高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH优秀练习

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『知识梳理』
一、水的电离
〖水的电离平衡〗
◆水是一种极弱的 ，由于水分子的相互作用，能发生微弱的 。
〖水的离子积常数〗
◆定义：在一定温度下，当水的电离达到 时，电离产物 H⁺和OH⁻浓度之积是一个 ，称为水的离子积常数，简称 。
◆表示方法：用 Kw表示， Kw= 。
◆影响因素: Kw只与 有关。
当25℃时, cH⁺=cOH⁻=10⁻⁷ml⋅L⁻¹, Kw=1.0×10−14。
只要温度一定，任何水溶液中的 Kw ，且 nH+水=nOH−水 。
◆适用范围：水的离子积常数不仅适用于纯水中，也适用于 的稀溶液中，无论是酸性溶液、碱性溶液还是中性溶液，只要温度一定，水的离子积常数就一定。 Kw=cH+⋅cOH−中的 cH⁺、 cOH⁻分别是溶液中的 H⁺、OH⁻的 。
〖影响水的电离平衡的因素〗
◆升高温度，水的电离程度 ， Kw 。
◆一定温度下加入酸或碱，水的电离程度 , Kw 。
◆一定温度下加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度 , Kw 。
二、溶液的酸碱性与PH
〖溶液的酸碱性与 cH⁺、cOH⁻的关系〗
〖溶液的PH〗
◆定义式: pH= ；溶液pH的一般范围是 。
◆pH与酸碱性判断(常温)
〖溶液pH的测定方法〗
◆酸碱指示剂法：只能测出pH 的范围，一般不能准确测定pH。
◆常用指示剂的变色范围和颜色变化如下表：
◆pH试纸法：用玻璃棒蘸取溶液直接滴在pH试纸中部，将试纸颜色与标准比色卡相对照，从而确定溶液的pH。
◆pH计法：pH计又叫酸度计，可用来精密测量溶液的pH,其量程为0~14。
三、酸碱中和滴定
〖滴定管〗
◆刻度：滴定管上标有温度(20℃)和刻度，能读至0.01 mL(估读1位)。“0”刻度在上，“50”刻度在下，在“0”以上至管口和“50”以下至尖嘴均无刻度。
◆特点：酸式滴定管下端是 ，通过旋转活塞滴加溶液；碱式滴定管下端是 ，管内有1个玻璃球，通过挤压玻璃球滴加溶液。
◆滴定管的读数：滴定管读数法则：液面、眼睛在两边， 在中间，三点(见如图A、B、C)成一水平线。
◆滴定管盛放溶液的注意事项
① 可量取酸性溶液、氧化性试剂或有机试剂。为了防止玻璃活塞和碱性试剂发生反应生成具有黏性的Na₂SiO₃，因此酸式滴定管不能量取碱性溶液和氢氟酸。
② 可量取碱性溶液。由于酸性溶液和氧化性试剂能腐蚀橡胶，橡胶又能溶于有机试剂，因此不能用碱式滴定管量取酸性溶液、氧化性试剂或有机试剂。
〖酸碱中和滴定〗
◆原理: H⁺+OH⁻=H₂O,即中和反应中酸提供的 H⁺(总量)与碱提供的( OH⁻(总量)的物质的量相等。
◆准备工作
◆滴定操作
①移取待测液(用移液管或滴定管)：洗涤 →吸取 →放入 →滴加 。
②滴定：边滴边 →滴速先 后 →注视指示剂颜色变化→判定终点，记录刻度。
③重复上述操作2~3次。
④数据处理：取平均值求出结果。
◆滴定操作注意事项
①左手握滴定管活塞，右手拿锥形瓶并不断振荡；眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
②终点判断：当滴入最后一滴，溶液颜色变化且在 内不变色。
〖酸碱中和滴定的误差分析〗
◆以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例：
『题型分析』
『题型一』水的电离方程式
〖典例1〗下列关于弱电解质的电离平衡说法正确的是（ ）
A．CH3COOH溶液中存在电离平衡，而盐酸中不存在电离平衡
B．CH3COOH溶液中，CH3COOH达到电离平衡时，溶液中检测不出CH3COOH分子
C．氢碘酸的电离方程式为HI=H++I-
D．弱电解质溶液的导电能力一定比强电解质弱
【答案】C
【详解】A．溶液中存在存在与水的电离平衡，而盐酸中存在水的电离平衡，A错误；B．溶液中，不管是否达到平衡，溶液中都同时存在、、和，B错误；C．氢碘酸是强酸，属于强电解质，在水溶液中可完全电离，电离方程式为，C正确；D．电解质溶液的导电能力与离子浓度大小和离子所带的电荷数目多少有关，与电解质的强弱没有必然的联系，D错误；故合理选项为C。
〖变式1-1〗下列说法正确的是（ ）
A．水的电离方程式为H2O=H++OH-B．升高温度，水的电离程度增大
C．NaOH溶液中不存在H+D．HCl溶液中不存在OH-
〖变式1-2〗已知实验室常用NaCl饱和溶液洗去Cl2中的HCl并减少Cl2的损失。将氯气通入纯水中时存在的平衡有（ ）
A．1个B．2个C．3个D．4个
〖变式1-3〗下列属于强电解质且溶解于水时，电离出的离子能使水的电离平衡向左移动的是（ ）
A．NH3B．H2SC．NaHSO4D．MgCl2
『题型二』水的离子积常数
〖典例2〗下列说法正确的是（ ）
A．强电解质溶液中不存在分子，弱电解质溶液中存在分子
B．在其他外界条件不变的情况下，增大压强能增大活化分子百分数
C．反应在室温下不能自发进行，说明该反应的
D．将溶液从常温加热至，水的离子积变大、变小
【答案】D
【详解】A．强电解质溶液中溶剂为水，存在分子，A错误；B．增大压强会使得单位体积内分子数增加，活化分子百分数不变，活化分子数增加，B错误；C．该反应为气体体积变大的反应，为熵增的反应，若室温下不能自发进行，说明该反应吸热，，C错误；D．水的离子积随着温度的升高而变大，电离出的氢离子变大，所以pH变小，D正确；故答案选D。
〖变式2-1〗已知：pOH=-lgc(OH-)，正常人(人的体温高于室温)的血液pH=7.3，则正常人血液的pOH是（ ）
A．大于6.7B．小于6.7
C．等于6.7D．无法判断
〖变式2-2〗某水溶液中和的关系如图所示【】。下列说法错误的是（ ）
A．
B．d点溶液中通入，d点向e点迁移
C．
D．的f点溶液显中性
〖变式2-3〗向0.1ml·L-1氨水中加少量NH4Cl晶体时，会引起（ ）
A．KW增大B．溶液的pH增大
C．溶液的导电能力增强D．溶液中的c()减小
『题型三』水溶液中水的电离程度及其计算
〖典例3〗常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）
A．的溶液中：
B．的溶液中：
C．水电离的溶液中：
D．的溶液中：
【答案】B
【详解】A．的溶液为酸性，酸性溶液中会把亚铁离子氧化为铁离子，不共存，A不符合题意；B．=10-12的溶液显碱性，四种离子相互之间不反应，也不与氢氧根反应，可以大量共存，B符合题意；C．水电离的c(H+)=1×10-13ml•L-1溶液中水的电离受到抑制，可能是酸性或碱性溶液，碱性溶液中铜离子会转化为氢氧化铜沉淀，不共存，C不符合题意；D．Fe3+与SCN-会生成红色物质，不能大量共存，D不符合题意；故选B。
〖变式3-1〗在常温下，某柠檬水的，其中水电离的为（ ）
A．B．C．D．无法确定
〖变式3-2〗四川柠檬品质上乘，若柠檬果汁pH=2，则c(H+)为（ ）
A．0.1ml/LB．0.2ml/LC．0.01ml/LD．0.02ml/L
〖变式3-3〗常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是（ ）
A．的溶液：、、、
B．溶液中：、、、
C．的溶液中：、、、
D．的溶液中：、、、
『题型四』溶液的酸碱性与PH的关系
〖典例4〗下列溶液一定呈中性的是（ ）
A．pH = 7的溶液B．Kw = c(H＋)·c(OH－) = 1.0×10－14的溶液
C．c(H＋) =D．pH = 3的酸与pH = 11的碱等体积混合后的溶液
【答案】C
【详解】A．没有说明溶液的温度，pH = 7的溶液不一定有c(H＋) = c(OH－)，所以不一定显中性，A错误；B．Kw = c(H＋)·c(OH－) = 1.0×10－14的溶液，不一定有c(H＋) = c(OH－)，所以不一定显中性，B错误；C．c(H＋) =，Kw = c(H＋)·c(OH－)，则c(H＋) = c(OH－)，由中性溶液的定义可知，c(H＋) = c(OH－)的溶液显中性，C正确；D．只有在25℃，pH = 3的强酸与pH = 11的强碱等体积混合后的溶液才呈中性，没有说明酸或碱的强弱，所以不能判断溶液的酸碱性，D错误；故选：C。
〖变式4-1〗下列叙述能证明次氯酸是弱酸的是（ ）
A．次氯酸易溶于水。
B．次氯酸溶液的导电能力比盐酸弱
C．常温下，的次氯酸溶液
D．等体积、等浓度的次氯酸溶液与溶液恰好完全反应
〖变式4-2〗下列用来表示物质变化的化学用语中，不正确的是（ ）
A．在熔融状态下可导电：
B．的水溶液导电性极弱：
C．常温下，的溶液的:
D．在的溶液中存在如下平衡：，其平衡常数的表达式为
〖变式4-3〗下列溶液一定呈中性的是（ ）
A．pH=6的溶液B．使石蕊溶液呈紫色的溶液
C．的溶液D．水电离出的的溶液
『题型五』溶液稀释后PH的计算
〖典例5〗七彩神仙鱼在pH为6.2~6.8的环境中能迅速生长，pH≤6则难以存活。常温下，若1000L某湖水含有0.5mlH2SO4。下列说法正确的是（ ）
A．当前湖水的环境适宜七彩神仙鱼生长
B．当前湖水中，水电离的
C．若将该湖水稀释103倍，湖水环境不利于七彩神仙鱼生长
D．若将该湖水稀释107倍，湖水pH变为10
【答案】C
【详解】A．1000L某湖水含有0.5mlH2SO4，则c(H+)==0.001ml/L，溶液的pH=3，不适合七彩神仙鱼生长，故A错误；B．当前湖水中含有硫酸，硫酸抑制了水的电离，根据溶液的pH=3可知溶液中的c(OH-)=10-11ml/L，则水电离的c(H+)=1.0×10−11ml/L，故B错误；C．若将该湖水稀释103倍，湖水的pH=6，仍然不利于七彩神仙鱼生长，故C正确；D．该湖水是酸性的，将该湖水稀释107倍，湖水仍是酸性的，其pH＜7，故D错误；故选C。
〖变式5-1〗常温下，将pH=5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中硫酸根离子的浓度与氢离子浓度之比（ ）
A．20：1B．1：2C．1：10D．1：1
〖变式5-2〗下列关于常温下，体积均为10mL，pH均为4的HCl溶液a和CH3COOH溶液b的有关说法不正确的是（ ）
A．对水的电离的抑制程度相同
B．稀释至相同pH后，Va③>①>②
B．等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应，生成的量③最大
C．②、③溶液等体积混合后，溶液显酸性
D．等体积的四种溶液导电能力相等
〖变式6-3〗下列叙述正确的是（ ）
A．25℃时，pH=3的盐酸与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7
B．95℃时，纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性
C．将NaCl溶液从常温加热至80℃，溶液仍保持中性，pH不变
D．用玻璃棒蘸取0.1m/LNaOH溶液滴在湿润的pH试纸中央，与标准比色卡对比，读出pH为13
『题型七』酸碱中和滴定
〖典例7〗准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000ml•L-1NaOH溶液滴定。下列说法正确的是（ ）
A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定
B．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏大
C．用酚酞作指示剂，当滴入最后一滴溶液，锥形瓶中溶液由红色变为无色且半分钟不再改变，即达滴定终点
D．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由大变小
【答案】B
【详解】A．滴定管使用时先检漏，然后用蒸馏水洗涤，再用NaOH溶液润洗2～3次，最后装入NaOH溶液，故A错误；B．根据c待=，滴定终点时，滴定管尖嘴部分有悬滴，则消耗标准液的体积增大，即测定结果偏大，故B正确；C．酚酞与酸不显色，遇碱显红色，因此用酚酞作指示剂，当滴入最后一滴溶液，锥形瓶中溶液由无色变为红色且半分钟不再改变，说明滴定到终点，故C错误；D．锥形瓶中盛放盐酸，c(H+)最大，随着NaOH溶液的滴加，c(H+)减少，pH由小到大，故D错误；答案为B。
〖变式7-1〗用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，则原因可能是（ ）
A．用滴定管量取标准液时，先俯视后仰视
B．锥形瓶洗净后瓶内残留有少量蒸馏水
C．滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂了一滴溶液
D．配制标准溶液的固体NaOH中混有Na2O杂质
〖变式7-2〗甲～丁图为中学化学常用仪器的全部或局部，下列说法正确的是（ ）
A．甲图所示仪器使用前需检查是否漏水
B．乙图所示仪器用于蒸馏时，冷却水应从下口通入
C．丙图所示仪器用于观察氯化钠的焰色试验
D．丁图所示仪器可用于中和热测定实验
〖变式7-3〗用一定浓度的NaOH标准溶液滴定未知浓度的醋酸溶液，下列情况会使测定的醋酸溶液物质的量浓度偏低的是（ ）
A．碱式滴定管用蒸馏水洗净后，直接注入NaOH标准溶液
B．锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接装入未知浓度的醋酸溶液
C．滴定到终点读数时，俯视刻度线(滴定前平视)
D．碱式滴定管尖端滴定前有气泡，滴定后气泡消失
『巩固练习』
一、选择题
1．（多选）下列有关物质呈中性叙述正确的是（ ）
A．B．
C．纯水的pH不可能为6D．体系中微粒只有、、
2．最近《科学》杂志评出10大科技突破，其中“火星上找到水的影子”名列第一，下列关于水的说法中正确的是（ ）
A．水的电离过程需要通电B．加入电解质一定会破坏水的电离平衡
C．pH=3的盐酸和氯化铵溶液中水的电离程度相等D．升高温度，纯水的值变小
3．常温下，在溶液中加入溶液，所得溶液呈（ ）
A．碱性B．强酸性C．中性D．弱酸性
4．下列关于仪器构造以及使用的说法正确的是（ ）
A．①使用时不能高温烘干
B．②检漏、蒸馏水洗后，再装入待装液并排气泡、调零
C．①②③都标有温度、容积、零刻度
D．④⑤⑥是蒸馏装置中的必要仪器
5．NaHA在水中的电离方程式为NaHA=Na++H++A2-。某温度下，向c(H+)=1×10-6ml·L-1的蒸馏水中加入NaHA晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H+)=1×10-2ml·L-1。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+浓度为1×10-10ml/L
C．加入NaHA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
6．下列物质能促进水的电离且水溶液呈酸性的是（ ）
A．SO2B．NH3C．NH4ClD．CH3COONa
7．常温下，将0.2 ml/L氢氧化钠溶液与0.2 ml/L硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于（ ）
A．1.0B．3.0C．7.0D．13.0
8．室温下，若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14ml•L-1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是（ ）
A．Al3+、Na+、NO、Cl-B．K+、Na+、Cl-、NO
C．K+、Na+、Cl-、COD．K+、NH、SO、NO
9．常温下，下列溶液中水的电离程度最大的是（ ）
A．pH＝5的硫酸B．pH＝9的NaOH溶液
C．pH＝5的NaHSO3溶液D．pH＝8的NaHCO3溶液
10．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）
A．pH=11的溶液中：、、、
B．无色可使pH试纸变红的溶液中：、、、
C．加入Al能放出H2的溶液中：、、、
D．由水电离出的的溶液中：、、、
11．常温时，下列叙述正确的是（ ）
A．醋酸溶液的，将此溶液稀释10倍后，溶液的，则
B．若1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7则NaOH溶液的pH=11
C．盐酸的，盐酸的
D．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH＜7
12．用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，其原因可能是（ ）
A．碱式滴定管未用标准溶液润洗
B．锥形瓶用蒸馏水洗过后未用未知浓度的盐酸润洗
C．用酚酞作指示剂，当观察到溶液由无色变为浅红色时立即停止滴定
D．滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确
13．25℃在等体积的①pH=0的H2SO4溶液，②0.05ml·L-1的Ba(OH)2溶液，③pH=10的Na2S溶液，④pH=5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是（ ）
A．1∶10∶1010∶109B．1∶5∶5×109∶5×109
C．1∶20∶1010∶109D．1∶10∶104∶109
14．下列实验方案能达到目的是（ ）
A．实验①通过观察气体的颜色，探究压强对平衡的影响
B．实验②通过灯泡的亮度，证明醋酸是弱电解质
C．实验③用于测定氨水的浓度
D．实验④用于分离苯(沸点)和溴苯(沸点)
15．水的电离常数如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．曲线上的点都符合c(H+)•c(OH-)=Kw
B．图中温度：T1＞T2
C．图中五点Kw间的关系：B＞C＞A=D=E
D．若处在B点时，将0.005ml•L-1的硫酸溶液与由水电离的c(H+)=1.0×10-12ml•L-1的KOH溶液等体积混合后，溶液显中性
16．常温下，用盐酸滴定溶液，溶液中、、的分布分数随变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是（ ）
已知：
A．B．的的值为
C．第一次突变，可选甲基橙作指示剂D．溶液呈酸性
二、原理综合题
17．回答下列问题：
(1)已知室温时，某一元酸在水中有0.1%发生电离，回答下列问题：
①该溶液中___________。
②的电离平衡常数___________。
③由水电离出来的___________。
④某温度，纯水中，此时在水加入稀硫酸至为，则此时溶液中的___________。
(2)部分弱酸的电离平衡常数如下表：
①用“>”“
甲基红
4.4~6.2
；pH6.2
石蕊
5.0~8.0
红色；pH8.0
酚酞
8.2~10.0
无色；pH10.0
步骤
操作
VA
CB
洗涤
酸式滴定管未用标准酸溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失
变小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失
变大
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
变小
偏低
部分酸液滴在锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴碱液颜色无变化
变大
偏高
读数
酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数（或前仰后俯）
变小
偏低
酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数（或前俯后仰）
变大
偏高




甲
乙
丙
丁
弱酸
电离平衡常数/
，
滴定次数
实验数据/mL
1
2
3
4
V(样品)
20.00
20.00
20.00
20.00
V(NaOH)(消耗)
15.95
15.00
15.05
14.95