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1、水的电离和溶液的酸碱性（中等难度）水的电离和溶液的酸碱性（中等难度）（一）典型例题（一）典型例题【例例 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通氯化氢10-2 mol/L加氢氧化钠固体10-4 mol/L加氯化钠固体10-7 mol/L【分析分析】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。 【答案答案】改变条件水的电离平
2、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氯化氢逆向不变10-12 mol/L10-12 mol/L加氢氧化钠固体逆向不变10-10 mol/L10-10 mol/L加氯化钠固体不动不变10-7 mol/L10-7 mol/L【例例 2】室温下，在 pH=12 的某溶液中，由水电离生成的 c(OH)为（ ）A.1.0107 mol1B.1.0106 mol1 C.1.0102 mol1D.1.01012 mol1 【分析分析】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
3、 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)=10pH得： c(H)=1.01012 molL1 c(OH)=1.0102 molL1 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)=1.01012 mol1(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)=1.0102 mol1。 【答案答案】CD 【例例 3】室温下，把 1mL0.1mol/L 的 H2SO4
4、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. 110-4 mol/L B. 110-8 mol/L C. 110-11 mol/L D. 110-10 mol/L 【分析分析】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+)=（110-3L0.1mo
5、l/L）/2L = 110-4mol/Lc(OH-) = 110-14/110-4 = 110-10 mol/L【答案答案】D 【例例 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【分析分析】根据定量计算，稀释后 c(H+)=210-8molL-1，c(SO42-)=10-8 molL-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 110-7molL-1。所以，此题稀释后氢离子浓度只能近似为 110-7molL-1。【答案答案
6、】C 【例例 5】5】弱酸 H溶液的 pH=3.0，将其与等体积水混合后的 pH 范围是（ ） A.3.03.3B.3.33.5C.3.54.0D.3.74.3 【分析分析】虚拟 HY 为强酸，则将其与等体积水混合后c(H)=103 molL121pH=3lg2=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)103 molL1即 pH3.3。21【答案答案】A 【例例 6】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 mLB.a=b
7、=1000 mL C.ab D.ab 【分析分析】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
8、稀释，则有 ba。【答案答案】C 【例例 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/LC.（110-14-510-5）mol/L D. 110-11 mol/L 【分析分析】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O
9、H-，然 后再化成H+，故应选 D。 答案D 【例例 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 【例例 9】室温下 xL pH=a 的盐酸溶液和 yL pH=b 的电离度为 的氨水恰好完全中和，则 x/y 的值为 （ ）A.1 B. 10-14-a-b / C. 10a+b-14/ D.10a-b/ 【分析分析】c(HCl)=c(H+)=10-a
10、molL-1，盐酸的物质的量=10-ax molL-1，c(NH3H2O)=c(OH-)=10b-14 molL-1，NH3H2O 物质的量为 10b-14y molL-1。根据题意： 10-ax=10b-14y，得 x/y=10a+b-14/。 【答案答案】C 【例例 10】若在室温下 pH=a 的氨水与 pH=b 的盐酸等体积混合，恰好完全反应，则该氨水的电离度可表示为（ ）A.10a+b-12 % B. 10a+b-14 % C. 1012-a-b % D. 1014-a-b % 【分析分析】设氨水和盐酸各取 1L。氨水电离出的 c(OH-)=10-1410-a molL-1=10a-1
11、4molL-1 即氨水电离出的 OH-的物质的量为 10a-14mol，而 NH3H2O 的物质的量=盐酸的物质的量=10-bmolL-11L=10-bmol；所以氨水的电离度为 10a+b-12 %。【答案答案】A 【例例 11】用 0.01mol/LH2SO4滴定 0.01mol/LNaOH 溶液，中和后加水至 100mL。若滴定时终点判断 有误差：多加了 1 滴 H2SO4；少加了 1 滴 H2SO4(设 1 滴为 0.05mL)。则和c(H+)之比为（ ）A. 10 B. 50 C. 5103 D. 104 【分析分析】多加 1 滴 H2SO4，则酸过量，相当于将这 1 滴硫酸由 0.
12、05mL 稀释至 100mL。少加 1 滴 H2SO4，相当 NaOH 溶液过量 2 滴，即将这部分 NaOH 溶液稀释至 100mL。现计算如下：多加 1 滴硫酸时，c(H+)=10-5(mol/L)， 100201. 005. 0少加 1 滴硫酸时，c(OH-)=10-5(mol/L)， 100201. 005. 0c(H+)=10-9(mol/L)，故二者比值为 104。5141010 )(OHcKW【答案答案】D 【例例 12】有、三瓶体积相等，浓度都是 1molL-1的盐酸溶液，将加热蒸发至体积一半； 向中加入少量的 CH3COONa 固体（加入后仍显酸性） ；不作任何改变，以酚酞作
13、指示剂，用 NaOH 溶液滴定上述三种溶液，所耗 NaOH 溶液的体积为（ ）A. = B. C. = D. = 【分析分析】本题着重考查酸碱中和、溶液的酸碱性判断及抽象思维能力。对加热蒸发，由于 HCl 的挥发性比水大，故蒸发后溶质可以认为没有，消耗的 NaOH 溶液的体积 最少。在中加入 CH3COONa 固体，发生反应：HCl+CH3COONa=CH3COOH+NaCl，当以酚酞作指示 剂时，HCl、CH3COOH 被 NaOH 中和： HCl+NaOH=NaCl+H2O，CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O，此过程中被中和的 H+物质的量与相 同。若改用甲基橙作指示剂，因
14、为甲基橙的变色范围（pH）为 3.14.4，此时，部分 CH3COOH 不能被 NaOH 完全中和，三种溶液所消耗的 NaOH 溶液体积为。【答案答案】C 【例 13】以标准的盐酸溶液滴定未知的氢氧化钠为例，判断以下操作所引起的误差（填“偏大” 、 “偏小”或“无影响” ） 读数：滴定前俯视或滴定后仰视； （ ） 未用标准液润洗滴定管； （ ） 用待测液润洗锥形瓶； （ ） 滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴气泡消失； （ ） 不小心将标准液滴在锥形瓶的外面； （ ） 指示剂用量过多。 （ ） 【分析】本题主要考查学生的实验操作规范及误差分析能力。 （1）滴定前俯视或滴定后仰视会导致 标准液读数偏大，造成滴定结果偏高。 （1）未用标准液润洗滴定管，会使标准液浓度降低，造成滴定结 果偏高。 （3）用待测液润洗锥形瓶，会使标准液用去更多，造成滴定结果偏高。 （4）气泡不排除，结束 后往往气泡会消失，所用标准液读数增大，造成测定结果偏高。 （5）不小心将标准液滴在锥形瓶的外
