题目内容

在25℃时,纯水的电离度为α1,pH=3的醋酸中水的电离度为α2,pH=11的氢氧化钠溶液中水的电离度为α3.若将上述醋酸溶液和氢氧化钠溶液按一定体积混合,使他们恰好完全反应,反应后所得溶液中水的电离度为α4,则下列关系正确的是(  )
分析:C(H+)?C(OH-)=Kw,纯水溶液中氢离子浓度始终等于氢氧根离子浓度,温度不变,水的离子积常数不变.
在25℃时,纯水的电离度为α1,水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol?L-1;
pH=3的醋酸中C(H+)=10-3mol/L,水的电离,根据Kw=C(H+)?C(OH-)=10-14,求得水电离出的C(H+)=C(OH-)=10-11mol/L,水的电离度为α2;
pH=11的氢氧化钠溶液中C(H+)=10-11mol/L,水电离出的C(H+)=C(OH-)=10-11mol/L,水的电离度为α3;
pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠按一定体积混合,CH3COOH+NaOH═CH3COONa+H2O,酸碱中和反应放热,促进水的电离,生成的盐为强碱弱酸盐,水解促进水的电离,所得溶液中水的电离度为α4,据此分析解答.
解答:解:在25℃时,纯水中H2O?H++OH-,Kw=C(H+)?C(OH-)=10-14,所以水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol?L-1,纯水的电离度为α1;
pH=3的醋酸中C(H+)=10-3mol/L,水的电离,根据Kw=C(H+)?C(OH-)=10-14,所以溶液中C(OH-)=
Kw
C(H+)
=
10-14
10-3
mol/L=10-11mol/L,溶液中C(OH-)来自于水的电离,水电离出的C(H+)=C(OH-)=10-11mol/L,pH=3的醋酸中水的电离度为α2,α2<α1;
pH=11的氢氧化钠溶液中C(H+)=10-11mol/L,溶液中C(H+)来自于水的电离,水电离出的C(H+)=C(OH-)=10-11mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液中水的电离度为α3,α2=α3<α1;
醋酸为弱电解质,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠按一定体积混合,使他们恰好完全反应,CH3COOH+NaOH═CH3COONa+H2O,酸碱中和反应放热,由于水的电离是吸热过程,温度升高,促进水的电离,平衡向着正向移动,生成的盐为强碱弱酸盐,水解促进水的电离,所以反应后所得溶液中水的电离度为α4>α1,
故选A.
点评:本题主要考查了水的电离平衡的影响因素,注意Kw,温度升高可以促进水电离Kw增大,本题难度不大.
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