2020高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第二节 水的电离和溶液的酸碱性 第1课时 水的电离和溶

答案[A篇对点强化训练]知识点一水的电离与水的离子积1．关于水的离子积常数，下列说法不正确的是()A．蒸馏水中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14B．纯水中，25℃时，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14C．25℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14D．Kw值随温度升高而增大答案A解析解析Kw只与温度有关，升高温度，Kw增大，25℃时，纯水和任何以水为溶剂的稀溶液中Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，A中未指明温度，关系式不一定成立。答案2．25℃时，在0.01mol/L的硫酸溶液中，水电离出的H＋浓度是()A．5×10－13mol/LB．0.02mol/LC．1×10－7mol/LD．1×10－12mol/L答案A解析解析0.01mol/L硫酸溶液中c(H＋)＝0.02mol/L，c(H＋)水＝c(OH－)＝KwcH＋＝1×10－140.02mol/L＝5×10－13mol/L。答案3．25℃时，在等体积的①0.5mol·L－1的H2SO4溶液、②0.05mol·L－1Ba(OH)2溶液、③1mol·L－1NaCl溶液、④纯水中，发生电离的水的物质的量之比是()A．1∶10∶107∶107B．107∶107∶1∶1C．107∶106∶2∶2D．107∶106∶2×107∶2答案A解析解析25℃时，0.5mol·L－1H2SO4溶液中c(H＋)＝1mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－14mol·L－1,0.05mol·L－1Ba(OH)2溶液中，c(OH－)＝0.1mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－13mol·L－1，NaCl和纯水中由水电离出的c(H＋)水均为10－7mol·L－1。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H＋)(即发生电离的水的物质的量)之比为10－14∶10－13∶10－7∶10－7＝1∶10∶107∶107。答案知识点二溶液的酸碱性与pH4．用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是()A．将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较B．将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较C．用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较D．在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较答案C解析解析用pH试纸测量溶液pH时，不得将试纸放入溶液中，以免污染溶液，不能将溶液直接倒在试纸上，以免浪费溶液。答案5．水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在不同温度下，其离子积为Kw(25℃)＝1.0×10－14，Kw(35℃)＝2.1×10－14。则下列叙述正确的是()A．c(H＋)随温度的升高而降低B．35℃时，c(H＋)c(OH－)C．溶液：pH(35℃)pH(25℃)D．水的电离是吸热的过程答案D解析解析因为在纯水中，任何温度下均有c(H＋)＝c(OH－)，故由所给Kw数据可知：在35℃时，水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)且大于25℃时数值，A、B错误；依据pH＝－lgc(H＋)可计算出pH(35℃)pH(25℃)，C错误。答案6．下列溶液一定呈中性的是()A．pH＝7的溶液B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液C．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液D．非电解质溶于水得到的溶液答案B解析解析溶液呈中性的根本标志是c(H＋)＝c(OH－)，B正确；只有在室温下，pH＝7的溶液才一定呈中性，故A错误；等物质的量的强酸与强碱，由于它们所含的H＋和OH－的物质的量未知，因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性，C错误；非电解质只是它本身不能直接电离产生离子，当它溶于水时可能与水反应生成能电离的物质，使溶液显酸性或碱性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液显酸性，NH3溶于水生成NH3·H2O，溶液显碱性，D错误。答案7．pH相同的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸馏水稀释到原来体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍相同，则m和n的关系是()A．mnB．m＝nC．mnD．不能确定答案C解析解析醋酸溶液在稀释过程中继续电离出H＋以削弱c(H＋)的减小，稀释后pH仍然相同，则醋酸溶液稀释倍数大。答案[B篇综合提升训练]8．在25℃某稀溶液中，由水电离产生的c(H＋)＝10－13mol·L－1。下列有关该溶液的叙述正确的是()A．该溶液一定呈酸性B．该溶液一定呈碱性C．该溶液的pH一定为1D．该溶液的pH可能为13答案D解析解析根据水的离子积常数，可知由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－13mol·L－1，这是由于在水中加酸或碱，都抑制了水的电离。若水中加酸，溶液呈酸性，则溶液中OH－只来自水的电离，c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(OH－)总＝10－13mol·L－1，由Kw＝c(H＋)总·c(OH－)总得：c(H＋)总＝10－1410－13＝10－1mol·L－1，pH＝1；若水中加碱，溶液呈碱性，则溶液中H＋只来自水的电离，c(H＋)总＝c(H＋)水＝10－13mol·L－1，pH＝13。答案9．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－)＝1×10－14B．c(H＋)等于1×10－7mol/L的溶液一定是中性溶液C．0.2mol/LCH3COOH溶液中的c(H＋)是0.1mol/LCH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸碱度答案A解析解析在常温下，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14且Kw只与温度有关，而与溶液酸碱性无关，A正确；温度不确定，c(H＋)＝1×10－7mol/L的溶液不一定为中性溶液，B错误；0.2mol/LCH3COOH的电离程度比0.1mol/LCH3COOH的电离程度小，所以c(H＋)应小于后者的2倍，C错误；pH一般表示c(H＋)或c(OH－)小于1mol/L的溶液的酸碱度，当c(H＋)或c(OH－)大于1mol/L时，则直接用c(H＋)或c(OH－)来表示，D错误。答案10．25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－ΔH0，下列叙述正确的是()A．向水中加入稀NaOH溶液，平衡逆向移动，c(OH－)降低B．向水中滴加浓盐酸至c(H＋)＝0.01mol/L，则溶液中c(OH－)＝1×10－12mol/LC．降温，使平衡右移，c(H＋)增大，溶液呈酸性D．将水加热，Kw增大，pH不变答案B解析解析加入稀NaOH溶液，c(OH－)增大，A错误；滴加浓盐酸，c(H＋)增大，平衡逆向移动，Kw不变，则c(OH－)＝KwcH＋＝1×10－140.01mol/L＝1×10－12mol/L，B正确；降温，平衡左移，c(H＋)减小，溶液仍然呈中性，C错误；加热，Kw增大，pH应变小，D错误。答案11．在－50℃时，液氨的电离跟水的电离相似，存在如下电离平衡：2NH3(l)NH＋4＋NH－2，NH＋4的平衡浓度为1×10－15mol·L－1，下列说法错误的是()A．在液氨中加入NaNH2，可使液氨的离子积变大B．在液氨中加入NH4Cl，液氨的离子积不变C．此温度下液氨的离子积K为1×10－30D．在液氨中加入金属钠可能有NaNH2生成答案A解析解析液氨的离子积跟水的离子积性质一样，即只与温度有关，向液氨中加入NaNH2、NH4Cl相当于分别在水中加入NaOH、HCl，水的离子积和液氨的离子积均不变，A项错误，B项正确；该温度下液氨的离子积K＝1×10－15×1×10－15＝1×10－30，C项正确；NH＋4相当于纯水中水电离出的H3O＋，因此将钠加入液氨中会生成氢气和NaNH2，D项正确。12．水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()答案A．图中对应点的温度关系为a＞b＞cB．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＞dD．在b点对应温度下，0.5mol/L的H2SO4溶液与1mol/L的KOH溶液等体积混合，充分反应后，所得溶液的pH＝7答案C解析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－)相等而c(H＋)不相等，若纯水仅升高温度，c(OH－)与c(H＋)都增大，B项错误；b点的Kw＝1×10－12,0.5mol/L的H2SO4溶液与1mol/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。13．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，若向水溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？________(填“能”或“否”)，请说明原因：__________________________。(3)100℃时，若盐酸中c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，则由水电离产生的c(H＋)是________。答案答案(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－)，所以不可能处于B点(3)2×10－9mol·L－1解析解析(1)B点对应的c(H＋)＝10－6mol·L－1，c(OH－)＝10－6mol·L－1，故Kw＝10－6×10－6＝10－12。(3)由水电离产生的H＋浓度等于溶液中OH－的浓度，即c(H＋)水＝c(OH－)＝1×10－125×10－4＝2×10－9mol·L－1。14．回答下列问题：(1)25℃时，pH＝3的盐酸中由水电离出的c(H＋)是pH＝5的盐酸中由水电离的c(H＋)的倍。(2)25℃时，某溶液由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，则该溶液的pH可能为__________。(3)99℃时，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＝2。此时水的离子积Kw＝__________，水电离出的c(H＋)＝__________，溶液中c(Na＋)________(填“”“＝”或“”)c(SO2－4)。答案(4)25℃时，将amol·L－1的氨水与0.01mol·L－1盐酸等体积混合，反应后溶液中c(NH＋4)＝c(Cl－)，则溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。(5)25℃时，pH＝3的醋酸和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，溶液呈________(填“酸”“中”或“碱”)性，溶液中c(Na＋)________(填“”“＝”或“”)c(CH3COO－)。答案(1)10－2(2)2或12(3)1.0×10－121.0×10－10mol·L－1＝(4)中(5)酸解析解析(1)25℃时，pH＝3和pH＝5的盐酸中由水电离出的c(H＋)的比值为10－1410－3∶10－1410－5＝10－2。(2)水电离出的c(H＋)水＝c(OH－)水，若为碱性溶液，则c(OH－)·c(H＋)水＝Kw＝10－14，c(OH－)＝10－1410－12＝10－2mol·L－1，pH＝12；若为酸性溶液，则c(OH－)＝c(H＋)水＝10－12mol·L－1，c(H＋)＝KwcOH－＝10－2mol·L－1，pH＝2。解析(3)由pH＝6的蒸馏水可知，该温度下水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－6mol·L－1，故此时Kw＝1.0×10－12。水电离产生的c(H＋)＝KwcH＋溶液＝1.0×10－10mol·L－1。根据原子守恒知溶液中c(Na＋)＝c(SO2－4)。(4)根据电荷守恒可知c(H＋)＝c(OH－)，溶液显中性。(5)pH＝3的CH3COOH和pH＝11的NaOH溶液等体积混合，溶液中剩余CH3COOH。溶液显酸性，c(H＋)c(OH－)，根据电荷守恒知c(Na＋)c(CH3COO－)。15