2024人教版新教材高中化学选择性必修1同步练习--第1课时　水的电离（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
2024人教版新教材高中化学选择性必修1
第二节　水的电离和溶液的pH
第1课时　水的电离
基础过关练
题组一　水的电离
1.科学家们通过精确的导电性实验证明,纯水中除了大量的水分子,还存在极少量的H3O+和OH-。根据这个信息推断,下列叙述错误的是(　　)
A.水中存在极少量的H3O+和OH-,说明水是一种极弱的电解质
B.常温下,水的电离需要通电才能进行
C.若液氨的电离与水相似,则液氨的电离方程式可以表示为2NH3 N+N
D.“冰,水为之,而寒于水”说明水结冰时会释放能量
2.(2022广东汕头金山中学期中)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH-　ΔH>0,下列叙述正确的是(　　)
A.向水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小
B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体Na,水的电离平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将纯水加热,KW增大,pH不变
题组二　水的离子积
3.下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是　(　　)
A.因为水的离子积常数的表达式是KW=c(H+)·c(OH-),所以KW随溶液中c(H+)和c(OH-)的变化而变化
B.水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量
C.水的离子积常数是温度的函数,随着温度的变化而变化
D.水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量
4.已知水在25 ℃和100 ℃时,电离平衡曲线如图所示:
(1)25 ℃时水的电离平衡曲线应为　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)将A点变为B点,采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　。
(3)C点c(H+)=　　　　,D点c(OH-)=　　　　　　。
题组三　外界条件对水电离平衡的影响
5.在100 ℃时,100 mL蒸馏水中c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,当改变下列条件之一时,c(OH-)仍然等于1×10-6 mol·L-1的是(　　)
①温度降低到25 ℃　②加入10-6 mol烧碱固体(忽略溶液体积变化),保持100 ℃　③加入10-6 mol氯化钠,保持100 ℃　④蒸发掉50 mL水,保持100 ℃
A.①②　　　　B.③④　　　　C.①③　　　　D.②④
6.(2020广东梅州期末)25 ℃时,若溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-12 mol·L-1,则下列说法正确的是(　　)
A.该溶液中水的电离被促进
B.该溶液的pH一定为12
C.该溶液一定是NaOH溶液
D.该溶液中K+、Na+、Cl-、N可以大量共存
能力提升练
题组一　不同条件下水的电离程度的分析与应用
1.(2020广东湛江一中月考)25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10 mol·L-1,下列说法不正确的是(　　)
A.该溶液一定不呈中性
B.N、Na+、Cl-、HC在该溶液中不能大量共存
C.该溶液的pH一定是10
D.该溶液中水的电离受到抑制
2.(2020天津一中期末)已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4 Na++H++S。某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液中c(H+)=1×10-2 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是(　　)
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释至100倍,溶液中的c(OH-)减小
题组二　水的电离平衡曲线及水的离子积
3.(2022河南南阳一中期中)水的电离平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A.图中对应点的温度关系:a>b
B.水的离子积常数KW大小关系:b>d
C.温度不变,加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点
D.b点对应温度下,将pH=2的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显酸性
4.如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是(　　)
A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=KW
B.M区域内(不包括边界)任意点均有c(H+)C.图中T1D.XZ线上任意点的pH均为7
5.(2022湖南怀化五中期中)如图三条曲线表示不同温度下水的离子积常数,下列说法不正确的是(　　)
A.图中温度:T3>T2>T1
B.C点可能是显酸性的盐溶液
C.图中五点KW间的关系:E>D>A=B=C
D.图中pH关系:pH(B)=pH(D)=pH(E)
答案全解全析
基础过关练
1.B　纯水中存在极少量的H3O+和OH-,说明水发生了电离,纯水中还存在大量的水分子,则水为弱电解质,A正确;常温下水的电离是自发过程,不需要通电,B错误;纯水中存在极少量的H3O+和OH-说明水的电离方程式为2H2O H3O++OH-,若液氨的电离与水相似,则液氨的电离方程式为2NH3 N,C正确;冰的能量比水低,水变为冰时会放出能量,D正确。
2.B　向水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,A错误;温度不变,KW不变,B错误;向水中加入少量固体Na,水的电离平衡正向移动,C错误;将纯水加热,KW增大,pH减小,D错误。
3.C　水的离子积常数的表达式是KW=c(H+)·c(OH-),但是KW是温度的函数,不随溶液中c(H+)和c(OH-)的变化而变化,A错误、C正确;水的离子积常数KW=K电离·c(H2O),B、D错误。
4.答案　(1)Ⅰ　水的电离是吸热过程,温度较低时,电离程度较小,c(H+)、c(OH-)也较小　
(2)升高温度至100 ℃　(3)10-8 mol·L-1　10-8 mol·L-1
解析　(1)水的电离是吸热过程,当温度升高时,促进水的电离,水的离子积增大,水中c(H+)、c(OH-)都增大,结合题图中Ⅰ、Ⅱ曲线变化情况及c(H+)、c(OH-)可以判断25 ℃时水的电离平衡曲线应为Ⅰ。
(2)A点KW=1×10-14,B点KW=1×10-12,故由A点变为B点需升温。
(3)C点c(H+)= mol·L-1=10-8 mol·L-1,D点c(OH-)= mol·L-1=10-8 mol·L-1。
反思升华
(1)相同温度下,水的电离平衡曲线上的任意点的KW都相同,即c(H+)·c(OH-)相同。(2)水的电离平衡曲线外的任意点与曲线上任意点的KW不同,温度不同。(3)实现水的电离平衡曲线上点之间的转化需改变酸碱性;实现电离平衡曲线上点与曲线外点之间的转化需改变温度。
5.B　100 ℃时,纯水中c(OH-)·c(H+)=1×10-12,25 ℃时,纯水中c(OH-)·c(H+)=1×10-14,此时c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,①不符合题意;向100 mL蒸馏水中加入10-6 mol NaOH固体,c(OH-)=10-5 mol·L-1,②不符合题意;向100 mL蒸馏水中加入10-6 mol NaCl,保持100 ℃,c(OH-)仍为1×10-6 mol·L-1,③符合题意;蒸发掉50 mL水,保持100 ℃,c(H+)·c(OH-)不变,c(OH-)仍为1×10-6 mol·L-1,④符合题意。
6.D　25 ℃时,水电离产生的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液中水的电离受到抑制,A错误;该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液,B、C错误;在酸性或碱性条件下,K+、Na+、Cl-、N都能大量共存,D正确。
能力提升练
1.C　25 ℃时,纯水中水电离产生的c(H+)=1×10-7 mol·L-1,说明该溶液中水的电离受到了抑制,则该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液,不可能呈中性,A、D正确;N在碱溶液中不能大量存在,HC在酸、碱溶液中均不能大量存在,B正确;该溶液的pH是10或4,C错误。
2.D　某温度下,蒸馏水中c(H+)=1×10-6 mol·L-1,则该蒸馏水中c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,该温度下水的离子积KW=c(H+)·c(OH-)=10-12>10-14,则该温度高于25 ℃,A正确;该温度下水的离子积KW=10-12,c(H+)=1×10-2 mol·L-1的溶液中c(OH-)= mol·L-1=1×10-10 mol·L-1,由于酸性溶液中的OH-全部来自水的电离,所以水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1,B正确;向蒸馏水中加入NaHSO4,NaHSO4 Na++H++S,电离产生的H+抑制水的电离,C正确;取该溶液加水稀释至100倍,溶液的酸性减弱,溶液中c(OH-)增大,D错误。
3.B　认识水的电离平衡曲线:
依据图像分析可知,a点水的离子积小于b点,a点的温度低于b点,A错误;由图像可知b点KW=10-12,d点KW=10-14,所以水的离子积常数KW:b>d,B正确;温度不变,加入氢氧化钠溶液,KW不变,而c、a点是不同温度下的溶液,C错误;b点中性溶液pH=6,b点对应温度下,pH=2的H2SO4溶液中氢离子浓度和pH=10的NaOH溶液中氢氧根离子浓度相同,等体积混合后混合溶液呈中性,D错误。
4.D　由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=KW,A项正确;由题图知M区域内任意点均有c(H+)T1,C项正确;XZ线上任意点都有c(H+)=c(OH-),只有当c(H+)=10-7 mol·L-1时,pH=7,D项错误。
5.B　根据图像可知,T1→T2→T3,水的离子积越来越大,因为水的电离是吸热过程,故T3>T2>T1,A正确;C点时,KW=1×10-14,c(H+)=1×10-8 mol/L,c(OH-)=1×10-6 mol/L,溶液中c(OH-)>c(H+),溶液显碱性,B错误;温度越高,水的离子积越大,A、B、C三点温度相同,所以这三点水的离子积相同,E点对应T3,D点对应T2,T3>T2>T1,所以水的离子积E>D>A=B=C,C正确;根据图像可知,B、D、E三点的c(H+)=1×10-6 mol/L,故pH(B)=pH(D)=pH(E),D正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)