Question

某研究性學習小組為了探究醋酸的電離情況，進行了如下實驗：
【實驗一】配制并標定醋酸溶液的濃度．取冰醋酸配制250mL 0.2mol?L^-1的醋酸溶液，然后用0.2mol?L^-1的醋酸溶液稀釋成所需濃度的溶液，再用NaOH標準溶液對所稀釋的醋酸溶液的濃度進行標定．請回答下列問題．
（1）配制250mL 0.2mol?L^-1的醋酸溶液時需要用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、

 

．
（2）為標定某醋酸溶液的準確濃度，用0.2000mol?L^-1的NaOH溶液對20.00mL醋酸溶液進行滴定，幾次滴定消耗NaOH溶液的體積如下：

實驗序號	1	2	3	4
消耗NaOH溶液的體積（mL）	20.05	20.00	18.40	19.95

則該醋酸溶液的準確濃度為

 

（保留小數(shù)點后四位）．
【實驗二】探究濃度對醋酸電離程度的影響．用pH計測定25℃時不同濃度的醋酸的pH，結果如下：

醋酸濃度（mol?L-1）	0.0010	0.01000	0.0200	0.1000	0.2000
pH	3.88	3.38	3.23	2.88	2.83

（3）根據表中數(shù)據，可以得出醋酸是弱電解質的結論，你認為得出此結論的依據是

 

．
（4）從表中的數(shù)據，還可以得出另一結論：隨著醋酸濃度的減小，醋酸的電離程度

 

（填“增大”、|減小”或“不變”）．
【實驗三】探究溫度對醋酸電離程度的影響．
（5）要完成該探究，需要用pH計（或pH試紙）測定

 

．
【醋酸電離的應用】
（6）通過實驗測定常溫下醋酸的Ka=1×10^-5mol?L^-1，則0.1mol?L^-1醋酸鈉溶液的pH=

 

．

Answer 1

考點：比較強弱電解質的實驗,弱電解質在水溶液中的電離平衡

專題：

分析：（1）根據儀器的用途選取儀器；
（2）根據NaOH的體積，第3次數(shù)據顯然誤差較大，舍去；另外三次所用NaOH平均體積為20 mL，代入計算；
（3）部分電離的電解質是弱電解質；
（4）醋酸濃度越小，醋酸的電離程度越大；
（5）探究溫度對醋酸的電離程度的影響，應控制其他條件相同，只有溫度存在差異的醋酸溶液H⁺濃度有差異；
（6）根據醋酸的電離平衡常數(shù)計算出醋酸根離子的水解平衡常數(shù)，再計算出0.1mol/L的醋酸鈉溶液中氫氧根離子濃度，從而計算出該醋酸鈉溶液的pH．

解答： 解：（1）根據儀器的用途選取儀器，用膠頭滴管定容，用250mL容量瓶配制溶液，
故答案為：膠頭滴管、250 mL容量瓶；
（2）根據NaOH的體積，第3次數(shù)據顯然誤差較大，舍去；另外三次所用NaOH平均體積為：

20.05+20.00+19.95

3

mL=20 mL，
則氫氧化鈉溶液平均濃度：

0.2000mol/L×0.02L

0.02L

=0.200 0 mol?L^-1，
故答案為：0.200 0 mol?L^-1；
（3）孤立的看每次測量值，H⁺濃度遠小于醋酸的濃度，說明醋酸不完全電離；聯(lián)系起來看，濃度為0.100 0 mol?L^-1、0.010 0 mol?L^-1及0.001 0 mol?L^-1的醋酸，pH變化值小于1，所以醋酸是弱電解質，
故答案為：0.010 0 mol?L^-1醋酸的pH大于2或醋酸稀釋10倍時，pH的變化值小于1；
（4）以0.100 0 mol?L^-1、0.010 0 mol?L^-1醋酸為例，設0.100 0 mol?L^-1的醋酸溶液體積為1 L，將其稀釋至0.010 0 mol/L，體積變?yōu)?0 L，兩溶液中H⁺的物質的量分別為：10^-2.88 mol、10^-2.38 mol，可見溶液變稀，電離出的H⁺的物質的量增大，故說明醋酸的電離程度增大，
故答案為：增大；
（5）探究溫度對醋酸的電離程度的影響，應控制其他條件相同，只有溫度存在差異的醋酸溶液H⁺濃度有差異，需要用pH計（或pH試紙）測定相同濃度的醋酸溶液在幾種不同溫度時的pH，
故答案為：相同濃度的醋酸溶液在幾種不同溫度時的pH；
（6）通過實驗測定常溫下醋酸的Ka=1×10^-5mol?L^-1，則醋酸根離子的水解方程式為：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-，醋酸根離子的水解平衡常數(shù)為：K=

c(CH3COOH)?c(OH-)

c(CH3COO-)

=

Kw

Ka

=

1×10-14

1×10-5

=1×10^-9，設氫氧根離子濃度為c，則c=

1×10-9×0.1

mol/L=1×10^-5mol?L^-1，溶液中氫離子濃度為：

1×10-14

1×10-5

mol/L=1×10^-9mol/L，該醋酸鈉溶液的pH=9，
故答案為：9．

點評：本題考查了弱電解質電離及實驗探究，題目難度較大，明確弱電解質電離特點是解本題關鍵，難點是實驗設計，需要明確對照試驗的設計原則，（6）為易錯點，注意掌握醋酸根離子的水解平衡常數(shù)的計算方法．