第3章　第1节　第1课时　水的电离、电解质在水溶液中的存在形态 试卷

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第3章物质在水溶液中的行为
第1节　水与水溶液
第1课时　水的电离、电解质在水溶液中的存在形态
课后篇素养形成
必备知识基础练
1.常温下,在0.1 mol·L-1的醋酸溶液中,水的离子积是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.1×10-14 mol2·L-2
B.1×10-13 mol2·L-2
C.1.32×10-14 mol2·L-2
D.1.32×10-15 mol2·L-2
答案A
解析水的离子积只与温度有关,常温下水的离子积为1×10-14 mol2·L-2。
2.下列电离方程式书写正确的是(　　)
A.NaHCO3Na++H++CO32-
B.HFH++F-
C.KAl(SO4)2K++Al3++2SO42-
D.CH3COONH4CH3COO-+NH4+
答案C
解析NaHCO3是弱酸酸式盐,是强电解质,完全电离,但HCO3-不能拆成离子形式;CH3COONH4为强电解质,完全电离要用“”;HF为弱电解质,部分电离要用“”。
3.在四份相同浓度的稀硫酸中分别缓慢滴加下列溶液,其导电能力先减弱至最弱,然后又逐渐增强的是(　　)
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.BaCl2溶液 D.氨水
答案B
解析电解质溶液导电能力的强弱与溶液中离子浓度的大小及阴、阳离子所带的电荷数目有关。在稀硫酸中分别缓慢加入NaOH溶液、BaCl2溶液、氨水,溶液中分别有强电解质Na2SO4、HCl、(NH4)2SO4生成,溶液中仍然存在着大量离子,其导电能力无明显变化。由于H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和水,故在滴加过程中溶液的导电能力先减弱至最弱,继续加入Ba(OH)2溶液后,溶液中存在Ba2+和OH-,溶液的导电能力又逐渐增强。
4.(2020安徽师大附中高二检测)下列物质或措施能促进水的电离的是(　　)
A.加热 B.醋酸 C.氢氧化钠 D.氯化钠
答案A
解析水的电离为吸热过程,加热能促进水的电离。根据水的电离方程式H2OH++OH-可知,加醋酸、氢氧化钠,使水的电离平衡逆向移动,抑制了水的电离。加氯化钠不影响水的电离。
5.(2020湖南长沙明德中学高二检测)下列关于水的离子积常数的叙述正确的是(　　)
A.温度一定,因为水的离子积的表达式是KW=c平(H+)·c平(OH-),所以KW随溶液中c平(H+)和c平(OH-)的变化而变化
B.水的离子积KW与溶液中的溶质有关
C.水的离子积仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化
D.水的离子积KW与温度和溶液中的溶质都有关
答案C
解析水的离子积仅仅是温度的函数,只要温度一定,KW就是不变的常数。C项正确。
6.(2020江苏扬州中学高二检测)下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是(　　)
A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物
C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子
D.强电解质的导电能力强,弱电解质的导电能力弱
答案C
解析HCl、HNO3是强电解质,A项错误;BaSO4、CaCO3是强电解质(尽管它们难溶于水,但它们溶于水的部分是完全电离的),B项错误;若强电解质溶液的浓度很小时,其导电能力也会很弱,D项错误;因强电解质在水溶液中完全电离为离子,不存在溶质分子,而弱电解质在水溶液中只能部分电离,溶液中还存在溶质分子,C项正确。
7.(2020广东汕头潮阳实验学校高二检测)在相同温度下,0.01 mol·L-1的NaOH溶液和0.01 mol·L-1的HCl溶液相比,下列说法正确的是(　　)
A.二者均促进了水的电离
B.由水电离出的c水(H+)均是1.0×10-12 mol·L-1
C.由水电离出的c水(OH-)均是0.01 mol·L-1
D.由水电离出的c水(H+)相等
答案D
解析加酸或加碱均抑制了水的电离,A项错误;题中没有指明是25 ℃,所以B、C项错误,D项正确。
8.向0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中滴入0.1 mol·L-1过量的Ba(OH)2溶液,溶液的导电能力发生变化,其电流强度(I)随加入Ba(OH)2溶液的体积(V)的变化曲线正确的是(　　)

答案A
解析题给溶液的导电能力与离子浓度成正比,离子浓度越大溶液导电能力越大,硫酸是强电解质,在水溶液里完全电离,向硫酸溶液中滴加氢氧化钡溶液至过量,硫酸和氢氧化钡发生反应H2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2H2O,硫酸钡是难溶物,水是弱电解质,所以开始时溶液中离子浓度逐渐减小,当氢氧化钡过量时,氢氧化钡是强电解质,在水溶液里完全电离,则溶液中离子浓度又逐渐增大,即溶液的导电能力将增大,则整个过程中,溶液导电能力是先减小后增大,A项正确。
9.现有下列物质:①100 ℃纯水　②25 ℃ 0.1 mol·L-1 HCl溶液　③25 ℃ 0.1 mol·L-1 KOH溶液　④25 ℃ 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25 ℃纯水相比,能促进水的电离的是　　　　(填序号,下同),能抑制水的电离的是　　　　　　,水电离的c水(OH-)等于溶液中c平(OH-)的是　　　　　　,水电离的c水(H+)等于溶液中c平(H+)的是　　　　　　。 
(2)从②和③溶液中水的电离程度相等,进而可推出的结论是:同一温度下,　　　　　　　　　　　　　　　　　　时,水的电离度相等。 
答案(1)①　②③④　①②　①③④
(2)酸溶液中的c酸(H+)等于碱溶液中的c碱(OH-)
解析水的电离过程吸热,升温时促进水的电离,酸或碱抑制水的电离;强酸溶液中,由于酸电离出的c酸(H+)远大于水电离出的c水(H+),酸电离的c酸(H+)可看成溶液中的c平(H+);强碱溶液中,由于碱电离的c碱(OH-)远大于水电离的c水(OH-),碱电离的c碱(OH-)可看成溶液中的c平(OH-)。
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10.25 ℃时,下列四种溶液中,按①②③④的顺序由水电离生成的氢离子浓度之比是(　　)
①1 mol·L-1的盐酸　②0.1 mol·L-1的盐酸
③0.01 mol·L-1的NaOH溶液　④1 mol·L-1的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1 B.1∶10-1∶10-12∶10-14
C.14∶13∶12∶14 D.14∶13∶2∶1
答案A
解析25 ℃时,水的离子积KW=1×10-14 mol2·L-2。酸溶液中由水电离出的c水(H+)等于该溶液中的c(OH-),所以①1 mol·L-1的盐酸中由水电离出的c水(H+)与溶液中的c平(OH-)相等,等于10-14 mol·L-1;②0.1 mol·L-1盐酸中由水电离出的c水(H+)=10-13 mol·L-1;碱溶液中由水电离出的c水(H+)等于该溶液中的c平(H+),所以③0.01 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c水(H+)=10-12 mol·L-1;④1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的c水(H+)=10-14 mol·L-1。则四种溶液中由水电离出的H+的浓度之比为10-14∶10-13∶10-12∶10-14=1∶10∶100∶1。故选A。
11.(2020辽宁丹东凤城第一中学高二月考)25 ℃时,下列溶液中水的电离程度最小的是(　　)
A.pH=11的氨水
B.0.01 mol·L-1的NaCl溶液
C.0.01 mol·L-1的盐酸
D.pH=4的NaHSO3溶液
答案C
解析pH=11的氨水,c溶液(H+)=10-11 mol·L-1=c水(H+);0.01 mol·L-1 NaCl溶液,c水(H+)=10-7 mol·L-1;0.01 mol·L-1盐酸,c溶液(H+)=10-2 mol·L-1,则c溶液(OH-)=KWc溶液(H+)=c水(H+)=10-12 mol·L-1;pH=4的NaHSO3溶液,c溶液(H+)=10-4 mol·L-1,c溶液(OH-)=KWc溶液(H+)=c水(H+)=10-10 mol·L-1;则水的电离程度最小的是C。
12.(双选)(2020厦门外国语学校高二检测)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是(　　)
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,OH-浓度增大
B.向水中加入少量氢氧化钠固体,OH-浓度增大,KW不变
C.向水中加入少量冰醋酸,平衡逆向移动,H+浓度减小
D.将水加热,KW增大,H+浓度不变
答案AB
解析向水中加入稀氨水或NaOH固体,溶液的碱性增强,OH-浓度增大,水的电离受到抑制,平衡逆向移动,KW不变,A、B正确;向水中加入少量冰醋酸,溶液的酸性增强,H+浓度增大,水的电离受到抑制,平衡逆向移动,C项错误;将水加热,KW增大,H+浓度增大,D项错误。
13.水的电离过程为H2OH++OH-,在25 ℃时,水的离子积KW=1.0×10-14 mol2·L-2,在35 ℃时,水的离子积KW(35 ℃)=2.1×10-14 mol2·L-2,则下列叙述正确的是(　　)
A.c平(H+)随着温度的升高而降低
B.35 ℃时,水中c平(H+) C.35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小
D.水的电离是吸热的
答案D
解析由题中条件可以看出,温度升高时,KW增大。25 ℃时,c平(H+)=c平(OH-)=1×10-7 mol·L-1;35 ℃时,c平(H+)=c平(OH-)≈1.45×10-7 mol·L-1。温度升高,c平(H+)和c平(OH-)都增大,且始终相等,水的电离程度也增大,因温度升高平衡向正反应方向移动,故水的电离为吸热反应。
14.(双选)(2020安徽合肥六校高二上学期期末)下图表示溶液中c平(H+)与c平(OH-)的关系,下列判断错误的是(　　)

A.两条曲线上任意点均有c平(H+)×c平(OH-)=KW(T1)[或KW(T2)]
B.M区域内任意点均有c平(H+) C.图中T1>T2
D.XZ线上任意点均有c(H+)=10-7
答案CD
解析由图像知,两曲线上的任意点均是平衡点,则在对应温度下,其水的离子积都相同,A正确;XZ连线的斜率是1,存在c平(H+)=c平(OH-),在X、Z连线的上方,c平(H+)c平(OH-),B正确;水的电离是吸热反应,升温促进水电离,c平(H+)、c平(OH-)及KW都增大,所以T110-7mol·L-1,D错误。
15.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。A、B、C、D示意图中,能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是(　　)


答案D
解析HCl为强电解质,CH3COOH为弱电解质,滴加NH3·H2O溶液,NH3·H2O先与HCl反应,生成同样为强电解质的NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液稀释了,所以电导率下降。当HCl被中和完后,NH3·H2O继续与CH3COOH弱电解质反应,生成CH3COONH4强电解质,所以电导率增大。HCl与CH3COOH均反应完后,继续滴加NH3·H2O弱电解质,电导率变化不大,因为溶液被稀释,有下降趋势。
16.(1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3NH4++NH2-,据此判断以下叙述中错误的是(　　)
A.液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒
B.一定温度下,液氨中c平(NH4+)·c平(NH2-)是一个常数
C.液氨的电离达到平衡时c平(NH3)=c平(NH4+)=c平(NH2-)
D.只要不加入其他物质,液氨中c平(NH4+)=c平(NH2-)
(2)完成下列化学方程式。
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②写出类似于“H++OH-H2O”的反应:　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案(1)C
(2)①2Na+2NH3H2↑+2NaNH2　②NH4++NH2-2NH3↑或NH4Cl+NaNH22NH3↑+NaCl(合理即可)
解析NH3分子电离产生H+和NH2-,H+与NH3结合生成NH4+,液氨电离产生等量的NH4+与NH2-,一定温度下离子浓度乘积为一常数;NH4+类似于H+,NH2-类似于OH-。具备上述知识后,就可顺利完成解题。
17.(2020广东中山纪念中学高二检测)在水的电离平衡中,c平(H+)和c平(OH-)的关系如图所示:

(1)A点水的离子积为1×10-14 mol2·L-2,B点水的离子积为　　　　　　　　。造成水的离子积常数变化的原因是　。 
(2)100 ℃时,若向水中滴加盐酸,　　　　　　(填“能”或“不能”)使体系处于B点状态,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)100 ℃时,若盐酸中c平(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)=　　　　　　。 
答案(1)1×10-12 mol2·L-2　水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积增大
(2)不能　滴加盐酸后,水的电离平衡左移,体系中c平(H+)≠c平(OH-),故体系不可能处于B点状态
(3)2×10-9 mol·L-1
解析(1)B点KW=10-6 mol·L-1×10-6 mol·L-1=1×10-12 mol2·L-2,水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积增大。
(2)向水中加入盐酸,体系中c平(H+)增大,水的电离平衡向左移动,c平(OH-)减小,c平(H+)≠c平(OH-),体系不会处于B点状态。
(3)100 ℃时,KW=1×10-12 mol2·L-2,若盐酸中c平(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)为1×10-125×10-4 mol·L-1=2×10-9 mol·L-1。
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18.(1)某温度(t ℃)时,水的离子积KW=1×10-12 mol2·L-2,则该温度　　　　(填“>”“<”或“=”)25 ℃,其理由是　　　　　　　　　　　　　。 
(2)该温度下,c平(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的c水(OH-)=　　　 mol·L-1。 
(3)实验室用Zn和稀硫酸反应制取H2,反应时溶液中水的电离平衡　　　　　　(填“向左”“向右”或“不”,下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体,水的电离平衡　　　　　　移动。 
(4)25 ℃时,0.1 mol·L-1的下列4种溶液,水电离出的c平(H+)由大到小的关系是　　　　(填序号)。 
①盐酸　②H2SO4　③NaOH　④Ba(OH)2
(5)25 ℃时,pH=4的盐酸中水的电离程度　　　pH=10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。 
答案(1)>　升温促进水的电离,KW增大
(2)1×10-7　(3)向右　向右
(4)①=③>②=④　(5)等于
解析(1)水的电离过程吸热,升高温度,KW增大,t ℃时KW=1×10-12 mol2·L-2>1×10-14 mol2·L-2,因此温度大于25 ℃。
(2)题给温度下该溶液中c平(OH-)=1×10-121×10-7 mol·L-1=1×10-5 mol·L-1,NaOH溶液中由水电离出来的c水(OH-)等于溶液中的c平(H+),即为1×10-7 mol·L-1。
(3)Zn与稀硫酸反应过程中,溶液中H+的浓度减小,水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体,平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO向左移动,溶液中H+的浓度减小,水的电离平衡向右移动。
(4)25 ℃时,0.1 mol·L-1的盐酸中c平(H+)与0.1 mol·L-1 NaOH溶液中c平(OH-)相等,故两溶液中水的电离程度相等。同理0.1 mol·L-1 H2SO4和0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等;酸溶液中c平(H+)越大或碱溶液中c平(OH-)越大,水电离出的H+浓度就越小,故4种溶液中水电离出的H+浓度由大到小的关系为①=③>②=④。
(5)pH=4的盐酸中,由水电离出的c水(H+)=10-1410-4 mol·L-1=10-10 mol·L-1,pH=10的Ba(OH)2溶液中,由水电离出的c水(H+)=10-10 mol·L-1(溶液中的H+浓度)。