课时训练12水的电离溶液的酸碱性

课时训练12　水的电离　溶液的酸碱性
1.下列说法正确的是(　　)。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.水的电离方程式:H2OH++OH-
B.升高温度,水的电离程度增大
C.在NaOH溶液中没有H+
D.在HCl溶液中没有OH-
解析:水是极弱的电解质,只有少部分电离,应用“”表示,故A错;水的电离是吸热的,所以升高温度,电离程度增大,B正确;在NaOH溶液中c(OH-)>c(H+),在HCl溶液中c(OH-)答案:B
2.室温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)等于10-18 mol·L-1,该溶液的溶质不可能是(　　)。
A.NaHSO4 B.NaCl C.HCl D.Ba(OH)2
解析:此时c(H+)小于常温下纯水电离产生的c(H+),说明水的电离受到了抑制,NaHSO4、HCl、Ba(OH)2对水的电离都起抑制作用。
答案:B
3.能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的操作是(　　)。
A.向水中投入一小块金属钠
B.将水加热煮沸
C.向水中通入CO2气体
D.向水中加食盐晶体
解析:A项中加入Na,Na与H2O反应生成NaOH,使c(OH-)>c(H+);B项中c(H+)=c(OH-);C项中通入CO2,CO2+H2OH2CO3,故c(H+)>c(OH-);而D项中c(H+)=c(OH-),故选C项。
答案:C
4.水的电离过程为H2OH++OH-,在25 ℃时水的离子积为KW=1.0×10-14,在35 ℃时水的离子积为KW=2.1×10-14,则下列叙述正确的是(　　)。
A.c(H+)随着温度的升高而降低
B.35 ℃时c(H+)>c(OH-)
C.35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小
D.水的电离是个吸热过程
解析:35 ℃时水的离子积大于25 ℃时水的离子积,说明35 ℃时水中c(H+)、c(OH-)大于25 ℃时水中c(H+)、c(OH-),但c(H+)仍等于c(OH-);亦说明升高温度,水的电离程度增大,即水的电离是吸热过程。
答案:D
5.下列叙述正确的是(　　)。
A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)·c(OH-)=1×10-14 mol2·L-2
B.c(H+)=1×10-7mol·L-1的溶液一定是中性溶液
C.0.2 mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍
D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
解析:KW=c(H+)·c(OH-),且KW只与温度有关,所以,在常温下,纯水、酸性、碱性或中性稀溶液,其KW=1×10-14;在温度不确定时,中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7mol·L-1;0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,所以,当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。
答案:A
6.常温下,在0.01 mol·L-1硫酸溶液中,水电离出的氢离子浓度是(　　)。
A.5×10-13 mol·L-1 B.0.02 mol·L-1
C.1×10-7 mol·L-1 D.1×10-12 mol·L-1
解析:溶液中共有两部分H+:水电离出来的H+和硫酸电离出来的H+。其中硫酸电离出来的H+为c(H+)=0.01×2=0.02 mol·L-1。水电离出来的H+要小于10-7 mol·L-1,硫酸电离出来的H+是主要的,因此认为溶液中的H+的总浓度就是0.02 mol·L-1。根据c(OH-)=KW/c(H+),溶液中的c(OH-)=10-14/0.02=5×10-13 mol·L-1。因为水电离出来的H+和OH-的个数相等(不受任何条件限制),则水电离出来的H+浓度就是5×10-13 mol·L-1。
答案:A
7.已知25 ℃时KW=10-14,如果100 ℃时KW=5.5×10-13,这说明(　　)。
A.100 ℃时水的电离程度较小
B.前者c(H+)较后者大
C.水的电离过程是一个吸热过程
D.100 ℃时0.1 mol·L-1 DCl的重水溶液中水的电离程度一定是室温时电离程度的10倍
解析:由题意知,随水溶液温度的升高,KW也随之增大。即c(H+)·c(OH-)较大。c(H+)·c(OH-)较大,说明H2OH++OH-向右进行的程度大,由此可知水的电离是吸热的。所以A、B两项错误,C项正确;当改用重水作溶剂时,由于重水的电离程度与普通水的电离程度不一定相同(事实上不同),所以室温时重水的离子积c(D+)·c(OD-)不一定等于1×10-14,也不能将普通水在100 ℃时的离子积常数应用于重水溶液,尽管DCl是强酸,在重水溶液中能够完全电离,题目告诉的浓度可以求出溶液中的c(D+),但因不知道两种温度条件下的重水离子积常数,所以无法得出c(OD-),也就是说无法知道两种温度条件下重水分子本身的电离程度,所以D项错误。
答案:C
8.室温下,某溶液中水电离出的H+和OH-的物质的量浓度乘积为1×10-26,该溶液中一定不能大量存在的是(　　)。
A.Cl- B.HC C.Na+ D.N
解析:由水电离的H+、OH-的浓度相等,所以c水(H+)=c水(OH-)= mol·L-1=1×10-13 mol·L-1,此溶液可能是pH=1的酸溶液,也可能是pH=13的碱溶液,所以HC一定不能大量存在。
答案:B
9.已知NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO4Na++H++S。某温度下,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。下列对该溶液的叙述中,不正确的是(　　)。
A.该溶液的温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-10 mol·L-1
C.NaHSO4晶体的加入抑制了水的电离
D.该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液,可使反应后的溶液恰好呈中性
解析:在某温度下,蒸馏水的pH=6,c(H+)=1×10-6 mol·L-1,即水的电离程度增大了,故温度高于25 ℃,水的离子积为1×10-12,A、B正确;D项:pH=12的NaOH溶液c(OH-)=1 mol·L-1和pH=2的该溶液混合后,溶液呈碱性。
答案:D
10.(1)在由水电离的c(H+)=10-14 mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是(　　)。
A.K+、Fe2+、S、Mn
B.Na+、Cl-、N、S
C.Al3+、N、Cl-、S
D.Na+、Al、Br-、Cl-
(2)关于pH的测定下列说法正确的是(　　)。
A.pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿
B.用广泛pH试纸测得某盐酸的pH=2.3
C.利用酸碱指示剂可以测溶液的pH
D.pH计是精确测定溶液pH的仪器
解析:(1)由水电离的c(H+)=10-14 mol·L-1的溶液可能呈酸性(有大量H+),也可能显碱性(有大量OH-)。A项中,在酸性条件下Mn具有强氧化性,能把具有还原性的Fe2+和S氧化而不能共存,在碱性条件下Fe2+不能存在;B项中,各离子与H+或OH-都能大量共存;C项中,Al3+、N和OH-反应,分别生成Al(OH)3沉淀和NH3·H2O而不能共存;D项中Al与H+、H2O反应生成Al(OH)3沉淀而不能共存。
(2)pH试纸在使用之前不能用水润湿,如果用水润湿了则会使酸、碱中的c(H+)、c(OH-)发生变化,造成误差,故A项说法错误;广泛pH试纸可以识别的pH差值为1,所以用广泛pH试纸测只能得到0~14的整数,故B项错误;酸、碱指示剂只能判断溶液的酸碱性,无法测其pH,故C项错误,pH计可以精确测定溶液的pH,可以精确到0.1个pH单位,故D项叙述正确。
答案:(1)B　(2)D
11.当把两种水(D2O、H2O)混在一起,则混合后溶液中存在的分子为　　　,存在的阳离子为　　　(写成水合的形式),存在的阴离子为　　　　　　　　　　。两种水的电离方程式为　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　。
解析:两种水D2O、H2O都为弱电解质,部分电离。
答案:D2O、H2O、HDO　D3O+、H3O+、H2DO+、HD2O+
OH-、OD-　D2OD++OD-　H2OH++OH-
12.水的电离平衡曲线如图所示:
若以A点表示25 ℃时水电离平衡时的离子的浓度,当温度升高到100 ℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子积从　　　增加到　　　,造成水的离子积增大的原因是　。
解析:25 ℃时,KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,100 ℃时,KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-12,故水的离子积增大,原因是温度升高,水的电离程度增大,水电离出来的c(H+)与c(OH-)增大,KW增大。
答案:1×10-14　1×10-12　水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,水电离出来的c(H+)与c(OH-)增大,KW增大