Question

4．常溫下，K_a （HCOOH）=1.77×10^-4，K_a （CH₃COOH）=1.75×10^-5，下列說法正確的是（　�。�

• A． 用相同濃度的NaOH溶液分別滴定等體積pH均為3的HCOOH和CH₃COOH溶液至終點，消耗NaOH溶液的體積相等
• B． 濃度均為0.1 mol•L^-1的 HCOONa和NaCl溶液中陰離子的物質的量濃度之和：前者大于后者
• C． 0.2 mol•L^-1 CH₃COONa 與 0.1 mol•L^-1鹽酸等體積混合后的溶液 （pH＜7）中，某些粒子濃度大小關系：c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）＞c（CH₃COOH）＞c（H⁺）
• D． 0.4 mol•L^-1 HCOOH 與 0.2 mol•L^-1 NaOH 等體積混合后的溶液中，某些粒子濃度大小關系：c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（HCOOH）+c（H⁺）

Answer 1

分析 A．pH相同的HCOOH和CH₃COOH，濃度：c（HCOOH）＜c（CH₃COOH），用相同濃度的NaOH溶液分別滴定等體積pH均為3的HCOOH和CH₃COOH溶液至終點時，酸的濃度越大，消耗的堿體積越大；
B．電離平衡常數越大，其離子水解程度越小，根據電離平衡常數知，其離子水解程度：CH₃COO^-＞NH₄⁺＞HCOO^-，任何電解質溶液中都存在電荷守恒，所以得出c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）=0.1mol/L+c（H⁺）、c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）=0.1mol/L+c（OH^-），水解程度NH₄⁺＞HCOO^-，所以前者c（H⁺）大于后者c（OH^-）；
C．任何電解質溶液中都存在電荷守恒和物料守恒，根據電荷守恒得c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），混合溶液中溶質為等物質的量濃度的HCOOH和HCOONa；
D．二者混合后溶液中的溶質為等物質的量濃度的CH₃COONa、CH₃COOH和NaCl，混合溶液的pH＜7，說明醋酸電離程度大于醋酸鈉水解程度．

解答 解：A．pH相同的HCOOH和CH₃COOH，濃度：c（HCOOH）＜c（CH₃COOH），用相同濃度的NaOH溶液分別滴定等體積pH均為3的HCOOH和CH₃COOH溶液至終點時，酸的濃度越大，消耗的堿體積越大，pH、體積相同的HCOOH和CH₃COOH，物質的量前者小于后者，所以后者消耗的NaOH體積多，故A錯誤；
B．電離平衡常數越大，其離子水解程度越小，根據電離平衡常數知，其離子水解程度：CH₃COO^-＞NH₄⁺＞HCOO^-，任何電解質溶液中都存在電荷守恒，所以得出c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺）=0.1mol/L+c（H⁺）、c（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）=0.1mol/L+c（OH^-），水解程度NH₄⁺＞HCOO^-，所以前者c（H⁺）大于后者c（OH^-），所以濃度均為0.1 mol•L^-1的 HCOONa和NH₄Cl 溶液中陽離子的物質的量濃度之和：前者大于后者，陰離子的物質的量濃度之和：前者小于后者，故B錯誤；
C．二者混合后溶液中的溶質為等物質的量濃度的CH₃COONa、CH₃COOH和NaCl，混合溶液的pH＜7，說明醋酸電離程度大于醋酸鈉水解程度，甲酸是弱酸，其電離程度較小，所以粒子濃度大小順序是c（CH₃COO^-）＞c（Cl^-）＞c（CH₃COOH）＞c（H⁺），故C正確；
D．任何電解質溶液中都存在電荷守恒和物料守恒，根據電荷守恒得c（HCOO^-）+c（OH^-）=c（Na⁺）+c（H⁺），混合溶液中溶質為等物質的量濃度的HCOOH和HCOONa，甲酸電離程度大于水解程度，溶液顯酸性，所以c（HCOOH）＜c（Na⁺），所以得c（HCOO^-）+c（OH^-）＞c（HCOOH）+c（H⁺），故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查弱電解質的電離，為高頻考點，側重考查學生分析判斷能力，明確電離平衡常數與水解程度關系、溶液中存在的守恒是解本題關鍵，注意D中等量代換，題目難度中等．