高中化学问题弱电解质电离

Question

向 pH＝1 的某酸溶液和 pH＝13 的氢氧化钠溶液中，加入足量的铝片，放出 H2 的物质的量之比为 3∶1 其原因可能是A．两溶液的体积相同，酸是多元强酸B．若酸为一元强酸，酸溶液的体积是碱溶液体积的 3 倍C．两溶液的体积相同，酸是弱酸D.酸是强酸，且酸溶液的浓度比 NaOH 溶液浓度大

Answer 1

铝与酸的反应为2Al+6H+=2Al3++3H2，与碱的反应为2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2，可见产生相同物质的量的氢气需要的氢离子与氢氧根之比为3:1。本题中酸溶液和碱溶液放出的H2物质的量之比为3:1，则可知酸溶液中氢离子的总量是碱溶液中氢氧根离子总量的9倍。
A错误，如果是强酸且体积相等，则无论是一元酸还是多元酸产生的氢气物质的量只会是碱溶液的1/3。
B错误，强酸溶液的体积必须为碱溶液的9倍才能产生那么多氢气。
C正确，如果是弱酸，则溶液中还存在大量没有电离的弱酸分子，也即溶液中实际能反应的氢离子量可能达到碱溶液中氢氧根离子的9倍。
D错误，酸溶液的氢离子浓度等于碱溶液的氢氧根离子浓度，由于氢氧化钠为一元强碱且强酸完全电离，无论强酸为几元，酸溶液的浓度只会小于等于氢氧化钠的浓度而不会大于。追问

D选项 如果体积都是1L 强酸浓度是9mol/l NaOH是1mol/l 不是也可以吗

追答

看清楚PH值，NaOH浓度一定是0.1mol/L，而强酸如果是0.9mol/L，则PH值至少为0.46(一元强酸)，不会等于1的。

追问

那D选项 一元酸的体积是碱的体积的9倍吗 二元酸4.5倍？

追答

只要是强酸，无论是一元酸还是多元酸体积都是9倍，因为酸溶液的PH值限定为1，也就是溶液中氢离子浓度始终为0.1mol/L，和氢氧化钠中的氢氧根浓度一致，要使强酸中的氢离子量是碱溶液中氢氧根的9倍，则只能是体积为9倍。如果是一元强酸，则浓度为0.1mol/L，二元强酸则为0.05mol/L，以此类推，无论如何强酸的浓度都不会大于氢氧化钠的浓度。