Question

20．某化學實驗小組使用市場所售食用白醋（主要是醋酸的水溶液）進行實驗．
（1）白醋溶液中存在的電離平衡為CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺H₂O?OH^-+H⁺（用電離平衡方程式表示）．
（2）常溫下測定其中醋酸的電離程度（已電離的電解質分子數(shù)占原來總分子數(shù)的百分比）．
設計實驗方案，將待測物理量和對應的測定方法填寫在下表中．

待測物理量	測定方法
①醋酸溶液的物質的量濃度	量取25.00ml醋酸溶液于錐形瓶中，滴加指示劑，將0.1000mol•L-1NaOH標準溶液裝入堿式滴定管，滴定至終點，記錄數(shù)據(jù)．重復滴定2次．
②H+的物質的量濃度	取適量醋酸溶液于燒杯中，用pH計測定溶液pH

（3）假如某醋酸溶液中c（CH₃COOH）=0.10mol/L，c（H⁺）=1.3×10^-3mol/L，則此時醋酸的電離平衡常數(shù)為1.69×10^-5mol•L^-1
[注：c平衡（CH₃COOH）≈0.10mol/L，水的電離可忽略不計]
（4）現(xiàn)從市場上買來一瓶某品牌食用白醋，用實驗室標準NaOH溶液對其進行滴定．
為了減小實驗誤差，該同學一共進行了3次滴定實驗，假設每次所取白醋體積均為VmL，NaOH標準液濃度為cmo1/L，3次實驗結果記錄如下：

實驗次數(shù)	第一次	第二次	第三次
消耗NaOH溶液體積/mL	26.02	25.35	25.30

根據(jù)所給數(shù)據(jù)，寫出計算該白醋中醋酸的物質的量濃度的表達式（不必化簡）：c=$\frac{\frac{25.35mL+25.30mL}{2}}{VmL}×cmol/L$．

Answer 1

分析 （1）醋酸是弱酸，存在電離平衡，醋酸溶液中存在水的電離平衡；
（2）醋酸的電離程度是已電離的電解質分子數(shù)占原來總分子數(shù)的百分比，故要求醋酸的電離程度，故應測出醋酸溶液的濃度和溶液中H⁺的濃度，據(jù)此分析．
①根據(jù)測定方法可知，此為酸堿中和滴定，可測出醋酸溶液的濃度；堿液應盛放在堿式滴定管中；
②由于①能測出醋酸溶液的濃度，故此步實驗的目的是測量溶液中H⁺的濃度，而若較精確的測量溶液的pH，用pH計；
（3）醋酸的電離平衡常數(shù)K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$；
（4）利用平均值計算醋酸溶液的體積，再根據(jù)酸度公式計算其物質的量濃度．

解答 解：（1）醋酸是弱酸，存在電離平衡CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺，醋酸溶液中存在水的電離平衡，故答案為：CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺；H₂O?OH^-+H⁺；
（2）醋酸的電離程度是已電離的電解質分子數(shù)占原來總分子數(shù)的百分比，故要求醋酸的電離程度，故應測出醋酸溶液的濃度和溶液中H⁺的濃度．
①根據(jù)測定方法可知，此為酸堿中和滴定，所給的NaOH溶液是標準液，即醋酸是待測液，通過滴定，可測出醋酸溶液的濃度；堿液應盛放在堿式滴定管中；
醋酸溶液的物質的量濃度；
②由于①能測出醋酸溶液的濃度，故此步實驗的目的是測量溶液中H⁺的濃度，而若較精確的測量溶液的pH，應該用pH計，方法是取適量醋酸溶液于燒杯中，用pH計測定溶液pH．故答案為：

待測物理量	測定方法
醋酸溶液的物質的量濃度	堿式滴定管
H+的物質的量濃度	取適量醋酸溶液于燒杯中，用pH計測定溶液pH

（3）醋酸的電離平衡常數(shù)K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=$\frac{（1.3×1{0}^{-3}）^{2}}{0.10}$=1.69×10^-5mol•L^-1，故答案為：1.69×10^-5mol•L^-1；
（4）根據(jù)c（酸）=$\frac{c（堿）•V（堿）}{V（酸）}$，醋酸的物質的量濃度c=$\frac{\frac{25.35mL+25.30mL}{2}}{VmL}×cmol/L$；
故答案為：$\frac{\frac{25.35mL+25.30mL}{2}}{VmL}×cmol/L$．

點評 本題考查了電離方程式書寫、酸堿中和滴定實驗以及根據(jù)酸堿中和滴定的實驗數(shù)據(jù)進行的計算，題目難度較大．