3.1水与水溶液 同步练习题（含解析） 2023-2024学年高二上学期鲁科版（2019）化学选择性必修1

3.1水与水溶液 同步练习题
一、选择题
1．某温度下，向c(OH-)=10-6 mol/L的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c(H+)=0.001 mol/L。已知：NaHSO4在水中的电离方程式为。下列对该溶液的叙述，不正确的是
A．该温度下的Kw=1×10-12
B．由水电离出来的H+的浓度为1×10-9 mol/L
C．取该溶液加水稀释10倍，溶液中c(OH-)减小
D．该温度高于25℃
2．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．常温下，的醋酸钠溶液中，水电离出的数目为
B．的溶液中数目为
C．通入水中，含氯微粒的数目之和为
D．30.8 g乙酸乙酯在碱性条件下完全水解，生成乙酸的分子数为
3．25℃时，0.01mol/L的NaOH溶液的pH为
A．0.1 B．1 C．12 D．13
4．下列溶液一定呈碱性的是
A．由水电离出的为的溶液
B．的溶液
C．使石蕊试液呈紫色的溶液
D．常温下，的氨水与的盐酸等体积混合后的溶液
5．常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是
A．pH=6的盐酸酸溶液稀释100倍，pH=8
B．pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)=1×10-6 mol·L-1
C．将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH=13
D．pH=8的NaOH溶液稀释100倍，其pH=6
6．规范的操作是实验成功的保证。下列实验操作正确的是
A． CO2验满 B．收集O2 C．滴加液体 D．测溶液的pH
A．A B．B C．C D．D
7．水的电离平衡曲线如下图所示，已知，下列说法正确的是
A．保持温度不变，向A点溶液中通入适量，可获得D点溶液
B．B点溶液呈酸性
C．C点溶液和D点溶液混合，所得溶液呈中性
D．
8．向纯水中加入少量NaHSO4，在温度不变时，溶液中
A．减小 B．c(H＋)增大
C．水电离的c(H＋)与c(OH-)的乘积增大 D．c(OH-)增大
9．关于水溶液中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
C．可以用pH试纸测定氯水的pH
D．pH计是精确测定溶液pH的仪器
10．对下列图像的描述中，正确的是
A．根据图①可判断正反应的
B．图②可表示压强(p)对反应的影响
C．图③可表示催化剂能降低反应活化能加快反应速率，但不改变化学反应的焓变
D．图④为水的电离平衡曲线图，若从A点到C点，可采用在水中加入适量NaOH固体的方法
二、填空题
11．回答下列问题：
(1)某温度下纯水中c(H+)=2×10-7mol·L-1，则此时c(OH-)= ；该温度下向纯水中滴加盐酸使c(H+)=5×10-6mol·L-1，则此时c(OH-)= 。
(2)某温度下重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15，像定义pH一样来规定pD=-lgc(D+)，请回答以下问题：
①写出重水的电离方程式： 。
②该温度下，重水中的c(D+)= ，pD= 。(已知lg2=0.3)
③0.01mol·L-1的NaOD溶液中pD= 。
12．水的电离平衡曲线如图所示，回答下列问题。
(1)图中A、B、C、D、E五点间的关系： 。
(2)在水中加少量酸，可实现A点向 点移动。
(3)形成的区域中的点都呈现 性。
(4)若在B点温度下，的硫酸溶液中， 。
13．I.现有①硫酸铜晶体、②稀硫酸、③醋酸、④硫化氢、⑤三氧化硫、⑥石墨、⑦固态苛性钠、⑧氨水。
(1)属于弱电解质的是 。(填序号，下同)。
(2)能导电的是 。
II.如表是不同温度下水的离子积数据：
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积Kw 1×10-14 a 1×10-12
试回答以下问题：
(3)若25＜t1＜t2，则a 1×10-14(填“＞”“＜”或“=”)，作此判断的理由是 。
(4)25℃时，某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4mol·L-1，取该溶液1mL加水稀释至10mL，则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)= 。
(5)在t2℃下pH=10的NaOH溶液中，水电离产生的OH-浓度c(OH-)水= 。
(6)t2℃下，将pH=11的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH=2，则V1∶V2= 。
14．(1)25℃时，0.05 mol/L H2SO4溶液的c(H+)= ，pH= ，0.01 mol/L NaOH溶液的c(H+)= ，pH= ；
(2)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，当温度升高至100 oC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 。
15．水的电离平衡曲线如图所示。
(1)若以A点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度，当温度升到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 。
(2)将常温下的pH=8的Ba(OH)2溶液与常温下的pH=5的稀盐酸混合，并保持100℃的恒温，欲使混合溶液pH=6，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。
16．(1)某温度时，测得溶液的，则该温度下 ，t (填“大于”“小于”或“等于”)25，其理由是 。
(2)将此温度下的溶液与的的溶液混合：
①若所得混合液为中性，则 ；
②若，则混合溶液的 。
17．草酸()及其化合物广泛分布于动植物体中。
Ⅰ.某实验小组分别用水煮检验法和灼烧检验法对菠菜中的铁元素(主要以难溶的形式存在)进行检测。实验如下：
a．水煮检验法：
b．灼烧检验法：
(1)灼烧菠菜时应将其放在 (填仪器名称)中加热。
(2)溶液A中未能检测出的可能原因是 ；
(3)取溶液B，先滴加溶液、再滴加溶液。溶液呈红色；用离子方程式表示的作用： 。
(4)甲同学取少量溶液B，滴加酸性溶液，振荡后，溶液紫色消失，因此得出结论，溶液B含有。乙同学认为甲同学的实验方法不严谨，理由是 。
Ⅱ.利用草酸制备草酸亚铁晶体()的流程及组分测定方法如下：
已知：几种物质的溶解度()如下：
20℃ 48 75 37
60℃ 101 88 38
(5)趁热过滤的原因是： 。
(6)氧化还原滴定法常用于测定草酸亚铁晶体的摩尔质量(M)，称取ag草酸亚铁晶体置于锥形瓶中，用稀硫酸将其溶解，再用的高锰酸钾标准液滴定，滴定时，眼睛应注视 。到达滴定终点时，消耗高锰酸钾，则 。(已知：)
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．该温度下蒸馏水中c(OH-)=10-6 mol/L，则此时水的离子积Kw=1×10-12，A正确；
B．Kw=c(H+)·c(OH-)，公式中c(OH-)的只能来自水，盐不可能提供OH-，溶液中c(H+)=0.001 mol/L，Kw=1×10-12，代入公式计算出c(OH-)水=1×10-9 mol/L，则水电离出来的H+的浓度为c(H+)水= c(OH-)水=1×10-9 mol/L，B正确；
C．该溶液c(H+)=0.001 mol/L，溶液显酸性，稀释该溶液时，c(H+)减小，由于Kw不变，则溶液中OH-的浓度c(OH-)增大，C错误；
D．Kw仅适用酸、碱、盐的稀溶液，且水的离子积常数Kw随温度升高而增大，由于该温度下的水的离子积Kw=1×10-12＞1×10-14，所以该温度高于25℃，D正确；
故合理选项是C。
2．A
解析：A．醋酸钠是强碱弱酸盐，醋酸根离子在溶液中水解促进水的电离，的醋酸钠溶液中，，由电离的数目为，A正确；
B．没有给出溶液的体积，无法计算，B错误；
C．氯水中的含氯微粒有、、、，根据守恒可知，含氯微粒数目之和小于，C错误；
D．乙酸乙酯在碱性条件下发生水解反应生成的是乙酸钠，而不是乙酸，D错误；
故选A。
3．C
解析：25℃时，Kw=10-14，0.01mol/LNaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L，所以c(H+)=mol/L，则pH=-lgc(H+)=-lg10-12=12，答案选C。
4．D
解析：A. 溶液中水的电离被抑制，该溶液可能为酸溶液，故A错误；
B. 未指明温度，如100℃时的溶液呈中性，故B错误；
C. 石蕊试液呈紫色时，pH为5~8，此时溶液可能呈酸性、中性或碱性，故C错误；
D. ，等体积混合后氨水过量，溶液呈碱性，故D正确；
故选D。
5．C
解析：A．pH=6冲稀后，溶液不可能呈碱性，A错误；
B．pH=4的H2SO4溶液稀释100倍时，溶液中的c(H＋)=10-6 mol·L-1，溶液中的c(OH-)==mol·L-1，水电离的c(OH-)=10-8 mol·L-1，而水电离的c(H＋)=水电离的c(OH-)=mol/L，故B错误；
C．将1 L 0.1 mol·L-1的溶液稀释到2 L时，c(OH-)= mol·L-1=mol/L，c(H＋)=10-13 mol·L-1，pH=13，故C正确；
D．NaOH是碱溶液，无论怎么稀释，pH在常温下都不可能为6，只能无限接近于7，故D错误；
故选C。
6．B
解析：A．二氧化碳验满，燃着的木条应放在瓶口，A错误；
B．氧气从短口进入将水排出，从而收集氧气，B正确；
C．滴加液体时，胶头滴管不应该伸入到仪器内部，C错误；
D．测溶液的pH时，pH试纸不能深入到液体中，以免污染试剂，D错误；
故选B。
7．A
解析：A．保持温度不变，水的离子积不变，向A点溶液中通入适量，则溶液中的H+浓度增大，c(OH-)减小，但c(H+)c(OH-)不变，即还在曲线CAD上，即可获得D点溶液，A正确；
B．由题干图示信息可知，B点溶液中c(H+)=c(OH-)，故溶液呈中性，B错误；
C．由于未告知混合时C点溶液和D点溶液的体积，则无法判断C点溶液和D点溶液混合所得溶液的酸碱性，C错误；
D．已知水的电离是一个吸热过程，升高温度促进水的电离，且，故，D错误；
故答案为：A。
8．B
解析：A．纯水中加入NaHSO4，溶液中氢离子浓度增大，氢氧根离子浓度减小，氢离子与氢氧根离子的浓度比值增大，故A错误；
B．加入NaHSO4后，溶液由中性变成酸性，溶液中的氢离子浓度增大，故B正确；
C．加入NaHSO4后，溶液中的氢离子浓度增大，抑制水的电离，导致水电离的c(H＋)与c(OH-)的乘积减小，故C错误；
D．加入NaHSO4后，溶液中的氢离子浓度增大，在温度不变时，溶液中的c(H＋)与c(OH-)的乘积是常数，所以c(OH-)减小，故D错误；
故选B。
9．D
解析：A．pH试纸使用之前不能润洗，否则可能会导致所测溶液的pH值有偏差，A错误；
B．广泛pH试纸只能测出整数值，B错误；
C．氯水具有强氧化性， pH试纸会被其漂白，不能利用pH试纸测定，C错误；
D．pH计是测定溶液pH的精密仪器，D正确；
故选D。
10．C
解析：A．根据图①可知，升高温度，平衡正向移动，可判断正反应的，故A错误；
B．根据图②，增大压强，反应物百分含量不变，可知反应前后气体系数和不变，所以图②不能表示压强(p)对反应的影响，故B错误；
C．催化剂能降低反应活化能，图③可表示催化剂能降低反应活化能加快反应速率，但不改变化学反应的焓变，故C正确；
D．图④为水的电离平衡曲线图，从A点到C点，Kw增大，可采用加热的方法，故D错误；
选C。
二、填空题
11．(1) 2×10-7mol·L-1 8×10-9mol·L-1
(2)D2OD++OD- 4×10-8mol/L 7.4 12.8
解析：（1）纯水中c(H+)=c(OH-)，某温度下纯水中c(H+)=2×10-7mol·L-1，则此时c(OH-)=2×10-7mol·L-1，该温度下水的离子积为：Kw=c(H+)c(OH-)=2×10-7mol·L-1×2×10-7mol·L-1=4×10-14，则
向纯水中滴加盐酸使c(H+)=5×10-6mol·L-1，则此时c(OH-)==8×10-9mol/L，故答案为：2×10-7mol·L-1；8×10-9mol·L-1；
（2）①根据水的电离方程式可知重水的电离方程式为：D2OD++OD-，故答案为：D2OD++OD-；
②该温度下，重水中的c(D+)=c(OD-)==4×10-8mol/L，pD=-lgc(D+)=-lg(4×10-8)=8-2lg2=8-2×0.3=7.4，故答案为：4×10-8mol/L；7.4；
③0.01mol·L-1的NaOD溶液中c(OD-)=0.01mol/L，则c(D+)===1.6×10-13，pD=-lgc(D+)=-lg(1.6×10-13)=12.8，故答案为：12.8。
12．(1)
(2)D
(3)碱
(4)
解析：（1）水的电离常数受温度影响，温度越高电离程度越大，故A、B、C、D、E五点间的关系：；
（2）在水中加少量酸，电离常数不变，溶液中氢离子浓度变大、氢氧根离子浓度减小，可实现A点向D点移动。
（3）形成的区域中的点都是氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，呈现碱性。
（4）若在B点温度下，水的电离常数为10-12，，的硫酸溶液中，。
13．(1)③④
(2)②⑥⑧
(3)＞ 水的电离为吸热反应，升高温度水的电离程度增大，离子积变大
(4)1000：1
(5)1×10-10
(6)9：11
解析：（1）①硫酸铜是盐，其晶体中没有自由移动的离子，是强电解质，不能导电；
②稀硫酸，有自由移动的离子，可以导电，是混合物，不是电解质，也不是非电解质；
③醋酸，是弱酸，属于弱电解质，没有自由移动的离子，不能导电；
④硫化氢，是弱酸，属于弱电解质，没有自由移动的离子，不能导电；
⑤三氧化硫，溶于水生成的硫酸是电解质，但其本身不能电离，不是电解质，不能导电；
⑥石墨可以导电，但是属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；
⑦固态苛性钠是氢氧化钠，是强碱，属于强电解质，但没有自由移动的离子，不能导电；
⑧氨水，其中有自由移动的离子，可以导电，但属于混合物，既不是电解质，也不是非电解质；
故属于弱电解质的是：③④；
（2）由第一问的分析可知，能导电的是②⑥⑧；
（3）水是弱电解质,存在电离平衡,电离过程为吸热反应,所以温度升高,水的电离程度增大,离子积增大；因此，本题正确答案是：＞；水的电离为吸热反应，升高温度水的电离程度增大，离子积变大；
（4）根据硫酸钠的化学式，则溶液中一定满足c(Na+)：c(SO)=2:1，硫酸钠溶液中c(Na+)=2×5×10-4mol/L=10-3mol/L，稀释后c(Na+)==10-4mol/L，溶液呈中性，c(OH－)=10-7mol/L，则稀释后溶液中c(Na+) :c(OH－)= 10-4：10-7=1000︰1；综上所述，本题答案是：1000︰1；
（5）pH=10的NaOH溶液中c(H+)=10 10mol L 1，NaOH溶液中H+来自于水的电离，水电离出H+的同时也电离出等量的OH ，所以水电离产生的OH 的浓度为c(OH-)=1×10-10mol/L；
（6））t2℃时，所得混合溶液的pH=2，说明溶液为酸性，酸过量，t2℃时，pH=11的NaOH溶液，c(OH )=0.1mol·L 1，则，解得V1∶V2=9∶11。
14．1mol/L 1 1×10-12mol/L 12 1×10-14 1×10-12 温度升高，水的电离程度增大，Kw增大
解析：(1)0.05 mol/L H2SO4溶液的c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.05 mol/L=0.1 mol/L，pH=-lgc(H+)=-lg0.1=1，0.01 mol/L NaOH溶液的c(OH-)=c(NaOH)=0.01 mol/L，c(H+)==，pH=12，故答案为：0.1 mol/L；1；1×10-12mol/L；12；
(2)A点对应的水的离子积常数，B点对应的水的离子积常数，水的电离是吸热过程，温度升高水的电离平衡正向移动，电离程度增大，Kw增大，故答案为：1×10-14；1×10-12；温度升高，水的电离程度增大，Kw增大。
15．(1) 10-14 10-12
(2)10：1
解析：(1)
25℃时纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，Kw=c(H+)。c(OH-)=10-14，当温度升高到100℃，纯水中c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L，则Kw=c(H+)。c(OH-)=10-12，从A点到B点，水的离子积从10-14增加到10-12；故答案为10-14；10-12；
(2)
100℃时，pH=8的Ba(OH)2溶液中：c(OH-)=10-6mol/L，pH=5的稀盐酸中：c(H+)=10-5mol/L，设氢氧化钡的体积为x，盐酸的体积为y，100℃的恒温，混合溶液pH=6，溶液呈中性，则溶液中氢氧根离子的物质的量等于氢离子的物质的量：即10-6x= 10-5y解得x：y=10：1；故答案为10：1。
16． 大于 常温下，水的电离是吸热的，升高温度时水的电离平衡正向移动，增大，则温度高于 2
【分析】氢氧化钠的电离抑制了水的电离，测得溶液的，则水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度为10-10mol/L，常温下，水的离子积常数为。
解析：(1)时，测得溶液的，则该温度下，电离吸热，升高温度促进水的电离，所以高于。
(2)将此温度下的溶液与的的溶液混合：
①若所得混合液为中性，则，解得；
②若，则硫酸过量，因此混合溶液中，因此混合溶液的。
17．坩埚 在加热水煮过程中二价铁被氧化为三价铁(或在水中的溶解度小，合理答案即可) 酸性条件下，能将还原(或能将还原，合理答案即可) 由溶解度表数据可知，趁热过滤的原因是防止低温时和析出，影响的纯度。 锥形瓶溶液颜色的变化
解析：(1)灼烧用的仪器是坩埚；
(2)Fe2+具有较强的还原性，在水煮加热过程中很容易被氧气氧化为Fe3+；
(3)溶液B能生成蓝色沉淀，说明其中有Fe2+，具有较强的还原性，加入的H2O2具有氧化性，二者发生氧化还原反应：；
(4)溶液B是菠菜灰中加入过量稀盐酸得来，其中含有氯离子，具有还原性，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，二者也可以发生氧化还原反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色；
(5) 该步骤的目的是制备，由溶解度表数据可知，和的溶解度在60℃时较高，在20℃时较低，低温下容易析出，而的溶解度受温度影响较小，所以趁热过滤的原因是防止低温时和析出，影响的纯度；
(6)滴定时应时刻关注滴定终点，所以眼睛应当注视锥形瓶溶液颜色的变化；根据比例关系：10FeC2O4-6KMnO4，，。