Question

求室温条件下,0.05mol/LH2SO4溶液中,水电离出的H+和OH-的浓度

Answer 1

在室温条件下，0.05 mol/L H2SO4 溶液中的水电离可以用以下反应式表示：
H2SO4 + H2O ⇌ HSO4- + H3O+
H2SO4 和 H3O+ 是强酸和酸性离子，不考虑其电离程度的影响，因此只考虑水的电离反应：
H2O ⇌ H+ + OH-
在标准条件下，纯水的电离常数（离子积）Kw = [H+][OH-] = 1.0 × 10^-14 mol^2/L^2。在酸性溶液中，[H+] 大于 [OH-]，因此可以用以下方程式计算出 H+ 和 OH- 的浓度：
[H+] = Kw/[OH-] = 1.0 × 10^-14 mol^2/L^2 / [OH-]
将 [OH-] 表示为 x，代入 H2SO4 溶液的电离反应式，可得到：
[H+] = (2 × 0.05 - x) / (0.05 + x)
因为 H2SO4 是强酸，所以可以假设溶液中所有 H+ 来自于 H2SO4 的电离，即：
[H+] = [H2SO4] = 0.1 mol/L
将上述两个式子相等并解出 x，可以得到：
0.1 = (2 × 0.05 - x) / (0.05 + x)
解得 x = 4.4 × 10^-8 mol/L
因此，在室温条件下，0.05 mol/L H2SO4 溶液中，水电离出的 H+ 浓度为 0.1 mol/L，OH- 浓度为 4.4 × 10^-8 mol/L。

Answer 2

硫酸中H+浓度为0.1mol/L,那么根据Kw计算，可知OH-浓度为10-14/0.1=10-13mol/L,而OH-全部来自水的电离，因此水电离的H+浓度也是10-13mol/L