高二化學(xué)選修4同步練習(xí)：3-2-1水的電離 溶液的酸堿性與pH

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1、3-2-1水的電離　溶液的酸堿性與pH 一、選擇題(每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1．下列物質(zhì)溶于水時(shí)，會(huì)使水的電離平衡逆向移動(dòng)的是(　　) A．NaCl　　　　　　　　 B．NaOH C．鹽酸 D．葡萄糖 【解析】　向水中加入NaOH或鹽酸，會(huì)增大溶液中的c(OH－)或c(H＋)，從而使水的電離平衡：H2OH＋＋OH－，向左移動(dòng)。 【答案】　BC 2．在廚房里對(duì)水進(jìn)行下列操作，能促進(jìn)水的電離的是(　　) A．加入少量酒精 B．加入少量食醋 C．把水放入冰箱中使其降溫至1℃ D．把水加熱至沸騰 【解析】　A項(xiàng)加入少量酒精，因?yàn)榫凭欠请娊赓|(zhì)，不能電離出離

2、子，因此水的電離不受影響，不合題意；B項(xiàng)加入食醋，其中含CH3COOH，CH3COOH電離出H＋，抑制H2O的電離，不合題意；C項(xiàng)把水放入冰箱中使其降溫，因電離是吸熱的，故降溫抑制水的電離，不合題意；D項(xiàng)對(duì)水加熱，升溫促進(jìn)水的電離，正確。 【答案】　D 3．常溫下，0.1mol·L－1的NaOH溶液中由水電離出的OH－的物質(zhì)的量濃度為(　　) A．0.1mol·L－1 B．1×10－13mol·L－1 C．1.0×10－7mol·L－1 D．無(wú)法確定 【解析】　NaOH為強(qiáng)堿，在水溶液中完全電離為Na＋和OH－，水電離出的OH－很少，可以忽略不計(jì)，所以0.1mol·L－1的N

3、aOH溶液中c(OH－)＝0.1mol·L－1，則由水電離出的OH－的物質(zhì)的量濃度＝c(H＋)＝＝＝1.0×10－13mol·L－1。 【答案】　B 4．(2011·青州高二月考)純水在80℃時(shí)的pH(　　) A．等于7 B．大于7 C．小于7 D．無(wú)法確定 【解析】　升溫，水的電離程度增加，H2O電離出的c(H＋)增加，pH應(yīng)小于7。 【答案】　C 5．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．6mol·L－1的H2SO4溶液中存在OH－ B．因?yàn)樗碾x子積常數(shù)的表達(dá)式是KW＝c(H＋)·c(OH－)，所以KW隨溶液中的c(H＋)和c(OH－)的變化而變化 C．水的電離方程式

4、是：H2O===H＋＋OH－ D．KW＝1.0×10－14適用于任何溫度、任何溶液 【解析】　溶液中存在H2OH＋＋OH－，必然存在OH－，A正確。KW隨溫度變化而變化，B錯(cuò)；H2O的電離方程式應(yīng)為“”，C錯(cuò)；KW＝1.0×10－14適用于室溫下，電解質(zhì)的稀溶液中，D錯(cuò)誤。 【答案】　A 6．用pH試紙測(cè)定某無(wú)色溶液的pH時(shí)，規(guī)范的操作是(　　) A．用pH試紙放入溶液中，觀察其顏色變化，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較 B．將溶液倒在pH試紙上跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較 C．用干燥潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較 D．在試管內(nèi)放入少量溶液，煮沸，把pH試紙放在管口，觀察顏

5、色，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較 【解析】　用pH試紙測(cè)量溶液pH時(shí)，不得將試紙放入溶液中，以免污染溶液，不能將溶液直接倒在試紙上，以免浪費(fèi)溶液。 【答案】　C 7．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．c(H＋)＞1.0×10－7mol·L－1的溶液一定呈酸性 B．c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14的溶液一定呈中性 C．中性溶液中的c(H＋)一定等于1.0×10－7mol·L－1 D．c(H＋)＝c(OH－)的溶液一定是中性溶液 【解析】　中性溶液中c(OH－)＝c(H＋)。 【答案】　D 8．常溫下某溶液中由水電離出的c(H＋)為1.0×10－12mol·L－1，下列說(shuō)法正確的是

6、(　　) A．一定是酸的溶液 B．一定是堿的溶液 C．一定是堿性溶液 D．可能是酸性溶液也可能是堿性溶液 【解析】　常溫下水電離出的c(H＋)為1.0×10－12mol·L－1＜1.0 ×10－7mol·L－1，說(shuō)明抑制了水的電離，可能是加入了OH－或H＋，所以溶液可能是堿性溶液，也可能是酸性溶液。 【答案】　D 9．25℃，0.01mol·L－1的H2SO4溶液中，水電離出的c(H＋)是(　　) A．0.01mol·L－1 B．0.02mol·L－1 C．1.0×10－12mol·L－1 D．5.0×10－13mol·L－1 【解析】　水電離出OH－的同時(shí)也電離出

7、等量的H＋。0.01mol·L－1的H2SO4溶液中c(H＋)＝0.02mol·L－1＝2×10－2mol·L－1。c(OH－)＝＝＝5.0×10－13mol·L－1。 【答案】　D 10．對(duì)室溫下pH相同、體積相同的醋酸溶液和鹽酸分別采取下列措施，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．加適量的醋酸鈉晶體后，兩溶液的pH均增大 B．使溫度都升高20℃后，兩溶液的pH均不變 C．加水稀釋2倍后，兩溶液的pH均減小 D．加足量的鋅充分反應(yīng)后，兩溶液中產(chǎn)生的氫氣一樣多 【解析】　加入CH3COONa，醋酸的電離平衡左移，c(H＋)減小，pH增大，鹽酸與CH3COONa反應(yīng)生成CH3COOH，c

8、(H＋)減小，pH增大，A正確。升溫，CH3COOH電離程度增大，c(H＋)增大，pH應(yīng)減小，B錯(cuò)；加水稀釋，pH均增大，C錯(cuò)；加入Zn，CH3COOH產(chǎn)生的H2多，D錯(cuò)。 【答案】　A 11．在相同溫度下，0.01mol/L NaOH溶液和0.01mol/L的鹽酸相比，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．由水電離出的c(H＋)相等 B．由水電離出的c(H＋)都是1.0×10－12mol/L C．由水電離出的c(OH－)都是0.01mol/L D．兩者都促進(jìn)了水的電離 【解析】　若該溫度下水的離子積常數(shù)為KW(不一定是25℃)，則在0.01mol/L的NaOH溶液中，由水電離的c(H＋

9、)＝＝mol/L。在0.01mol/L的HCl溶液中，由水電離出的c(H＋)＝c(OH－)水電離＝mol/L。 【答案】　A 12．常溫下，某溶液中由水電離出來(lái)的c(H＋)＝1.0×10－13mol/L，該溶液可能是(　　) A．二氧化硫水溶液 B．氯化鈉水溶液 C．硝酸鈉水溶液 D．氫氧化鈉水溶液 【解析】　某溶液中由水電離出來(lái)的c(H＋)＝1.0×10－13mol/L，說(shuō)明溶液既可能呈酸性，也可能呈堿性，抑制了水的電離，A.SO2＋H2OH2SO3，H2SO3HSO＋H＋，HSOSO＋H＋，溶液呈酸性；D.NaOH===Na＋＋OH－，溶液呈堿性。 【答案】

10、　AD 13．KW僅僅是溫度的函數(shù)。下列關(guān)于KW與溫度關(guān)系的敘述中，正確的是(　　) A．溫度越高，KW越大 B．溫度越低，KW越大 C．隨著溫度的升高，KW可能增大也可能減小 D．隨著溫度的升高，KW肯定增大，H＋和OH－濃度同時(shí)升高 【解析】　KW僅僅是溫度的函數(shù)，由于水的電離是一個(gè)吸熱過(guò)程，溫度升高，KW增大，但溶液中c(H＋)和c(OH－)的大小無(wú)法判斷。 【答案】　A 14．已知NaHSO4在水中的電離方程式為：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。某溫度下，向pH＝6的蒸餾水中加入NaHSO4晶體，保持溫度不變，測(cè)得溶液的pH為2。下列對(duì)該溶液的敘述中不正確的是(　

11、　) A．該溫度高于25℃ B．由水電離出來(lái)的H＋的濃度是1.0×10－10mol·L－1 C．NaHSO4晶體的加入抑制了水的電離 D．該溫度下加入等體積pH為12的NaOH溶液可使該溶液恰好呈中性 【解析】　pH＝6的蒸餾水，說(shuō)明該溫度高于25℃。此時(shí)溶液pH＝2，則說(shuō)明c(H＋)＝1.0×10－2mol·L－1，此溫度下水的離子積KW＝1.0×10－12，則c(OH－)＝1.0×10－10mol·L－1，則水電離出的c(H＋)＝1.0×10－10mol·L－1。NaHSO4電離出H＋抑制了水的電離。 【答案】　D 15．某溫度下，相同pH的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，平衡p

12、H隨溶液體積變化的曲線如圖所示。據(jù)圖判斷正確的是(　　) A．Ⅱ?yàn)辂}酸稀釋時(shí)pH變化曲線 B．b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng) C．a(chǎn)點(diǎn)KW的數(shù)值比c點(diǎn)KW的數(shù)值大 D．b點(diǎn)酸溶液的總濃度大于a點(diǎn)酸溶液的總濃度 【解析】　鹽酸是強(qiáng)酸，醋酸是弱酸，根據(jù)弱電解質(zhì)電離的特點(diǎn)，鹽酸加水稀釋比醋酸溶液加水稀釋的pH增大的程度較大，故Ⅰ是鹽酸的，Ⅱ是醋酸溶液的，A錯(cuò)；b點(diǎn)溶液中的離子濃度大于c點(diǎn)，故b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)，B對(duì)；溫度相同時(shí)，KW值相同，C錯(cuò)；pH相同時(shí)，醋酸溶液的濃度大，稀釋相同倍數(shù)后仍是醋酸溶液的濃度大，因此b點(diǎn)酸溶液的濃度小于a點(diǎn)酸溶液的濃度，D錯(cuò)。 【答案】　B 二

13、、非選擇題 16．(2011·邯鄲高二期末)有三瓶pH均為2的鹽酸、硫酸溶液、醋酸溶液： (1)設(shè)三種溶液的物質(zhì)的量溶液依次為c1、c2、c3，則其關(guān)系是________(用“＞”、“＜”或“＝”表示，下同)。 (2)取同體積的三種酸溶液分別加入足量的鋅粉，反應(yīng)開(kāi)始放出H2的速率依次為a1、a2、a3，則其關(guān)系是________；反應(yīng)過(guò)程中放出H2的速率依次為b1、b2、b3，則其關(guān)系是________________。 (3)完全中和體積和物質(zhì)的量濃度均相同的三份NaOH溶液時(shí)，需三種酸的體積依次為V1、V2、V3，則其關(guān)系是________________。 【解析】　(1)硫酸

14、、HCl均為強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離，H2SO4是二元酸，所以pH＝2的硫酸溶液濃度應(yīng)為鹽酸濃度的。CH3COOH是弱電解質(zhì)，未完全電離出H＋，所以pH＝2的三種酸中，CH3COOH溶液的濃度最大。(2)與Zn反應(yīng)剛開(kāi)始c(H＋)相同，反應(yīng)速率也相同。隨反應(yīng)進(jìn)行，醋酸會(huì)進(jìn)一步電離出H＋，所以反應(yīng)過(guò)程中CH3COOH產(chǎn)生H2的速率快。(3)CH3COOH溶液濃度大，則中和堿的能力最強(qiáng)，需要體積最小。 【答案】　(1)c1＝2c2＜c3 (2)a1＝a2＝a3　b3＞b1＝b2 (3)V1＝V2＞V3 17．已知某溫度下，水的離子積常數(shù)KW＝1.0×10－12，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)此溫度_

15、_______25℃(填“＞”、“＜”或“＝”)，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。 (2)對(duì)水進(jìn)行下列操作，能抑制水的電離的是________。 A．通入適量SO2氣體 B．加入適量Ba(OH)2溶液 C．升溫至60℃ D．加入一小塊Na (3)此溫度下純水中的c(H＋)＝________。 【解析】　(1)此溫度下的KW＝1.0×10－12大于25℃時(shí)的KW＝1.0×10

16、－14，說(shuō)明此溫度高于25℃。(2)A項(xiàng)通入適量SO2氣體，SO2與H2O反應(yīng)生成H2SO4，抑制水的電離；B項(xiàng)加入適量Ba(OH)2溶液，其中的OH－抑制水的電離；C項(xiàng)升溫促進(jìn)水的電離；D項(xiàng)加入Na，與H2O電離出的H＋反應(yīng)，促進(jìn)了水的電離。(3)純水中c(H＋)＝c(OH－)，又有此溫度下KW＝1.0×10－12＝c(H＋)·c(OH－)，所以c(H＋)＝10－6mol/L。 【答案】　(1)＞　水的離子積常數(shù)隨溫度的升高而增大　(2)AB　(3)10－6mol/L 18．某溫度下，純水中的c(H＋)＝2×10－7mol/L，則此時(shí)c(OH－)＝________。若溫度不變，滴入稀H2

17、SO4使c(H＋)＝5×10－6mol/L，則c(OH－)＝________，由水電離出的c(H＋)為_(kāi)_______。 【解析】　純水中，c(H＋)一定與c(OH－)相等，存在H2OH＋＋OH－，所以c(OH－)＝2×10－7mol/L。溫度不變，KW＝2×10－7×2×10－7＝4×10－14不變，當(dāng)c(H＋)＝5×10－6mol/L時(shí)，c(OH－)＝mol/L＝8×10－9mol/L。由H2OH＋＋OH－知，由水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝8×10－9mol/L。 【答案】　2×10－7mol/L　8×10－9mol/L　8×10－9mol/L 19．在某溫度下的水溶

18、液中，c(H＋)＝10xmol/L，c(OH－)＝10ymol/L，x與y的關(guān)系如圖所示： (1)該溫度下，水的離子積為_(kāi)_______。 (2)該溫度下，0.01mol/L NaOH溶液中c(H＋)為_(kāi)_______。 【解析】　(1)選取圖象中的一點(diǎn)，如當(dāng)x＝－5時(shí)，y＝－10，故水的KW＝10－5·10－10＝10－15。(2)0.01mol/L NaOH溶液中c(OH－)＝10－2mol/L，故c(H＋)＝＝mol/L＝10－13mol/L。 【答案】　(1)10－15　(2)10－13mol/L 20．已知室溫時(shí)，0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離，回

19、答下列問(wèn)題： (1)該溶液中c(H＋)＝________。 (2)HA的電離平衡常數(shù)K＝________。 (3)升高溫度時(shí)，K________(填“增大”，“減小”或“不變”)。 (4)由HA電離出的c(H＋)約為水電離出的c(H＋)的________倍。 【解析】　(1)HA電離出的c(H＋)＝0.1×0.1%mol/L＝1×10－4mol/L。(2)電離平衡常數(shù)K＝＝＝1×10－7。(3)因HA的電離是吸熱過(guò)程，升高溫度c(H＋)、c(A－)均增大，則K增大。(4)c(H＋)HA＝1×10－4mol/L，c(H＋)水＝c(OH－)＝＝1×10－10mol/L，所以c(H＋)HA:c(H＋)水＝(1×10－4):(1×10－10)＝106。 【答案】　(1)1.0×10－4mol/L　(2)1×10－7 (3)增大　(4)106