人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第二节 水的电离和溶液的pH课后作业题
展开第1课时 水的电离
培优第一阶——基础过关练
1.(2022·天津河北·高二期末)下列措施能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的是
A.向水中通入SO2
B.将水加热煮沸
C.向水中加入NaCl
D.向水中加入少量Na2O
2.(2022·四川·宁南中学高二开学考试)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是
A.向水中加入NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体Na,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,Kw增大,pH不变
3.(2022·四川·盐亭中学高二开学考试)常温下,下列各溶液中水的电离程度最大的是
A.pH=1的硫酸溶液B.1 ml/L氯化钠溶液
C.0.01ml/L的烧碱溶液D.c(H+ )=10-2 ml/L的硫酸氢钠溶液
4.(2022·贵州·毕节市第一中学高二阶段练习)在由水电离产生的c(H+)=1×10-14ml/L的溶液中,一定可以大量共存的离子组是
A.K+、Ba2+、Cl-、NOB.Na+、Ca2+、I–、NO
C.NH、Al3+、Br-、SOD.K+、Na+、HCO、SO
5.(2022·江苏·马坝高中高二期中)将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是
A.水的离子积不变
B.水的pH变小,呈酸性
C.水中的
D.水的pH变大、呈中性
6.(2022·河南·高二期中)25°C时,某溶液中由水电离出的H+浓度为1.0×10-12ml·L-1,下列说法错误的是
A.若为酸溶液,则该溶液的pH为2
B.若为碱溶液,则该溶液中碱电离出的c(OH-)与水电离出的c(OH-)之比为1010
C.若该溶液中的溶质只有一种,该溶质一定是酸或碱
D.S2-在该溶液中可能大量共存
7.(2022·四川凉山·高二期末)常温下,某一元酸(HA)溶液中,下列叙述正确的是
A.溶液中水电离出的
B.溶液中
C.溶液中加入一定量晶体,则溶液中的增大
D.等浓度等体积的盐酸和HA溶液,盐酸中和碱的能力更强
8.(2023·天津市武清区杨村第一中学高二阶段练习)NaHSO4在水中的电离方程式为。某温度下,向c(H+)=1×10-6 ml/L的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液c(H+)=1×10-2 ml/L。下列对该溶液的叙述不正确的是
A.该温度高于25℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 ml/L
C.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
9.(2022·广东梅县东山中学高二阶段练习)某温度下,重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15,若用定义pH一样来规定pD=-lg c(D+),则在该温度下,下列叙述正确的是
A.纯净的重水中,pD=7
B.0.01 ml DCl溶于重水形成1 L溶液,其pD=2
C.0.01 ml NaOD溶于重水形成1 L溶液,其pD=12
D.纯净的重水中,c(D+)·c(OD-)>1.0×10-14
10.(2022·江西·临川一中高二期末)室温下,某溶液中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=10-24,下列离子一定能大量共存的是
A.Fe3+、K+、S2-、B.K+、Na+、、
C.、S2-、CH3COO-、Cl-D.Na+、、、Cl-
培优第二阶——拓展培优练
11.(2022·云南·玉龙一中高二阶段练习)某温度时,水的离子积为1.0×10-14,由此可知在该温度时水的电离度为
A.1.8×10-7%B.1.0×10-2%C.1.8×10-9%D.1.8×10-14%
12.(2022·湖北·高二期中)下列说法正确的是
A.常温下当水电离的c(OH-)=1 ×10-13 ml·L-1时,此溶液的pH可能为1
B.常温下将1mL1 ×10-6ml·L-1的稀盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH为9
C.在温度为100°C时,若水的离子积常数Kw为10-12,则pH=6的纯水呈酸性
D.将pH=2的盐酸与醋酸各1mL分别稀释至100mL,所得醋酸溶液的pH更大
13.(2023·辽宁·沈阳市第一二〇中学高二阶段练习)某温度下,向c(H+)=1×10-6 ml·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 ml·L-1。下列对该溶液的叙述错误的是
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 ml·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
14.(2022·江苏淮安·高二期中)向20mL 冰醋酸中加水稀释至1000mL,下列数值减小的是
A.B.
C.H2O的电离度:α(H2O)D.CH3COOH的电离度:α(CH3COOH)
15.(2022·江苏淮安·高二期中)常温下,把10mL pH=6的HNO3溶液加入蒸馏水中,制成1000mL溶液,稀释后的溶液中,其c(H+)最接近
A.1×10-8ml/LB.1×10-6ml/LC.1×10-7ml/LD.无法计算
16.(2022·全国·高二)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.T1>T2
B.Kw:b>c>a>d=e
C.b→c点可通过在水中加入适量的CH3COONa(s)实现
D.T2时,将pH=10的NaOH(aq)与pH=3的H2SO4(aq)等体积混合,溶液呈碱性
17.(2022·四川雅安·高二期末)下列说法错误的是
A.常温下,纯水中的c(H+)=c(OH-)=1×10-7ml·L-1
B.向水中加入NaCl,H+与Cl-结合生成HCl,使水的电离平衡向正反应方向移动
C.向水中加入HCl或者NaOH,水的电离平衡都向逆反应方向移动
D.改变温度,Kw也会发生改变
18.(2022·四川雅安·高二期末)常温下,下列溶液中水的电离程度大于纯水的电离程度的是
A.0.1ml·L-1盐酸B.0.1ml·L-1NaOH溶液
C.0.1ml·L-1NH4Cl溶液D.0.1ml·L-1NaHSO4溶液
19.(2023·贵州贵阳·高二期末)现有常温下甲、乙、丙三种溶液,其中,甲为0.1ml·L-1的NaOH溶液,乙为0.1ml·L-1的H2SO4溶液,丙为0.1ml·L-1的CH3COOH溶液,试回答下列问题:
(1)甲溶液的pH=______。
(2)丙溶液中存在的电离平衡为______、______(用电离方程式表示)。
(3)常温下,用水稀释0.1ml·L-1的CH3COOH溶液时,下列各量随水量的增加而增大的是______(填序号)。
①n(H+) ②c(OH-) ③ ④c(H+)·c(OH-)
(4)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH-)的由大到小的顺序为______。
20.已知t℃时, 0.01 ml/L NaOH溶液的pH= 11,0.1 ml/L的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=109请回答下列问题:
(1)该温度下,水的离子积Kw=_______,0.1ml/L的HA溶液中水电离出的c(OH-)=_______。
(2)在室温下,蒸馏水稀释0.01 ml/L HA溶液时,下列呈减小趋势的是_______。
A.水的电离程度B.c(HA)/c(A-)
C.溶液中c(H+)和c(OH- )的乘积D.溶液中c(OH- )的值
(3)室温下,取pH=2的盐酸和HA溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示:
设盐酸中加入Zn的质量为m1,HA溶液中加入Zn的质量为m2,则m1_______m2(填“>”“<”或“=”)。
(4)室温下,取0.01 ml/L的盐酸和HA溶液各100 mL,分别滴加0.01 ml/LNaOH溶液至恰好完全反应,所需NaOH溶液的体积前者_______后者(填“>”“<”或“=”)。
21.下表是不同温度下水的离子积数据:
试回答以下问题:
(1)若25
(2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4 ml·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=___________。
(3)在t2 ℃,pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为___________。
(4)在t2 ℃下,其溶液的pH=7,则该溶液___________(填字母)。
a.呈中性 b.呈碱性 c.呈酸性 d.c(OH-)=100c(H+)
22.(2023·云南·砚山县第三高级中学高二期中)温度为t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10 -aml·L -1,c(OH -)=10 -bml·L -1;已知:a+b=13,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数Kw=_______,t_______(填“<”、“>”或“=”)25。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为_______,该NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为_______。
(3)回答下列有关醋酸的问题。在一定温度下,向冰醋酸中加水稀释,溶液导电能力变化情况如图所示:
a、b、c三点醋酸电离程度由大到小的顺序为_______;a、b、c三点对应的溶液中,pH最小的是_______;a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的是_______。温度/℃
25
t1
t2
水的离子积Kw
1×10-14
a
1×10-12
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 水的电离和溶液的pH
第1课时 水的电离
培优第一阶——基础过关练
1.(2022·天津河北·高二期末)下列措施能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的是
A.向水中通入SO2
B.将水加热煮沸
C.向水中加入NaCl
D.向水中加入少量Na2O
【答案】A
【分析】c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性,再根据影响水的电离的因素:温度、同离子效应、所加物质的酸碱性等具体分析水的电离平衡的移动。
【详解】A.向水中通入SO2,生成酸,溶液中的c(H+)>c(OH-),酸对水的电离起抑制作用,A符合题意;
B.加热时促进水的电离,但是氢离子和氢氧根浓度依然相等,溶液仍然呈中性,B不符合题意;
C.NaCl在水中电离出钠离子与氯离子,两者都不能结合水电离的氢离子或氢氧根离子,不能使氢离子或氢氧根离子浓度变化,平衡不移动,不影响水的电离,溶液呈中性,C不符合题意;
D.Na2O和水反应生成氢氧化钠,氢离子浓度降低,使水的电离向右移动,碱性增强,c(H+)<c(OH-),D不符合题意;
答案选A。
2.(2022·四川·宁南中学高二开学考试)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是
A.向水中加入NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体Na,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,Kw增大,pH不变
【答案】B
【详解】A.向水中加入NaOH固体,OH-浓度增大,平衡逆向移动,A项错误;
B.向水中加入少量NaHSO4固体,溶液中H+浓度增加,Kw只与温度有关,温度不变,则Kw不变,B项正确;
C.向水中加入少量固体Na,Na和H2O电离出的H+反应NaOH和H2,促进水的电离,平衡正向移动,C项错误;
D.将水加热,Kw增大,H+浓度增大,pH降低,D项错误;
答案选B。
3.(2022·四川·盐亭中学高二开学考试)常温下,下列各溶液中水的电离程度最大的是
A.pH=1的硫酸溶液B.1 ml/L氯化钠溶液
C.0.01ml/L的烧碱溶液D.c(H+ )=10-2 ml/L的硫酸氢钠溶液
【答案】B
【详解】酸或碱抑制水的电离,硫酸溶液、烧碱即NaOH溶液、硫酸氢钠溶液电离出氢离子或氢氧根离子都抑制水的电离,氯化钠溶液为中性溶液,水的电离程度最大,故选:B。
4.(2022·贵州·毕节市第一中学高二阶段练习)在由水电离产生的c(H+)=1×10-14ml/L的溶液中,一定可以大量共存的离子组是
A.K+、Ba2+、Cl-、NOB.Na+、Ca2+、I–、NO
C.NH、Al3+、Br-、SOD.K+、Na+、HCO、SO
【答案】A
【分析】由水电离产生的c(H+)=1×10–14ml/L,说明水的电离受到抑制,此溶液为酸性或碱性溶液;
【详解】A、四种离子在酸或碱中均不反应且相互之间不反应,能大量共存,故A正确;
B、在酸性溶液具有强氧化性,能把I-氧化成碘单质,在酸中不能大量共存;在碱中Ca2+和OH-生成微溶的氢氧化钙,不能大量共存,故B错误;
C、和Al3+在碱中不能大量共存,生成NH3·H2O和Al(OH)3(或偏铝酸根离子),因此不能大量共存,故C错误;
D、既不能存在酸中,也不能存在于碱中,因此不能大量共存,故D错误;
故选A。
5.(2022·江苏·马坝高中高二期中)将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是
A.水的离子积不变
B.水的pH变小,呈酸性
C.水中的
D.水的pH变大、呈中性
【答案】C
【详解】A.温度升高促进水的电离,水的离子积增大,A错误;
B.温度升高促进水的电离,水的离子积增大,但是氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,呈中性,B错误;
C.水的电离是吸热过程,将纯水加热至较高温度,促进了水的电离,生成的氢离子和氢氧根离子浓度增大, pH减小,水的离子积增大,水中的,C正确;
D.水的电离是吸热过程,将纯水加热至较高温度,促进了水的电离,生成的氢离子和氢氧根离子浓度增大,水中的c(H+)=c(OH-),pH减小,呈中性,D错误;
故选C。
6.(2022·河南·高二期中)25°C时,某溶液中由水电离出的H+浓度为1.0×10-12ml·L-1,下列说法错误的是
A.若为酸溶液,则该溶液的pH为2
B.若为碱溶液,则该溶液中碱电离出的c(OH-)与水电离出的c(OH-)之比为1010
C.若该溶液中的溶质只有一种,该溶质一定是酸或碱
D.S2-在该溶液中可能大量共存
【答案】C
【分析】25°C时,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14,某溶液中由水电离出的H+浓度为1.0×10-12ml·L-1,水电离出的H+和OH-浓度相等,据此分析解答。
【详解】A.若为酸溶液,则该溶液中OH-全部由水电离,则溶液中c(H+)==1.0×10-2ml/L,因此溶液的pH=-lgc(H+)=2,A正确;
B.若为碱溶液,则该溶液中H+全部由水电离,则溶液中碱电离出的c(OH-)=1.0×10-2ml/L,因此该溶液中碱电离出的c(OH-)与水电离出的c(OH-)之比为=1010,B正确;
C.该溶液可以呈酸性,也可以呈碱性,若该溶液中的溶质只有一种,不一定只是酸或碱,也可能是盐,C错误;
D.若该溶液呈碱性,S2-在该溶液中可以大量共存,D正确;
答案选C。
7.(2022·四川凉山·高二期末)常温下,某一元酸(HA)溶液中,下列叙述正确的是
A.溶液中水电离出的
B.溶液中
C.溶液中加入一定量晶体,则溶液中的增大
D.等浓度等体积的盐酸和HA溶液,盐酸中和碱的能力更强
【答案】C
【详解】A.某一元酸(HA)溶液中,则,故溶液中氢离子浓度为10-3ml/L,那么水电离出的氢氧根离子浓度等于水电离出的氢离子浓度,为ml/L,A错误;
B.根据物料守恒可知,,B错误;
C.溶液中加入一定量晶体,醋酸根离子和氢离子结合成弱酸醋酸分子,导致氢离子浓度减小,则溶液中的增大;C正确;
D.等浓度等体积的盐酸和HA溶液中能释放出的氢离子的物质的量相同,故两者中和碱的能力相同,D错误;
故选C。
8.(2023·天津市武清区杨村第一中学高二阶段练习)NaHSO4在水中的电离方程式为。某温度下,向c(H+)=1×10-6 ml/L的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液c(H+)=1×10-2 ml/L。下列对该溶液的叙述不正确的是
A.该温度高于25℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 ml/L
C.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
【答案】D
【详解】A.水是弱电解质,电离会吸收热量,在室温下水的离子积常数Kw=1×10-14。某温度下,蒸馏水c(H+)=1×10-6 ml/L,则该温度下水的离子积常数Kw=1×10-12>1×10-14,说明温度高于室温25℃,A正确;
B.向该温度下的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,测得溶液c(H+)=1×10-2 ml/L,则该温度水溶液中c(OH-)=1×10-10 ml/L。溶液中的OH-就是水电离产生,由于水电离产生的c(H+)=c(OH-),因此该溶液中由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 ml/L,B正确;
C.加入NaHSO4晶体,盐溶于水电离产生H+,增大了溶液中c(H+),水的电离平衡逆向移动,因而抑制了水的电离,C正确;
D.向蒸馏水中加入NaHSO4晶体,盐溶于水电离产生H+,使溶液显酸性。取该溶液加水稀释100倍,溶液中c(H+)减小,由于Kw=c(H+)·c(OH-),所以c(H+)减小,则c(OH-)增大,D错误;
故合理选项是D。
9.(2022·广东梅县东山中学高二阶段练习)某温度下,重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15,若用定义pH一样来规定pD=-lg c(D+),则在该温度下,下列叙述正确的是
A.纯净的重水中,pD=7
B.0.01 ml DCl溶于重水形成1 L溶液,其pD=2
C.0.01 ml NaOD溶于重水形成1 L溶液,其pD=12
D.纯净的重水中,c(D+)·c(OD-)>1.0×10-14
【答案】B
【详解】A.c(D+)=ml/L=4×10-8ml/L,所以pD>7,故A错误;
B.c(DCl)=0.01ml÷1L=0.01ml/L,则c(D+)=0.01ml/L,所以pD=2,故B正确;
C.c(NaOD)=0.01ml÷1L=0.01ml/L,则c(D+)=ml/L=1.6×10-13ml/L,则pD>12,故C错误;
D.该温度下重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15<1.0×10-14,故D错误;
故选B。
10.(2022·江西·临川一中高二期末)室温下,某溶液中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=10-24,下列离子一定能大量共存的是
A.Fe3+、K+、S2-、B.K+、Na+、、
C.、S2-、CH3COO-、Cl-D.Na+、、、Cl-
【答案】B
【分析】室温下,某溶液中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=10-24,则水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12,溶液显酸性或碱性。
【详解】A.Fe3+、S2-、OH-反应,S2-、在酸性溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;
B.K+、Na+、、之间不反应,都不与H+、OH-反应,能够大量共存,故B正确;
C.与OH-反应,H+与S2-、CH3COO-反应,不能大量共存,故C错误;
D.H+与、反应,与OH-反应,不能大量共存,故D错误;
故选:B。
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11.(2022·云南·玉龙一中高二阶段练习)某温度时,水的离子积为1.0×10-14,由此可知在该温度时水的电离度为
A.1.8×10-7%B.1.0×10-2%C.1.8×10-9%D.1.8×10-14%
【答案】A
【详解】纯水中,氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,某温度时水的离子积常数为1.0×10-14,则c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7ml/L,1L水的物质的量ml,则其电离度=×100%=1.8×10-7%,
答案选A。
12.(2022·湖北·高二期中)下列说法正确的是
A.常温下当水电离的c(OH-)=1 ×10-13 ml·L-1时,此溶液的pH可能为1
B.常温下将1mL1 ×10-6ml·L-1的稀盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH为9
C.在温度为100°C时,若水的离子积常数Kw为10-12,则pH=6的纯水呈酸性
D.将pH=2的盐酸与醋酸各1mL分别稀释至100mL,所得醋酸溶液的pH更大
【答案】A
【详解】A.常温下,当水电离的c(OH-)=1 ×10-13 ml·L-1时,水电离受到抑制,若溶液呈酸性pH为1,若溶液呈碱性pH为13,故A正确;
B.常温下,将1mL1 ×10-6ml·L-1的稀盐酸稀释至1000mL,溶液不可能变为碱性,所得溶液的pH接近7,故B错误;
C.在温度为100°C时,若水的离子积常数Kw为10-12,则pH=6的纯水呈中性,故C错误;
D.将pH=2的盐酸与醋酸各1mL分别稀释至100mL,醋酸电离平衡正向移动,所得醋酸溶液的pH更小,故D错误;
选A。
13.(2023·辽宁·沈阳市第一二〇中学高二阶段练习)某温度下,向c(H+)=1×10-6 ml·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 ml·L-1。下列对该溶液的叙述错误的是
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 ml·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
【答案】D
【详解】A.25℃时纯水中c(H+)=1×10-7ml/L,c(H+)=1×10-6ml/L说明促进了水的电离,故T>25℃,故A正确;
B.c(H+)=1×10-6ml/L,水的离子积常数为1×10-12,水的离子积常数=氢离子与氢氧根浓度的乘积,故由水电离出来的c(H+)=1×10-10ml/L,故B正确;
C.NaHSO4的电离生成氢离子,对水的电离起抑制作用,水的电离程度减小,故C正确;
D.温度不变时,Kw不变,加水稀释c(H+)减小,Kw=c(H+)×c(OH-),所以c(OH-)增大,故D错误;
故选:D。
14.(2022·江苏淮安·高二期中)向20mL 冰醋酸中加水稀释至1000mL,下列数值减小的是
A.B.
C.H2O的电离度:α(H2O)D.CH3COOH的电离度:α(CH3COOH)
【答案】B
【分析】冰醋酸中加水稀释过程中,醋酸、氢离子、醋酸根离子的浓度减小,醋酸的电离平衡右移,温度不变,醋酸的电离常数、水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,醋酸的电离程度增大。
【详解】A.由分析可知,冰醋酸中加水稀释过程中,氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,所以的值增大,故A不符合题意;
B.由电离常数可知=,冰醋酸中加水稀释过程中,氢离子浓度减小,醋酸的电离常数不变,所以的值减小,的值减小,故B符合题意;
C.由分析可知,冰醋酸中加水稀释过程中,氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,所以水的电离度增大,故C不符合题意;
D.由分析可知,冰醋酸中加水稀释过程中,醋酸的电离程度增大,则醋酸的电离度增大,故D不符合题意;
故选B。
15.(2022·江苏淮安·高二期中)常温下,把10mL pH=6的HNO3溶液加入蒸馏水中,制成1000mL溶液,稀释后的溶液中,其c(H+)最接近
A.1×10-8ml/LB.1×10-6ml/LC.1×10-7ml/LD.无法计算
【答案】C
【分析】根据强酸的稀释规律:将pH=a的强酸加水稀释至原体积的10b倍,溶液的pH=a+b(当a+b>7时,常温下溶液的pH只能无限接近7,但不能大于或等于7),据此来分析。
【详解】硝酸是强电解质,在水溶液中完全电离,根据强酸的稀释规律:将pH=a的强酸加水稀释至原体积的10b倍,溶液的pH=a+b,但当a+b>7时,常温下溶液的pH只能无限接近7,但不能大于或等于7,溶液的酸性逐渐减弱,但仍然为弱酸性溶液,故c(H+)最接近1×10-7ml/L;
故答案选:C。
16.(2022·全国·高二)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.T1>T2
B.Kw:b>c>a>d=e
C.b→c点可通过在水中加入适量的CH3COONa(s)实现
D.T2时,将pH=10的NaOH(aq)与pH=3的H2SO4(aq)等体积混合,溶液呈碱性
【答案】D
【详解】A.水的电离是吸热反应,温度升高电离平衡正向移动,c(H+)和c(OH-)都增大,由图可知,T2>T1,A错误;
B.Kw只受温度影响,温度不变,Kw不变,ade点都处于同一温度下,则三点的Kw相等,b点c(H+)和c(OH-)都大于a点的,由Kw=c(H+)∙c(OH-)可知,b点Kw大于c点大于a点,则Kw:b>c>a=d=e,B错误;
C.b→c点Kw变小,是降温导致的,在水中加入适量的CH3COONa(s)但温度不变,不能改变Kw,C错误;
D.T2时,Kw=c(H+)∙c(OH-)=10-6×10-6=10-12,pH=10的NaOH(aq)其c(OH-)=,pH=3的H2SO4(aq)其c(H+)=10-3ml/L,两者等体积混合,n(OH-)过量,则溶液呈碱性,D正确;
故选:D。
17.(2022·四川雅安·高二期末)下列说法错误的是
A.常温下,纯水中的c(H+)=c(OH-)=1×10-7ml·L-1
B.向水中加入NaCl,H+与Cl-结合生成HCl,使水的电离平衡向正反应方向移动
C.向水中加入HCl或者NaOH,水的电离平衡都向逆反应方向移动
D.改变温度,Kw也会发生改变
【答案】B
【详解】A.常温下,Kw= c(H+)×c(OH-)=1×10-14,所以纯水中的c(H+)=c(OH-)=1×10-7ml·L-1,A项正确;
B.向水中加入NaCl,由于Na+与水电离出的OH-或Cl-与水电离出的H+均不形成弱电解质,则不会破坏水的电离平衡,B项错误;
C.向水中加入HCl或者NaOH,增大了H+或OH-的浓度,即增大了生成物浓度,平衡逆向移动,C项正确;
D.水的电离为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,Kw增大,反之,Kw减小,D项正确;
答案选B。
18.(2022·四川雅安·高二期末)常温下,下列溶液中水的电离程度大于纯水的电离程度的是
A.0.1ml·L-1盐酸B.0.1ml·L-1NaOH溶液
C.0.1ml·L-1NH4Cl溶液D.0.1ml·L-1NaHSO4溶液
【答案】C
【详解】根据酸或碱抑制水的电离,含有弱根离子的盐水解,促进水的电离,则盐酸、NaOH和NaHSO4均抑制水的电离,NH4Cl促进水的电离,所以NH4Cl溶液中水的电离程度大于纯水的电离程度,答案选C。
19.(2023·贵州贵阳·高二期末)现有常温下甲、乙、丙三种溶液,其中,甲为0.1ml·L-1的NaOH溶液,乙为0.1ml·L-1的H2SO4溶液,丙为0.1ml·L-1的CH3COOH溶液,试回答下列问题:
(1)甲溶液的pH=______。
(2)丙溶液中存在的电离平衡为______、______(用电离方程式表示)。
(3)常温下,用水稀释0.1ml·L-1的CH3COOH溶液时,下列各量随水量的增加而增大的是______(填序号)。
①n(H+) ②c(OH-) ③ ④c(H+)·c(OH-)
(4)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH-)的由大到小的顺序为______。
【答案】(1)13
(2) CH3COOHCH3COO-+H+ H2OH++OH-
(3)①②
(4)丙>甲>乙
【解析】(1)0.1ml·L-1的NaOH溶液,,,;
(2)丙为0.1ml·L-1的CH3COOH溶液,丙溶液中存在的电离为醋酸和水的电离方程式:CH3COOHCH3COO-+H+;H2OH++OH-;
(3)加水稀释促进醋酸电离,则n(H+)、n(CH3COO-)增大,而n(CH3COOH)减小,但是醋酸电离增大程度小于溶液体积增大程度,导致稀释过程中n(H+)、n(CH3COO-)、n(CH3COOH)都较小,温度不变电离平衡常数及离子积常数不变;
加水稀释,促进醋酸电离,则溶液中 n(H+)增大,故①正确;
在稀释的过程中,醋酸的酸性减弱,c(H+)减小,Kw保持不变,c(OH-)增大,故②正确;
稀释的过程中温度不变,则K值不变,c(H+)减小, 减小,故③错误;
温度不变,Kw保持不变,c(H+)·c(OH-)保持不变,故④错误;
故答案为①②;
(4)酸碱均抑制谁的电离,浓度越大,酸碱性越强抑制效果越强,乙为二元强酸抑制作用最强,甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH-)的由大到小的顺序为: 丙>甲>乙。
20.已知t℃时, 0.01 ml/L NaOH溶液的pH= 11,0.1 ml/L的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=109请回答下列问题:
(1)该温度下,水的离子积Kw=_______,0.1ml/L的HA溶液中水电离出的c(OH-)=_______。
(2)在室温下,蒸馏水稀释0.01 ml/L HA溶液时,下列呈减小趋势的是_______。
A.水的电离程度B.c(HA)/c(A-)
C.溶液中c(H+)和c(OH- )的乘积D.溶液中c(OH- )的值
(3)室温下,取pH=2的盐酸和HA溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示:
设盐酸中加入Zn的质量为m1,HA溶液中加入Zn的质量为m2,则m1_______m2(填“>”“<”或“=”)。
(4)室温下,取0.01 ml/L的盐酸和HA溶液各100 mL,分别滴加0.01 ml/LNaOH溶液至恰好完全反应,所需NaOH溶液的体积前者_______后者(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) 10-13 10-11ml/L
(2)B
(3)<
(4)=
【解析】(1)已知t℃时, 0.01 ml/L NaOH溶液的pH= 11,该溶液中c(H+)=10-11ml/L,c(OH-)=0.01ml/L,故该温度下,水的离子积Kw=c(H+)×c(OH-)=10-11×0.01=10-13,0.1 ml/L的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=109,则溶液中的c(OH-)=10-11ml/L, 而0.1ml/L的HA溶液中OH-全部由水电离提供,故水电离出的c(OH-)=10-11ml/L,故答案为:10-13;10-11ml/L;
(2)A.蒸馏水稀释0.01 ml/L HA溶液时,溶液中的H+浓度逐渐减小,对水的电离的抑制作用逐渐减弱,故水的电离程度逐渐增大,A不合题意;
B.蒸馏水稀释0.01 ml/L HA溶液时,溶液中的H+浓度逐渐减小,温度不变Ka不变,故逐渐减小,B符合题意;
C.溶液中c(H+)和c(OH- )的乘积是水的离子积,温度不变,水的离子积不变,C不合题意;
D.蒸馏水稀释0.01 ml/L HA溶液时,溶液中的H+浓度逐渐减小,溶液中c(OH- )的值逐渐增大,D不合题意;
故答案为:B;
(3)HA是弱酸,HCl是强酸,pH相等的HA、HCl中,HA反应的物质的量浓度为:ml/L 大于HCl的10-2ml/L,当完全反应后,HA和盐酸溶液中pH相等,此时HA的浓度为:ml/L,HCl的浓度为:10-4ml/L,由于 则参加反应的n(HA)>n(HCl),酸消耗的越多,则参加反应的Zn的质量越大,所以m1
21.下表是不同温度下水的离子积数据:
试回答以下问题:
(1)若25
(2)25 ℃时,某Na2SO4溶液中c(SO)=5×10-4 ml·L-1,取该溶液1 mL加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=___________。
(3)在t2 ℃,pH=10的NaOH溶液中,水电离产生的OH-浓度为___________。
(4)在t2 ℃下,其溶液的pH=7,则该溶液___________(填字母)。
a.呈中性 b.呈碱性 c.呈酸性 d.c(OH-)=100c(H+)
【答案】(1)>
(2)1000∶1
(3)1×10-10ml·L-1
(4)bd
【解析】(1)水的电离吸热,升温促进水的电离,Kw变大,故答案为:>;
(2)c(SO)=5×10-4 ml·L-1,则c(Na+)=2c(SO)=1×10-3 ml·L-1,稀释10倍,则c(Na+)=1×10-4 ml·L-1.25 ℃时,Na2SO4溶液中c(OH-)=1×10-7 ml·L-1,稀释10倍后仍然为1×10-7 ml·L-1,则c(Na+)∶c(OH-)=1 000∶1,故答案为:1000∶1;
(3)在t2 ℃时,pH=10的NaOH溶液中c(H+)=1×10-10 ml·L-1,NaOH溶液中c(H+)来自水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH-,故答案为:1×10-10ml·L-1;
(4)在t2 ℃时,某溶液的pH=7,c(H+)=1×10-7 ml·L-1,该溶液中c(OH-)=1×10-5 ml·L-1>c(H+),溶液呈碱性;此时,即c(OH-)=100c(H+),故答案为:bd。
22.(2023·云南·砚山县第三高级中学高二期中)温度为t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10 -aml·L -1,c(OH -)=10 -bml·L -1;已知:a+b=13,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数Kw=_______,t_______(填“<”、“>”或“=”)25。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为_______,该NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为_______。
(3)回答下列有关醋酸的问题。在一定温度下,向冰醋酸中加水稀释,溶液导电能力变化情况如图所示:
a、b、c三点醋酸电离程度由大到小的顺序为_______;a、b、c三点对应的溶液中,pH最小的是_______;a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的是_______。
【答案】 10-13 > 10-b ml/L 10-aml/L c>b>a b c
【详解】(1)该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)•c(OH-)=10-a ml/L×10-bml/L=10-(a+b)=10-13,25℃时,水的离子积为10-14,10-13>10-14,水的电离是吸热过程,则温度t>25℃;
(2)NaOH的浓度等于溶液中c(OH-),由水电离出的c(OH-)=c(H+)溶液,则NaOH的物质的量浓度为10-b ml/L,由水电离出的c(OH-)为10-aml/L;
(3)依据弱电解质“越稀越电离”,电离程度随着水的加入量增大而增大,则醋酸的电离程度由大到小的顺序为c>b>a,pH=-lgc(H+),则c(H+)越大,溶液的pH越小,溶液导电能力越大,根据图知,导电能力最大的点是b,则c(H+)最大的点是b,pH值最小的点是b;c(H+):b>a>c,则水电离程度:c>a>b,即水的电离程度最大的是c;故答案为:c>b>a;b;c。温度/℃
25
t1
t2
水的离子积Kw
1×10-14
a
1×10-12
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