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1、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 H+OH- 2 改变条件水的电离平衡移动K w c(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】 K w c(H+)总c(OH-)总水电离出的c(H+)
2、 改变条件水的电离平衡 移动方向 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/L 10-12 mol/L 加氢氧化钠固体逆向不变10-10 mol/L 10-10 mol/L 加氯化钠固体不动不变10-7 mol/L 10-7 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.1.0107 mol1 B.1.0106 mol1 C.1.0102 mol1 D.1.01012 mol1 【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
3、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】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
4、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】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+)=（110-3L0.1mol/L）/2L = 110-4mol/L c(OH-) = 110
5、-14/110-4 = 110-10 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 +)=210-8mol 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110-7mol L -1。所以，此题稀释后氢离子浓度只能近似为110-7mol L -1。 【答案】C 【例5】弱酸H 溶液的pH=3.0，将其与等体积水混
6、合后的pH 范围是（ ） A.3.03.3 B.3.33.5 C.3.54.0 D.3.74.3 【分析】虚拟HY 为强酸，则将其与等体积水混合后 c (H )=21103 mol L 1 pH=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 )2 1103 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
7、，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】99mL0.1m
8、ol/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.（110-14-510-5）mol/L D. 110-11 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p
9、H=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】c (HCl)=c (H +)=10-a mol L -1，盐酸的物质的量=10-a x mol L -1，c (NH 3H 2O)=c (OH
10、-)=10b -14 mol L -1，NH 3H 2O 物质的量为10b -14y mol L -1。根据题意： 10-a x =10b -14y ，得x /y =10a +b -14/。 【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 -)=10-1410-a mol L -1=10a -14mol L -1 即氨水电离出的OH -的物质的
11、量为10a -14mol ，而NH 3H 2O 的物质的量=盐酸的物质的量 =10-b mol L -11L=10-b mol ；所以氨水的电离度为10a +b -12 %。 【答案】A 【例11】用0.01mol/LH 2SO 4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H 2SO 4；少加了1滴H 2SO 4(设1滴为0.05mL)。则和c (H +)之比为（ ） A. 10 B. 50 C. 5103 D. 104 【分析】多加1滴H 2SO 4，则酸过量，相当于将这1滴硫酸由0.05mL 稀释至100mL 。少加1滴H 2SO 4
12、，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 +)= 100201.005.0?=10-5(mol/L)， 少加1滴硫酸时，c (OH -)100 201.005.0?=10-5(mol/L)， c (H +)=51410 10)(-=OH c K W =10-9(mol/L)，故二者比值为104。 【答案】D 【例12】有、三瓶体积相等，浓度都是1mol L -1的盐酸溶液，将加热蒸发至体积一半；向中加入少量的CH 3COONa 固体（加入后仍显酸性）；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Na
13、OH 溶液的体积为（ ） A. = B. C. = D. = 【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CH 3COONa 固体，发生反应：HCl+CH 3COONa=CH 3COOH+NaCl ，当以酚酞作指示剂时，HCl 、CH 3COOH 被NaOH 中和：HCl+NaOH=NaCl+H 2O ，CH 3COOH+NaOH=CH 3COONa+H 2O ，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，因为甲基橙的变色范围（pH ）为3.14.4，此时，部分CH 3COOH 不能被NaOH 完全中和，三种溶液所消耗的NaOH 溶液体积为。 【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；
