弱酸及其盐混合溶液酸碱性探究.doc

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1、弱酸及其盐混合溶液酸碱性探究一、问题提出学生学习盐类水解知识后常会产生困惑：CH3C00H溶液呈酸性。CH3C00Na溶液呈碱性，当把这两种溶液以不同比例混合时，又呈何性？二、问题解决问题1常温下等体积等物质的量浓度的CH3C00H(Ka二1.76X10-5)和CH3C00Na混合溶液呈何性?1•理论分析在CH3COOH和CH3C00Na混合溶液中存在醋酸的电离平衡CH3C00HCH3C00-+H+,醋酸电离平衡常数表达式为Ka二c(H+)-c(CH3C00-)c(CH3C00H)□由于溶液中CH3C00-和CH3C00Na物质的量相等，因此,CH3C00H和CH3C00-的物质的量浓度也相同

2、，因而抵消：c(H+)二Ka•c(CH3C00-)c(CH3C00H)二Ka解得c(H+)二1.76X10-5>1・0X10-7。因此，常温下混合溶液呈酸性，分析考虑CH3C00H电离为主问题2常温下，将等物质的量浓度的CH3C00H(Ka二1.76X10-5)和CH3C00Na按体积比多少混合，溶液恰好呈中性?常温下要使混合溶液呈中性，则溶液中c(H+)二1.0X10-7与问题1分析相似，通过公式转化计算得：c(CH3C00-)c(CH3C00H)=Kac(H+)二1.76X10-51.0X10-7二176,即混合溶液中CH3C00-物质的量浓度是CH3COOH物质的量浓度176倍，从而得出

3、等物质的量浓度CH3C00Na溶液体积是CH3C00H溶液体积176倍时，混合溶液恰好呈中性上述理论分析CH3COOH和CH3C00Na混合溶液呈酸性、中性时，各自量的比值关系，下面通过实验论证一下2•实验探究实验：常温下，向体积为500mL浓度为0.1mol•L-lCH3C00Na溶液中，滴加0.1mol•L-1的CH3C00H溶液是一套数字化滴定实验装置，由于pH传感器电极对液体量有要求，故烧杯中盛500mL0.1mol•L-lCH3COONa溶液，酸式滴定管盛0.1mol•L-lCH3C00H溶液随着CH3C00H溶液逐滴加入，电脑屏幕左方会显示pH逐渐减少，电脑屏幕右方会自动绘制出pH

4、-V(CH3C00H溶液)关系曲线如图2由图2可知，A点溶液呈中性，对应滴加CH3C00H体积为2.85mL,CH3C00Na溶液(500mL)是滴加CH3COOH溶液体积(2.85mL)的175.4倍,与理论分析176倍接近。若继续滴加CH3COOH溶液，体积增至500mL(即等体积混合)，溶液呈酸性，与前面理论分析一致(1)曲线上A点对应混合溶液离子浓度大小关系？A点溶液呈中性，故c(H+)=c(OH-)o根据混合溶液中存在电荷守恒式：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),可得c(CH3C00-)=c(Na+),结合A点对应的CH3C00Na和CH3C00H量比关系

5、，不难得出溶液离子浓度大小关系为：c(CH3C00-)=c(Na+)>c(H+)=c(0H-)(2)曲线上B点对应混合溶液离子浓度大小关系？B点溶液呈碱性，结合电荷守恒式和量比关系，不难得出溶液离子浓度大小关系为：c(Na+)>c(CH3C00-)>c(0H-)>c(H+)三、问题反思前面讨论了等物质的量浓度的CH3C00H溶液和CH3C00Na溶液按不同体积比混合，溶液酸碱性情况，若换成其它一元弱酸(HCN)与其盐(NaCN)混合溶液，答案是否相同？问题3：常温下，等体积等物质的量浓度的HCN(Ka=4.92X10-10)和NaCN混合，溶液酸碱性如何？分析类似问题1,依据HCN电离平衡常数

6、表达式Ka=c(H+)•c(CN-)c(HCN),混合溶液中的HCN和CN-的物❷

7、的量浓度相同而抵消，解得c(H+)=4.92X10-101.0X10-7,该混合溶液呈碱性答案与HCN电离平衡分析一致。因为一元弱酸与其盐无论按何种比例混合组成的混合溶液中，一元弱酸电离平衡和其盐水解平衡均存在；故混合溶液酸碱性判断无论从弱酸电离平衡分析入手，还是从其盐水解平衡入手均可。一般从弱酸电离平衡分解较为简便四、结论与启示在一元弱酸HX与其钠盐NaX混合溶液中存在一元弱酸HX的电离平衡HXH++X-,一元弱酸HX电离平衡常数表达式为Ka=c(H+)•c(X-)c(HX),c(H+)=Ka•c(HX)c(

8、X-)决定混合溶液酸碱性因素：①电离常数Ka的大小；②c(HX)c(X-)比值的大小(1)当c(HX)=c(X-)时，c(H+)=Ka若Ka=l.0X10-7，混合溶液c(H+)=1.0X10-7呈中性性若Ka