Question

8．25℃時pH=3的鹽酸和氯化鐵溶液中由水電離出的H⁺濃度之比是1：10⁸，pH=10的燒堿溶液和純堿溶液中由水電離出的OH⁺濃度之比是1：10⁶．

Answer 1

分析 在鹽酸溶液中，氫氧根全部由水電離出；而在氯化鐵溶液中，氫離子和氫氧根全部來自于水的電離；在燒堿溶液中，氫離子全部來自于水的電離；在純堿溶液中，氫離子和氫氧根全部來自于水的電離，然后根據由水電離出的氫離子和氫氧根的濃度相同來分析計算．

解答 25℃時，pH=3的鹽酸和氯化鐵溶液，c（H⁺）均為10^-3mol/L，c（OH^-）均為10^-11mol/L．但鹽酸溶液中，氫離子主要來自于酸的電離，氫氧根全部由水電離出，即由水電離出的c（OH^-）=10^-11mol/L，即水電離出的c（H⁺）也為10^-11mol/L；而在氯化鐵溶液中，氫離子和氫氧根全部來自于水的電離，而由于鐵離子水解能結合氫氧根，故溶液中的氫離子是水電離出的全部氫離子，故在氯化鐵溶液中，水電離出的c（H⁺）均為10^-3mol/L．則pH=3的鹽酸和氯化鐵溶液中水電離出的氫離子濃度之比為10^-11mol/L：10^-3mol/L=1：10⁸；
pH=10的燒堿溶液和純堿溶液中c（H⁺）均為10^-10mol/L，c（OH^-）均為10^-4mol/L．而在燒堿溶液中，氫離子全部來自于水的電離，故由水電離出的c（H⁺）為10^-10mol/L，則水電離出的c（OH^-）均為10^-10mol/L；在純堿溶液中，氫離子和氫氧根全部來自于水的電離，但由于碳酸根水解結合了氫離子，故溶液中的氫氧根全部來自于水的電離，即溶液中由水電離出的氫氧根的濃度c（OH^-）為10^-4mol/L，則水電離出的c（H⁺）為10^-4mol/L，則pH=10的燒堿溶液和純堿溶液中由水電離出的OH^-濃度之比為10^-10mol/L：10^-4mol/L=1：10⁶．
答：1：10⁸；1：10⁶．

點評 本題考查了在酸堿和能水解的鹽溶液中由水電離出的氫離子和氫氧根濃度的有關計算，應注意到酸和堿對水的電離均有抑制作用，而鹽的水解對水的電離有促進作用．