Question

8．25℃时pH=3的盐酸和氯化铁溶液中由水电离出的H⁺浓度之比是1：10⁸，pH=10的烧碱溶液和纯碱溶液中由水电离出的OH⁺浓度之比是1：10⁶．

Answer 1

分析 在盐酸溶液中，氢氧根全部由水电离出；而在氯化铁溶液中，氢离子和氢氧根全部来自于水的电离；在烧碱溶液中，氢离子全部来自于水的电离；在纯碱溶液中，氢离子和氢氧根全部来自于水的电离，然后根据由水电离出的氢离子和氢氧根的浓度相同来分析计算．

解答 25℃时，pH=3的盐酸和氯化铁溶液，c（H⁺）均为10^-3mol/L，c（OH^-）均为10^-11mol/L．但盐酸溶液中，氢离子主要来自于酸的电离，氢氧根全部由水电离出，即由水电离出的c（OH^-）=10^-11mol/L，即水电离出的c（H⁺）也为10^-11mol/L；而在氯化铁溶液中，氢离子和氢氧根全部来自于水的电离，而由于铁离子水解能结合氢氧根，故溶液中的氢离子是水电离出的全部氢离子，故在氯化铁溶液中，水电离出的c（H⁺）均为10^-3mol/L．则pH=3的盐酸和氯化铁溶液中水电离出的氢离子浓度之比为10^-11mol/L：10^-3mol/L=1：10⁸；
pH=10的烧碱溶液和纯碱溶液中c（H⁺）均为10^-10mol/L，c（OH^-）均为10^-4mol/L．而在烧碱溶液中，氢离子全部来自于水的电离，故由水电离出的c（H⁺）为10^-10mol/L，则水电离出的c（OH^-）均为10^-10mol/L；在纯碱溶液中，氢离子和氢氧根全部来自于水的电离，但由于碳酸根水解结合了氢离子，故溶液中的氢氧根全部来自于水的电离，即溶液中由水电离出的氢氧根的浓度c（OH^-）为10^-4mol/L，则水电离出的c（H⁺）为10^-4mol/L，则pH=10的烧碱溶液和纯碱溶液中由水电离出的OH^-浓度之比为10^-10mol/L：10^-4mol/L=1：10⁶．
答：1：10⁸；1：10⁶．

点评 本题考查了在酸碱和能水解的盐溶液中由水电离出的氢离子和氢氧根浓度的有关计算，应注意到酸和碱对水的电离均有抑制作用，而盐的水解对水的电离有促进作用．