人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH第1课时课时作业

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH第1课时课时作业，共11页。试卷主要包含了5的某溶液，01 ml·L-1，现有下列物质等内容，欢迎下载使用。

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 溶液的酸碱性


课后篇素养形成


夯实基础轻松达标


1.将纯水加热至较高温度,下列叙述中正确的是( )


A.水的离子积变大,呈酸性


B.水的离子积不变,呈中性


C.水的离子积变小,呈碱性


D.水的离子积变大,呈中性


答案D


2.水的电离过程为H2OH++OH-,在25 ℃时,水的离子积KW=1.0×10-14;在35 ℃时,水的离子积KW=2.1×10-14。则下列叙述正确的是( )


A.c(H+)随着温度的升高而降低


B.35 ℃时,c(H+)>c(OH-)


C.35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小


D.水的电离是吸热过程


解析由题中条件可以看出,温度升高时KW增大。25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7ml·L-1;35℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)≈1.45×10-7ml·L-1。温度升高,纯水中c(H+)和c(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,故水的电离为吸热过程。


答案D


3.一定温度下,满足下列条件的溶液一定呈酸性的是( )


A.能与金属Al反应放出H2的溶液


B.加酚酞后显无色的溶液


C.pH=6.5的某溶液


D.c(H+)>c(OH-)的任意水溶液


解析与Al反应放出H2的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,A项错误;加入酚酞后显无色的溶液可能呈中性或弱碱性或酸性,B项错误;pH=6.5的溶液也可能呈中性或碱性,C项错误。


答案D


4.关于pH的测定,下列说法正确的是( )


A.pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿


B.用广泛pH试纸测得某盐酸的pH=2.3


C.利用酸碱指示剂可以测溶液的pH


D.pH计是精确测定溶液pH的仪器


解析pH试纸在使用之前不能用蒸馏水润湿,如果用蒸馏水润湿了,则会对所测溶液进行稀释,可能会造成误差,故A项说法错误;广泛pH试纸可以识别的pH差约为1,用广泛pH试纸测得的pH是整数,故B项错误;酸碱指示剂只能判断溶液的酸碱性,无法测其pH,故C项错误;pH计可以精确测定溶液的pH,故D项正确。


答案D


5.将pH试纸用蒸馏水润湿后测定某溶液的pH,测定结果( )


A.一定偏高B.一定偏低


C.可能无影响D.无影响


解析pH试纸在使用前不能用蒸馏水润湿,否则会将待测液稀释,可能影响测定结果。若原溶液呈酸性,会使测得结果偏高;若原溶液呈碱性,会使测得结果偏低;若原溶液呈中性,则对测定结果无影响。


答案C


6.在相同温度下,0.01 ml·L-1的NaOH溶液和0.01 ml·L-1的盐酸相比,下列说法正确的是( )


A.由水电离出的c(H+)相等


B.由水电离出的c(H+)都是1.0×10-12 ml·L-1


C.由水电离出的c(OH-)都是0.01 ml·L-1


D.两者都促进了水的电离


解析NaOH和HCl均抑制水的电离,且浓度相同时抑制程度相同。由于温度不确定,故不能确定KW的值。


答案A


7.向纯水中加入少量NaHSO4固体,在温度不变时,溶液中( )


A.c(H+)c(OH-)增大


B.c(H+)减小


C.水中c(H+)与c(OH-)的乘积增大


D.c(OH-)增大


解析水中存在电离平衡:H2OH++OH-,加入NaHSO4固体,c(H+)增大,c(OH-)减小,c(H+)·c(OH-)不变,c(H+)c(OH-)增大。


答案A


8.如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是( )





A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=KW


B.M区域内任意点均有c(H+)

C.图中T1

D.XZ线上任意点均有pH=7


解析A项正确,c(H+)·c(OH-)=KW为水的离子积表达式,它适用于纯水及稀的电解质水溶液;B项正确,XZ线上任意点都有c(H+)=c(OH-),M区域位于直线XZ的左上侧,则M区域内任意点均有c(H+)0,升高温度,平衡正向移动,KW增大,图中Z点KW(Z)=(10-6.5)2=10-13,X点KW(X)=(10-7)2=10-14,KW(Z)>KW(X),所以T1

答案D


9.现有下列物质:①100 ℃纯水;②25 ℃ 0.1 ml·L-1 HCl溶液;③25 ℃ 0.1 ml·L-1 KOH溶液;④25 ℃ 0.1 ml·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 。除①外,水电离的c(OH-)等于溶液中c(OH-)的是 ,水电离的c(H+)等于溶液中c(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。


解析水的电离过程吸热,升温,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(H+)远大于水电离出的c(H+),酸电离的c(H+)可看成溶液中的c(H+);强碱溶液中,由于碱电离的c(OH-)远大于水电离的c(OH-),碱电离的c(OH-)可看成溶液中的c(OH-)。


答案(1)① ②③④ ② ③④


(2)酸溶液中的c(H+)等于碱溶液中的c(OH-)


提升能力跨越等级


1.(双选)下列叙述正确的是( )


A.在常温下,无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液中,c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14


B.c(H+)=1.0×10-7 ml·L-1的溶液不一定是中性溶液


C.0.2 ml·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍


D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸碱性的强弱


解析KW=c(H+)·c(OH-),且KW只与温度有关,所以常温下,无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液中,其KW=1.0×10-14,A项正确;在温度不确定时,中性溶液中的c(H+)不一定等于1.0×10-7ml·L-1,B项正确;0.2ml·L-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1ml·L-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以0.2ml·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1ml·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍,C项错误;当c(H+)或c(OH-)大于1ml·L-1时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,所以,当c(H+)或c(OH-)大于1ml·L-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示,D项错误。


答案AB


2.常温下,下列三种溶液中,由水电离出的氢离子浓度之比为( )


①1 ml·L-1的盐酸 ②0.1 ml·L-1的盐酸


③0.01 ml·L-1的NaOH


A.1∶10∶100B.0∶1∶12


C.14∶13∶12D.14∶13∶2


解析①1ml·L-1盐酸中c(H+)=1ml·L-1,由水电离出的c(H+)水=10-14ml·L-1。②0.1ml·L-1盐酸中c(H+)=0.1ml·L-1,由水电离出的c(H+)水=10-13ml·L-1,③0.01ml·L-1NaOH溶液中,c(OH-)=0.01ml·L-1,由水电离出的c(H+)水=10-12ml·L-1,则三者由水电离出的氢离子浓度之比为10-14∶10-13∶10-12=1∶10∶100。


答案A


3.为更合理地表示溶液的酸碱性,科学家提出“酸度”(用AG表示)概念,AG=lg[c(H+)c(OH-)]。下列叙述中正确的是( )


①任何温度下,纯水的AG等于0 ②溶液的AG越小,酸性越强 ③25 ℃时,0.1 ml·L-1盐酸的AG=12 ④25 ℃时,某溶液的AG=-10,其pH=10


A.①③B.②④C.①②D.③④


解析任何温度下,纯水中c(H+)=c(OH-),故AG=0;溶液酸性越强,H+浓度越大,OH-浓度越小,AG越大;0.1ml·L-1盐酸中,c(OH-)=10-13ml·L-1,AG=12;lg[c(H+)c(OH-)]=-10,c(OH-)=1010c(H+),由c(H+)·c(OH-)=10-14得,c(H+)=10-12ml·L-1,pH=12。


答案A


4.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )


A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42-、Na+


B.由水电离的c(H+)=1×10-14 ml·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-


C.c(H+)c(OH-)=1012的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl-


D.c(Fe3+)=0.1 ml·L-1的溶液中:K+、ClO-、SO42-、SCN-


解析A项中Fe2+、NO3-、H+会发生氧化还原反应,错误;B项,由水电离的c(H+)=1×10-14ml·L-1的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,HCO3-既能与H+反应,又能与OH-反应,错误;c(H+)c(OH-)=1012的溶液为强酸性溶液,该组离子可以大量共存;D项,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,不能大量共存,错误。


答案C


5.某温度下,向一定体积0.1 ml·L-1醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH[pOH=-lgc(OH-)]与pH的变化关系如图所示,则( )





A.M点所示溶液导电能力强于Q点


B.N点所示溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)


C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同


D.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积


解析温度一定时,将c(H+)·c(OH-)=KW两边取负对数,得pH+pOH=-lgKW=常数。向醋酸溶液中逐滴加入NaOH溶液的过程中,pH增大,pOH减小。图中M点加入少量NaOH溶液,混合液呈酸性(溶质为CH3COOH和少量CH3COONa);Q点pH=pOH,溶液呈中性(溶质为CH3COONa和少量CH3COOH);N点加入较多NaOH溶液,混合液呈碱性(溶质为CH3COONa和NaOH)。可见,M点溶液中离子浓度比Q点小,导电能力比Q点弱,A错。混合液中各离子浓度一定符合电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-),N点pH>pOH、c(H+)c(CH3COO-),B错。M点pOH等于N点pH,得M点c(H+)等于N点c(OH-),两者对水的电离平衡的抑制程度相同,C对。Q点溶液呈中性,溶质为CH3COONa和少量CH3COOH,故消耗NaOH溶液的体积小于醋酸溶液的体积,D错。


答案C


6.(双选)在25 ℃某稀溶液中,由水电离产生的c(H+)=10-13 ml·L-1。下列有关该溶液的叙述正确的是( )


A.该溶液可能呈酸性


B.该溶液一定呈碱性


C.该溶液的pH一定为1


D.该溶液的pH可能为13


解析根据水的离子积常数,可知由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-13ml·L-1,这是由于在水中加酸或碱,抑制了水的电离。若水中加酸,溶液呈酸性,则溶液中OH-只来自水的电离,c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)总=10-13ml·L-1,由KW=c(H+)总·c(OH-)总得:c(H+)总=10-1410-13ml·L-1=10-1ml·L-1,pH=1;若水中加碱,溶液呈碱性,则溶液中H+只来自水的电离,c(H+)总=c(H+)水=10-13ml·L-1,pH=13。


答案AD


7.有一学生在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。


(1)该学生的操作 (填“正确”或“错误”),其理由是 ;


(2)该操作是否一定有误差? ;


(3)若用此方法分别测定c(OH-)相等的氢氧化钠溶液和氨水的pH,误差较大的是 ,原因是 ;


(4)只从下列试剂中选择实验所需的试剂,你能否区分0.1 ml·L-1 H2SO4溶液和0.01 ml·L-1 H2SO4溶液? ,简述操作过程: 。


试剂:A.紫色石蕊溶液 B.酚酞溶液 C.甲基橙溶液 D.蒸馏水 E.氯化钡溶液 F.pH试纸


解析(1)用pH试纸测量溶液pH时,pH试纸不能润湿,否则相当于将原溶液稀释。(2)若溶液呈酸性或碱性,稀释必然会造成误差,若溶液呈中性,则不会造成误差。(3)NH3·H2O是弱电解质,加水稀释时,促进它的电离,故对OH-浓度相等的氢氧化钠溶液和氨水来说,加水稀释相同倍数,氨水的pH减小的程度小些,误差小些。(4)分别测定这两种H2SO4溶液的pH,pH较小的是浓度较大的H2SO4溶液,pH较大的是浓度较小的H2SO4溶液。


答案(1)错误 该学生测得的pH是溶液稀释后的pH


(2)该学生操作错误,但不一定产生误差。因为原溶液不呈中性时,稀释后溶液pH发生了变化,会造成误差;但若是中性溶液,稀释不会产生误差


(3)氢氧化钠溶液 稀释过程中,NH3·H2O继续电离出OH-,减弱了因稀释导致OH-浓度减小的程度,所以测得氢氧化钠溶液误差较大


(4)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,将其显示的颜色与标准比色卡对照,pH较大的是0.01 ml·L-1 H2SO4溶液


8.已知在25 ℃和100 ℃时,水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示:





(1)表示25 ℃时的曲线应为 (填“A”或“B”),请说明理由: 。


(2)25 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。


(3)100 ℃时,若100体积pH=a的某强酸溶液与1体积pH=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸溶液的pH与强碱溶液的pH之间应满足的关系是 。


(4)在曲线B对应的温度下,pH=2的HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。请分析原因: 。


解析(2)25℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性,即酸、碱恰好完全中和,n(OH-)=n(H+),则V(NaOH溶液)×10-5ml·L-1=V(H2SO4溶液)×10-4ml·L-1,得V(NaOH溶液)∶V(H2SO4溶液)=10∶1。


(3)100℃时,水的离子积为1×10-12,即c(H+)·c(OH-)=1×10-12。100℃时,两溶液混合后呈中性,则100×10-a=1×10b-12,即a+b=14。


答案(1)A 水的电离是吸热过程,温度降低时,电离程度减小,c(H+)·c(OH-)减小


(2)10∶1


(3)a+b=14


(4)曲线B对应的温度是100 ℃,此时水的离子积为1×10-12,HA若为强酸,混合后溶液pH应为6,现pH=5,说明HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA,可继续电离出H+


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(1)某温度(t℃)时,水的KW=1×10-12,则该温度 (填“>”“<”或“=”)25 ℃,其理由是 。


(2)该温度下,c(H+)=1×10-7 ml·L-1的溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”);若该溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的c(OH-)= ml·L-1。


(3)实验室用Zn和稀硫酸制取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 ml·L-1下列物质的溶液,水电离出的c(H+)由大到小的关系是 (填序号)。


①HCl ②H2SO4 ③CH3COOH(Ka=1.7×10-5)


④NH3·H2O(Kb=1.7×10-5) ⑤NaOH


⑥Ba(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。


(6)下列曲线中,可以描述0.1 ml·L-1乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和0.1 ml·L-1氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)的水溶液中,水电离出的c(H+)与加入水体积V的关系的是 (填字母)。





解析(1)升高温度,KW增大,现KW=1×10-12>1×10-14,因此温度大于25℃。


(2)该温度下,c(H+)=1×10-7ml·L-1的溶液中c(OH-)=1×10-121×10-7ml·L-1=1×10-5ml·L-1,因为c(OH-)>c(H+),所以溶液呈碱性;NaOH溶液中由水电离出来的c(OH-)等于溶液中的c(H+),即为1×10-7ml·L-1。


(3)Zn与稀硫酸反应过程中,溶液中c(H+)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c(H+)减小,水的电离平衡向右移动。


(4)25℃时,0.1ml·L-1的盐酸中c(H+)与0.1ml·L-1NaOH溶液中c(OH-)相等,故两溶液中水的电离程度相等,同理,0.1ml·L-1H2SO4溶液和0.1ml·L-1Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等,0.1ml·L-1CH3COOH溶液和0.1ml·L-1氨水中水的电离程度相等;酸溶液中c(H+)越大,或碱溶液中c(OH-)越大,水电离出的c(H+)就越小,故6种溶液中水电离出的c(H+)由大到小的关系为③=④>①=⑤>②=⑥。


(5)25℃时,pH=4的盐酸中,由水电离出的c(H+)=10-1410-4ml·L-1=10-10ml·L-1,pH=10的Ba(OH)2溶液中,由水电离出的c(H+)=10-10ml·L-1。


(6)乙酸的Ka小于氯乙酸的Ka,所以0.1ml·L-1乙酸溶液中的c(H+)小于0.1ml·L-1氯乙酸溶液中的c(H+),故0.1ml·L-1乙酸溶液中水的电离程度更大,加水稀释,两种酸溶液中的c(H+)减小,水的电离程度均增大,故选c。


答案(1)> 升温促进水的电离,KW增大


(2)碱性 1×10-7


(3)向右 向右


(4)③=④>①=⑤>②=⑥


(5)等于 (6)c