题目
某弱酸 HA 的 K a =1.0 × 10 -3 , 1.0mol/L 的该酸水溶液的 pH 为()。A. 3.0B. 2.0C. 1.5D. 6.0
某弱酸 HA 的 K a =1.0 × 10 -3 , 1.0mol/L 的该酸水溶液的 pH 为()。
A. 3.0
B. 2.0
C. 1.5
D. 6.0
题目解答
答案
C. 1.5
解析
考查要点:本题主要考查弱酸溶液中氢离子浓度(pH)的计算,涉及弱酸解离平衡的应用。
解题核心思路:
- 判断弱酸解离的近似条件:当弱酸的电离常数 $K_a$ 与浓度 $c$ 的比值 $K_a/c \leq 5\%$ 时,可简化计算公式为 $[H^+] \approx \sqrt{K_a \cdot c}$。
- 代入公式计算:通过近似公式求出氢离子浓度,再取负对数得到 pH。
破题关键点:
- 验证近似条件是否满足:本题中 $K_a/c = 1.0 \times 10^{-3}/1.0 = 0.1\% < 5\%$,满足近似条件,可直接使用简化公式。
步骤 1:判断近似条件
计算 $K_a/c = \frac{1.0 \times 10^{-3}}{1.0} = 0.001 = 0.1\%$,远小于 $5\%$,因此可用近似公式 $[H^+] \approx \sqrt{K_a \cdot c}$。
步骤 2:计算氢离子浓度
代入公式:
$[H^+] = \sqrt{K_a \cdot c} = \sqrt{1.0 \times 10^{-3} \cdot 1.0} = \sqrt{1.0 \times 10^{-3}} = 0.0316 \, \text{mol/L}.$
步骤 3:计算 pH
$\text{pH} = -\log[H^+] = -\log(0.0316) \approx 1.5.$