《第二节 水的电离和溶液的酸碱性》典型例题及习题

《第二节水的电离和溶液的酸碱性》典型例题及习题

（一）典型例题

O+-

【分析】温度不变时，无论溶液是酸性、中性还是碱性，溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度的乘积都相同。常温下，此值为10-14。

在任何溶液中，水电离产生的氢离子浓度和水电离产生的氢氧根离子浓度始终相同，即为1:1。

【答案】

【例2】室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离生成的c(OH)为（）

A.1.0×10－7 mol·Ｌ－1

B.1.0×10－6 mol·Ｌ－1

C.1.0×10－2 mol·Ｌ－1

D.1.0×10－12 mol·Ｌ－1

【分析】本题以水的离子积为知识依托，考查学生对不同条件下水电离程度的认识，同时考查了思维的严密性。错解分析：pH=12的溶液，可能是碱溶液，也可能是盐溶液。忽略了强碱弱酸盐的水解，就会漏选D。

解题思路：先分析pH=12的溶液中c(H＋)、c(OH－)的大小。由c(H＋)=10－pH得：

c(H＋)=1.0×10－12 mol·L－1c(OH－)=1.0×10－2 mol·L－1

再考虑溶液中的溶质：可能是碱，也可能是强碱弱酸盐。最后进行讨论：(1)若溶质为碱，则溶液中的H＋都是水电离生成的：c

(OH－)=c水(H＋)=1.0×10－12 mol·Ｌ－1(2)若溶质为

水

(OH－)=1.0×10－2 mol·Ｌ－1。

强碱弱酸盐，则溶液中的OH－都是水电离生成的：c

水

【答案】CD

【例3】室温下，把1mL0.1mol/L的H2SO4加水稀释成2L溶液，在此溶液中由水电离产生的H+，其浓度接近于（）

A. 1×10-4 mol/L

B. 1×10-8 mol/L

C. 1×10-11 mol/L

D. 1×10-10 mol/L

【分析】温度不变时，水溶液中氢离子的浓度和氢氧根离子的浓度乘积是一个常数。在酸溶液中氢氧根离子完全由水电离产生，而氢离子则由酸和水共同电离产生。当酸的浓度不是极小的情况下，由酸电离产生的氢离子总是远大于由水电离产生的(常常忽略水电离的部分)，而水电离产生的氢离子和氢氧根离子始终一样多。所以，酸溶液中的水电离的氢离子的求算通常采用求算氢氧根离子。

稀释后c(H+)=（1×10-3L×0.1mol/L）/2L = 1×10-4mol/L

c(OH-) = 1×10-14/1×10-4 = 1×10-10 mol/L

【答案】D

【例4】将pH 为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c (SO 42－）：c (H +)约为（ ）

A 、1：1

B 、1：2

C 、1：10

D 、10：1

【分析】根据定量计算，稀释后c (H +)=2×10-8mol ·L -1，c (SO 42-)=10-8 mol ·L -1，有同学受到思维定势，很快得到答案为B 。其实，题中设置了酸性溶液稀释后，氢离子浓度的最

小值不小于1×10-7mol ·L -1。所以，此题稀释后氢离子浓度只能近似为1×10-7mol ·L -1。

【答案】C

【例5】弱酸H Ｙ溶液的pH=3.0，将其与等体积水混合后的pH 范围是（ ）

A.3.0～3.3

B.3.3～3.5

C.3.5～4.0

D.3.7～4.3 【分析】虚拟HY 为强酸，则将其与等体积水混合后 c (H ＋)=21

×10－3 mol ·L －1

pH=3＋lg2=3.3，事实上HY 为弱酸，随着水的加入，还会有部分H ＋电离出来，故

c (H ＋)＞21

×10－3 mol ·L －1即pH ＜3.3。

【答案】A

【例6】将体积均为10 mL 、pH 均为3的盐酸和醋酸，加入水稀释至a mL 和b mL ，测得稀释后溶液的pH 均为5，则稀释后溶液的体积（ ）

A.a =b=100 mL

B.a =b=1000 mL

C.a ＜b

D.a ＞b

【分析】盐酸是强电解质，完全电离。在加水稀释过程中盐酸电离出的H +离子的物质

的量不会增加。溶液中c (H +)与溶液体积成反比，故加水稀释时，c (H +

)会随着水的加入而变小。醋酸是弱电解质，发生部分电离。在加水稀释过程中未电离的醋酸分子发生电离，从而使溶液中H +离子的物质的量增加，而c (H +)与溶液体积同样成反比，这就使得此溶液中c (H +)受到n (H +)的增加和溶液体积V 增加的双重影响。很明显，若将盐酸和醋酸同等程度的稀释到体积都为a ，则盐酸的c (H +)比醋酸的c (H +)小。若要稀释到两溶液的c (H +)相等，则醋酸应该继续稀释，则有b ＞a 。

【答案】C

【例7】99mL0.1mol/L 的盐酸和101mL0.05mol/L 氢氧化钡溶液混合后，溶液的c(H +)为（ ）（不考虑混合时的体积变化）。

A. 0.5×（10-8+10-10）mol/L

B. （10-8+10-10）mol/L

C.（1×10-14-5×10-5）mol/L

D. 1×10-11 mol/L

【分析】把101mL 的Ba(OH)2分差成99mL 和2mL ，其中99mLBa(OH)2溶液和99mL 盐酸溶液恰好完全反应，这样就相当于将2mL0.05mol/L 的Ba(OH)2加水稀释至200mL ，先求溶液中的[OH -]，然后再化成[H +]，故应选D 。

[答案]D

【例8】将pH=8的NaOH 溶液与pH=10的NaOH 溶液等体积混合后，溶液的pH 值最接近于（ ）。

A. 8.3

B. 8.

C. 9

D. 9.7

[解析]同种溶质的酸或碱溶液混合后溶液的pH 值约为大的pH 减去0.3（两溶液的pH 值必

须相差2以上）。

[答案]D

【例9】室温下x L pH=a 的盐酸溶液和y L pH=b 的电离度为α的氨水恰好完全中和，则x /y 的值为（ ）