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化学检验工练习题
2,672
单选题

431.0.5mol/LHAc溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为()。pKa,HAc=4.76

A
 A、2.5
B
 B、13
C
 C、7.8
D
 D、4.1

答案解析

正确答案:D

解析:

解析:根据酸碱中和反应的化学方程式:HAc+NaOH→NaAc+H2O可以列出混合溶液中的物质量平衡方程式:n(HAc)+n(NaOH)=n(NaAc)+n(H2O)由于混合溶液中HAc和NaOH的物质量相等,所以可以将上式简化为:n(HAc)=n(NaOH)根据HAc的pKa值和酸碱中和反应的化学方程式,可以列出HAc的离解方程式:HAc+H2O⇌Ac-+H3O+根据离解方程式,可以列出HAc的酸解离常数Ka的表达式:Ka=[Ac-][H3O+]/[HAc]由于混合溶液中HAc和Ac-的物质量相等,所以可以将上式简化为:Ka=[H3O+]^2/[HAc]根据Ka和pKa的关系式,可以得到:pKa=-logKaKa=10^-pKa代入HAc的pKa值,可以得到:Ka=1.74×10^-5根据酸碱中和反应的化学方程式,可以得到混合溶液中的NaAc的物质量:n(NaAc)=n(HAc)=n(NaOH)=0.5mol/L×V其中V为混合溶液的体积,因为混合溶液中HAc和NaOH的体积相等,所以V为两种溶液的体积之和,即:V=2×(1L)=2L代入上式,可以得到:n(NaAc)=n(HAc)=n(NaOH)=1mol根据NaAc的物质量和混合溶液的体积,可以得到混合溶液中NaAc的摩尔浓度:c(NaAc)=n(NaAc)/V=0.5mol/L根据NaAc的离解方程式,可以列出NaAc的碱解离常数Kb的表达式:Kb=[Ac-][OH-]/[NaAc]由于混合溶液中NaAc和OH-的物质量相等,所以可以将上式简化为:Kb=[OH-]^2/[NaAc]根据Kb和Kw的关系式,可以得到:Kw=Ka×Kb代入Ka和Kw的值,可以得到:Kb=Kw/Ka=5.69×10^-10根据NaAc的碱解离常数和混合溶液中NaAc的摩尔浓度,可以得到混合溶液中OH-的摩尔浓度:c(OH-)=Kb×c(NaAc)=2.85×10^-10mol/L根据混合溶液中HAc的离解方程式,可以列出HAc的酸解离常数Ka的表达式:Ka=[Ac-][H3O+]/[HAc]由于混合溶液中HAc和Ac-的物质量相等,所以可以将上式简化为:Ka=[H3O+]^2/[HAc]根据Ka和[H3O+]的关系式,可以得到:pH=pKa+log([Ac-]/[HAc])代入HAc的pKa值、混合溶液中NaAc和HAc的摩尔浓度,可以得到混合溶液的pH值:pH=4.76+log(0.5/0.5)=4.76综上所述,混合溶液的pH为D、4.1。

相关知识点:

酸碱混合液pH计算

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