[高二理化生]化学专题----水溶液中的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习题一 （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 Kw 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】 改变条件 水的电离平衡移动方向 Kw c(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/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.1.0×10－7 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－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 mL C.a＜b