Question

16．25℃時，純水中水電離出的c（H⁺）=a₁，pH=3的鹽酸溶液中水電離出的c（H⁺）=a₂，pH=11的氨水溶液中水電離出的c（H⁺）=a₃．將上述鹽酸與氨水溶液等體積混合所得溶液中水電離出的c（H⁺）=a₄．下列關(guān)系式正確的（　�。�

• A． a₂＜a₃＜a₁＜a₄
• B． a₃=a₂＜a₁＜a₄
• C． a₂=a₃＜a₄＜a₁
• D． a₁＜a₂＜a₃＜a₄

Answer 1

分析 C（H⁺）•C（OH^-）=Kw，純水溶液中氫離子濃度始終等于氫氧根離子濃度，溫度不變，水的離子積常數(shù)不變．
在25℃時，純水的電離度為α₁，水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7mol•L^-1；
pH=3的鹽酸中C（H⁺）=10^-3mol/L，水的電離，根據(jù)Kw=C（H⁺）•C（OH^-）=10^-14，求得水電離出的C（H⁺）=C（OH^-）=10^-11mol/L，水的電離度為α₂；
pH=11的氨水溶液中C（H⁺）=10^-11mol/L，水電離出的C（H⁺）=C（OH^-）=10^-11mol/L，水的電離度為α₃；
pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混合，NH₃•H₂O+HCl═NH₄Cl+H₂O，酸堿中和反應放熱，促進水的電離，生成的鹽為強酸弱堿鹽，水解促進水的電離，所得溶液中水的電離度為α₄，據(jù)此分析解答．

解答 解：在25℃時，純水中H₂O?H⁺+OH^-，Kw=C（H⁺）•C（OH^-）=10^-14，所以水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=1×10^-7mol•L^-1，純水的電離度為α₁；酸堿抑制水的電離，水解的鹽促進水的電離；
pH=3的鹽酸中C（H⁺）=10^-3mol/L，水的電離，根據(jù)Kw=C（H⁺）•C（OH^-）=10^-14，所以溶液中C（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-3}}$mol/L=10^-11mol/L，溶液中C（OH^-）來自于水的電離，水電離出的C（H⁺）=C（OH^-）=10^-11mol/L，pH=3的鹽酸中水的電離度為α₂，α₂＜α₁；
pH=11的氨水溶液中C（H⁺）=10^-11mol/L，溶液中C（H⁺）來自于水的電離，水電離出的C（H⁺）=C（OH^-）=10^-11mol/L，pH=11的氨水溶液中水的電離度為α₃，α₃=α₂＜α₁；
鹽酸為強電解質(zhì)，pH=3的鹽酸和pH=11的氨水按等體積混合，反應后氨水過量，NH₃•H₂O+HCl═NH₄Cl+H₂O，酸堿中和反應放熱，由于水的電離是吸熱過程，溫度升高，促進水的電離，平衡向著正向移動，生成的鹽為強酸弱堿鹽，水解促進水的電離，混合溶液中為氯化銨和一水合氨，電離大于水解，溶液呈堿性，所以反應后所得溶液中水的電離度為α₁＞α₄；
故選C．

點評 本題主要考查了水的電離平衡的影響因素，注意Kw，溫度升高可以促進水電離Kw增大，本題難度中等．