Question

9．常温下，相同pH的硫酸溶液和硫酸铝溶液中由水电离出的c（H⁺）分别是1.0×10^-amol/L和1.0×10^-bmol/L，水的电离度分别是α₁和α₂，则下列关系正确的是（　　）

• A． α₁=α₂
• B． a+b=14
• C． a＜b
• D． a＜7，b＞7

Answer 1

分析 常温下，水的离子积为kw=10^-14，在硫酸溶液中，硫酸对水的电离有抑制作用，故溶液中的氢离子几乎全部来自于硫酸的电离，而氢氧根全部来自于水的电离，而水电离出的氢氧根的浓度和氢离子浓度相等，故硫酸溶液中氢氧根的浓度为c（OH^-）=1.0×10^-amol/L；
在硫酸铝溶液中，铝离子的水解对水的电离有促进作用，且由于硫酸铝为正盐，故溶液中氢离子和氢氧根均全部来自于水的电离，但由于氢氧根被水解的铝离子结合，故溶液中的氢离子1.0×10^-bmol/L是水电离出的全部，据此分析．

解答 解：A、硫酸对水的电离有抑制作用，而硫酸铝是强酸弱碱盐，在溶液中能水解，对水的电离有促进作用，故两溶液中水的电离程度不同，且α₁＜α₂，故A错误；
B、设两溶液的pH均为x．即两溶液中的c（H⁺）均为10^-xmol/L．在硫酸溶液中，溶液中的氢离子几乎全部来自于硫酸的电离，而氢氧根全部来自于水的电离，而水电离出的氢氧根的浓度和氢离子浓度相等，故硫酸溶液中氢氧根的浓度为c（OH^-）=1.0×10^-amol/L，根据水的离子积可有：10^-xmol/L×1.0×10^-amol/L=10^-14（mol/L）² ①；
在硫酸铝溶液中，铝离子的水解对水的电离有促进作用，且由于硫酸铝为正盐，故溶液中氢离子和氢氧根均全部来自于水的电离，但由于氢氧根被水解的铝离子结合，故溶液中的氢离子1.0×10^-bmol/L是水电离出的全部，故有10^-xmol/L=1.0×10^-bmol/L  ②，将①②联立可知：10^-bmol/L×1.0×10^-amol/L=10^-14（mol/L）²，故有a+b=14，故B正确；
C、硫酸对水的电离有抑制作用，而硫酸铝是强酸弱碱盐，在溶液中能水解，对水的电离有促进作用，故两溶液中水的电离程度α₁＜α₂，即两溶液中水电离出的氢离子浓度1.0×10^-amol/L＜1.0×10^-bmol/L，故a＞b，故C错误；
D、硫酸对水的电离有抑制作用，故硫酸溶液中水电离出的氢离子浓度1.0×10^-amol/L＜10^-7mol/L，故a＞7；而硫酸铝是强酸弱碱盐，在溶液中能水解，对水的电离有促进作用，故硫酸铝溶液中水电离出的氢离子浓度1.0×10^-bmol/L＞10^-7mol/L，故b＜7，故D错误．
故选B．

点评 本题考查了酸和能水解的盐溶液中的pH的有关计算，难度较大，应注意公式的运用和酸对水的电离的抑制以及盐对水的电离的促进．