《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【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】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－1C.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－1 c(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水(OH－)=c水(H＋)=1.0×10－12 mol·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－)=1.0×10－2 mol·Ｌ－1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 (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-)=10-8 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HＹ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＋)=×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＋)＞×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 mLC.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xL pH=a的盐酸溶液和yL pH=b的电离度为α的氨水恰好完全中和，则x/y的值为（ ） A.1 B. 10-14-a-b /α C. 10a+b-14/α D.10a-b/α【分析】c(HCl)=c(H+)=10-amol·L-1，盐酸的物质的量=10-a×x mol·L-1，c(NH3·H2O)·α=c(OH-)=10b-14 mol·L-1，NH3·H2O物质的量为10b-14÷α×y mol·L-1根据题意：10-a·x=10b-14÷α×y，得x/y=10a+b-14/α答案】C【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】设氨水和盐酸各取1L。
氨水电离出的c(OH-)=10-14÷10-a mol·L-1=10a-14mol·L-1即氨水电离出的OH-的物质的量为10a-14mol，而NH3·H2O的物质的量=盐酸的物质的量=10-bmol·L-1×1L=10-bmol；所以氨水的电离度为10a+b-12 %答案】A【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：①多加了1滴H2SO4；②少加了1滴H2SO4(设1滴为0.05mL)则①和②c(H+)之比为（ ）A. 10 B. 50 C. 5×103 D. 104【分析】多加1滴H2SO4，则酸过量，相当于将这1滴硫酸由0.05mL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： ①多加1滴硫酸时，c(H+)==10-5(mol/L)， ②少加1滴硫酸时，c(OH-)=10-5(mol/L)，c(H+)==10-9(mol/L)，故二者比值为104答案】D 【例12】有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1mol·L-1的盐酸溶液，将①加热蒸发至体积一半；向②中加入少量的CH3COONa固体（加入后仍显酸性）；③不作任何改变，以酚酞作指示剂，用NaOH溶液滴定上述三种溶液，所耗NaOH溶液的体积为（ ）A. ①=②>③ B. ③>②>① C. ③=②>① D. ①=②=③【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①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②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③相同 若改用甲基橙作指示剂，因为甲基橙的变色范围（pH）为3.1~4.4，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③>②>① 【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”）⑴读数：滴定前俯视或滴定后仰视； （ ）⑵未用标准液润洗滴定管； （ ）⑶用待测液润洗锥形瓶； （ ）⑷滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴气泡消失； （ ）⑸不小心将标准液滴在锥形瓶的外面； （ ）⑹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面，导致标准液读数偏大，造成滴定结果偏高6）指示剂本身就是一种弱电解质，指示剂用量过多会导致标准液耗去偏多，造成测定结果偏高。