化学专题水溶液中离子平衡及电化学基础试卷.doc

第二节水的电离和溶液的酸碱性典型例题及****题一(一)典型例题【例1】常温下,纯水中存在电离平衡:H2OH++OH-,请填空:改变条件水的电离平衡移动Kwc(H+)总c(OH-)总水电离出的c(H+)升温到100℃通***化氢10-2mol/L加氢氧化钠固体10-4mol/L加***化钠固体10-7mol/L【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】改变条件水的电离平衡移动方向Kwc(H+)总c(OH-)总水电离出的c(H+)升温到100℃正向增大增大增大增大通***化氢逆向不变10-12mol/L10-12mol/L加氢氧化钠固体逆向不变10-10mol/L10-10mol/L加***化钠固体不动不变10-7mol/L10-7mol/L【例2】室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离生成的c(OH-)为()×10-7mol·L-1 ×10-6mol·L-×10-2mol·L-1 ×10-12mol·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+)=×10-12mol·L-1c(OH-)=×10-2mol·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水(OH-)=c水(H+)=×10-12mol·L-1(2)若溶质为强碱弱酸盐,则溶液中的OH-都是水电离生成的:c水(OH-)=×10-2mol·L-1。【答案】CD【例3】室温下,,在此溶液中由水电离产生的H+,其浓度接近于()×10-4mol/×10-8mol/×10-11mol/×10-10mol/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×)/2L=1×10-4mol/Lc(OH-)=1×10-14/1×10-4=1×10-10mol/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(SO42-):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(SO42-)=10-8mol·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HY溶液的pH=,将其与等体积水混合后的pH范围是()~ ~ ~ ~【分析】虚拟HY为强酸,则将其与等体积水混合后c(H+)=×10-3mol·L-1 pH=3+lg2=,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+)>×10-3mol·L-1即pH<。【答案】A【例6】将体积均为10mL、pH均为3的盐酸和醋酸,加入水稀释至amL和bmL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积()=b=100mL =b=<b >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