第二节 水的电离和溶液的pH 第1课时（基础） 同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 第二节 水的电离和溶液的pH 第1课时（基础） 同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 128.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-11 23:11:44 | ||
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文档简介
第二节 水的电离和溶液的pH（基础）
第1课时
一、选择题
1．常温下，在0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中，水的离子积是 ( )
A．1.0×10－14 B．1.0×10－13
C．1.32×10－14 D．1.32×10－15
2．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．向水中通入二氧化碳气体 D．向水中加食盐晶体
3．向纯水中加入少量NaHSO4，在温度不变时，溶液中 ( )
A．c(H＋)/c(OH－)增大 B．c(H＋)减小
C．水中c(H＋)与c(OH－)的乘积增大 D．c(OH－)增大
4．25 ℃时，在0.01 mol·L－1的硫酸溶液中，水电离出的H＋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
5．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NO、SO、Na＋
B．由水电离出的c(H＋)＝1×10－14 mol/L的溶液中：Ca2＋、Cl－、HCO、K＋
C．c(H＋)/c(OH－)＝1×1012的溶液中：NH、Cl－、NO、Al3＋
D．c(Fe3＋)＝0.1 mol/L的溶液中：K＋、ClO－、SO、SCN－
6．下列有关说法中，不正确的是 ( )
A．水的电离是一个吸热过程，升高温度会促进水的电离平衡向电离方向移动
B．水的电离受温度的影响，但温度改变时，水电离出的离子浓度的乘积也发生变化
C．多元弱酸的电离是分步进行的，第二步电离的程度比第一步电离要小得多
D．当温度一定时，任何溶液中水电离出的H＋和OH－离子浓度的乘积是一个定值
7．下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是 ( )
A．pH＝7的溶液是中性
B．中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1
C．c(H＋)＝c(OH－)的溶液是中性
D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此显酸性
8．25℃时纯水的电离度为α1，pH＝2的醋酸溶液中水的电离度为α2，pH＝12的氢氧化钠溶液中水的电离度为α3。若将上述醋酸与氢氧化钠溶液等体积混合，所得溶液中水的电离度为α4。下列关系式中正确的是 ( )
A．α2＝α3<α4<α1 B．α3＝α2<α1<α4
C．α2<α3<α1<α4 D．α1<α2<α3<α4
9．某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是 ( )
A．Ⅱ为盐酸稀释时pH变化曲线
B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C．a点KW的数值比c点KW的数值大
D．b点酸溶液的总浓度大于a点酸溶液的总浓度
10．水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．图中对应点的温度关系为a>b>c
B．纯水仅升高温度，可从a点变到c点
C．水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>d
D．在b点对应温度下，0.5 mol/L的H2SO4溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合，充分反应后，所得溶液的pH＝7
二、非选择题
11．某温度下，纯水中的c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1，则此时溶液的c(OH－)是____mol·L－1，这种水显______(填“酸”、“碱”或“中”)性，其理由是______；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5.0×10－6mol·L－1，则c(OH－)＝________mol·L－1。
12．在某温度下的水溶液中，c(H＋)＝10xmol/L，c(OH－)＝10y mol/L，x与y的关系如图所示：
(1)该温度下，水的离子积为________________。
(2)该温度下，0.01 mol/L NaOH溶液中c(H＋)为__________________________。
13．已知室温时，0.1 mol·L－1的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，回答下列各问题：
(1)该溶液的pH＝________。
(2)HA的电离平衡常数K＝________。
(3)升高温度时，K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)，pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的________倍。
14．在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示：
(1)A点水的离子积为1×10－14，B点水的离子积为__________________。造成水的离子积变化的原因是_____________________________________。
(2)100℃时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置______________________。原因是_______________________________________________________________。
(3)100℃时，若盐酸c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，则由水电离产生的c(H＋)是多少？(写出计算过程)
参考答案
1．答案：A
解析：水的离子积只与温度有关，与溶液的酸、碱性无关。常温下，KW＝1.0×10－14。
2．答案：C
解析：A项加金属钠跟水反应生成NaOH，c(OH－)>c(H＋)，错误；B项加热促进水的电离，但c(H＋)＝c(OH－)，错误；D项对水的电离平衡没有影响，c(H＋)＝c(OH－)，错误。
3．答案：A
解析：向纯水中加入少量NaHSO4，c(H＋)增大，c(OH－)减小，A正确。
4．答案：A
解析：H2SO4电离出的c(H＋)＝0.02 mol·L－1，由KW＝1.0×10－14可知c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1，OH－是由水电离产生的，则水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1。
5．答案：C
解析：A中Fe2＋、NO、H＋会发生氧化还原反应；B项，符合条件的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液，HCO既与H＋反应，又与OH－反应，B错误；＝1012的溶液为强酸性溶液，离子可以大量共存；Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3，D错误。
6．答案：D
解析：温度改变时，水的离子积常数改变。温度一定时，水的离子积常数是一个定值，但在酸性或碱性溶液中，水电离出的H＋和OH－离子浓度的乘积不是定值。
7．答案：C
解析：A项中运用pH判断溶液的酸碱性时，用到了水的离子积常数，它与温度有关，但A项未给出温度，所以错误；在中性溶液中，c(H＋)和c(OH－)一定相等，但并不一定c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1，所以B项错，C项正确；100 ℃的纯水中，虽然pH<7。但c(H＋)＝c(OH－)，还是中性，所以D错误。
8．答案：A
解析：水为极弱的电解质，存在电离平衡，酸、碱抑制水的电离，而加入能消耗H＋或OH－的物质能促进水的电离，等浓度的H＋和OH－对水的抑制作用相同，所以α2＝α3<α1；而醋酸与NaOH等体积混合后，所得溶液为醋酸、醋酸钠的混合溶液，溶液呈酸性，对水的电离起抑制作用，但较原醋酸对水的电离的抑制作用弱，所以α2＝α3<α4<α1，A项正确。
9．答案：B
解析：盐酸是强酸，醋酸是弱酸，根据弱电解质电离的特点，盐酸加水稀释比醋酸溶液加水稀释的pH增大的程度较大，故Ⅰ是盐酸的，Ⅱ是醋酸溶液的，A错；b点溶液中的离子浓度大于c点，故b点溶液的导电性强，B对；温度相同时，KW值相同，C错；pH相同时，醋酸溶液的浓度大，稀释相同倍数后仍是醋酸溶液的浓度大，因此b点酸溶液的浓度小于a点酸溶液的浓度，D错。
10．答案：C
解析：水的电离是吸热反应，温度升高，水的离子积常数增大，根据图中数据得出水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>a＝d，温度关系为b>c>a＝d，C项正确，A项错误；a点和c点的c(OH－)相等，若纯水仅升高温度，c(OH－)与c(H＋)都增大，B项错误；b点的KW＝1×10－12,0.5 mol/L的H2SO4溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液显中性，pH＝6，D项错误。
11．答案：2.0×10－7 中 c(H＋)＝c(OH－) 8×10－9
解析：此温度时，水电离的c(OH－)＝c(H＋)＝2×10－7mol·L－1，则KW＝2×10－7×2×10－7＝4×10－14；c(H＋)＝5.0×10－6mol·L－1，则c(OH－)＝4×10－14/5.0×10－6＝8×10－9(mol·L－1)。
12．答案：(1)10－15
(2)10－13 mol/L
解析：(1)选取图像中的一点，如当x＝－5时，y＝－10，故水的KW＝10－5·10－10＝10－15。
(2)0.01 mol/L NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 mol/L，c(H＋)＝＝＝10－13mol/L。
13．答案：(1)4
(2)1×10－7
(3)增大 减小
(4)106
解析：(1)HA电离出的c(H＋)＝(0.1×0.1%) mol·L－1＝1×10－4 mol·L－1，pH＝－lg(1×10－4)＝4；
(2)电离平衡常数
K＝＝＝1×10－7；
(3)因HAH＋＋A－，电离过程是吸热的，所以升高温度，c(H＋)、c(A－)均增大，则K增大，而pH减小；
(4)c(H＋)HA＝1×10－4 mol·L－1，c(H＋)水＝c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，所以c(H＋)HA∶c(H＋)水＝(1×10－4)∶(1×10－10)＝106。
14．答案：(1)1×10－12 水的电离要吸热，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大
(2)否 在盐酸中c(H＋)≠c(OH－)，所以不在B点
(3)2×10－9mol·L－1
解析：(1)KW只受温度影响，温度越高，KW越大。
(2)溶液处于B点时c(H＋)＝c(OH－)
而在盐酸溶液中，c(H＋)≠c(OH－)。
(3)c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O＝＝＝2×10－9 mol·L－1
第1课时
一、选择题
1．常温下，在0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中，水的离子积是 ( )
A．1.0×10－14 B．1.0×10－13
C．1.32×10－14 D．1.32×10－15
2．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．向水中通入二氧化碳气体 D．向水中加食盐晶体
3．向纯水中加入少量NaHSO4，在温度不变时，溶液中 ( )
A．c(H＋)/c(OH－)增大 B．c(H＋)减小
C．水中c(H＋)与c(OH－)的乘积增大 D．c(OH－)增大
4．25 ℃时，在0.01 mol·L－1的硫酸溶液中，水电离出的H＋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
5．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( )
A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NO、SO、Na＋
B．由水电离出的c(H＋)＝1×10－14 mol/L的溶液中：Ca2＋、Cl－、HCO、K＋
C．c(H＋)/c(OH－)＝1×1012的溶液中：NH、Cl－、NO、Al3＋
D．c(Fe3＋)＝0.1 mol/L的溶液中：K＋、ClO－、SO、SCN－
6．下列有关说法中，不正确的是 ( )
A．水的电离是一个吸热过程，升高温度会促进水的电离平衡向电离方向移动
B．水的电离受温度的影响，但温度改变时，水电离出的离子浓度的乘积也发生变化
C．多元弱酸的电离是分步进行的，第二步电离的程度比第一步电离要小得多
D．当温度一定时，任何溶液中水电离出的H＋和OH－离子浓度的乘积是一个定值
7．下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是 ( )
A．pH＝7的溶液是中性
B．中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1
C．c(H＋)＝c(OH－)的溶液是中性
D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此显酸性
8．25℃时纯水的电离度为α1，pH＝2的醋酸溶液中水的电离度为α2，pH＝12的氢氧化钠溶液中水的电离度为α3。若将上述醋酸与氢氧化钠溶液等体积混合，所得溶液中水的电离度为α4。下列关系式中正确的是 ( )
A．α2＝α3<α4<α1 B．α3＝α2<α1<α4
C．α2<α3<α1<α4 D．α1<α2<α3<α4
9．某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是 ( )
A．Ⅱ为盐酸稀释时pH变化曲线
B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C．a点KW的数值比c点KW的数值大
D．b点酸溶液的总浓度大于a点酸溶液的总浓度
10．水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．图中对应点的温度关系为a>b>c
B．纯水仅升高温度，可从a点变到c点
C．水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>d
D．在b点对应温度下，0.5 mol/L的H2SO4溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合，充分反应后，所得溶液的pH＝7
二、非选择题
11．某温度下，纯水中的c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1，则此时溶液的c(OH－)是____mol·L－1，这种水显______(填“酸”、“碱”或“中”)性，其理由是______；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5.0×10－6mol·L－1，则c(OH－)＝________mol·L－1。
12．在某温度下的水溶液中，c(H＋)＝10xmol/L，c(OH－)＝10y mol/L，x与y的关系如图所示：
(1)该温度下，水的离子积为________________。
(2)该温度下，0.01 mol/L NaOH溶液中c(H＋)为__________________________。
13．已知室温时，0.1 mol·L－1的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，回答下列各问题：
(1)该溶液的pH＝________。
(2)HA的电离平衡常数K＝________。
(3)升高温度时，K将________(填“增大”、“减小”或“不变”)，pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的________倍。
14．在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示：
(1)A点水的离子积为1×10－14，B点水的离子积为__________________。造成水的离子积变化的原因是_____________________________________。
(2)100℃时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置______________________。原因是_______________________________________________________________。
(3)100℃时，若盐酸c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，则由水电离产生的c(H＋)是多少？(写出计算过程)
参考答案
1．答案：A
解析：水的离子积只与温度有关，与溶液的酸、碱性无关。常温下，KW＝1.0×10－14。
2．答案：C
解析：A项加金属钠跟水反应生成NaOH，c(OH－)>c(H＋)，错误；B项加热促进水的电离，但c(H＋)＝c(OH－)，错误；D项对水的电离平衡没有影响，c(H＋)＝c(OH－)，错误。
3．答案：A
解析：向纯水中加入少量NaHSO4，c(H＋)增大，c(OH－)减小，A正确。
4．答案：A
解析：H2SO4电离出的c(H＋)＝0.02 mol·L－1，由KW＝1.0×10－14可知c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1，OH－是由水电离产生的，则水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1。
5．答案：C
解析：A中Fe2＋、NO、H＋会发生氧化还原反应；B项，符合条件的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液，HCO既与H＋反应，又与OH－反应，B错误；＝1012的溶液为强酸性溶液，离子可以大量共存；Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3，D错误。
6．答案：D
解析：温度改变时，水的离子积常数改变。温度一定时，水的离子积常数是一个定值，但在酸性或碱性溶液中，水电离出的H＋和OH－离子浓度的乘积不是定值。
7．答案：C
解析：A项中运用pH判断溶液的酸碱性时，用到了水的离子积常数，它与温度有关，但A项未给出温度，所以错误；在中性溶液中，c(H＋)和c(OH－)一定相等，但并不一定c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1，所以B项错，C项正确；100 ℃的纯水中，虽然pH<7。但c(H＋)＝c(OH－)，还是中性，所以D错误。
8．答案：A
解析：水为极弱的电解质，存在电离平衡，酸、碱抑制水的电离，而加入能消耗H＋或OH－的物质能促进水的电离，等浓度的H＋和OH－对水的抑制作用相同，所以α2＝α3<α1；而醋酸与NaOH等体积混合后，所得溶液为醋酸、醋酸钠的混合溶液，溶液呈酸性，对水的电离起抑制作用，但较原醋酸对水的电离的抑制作用弱，所以α2＝α3<α4<α1，A项正确。
9．答案：B
解析：盐酸是强酸，醋酸是弱酸，根据弱电解质电离的特点，盐酸加水稀释比醋酸溶液加水稀释的pH增大的程度较大，故Ⅰ是盐酸的，Ⅱ是醋酸溶液的，A错；b点溶液中的离子浓度大于c点，故b点溶液的导电性强，B对；温度相同时，KW值相同，C错；pH相同时，醋酸溶液的浓度大，稀释相同倍数后仍是醋酸溶液的浓度大，因此b点酸溶液的浓度小于a点酸溶液的浓度，D错。
10．答案：C
解析：水的电离是吸热反应，温度升高，水的离子积常数增大，根据图中数据得出水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>a＝d，温度关系为b>c>a＝d，C项正确，A项错误；a点和c点的c(OH－)相等，若纯水仅升高温度，c(OH－)与c(H＋)都增大，B项错误；b点的KW＝1×10－12,0.5 mol/L的H2SO4溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液显中性，pH＝6，D项错误。
11．答案：2.0×10－7 中 c(H＋)＝c(OH－) 8×10－9
解析：此温度时，水电离的c(OH－)＝c(H＋)＝2×10－7mol·L－1，则KW＝2×10－7×2×10－7＝4×10－14；c(H＋)＝5.0×10－6mol·L－1，则c(OH－)＝4×10－14/5.0×10－6＝8×10－9(mol·L－1)。
12．答案：(1)10－15
(2)10－13 mol/L
解析：(1)选取图像中的一点，如当x＝－5时，y＝－10，故水的KW＝10－5·10－10＝10－15。
(2)0.01 mol/L NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 mol/L，c(H＋)＝＝＝10－13mol/L。
13．答案：(1)4
(2)1×10－7
(3)增大 减小
(4)106
解析：(1)HA电离出的c(H＋)＝(0.1×0.1%) mol·L－1＝1×10－4 mol·L－1，pH＝－lg(1×10－4)＝4；
(2)电离平衡常数
K＝＝＝1×10－7；
(3)因HAH＋＋A－，电离过程是吸热的，所以升高温度，c(H＋)、c(A－)均增大，则K增大，而pH减小；
(4)c(H＋)HA＝1×10－4 mol·L－1，c(H＋)水＝c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，所以c(H＋)HA∶c(H＋)水＝(1×10－4)∶(1×10－10)＝106。
14．答案：(1)1×10－12 水的电离要吸热，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大
(2)否 在盐酸中c(H＋)≠c(OH－)，所以不在B点
(3)2×10－9mol·L－1
解析：(1)KW只受温度影响，温度越高，KW越大。
(2)溶液处于B点时c(H＋)＝c(OH－)
而在盐酸溶液中，c(H＋)≠c(OH－)。
(3)c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O＝＝＝2×10－9 mol·L－1