Question

酸堿中和滴定在生產實際中有著廣泛的應用。室溫時，用0.250 mol/LNaOH溶液滴定25.0 mL的一元酸HR溶液時，溶液的pH變化情況如圖所示，其中a點表示兩種物質恰好完全反應。請回答下列問題：

（1）該一元酸HR溶液的物質的量濃度為_______________。
（2）圖中x_____7（填“>”、“<”或“=”），其原因是___________________（用離子方程式表示）。
（3）滴定到a點時，溶液中c(OH^－)--c(HR)="____mol/L" (用含x的代數式表示)。
（4）室溫時，HR的電離常數=____________mol/L。

Answer 1

（1）0.20mol/L （2）＞    R^－＋H₂O HR＋OH^－  （3）10^－x    （4）5.0×10^－6

試題分析：（1）由于酸堿恰好發生中和反應時：n(NaOH)=n(HR),所以20ml×0.250 mol/L="25.0" mL×C(HR) mol/L,解得C(HR)= 0.20mol/L.（2）反應開始時C(H+)=10^-3mol/L<C(HR) =0.20mol/L,說明HR為弱酸。二者恰好反應時生成的鹽為強堿弱酸鹽，在溶液中發生反應：R^－＋H₂O HR＋OH^－，所以圖中X＞7，,溶液顯堿性。（3）恰好中和時PH=X。C(H⁺)=10^-Xmol/L,則C(OH^-)(總)=K_W÷C(H⁺)=10^-14÷10^-X=10^(X-14)
C(OH^-)(總)=C(OH^-)(水電離)+C(OH^-)(水解)=C(H⁺)+C(HR)，所以C(OH^-)(總) --C(HR) =C(H⁺)=10^-Xmol/L。
（4）室溫時，在溶液中存在電離平衡HRH⁺+R^-，電離常數Ka={C(H⁺)·C(R^-)}÷C(HR)={10^-3 mol/L×10^-3 mol/L}÷{0.20mol/L-10^-3 mol/L }=5.0×10^－6 mol/L。