化学溶液微粒问题 如何计算

Question

在一定温度下,相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H+)分别是1*10^-amol/L和1*10^-bmol/L,在此温度时，水的离子积为?
(要过程哦~~）

Answer 1

硫酸铁溶液中氢离子都是水电离出来的，水电离出来的c(H+)为1*10^-bmol/L，即溶液pH为b；所以
硫酸溶液pH也是b，即硫酸电离出氢离子浓度（溶液中氢离子浓度）为1*10^-bmol/L；而溶液中水电离出氢氧根离子浓度=水电离出氢离子浓度=1*10^-amol/L，所以此温度时，水的离子积=1*10^-a×1*10^-b=1*10^(-a-b)

Answer 2

首先要注意：水电离出的H+和OH-是相等的。在硫酸溶液中，溶液中的OH-是由水电离出来的，（H+主要是由硫酸电离出来的），因此根据题意硫酸溶液中水电离出的C(H+)=1×10-amol/L，所以硫酸溶液中c(OH-)=1×10-amol/L，则硫酸溶液中c(H+)=Kw/c(OH-)=Kw/(1×10-a)mol/L。在硫酸铁溶液中，H+和OH-都是由水电离产生的，【但其中水电离产生的OH-大部分与Fe3+结合了（Fe3+的水解）】，根据硫酸铁溶液中水电离出的c(H+)=1×10-bmol/mol，可知，硫酸铁溶液中的C(H+)=1×10-bmol/L。由于硫酸和硫酸铁溶液的pH相等，所以两者的C(H+)相等，即Kw/(1×10-a)=1×10-b，可得Kw=1×10(a-b)mol/L。

Answer 3

设水电离常数为K
硫酸铁中H+全为水电离出的，pH=-lg（1*10^-b）=b
由题，pH相同，所以硫酸H+浓度为1*10^-bmol/L
因为硫酸中OH-全从水中电离得，水电离时电离得H+浓度=OH-浓度=1*10^-amol/L
K=C（H+）*C（OH-）=1*10^-（a-b）