填空题(5.0分)-|||-17.已知H Ac的 _(a)^theta =1.8times (10)^-5 向 .10molcdot (L)^--|||-1HAc溶液中加入少量浓盐酸,测得溶液的pH值-|||-为1.00,则HAC的解离度约为 __ %。(保留2-|||-位有效数字)

题目解答
答案

解析
本题考查弱电解质的解离平衡以及解离度的计算。解题思路是先根据溶液的pH值求出氢离子浓度,再结合醋酸的解离平衡常数求出醋酸根离子浓度,该浓度即为已解离的醋酸的浓度,最后根据解离度的定义计算出醋酸的解离度。
步骤一:根据pH值计算氢离子浓度
已知溶液的pH值为$1.00$,根据$pH = -\lg c(H^+)$,可得氢离子浓度$c(H^+)$为:
$c(H^+) = 10^{-pH} = 10^{-1.00}mol\cdot L^{-1} = 0.1mol\cdot L^{-1}$
步骤二:根据解离平衡常数计算醋酸根离子浓度
醋酸($HAc$)的解离平衡方程式为:$HAc\rightleftharpoons H^+ + Ac^-$,其解离平衡常数表达式为$K_{a}^{\theta}=\frac{c(H^+)\cdot c(Ac^-)}{c(HAc)}$。
由于加入少量浓盐酸,$HAc$的解离受到抑制,可近似认为$c(HAc)\approx0.10mol\cdot L^{-1}$,已知$K_{a}^{\theta}=1.8\times 10^{-5}$,$c(H^+)=0.1mol\cdot L^{-1}$,将这些值代入解离平衡常数表达式,可得:
$c(Ac^-) = \frac{K_{a}^{\theta}\cdot c(HAc)}{c(H^+)} = \frac{1.8\times 10^{-5}\times 0.10}{0.1}mol\cdot L^{-1} = 1.8\times 10^{-5}mol\cdot L^{-1}$
步骤三:计算醋酸的解离度
解离度$\alpha$的定义为已解离的弱电解质的浓度与弱电解质的初始浓度之比,即$\alpha = \frac{c(已解离)}{c(初始)}\times 100\%$。
由步骤二可知已解离的醋酸的浓度$c(已解离)=c(Ac^-)=1.8\times 10^{-5}mol\cdot L^{-1}$,初始浓度$c(初始)=0.10mol\cdot L^{-1}$,将这些值代入解离度的计算公式,可得:
$\alpha = \frac{1.8\times 10^{-5}}{0.10}\times 100\% = 0.018\%$