题目
在纯水中,加入一些碱,其溶液的 ( )A. [H + ] 与 [OH - ] 乘积变大B. [H + ] 与 [OH - ] 乘积变小C. [H + ] 与 [OH - ] 乘积不变D. [H + ] 等与 [OH - ]
在纯水中,加入一些碱,其溶液的 ( )
A. [H + ] 与 [OH - ] 乘积变大
B. [H + ] 与 [OH - ] 乘积变小
C. [H + ] 与 [OH - ] 乘积不变
D. [H + ] 等与 [OH - ]
题目解答
答案
C. [H + ] 与 [OH - ] 乘积不变
解析
考查要点:本题主要考查学生对水的离子积常数(Kw)的理解,以及温度对离子积的影响。
解题核心思路:
在纯水中,水分子会发生微弱电离生成$[H^+]$和$[OH^-]$,且它们的乘积$[H^+][OH^-]$等于水的离子积$K_w$。$K_w$的大小仅由温度决定。当向纯水中加入碱时,虽然$[OH^-]$增大,但温度未变,因此$K_w$不变,$[H^+][OH^-]$的乘积保持不变。
破题关键点:
- 明确水的离子积$K_w$的定义及其与温度的关系。
- 理解加入碱后,溶液中离子浓度的变化规律,但乘积仍遵循$K_w$。
在纯水中,水的电离平衡为:
$H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-$
此时$[H^+] = [OH^-] = 10^{-7} \, \text{mol/L}$,乘积为:
$[H^+][OH^-] = 10^{-14} \, \text{(25℃时)}$
此值即为水的离子积$K_w$,仅由温度决定。
当加入碱(如NaOH)时:
- 碱离解产生大量$OH^-$,使溶液中$[OH^-]$显著增大。
- 根据勒沙特列原理,水的电离平衡左移,$[H^+]$减小。
- 尽管$[H^+]$和$[OH^-]$的数值变化,但它们的乘积始终等于$K_w$(温度未变,$K_w$不变)。
因此,正确答案为C选项。