已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO2−4。某温度下,向[H+]=1×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的[H+]=1×10-2mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是()A.该温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度为1.0×10-10mol·L-1C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的[OH-]减小
已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO2−4。某温度下,向[H+]=1×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的[H+]=1×10-2mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是()
A.该温度高于25℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1.0×10-10mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的[OH-]减小
题目解答
答案
答案:D。
解:A.25℃时,纯水的pH=7,该温度下蒸馏水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,说明促进了水的电离,水的电离为吸热反应,故该温度高于25℃,故A正确;
B.向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2,则c(H+)=1.0×10-2,该温度下pH=6的蒸馏水的离子积常数KW=c(H+)•c(OH-)=1.0×10-12,则c(OH-)=mol·L-1,故由水电离出来的c(H+)=1×10-10mol·L-1,故B正确;
C.NaHSO4在水中电离生成氢离子,对水的电离起抑制作用,水的电离程度减小,故C正确;
D.加入NaHSO4晶体后,溶液显酸性,取该溶液加水稀释100倍,溶液的酸性减弱,溶液中的c(H+)减小,c(OH-)增大,故D错误。
故选D。
解析
本题考查水的电离平衡及强酸性溶液的稀释规律。解题核心在于:
- 温度对水的电离常数(Kw)的影响:温度升高,Kw增大;
- 强酸性溶液中H+的来源:NaHSO4完全电离提供大量H+,抑制水的电离;
- 稀释强酸性溶液时H+和OH-的变化规律:稀释时H+浓度降低,但温度不变,Kw不变,故OH-浓度增大。
A选项分析
蒸馏水中[H+]=1×10⁻⁶ mol·L⁻¹,说明此时水的电离被促进(25℃时纯水的[H+]=1×10⁻⁷ mol·L⁻¹)。因水的电离为吸热反应,故该温度高于25℃,A正确。
B选项分析
原蒸馏水的Kw= [H+][OH⁻] = (1×10⁻⁶)² = 1×10⁻¹²。加入NaHSO4后,溶液中[H+]=1×10⁻² mol·L⁻¹,由水电离的[H+]为:
$\text{水电离的[H⁺]} = \frac{K_w}{[H⁺]} = \frac{1×10^{-12}}{1×10^{-2}} = 1×10^{-10} \, \text{mol·L⁻¹}$
B正确。
C选项分析
NaHSO4电离产生的H+使溶液中H+浓度显著升高,抑制了水的电离,C正确。
D选项分析
稀释强酸性溶液时,H+浓度降低,但温度不变(Kw固定),根据Kw=[H+][OH⁻],OH⁻浓度会增大,D错误。