人教版高中化学选择性必修1第三章第二节课时1水的电离溶液的酸碱性与pH练习含答案

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 第二节　水的电离平衡和溶液的pH课时1　水的电离　溶液的酸碱性与pH【基础巩固】1.下列说法正确的是 (　　)A.水是非电解质B.水的电离和电解都需要通电C.纯水的pH一定等于7D.纯水中c(H+)=c(OH-)解析:水是一种极弱的电解质,A项错误;水的电离不需要通电,B项错误;只有在25 ℃时,纯水的pH等于7,C项错误;纯水中水电离产生的c(H+)=c(OH-),D项正确。答案:D2.(2021·广东茂名高州一中高二期末)已知:25 ℃时,Kw=1.0×10-14;35 ℃时,Kw=2.1×10-14。下列有关水的电离的叙述正确的是 (　　)A.c(H+)随着温度的升高而减小B.35 ℃时,c(H+)>c(OH-)C.向蒸馏水中加入NaOH溶液,Kw增大D.水的电离属于吸热过程解析:温度升高,水的离子积增大,水中c(H+)随着温度的升高而增大,故A项错误;温度升高促进水的电离,35 ℃时水的电离程度比25 ℃时水的电离程度大,但c(H+)=c(OH-),故B项错误;温度不变,Kw不变,故C项错误;水的电离是吸热过程,故D项正确。答案:D3.下列说法中正确的是 (　　)A.pH=0的溶液不存在B.使用广泛pH试纸测得某溶液的pH=3.5C.中性溶液的pH不一定等于7D.酸或碱溶液稀释时,溶液的pH均减小解析:由pH=-lg c(H+)知,pH=0时,c(H+)=1 mol/L,A项错误;广泛pH试纸测得溶液的pH只能取整数,B项错误;100 ℃时,中性溶液的pH<7,C项正确;酸溶液稀释时,溶液的pH增大,D项错误。答案:C4.(2022·广东蕉岭)亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸,常温下电离常数=1.0×10-3,=2.6×10-7 ,下列说法正确的是 (　　)A.H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na3PO3B.对亚磷酸溶液升温,溶液的c(H+)减小C.向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体,则变大D.对0.01 mol/L的亚磷酸溶液加水稀释,溶液中各离子浓度均减小解析:A项,已知亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸,故H3PO3与足量的NaOH溶液反应生成Na2HPO3而不能生成Na3PO3,故错误;B项,弱酸的电离过程是一个吸热过程,升高温度促进弱酸的电离,电离平衡正向移动,故对亚磷酸溶液升温,溶液中c(H+)增大, 故错误;C项,向亚磷酸溶液中加入少量NaOH固体,电离平衡正向移动,溶液中c(H+)减小,则=增大,故正确;D项,对0.01 mol/L的H3PO3溶液加水稀释,溶液中H+、H2P、HP的浓度均减小,但根据水的离子积可知,Kw=c(H+)·c(OH-)是一个常数,故c(OH-)增大,故错误。答案:C5.(2022·广东清远高二期末)室温下,在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是 (　　)A.滴加无色酚酞显红色的溶液:Ba2+、Mg2+、HC、S　B.能与Al(OH)3发生反应的溶液:Na+、K+、Cl-、NC.水电离产生的c(H+)=1.0×10-12的溶液:Ca2+、N、Br-、HSD.含有S2-的溶液:Fe2+、Cu2+、OH-、I-解析:A项,滴加无色酚酞显红色为碱性溶液,含有大量OH-,因此不能与Mg2+、HC大量共存,不符合题意;B项, 可与Al(OH)3反应的溶液可能是强酸或强碱溶液,Na+、K+、Cl-、N在强酸或强碱中均能够大量共存,符合题意;C项,水的电离受到抑制,可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,N不能与OH-大量共存,HS与H+、OH-均不能大量共存,不符合题意;D项,S2-可以与Fe2+、Cu2+形成沉淀FeS、CuS,因此不能大量共存,不符合题意。答案:B6.25 ℃的下列溶液中,碱性最强的是 (　　)A.c(OH-)=10-3mol/L的溶液B.c(OH-)=0.01 mol/L的溶液C.1 L溶液中含有4 g NaOH的溶液D.c(H+)=1×10-10mol/L的溶液解析:C项,c(OH-)==0.1 mol/L,D项,c(OH-)= mol/L=10-4 mol/L,溶液中c(OH-)越大,其碱性越强。答案:C7.下列说法中正确的是 (　　)A.某溶液中c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L,该溶液呈中性B.溶液中若c(H+)>10-7 mol/L,则c(H+)>c(OH-),溶液显酸性C.c(H+)越大,则pH越大,溶液的酸性越强D.pH为0的溶液,其中只有H+,无OH-解析:溶液呈中性的本质原因是c(H+) =c(OH-),所以该溶液呈中性,A项正确;溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小,当溶液中c(H+)>c(OH-)时,溶液呈酸性,溶液中若c(H+)>10-7 mol/L,不一定就说明c(H+)大于c(OH-),如100 ℃时的NaCl溶液中c(H+)>10-7 mol/L,溶液呈中性,B项错误;溶液的酸碱性可用pH表示,其计算公式为pH=-lg c(H+),所以c(H+)越大,pH越小,C项错误;pH为0的溶液,c(H+) =1 mol/L,任何水溶液中都存在水的电离平衡,既存在H+也存在OH-,D项错误。答案:A8.某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7mol/L,则此纯水中c(OH-)为　　　　mol/L,该温度时的Kw=　　　　。如温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6mol/L,则c(OH-)为　　　mol/L。 解析:纯水中水电离出的c(H+)与c(OH-)总是相等。c(H+)=2.0×10-7 mol/L,则c(OH-)=2.0×10-7 mol/L,该温度时的Kw=c(H+)·c(OH-)=(2.0×10-7)2=4.0×10-14。温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6 mol/L,则c(OH-)== mol/L=8.0×10-9 mol/L。答案:2.0×10-7 　4.0×10-14 　8.0×10-99.中学化学实验中,淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃时,若溶液的pH=7,试纸不变色;若pH<7,试纸变红色;若pH>7,试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH,需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H+的浓度来测定溶液的pH。已知T ℃时,水的离子积常数Kw=1×10-12。(1)已知水中存在以下平衡:H2O+H2OH3O++OH-　ΔH>0,现欲使平衡向左移动,且所得溶液呈酸性,选择的方法是　　　　(填字母)。 A.向水中加入NaHSO4B.向水中加入NaClC.加热水至T ℃D.在水中加入KOH(2)现欲测定T ℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显　　　色,溶液呈　　　(填“酸”“碱”或“中”)性;若用pH计测定,则pH　　　　(填“>”“=”或“<”)7。 解析: (1)向水中加入NaHSO4,c(H+)增大,平衡向左移动,A项正确;向水中加入NaCl,对水的电离平衡无影响,平衡不移动,B项错误;加热,平衡向右移动,仍呈中性,C项错误;在水中加入KOH,c(OH-)增大,平衡向左移动,但溶液呈碱性,D项错误。(2)T ℃时水的pH=6,但溶液仍呈中性,因此pH试纸的颜色仍为黄色。答案: (1)A　(2)黄　中　<【拓展提高】10.25 ℃时,在等体积的①0.5 mol/L H2SO4溶液、②0.05 mol/L Ba(OH)2溶液、③1 mol/L NaCl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解析:25 ℃时,0.5 mol/L H2SO4溶液中c(H+)=1 mol/L,由水电离出的c(H+)水=10-14 mol/L,0.05 mol/L Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1 mol/L,由水电离出的c(H+)水=10-13 mol/L,NaCl溶液和纯水中由水电离出的c(H+)水均为10-7 mol/L。则等体积的上述四种液体中由水电离出的n(H+)(即电离水的物质的量)之比为10-14∶10-13∶10-7∶10-7=1∶10∶107∶107。答案:A11.在某温度下的水溶液中,c(H+)=10x mol/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　　　　。　 解析: (1)选取图像中的一点,当x=-5时,y=-10,故水的Kw=1×10-5×1×10-10=1×10-15。(2)0.01 mol/L NaOH溶液中,c(OH-)=1×10-2 mol/L,故c(H+)== mol/L=1×10-13 mol/L。答案: (1)1×10-15　(2)1×10-13 mol/L【挑战创新】12.在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:(1)A点水的离子积常数为1×10-14,B点水的离子积常数为　　　　。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(H+)=5×10-4 mol/L,则由水电离产生的c(H+)=        。 解析: (1)B点Kw=10-6×10-6=1×10-12,水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则水的离子积常数增大。(2)向水中滴加盐酸,体系中c(H+)增大,水的电离平衡向左移动,c(OH-)减小,c(H+)≠c(OH-),体系不会处于B点状态。(3)100 ℃时,Kw=1×10-12,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol/L,则由水电离产生的c(H+)=c(OH-)= mol/L=2×10-9 mol/L。答案: (1)1×10-12　水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则水的离子积常数增大　(2)不能　滴加盐酸后,平衡左移,体系中c(H+)≠c(OH-)    (3)2×10-9 mol/L