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化学分析工技能大赛考试题库
1,915
单选题

249.将0.1mol/LHAC与0.1mol/LNaOH等体积混合后,该混合溶液的PH为( )。

A
5.28
B
7
C
8.72
D
10

答案解析

正确答案:C

解析:

**解析:** 1. **分析反应过程**: 醋酸(HAc)是弱酸,氢氧化钠(NaOH)是强碱。当 $0.1 \, \text{mol/L}$ 的 HAc 与 $0.1 \, \text{mol/L}$ 的 NaOH 等体积混合时,两者的物质的量相等,恰好完全反应生成醋酸钠(NaAc)和水。 反应方程式为: $$ \text{HAc} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaAc} + \text{H}_2\text{O} $$ 2. **确定产物浓度**: 由于是等体积混合,溶液的总体积变为原来的 2 倍,因此生成的醋酸钠(NaAc)的浓度为原浓度的一半: $$ c(\text{NaAc}) = \frac{0.1 \, \text{mol/L}}{2} = 0.05 \, \text{mol/L} $$ 3. **分析溶液酸碱性**: 醋酸钠(NaAc)是强碱弱酸盐,在溶液中醋酸根离子($\text{Ac}^-$)会发生水解,使溶液显碱性。 水解方程式为: $$ \text{Ac}^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HAc} + \text{OH}^- $$ 4. **计算 pH 值**: * 已知醋酸的电离常数 $K_a(\text{HAc}) \approx 1.75 \times 10^{-5}$(通常取 $1.8 \times 10^{-5}$ 或 $1.75 \times 10^{-5}$,此处按常见教材取值计算)。 * 水解常数 $K_h$ 为: $$ K_h = \frac{K_w}{K_a} = \frac{1.0 \times 10^{-14}}{1.75 \times 10^{-5}} \approx 5.71 \times 10^{-10} $$ * 根据水解平衡公式,$[\text{OH}^-]$ 近似计算如下(假设水解程度很小,$c - [\text{OH}^-] \approx c$): $$ [\text{OH}^-] = \sqrt{c \cdot K_h} = \sqrt{0.05 \times 5.71 \times 10^{-10}} $$ $$ [\text{OH}^-] = \sqrt{2.855 \times 10^{-11}} \approx 5.34 \times 10^{-6} \, \text{mol/L} $$ * 计算 pOH: $$ \text{pOH} = -\lg(5.34 \times 10^{-6}) \approx 5.27 $$ * 计算 pH: $$ \text{pH} = 14 - \text{pOH} = 14 - 5.27 = 8.73 $$ 若使用 $K_a = 1.8 \times 10^{-5}$ 计算: $$ K_h = \frac{10^{-14}}{1.8 \times 10^{-5}} \approx 5.56 \times 10^{-10} $$ $$ [\text{OH}^-] = \sqrt{0.05 \times 5.56 \times 10^{-10}} \approx 5.27 \times 10^{-6} $$ $$ \text{pOH} \approx 5.28 $$ $$ \text{pH} = 14 - 5.28 = 8.72 $$ 计算结果与选项 C 吻合。 5. **结论**: 混合后溶液为醋酸钠溶液,因水解显碱性,pH 约为 8.72。 故正确答案为 **C**。
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