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第1课时达标测试

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基础过关练
题组一 水的电离
1.(原创)科学家们通过精确的导电性实验证明,纯水中除了大量的水分子之外,还存在极少量的H3O+和OH-。根据这个信息推断,下列叙述错误的是( )
A.水中存在极少量的H3O+和OH-,说明水是一种极弱的电解质
B.水的电离需要通电才能进行
C.若液氨的电离与水相似,则液氨的电离方程式可以表示为2NH3 NH4++NH2-
D.“冰,水为之,而寒于水”说明水结冰时会释放能量
2.(2020福建师大附中高二上期中)向纯水中加入少量的硫酸(温度不变),则( )
A.溶液的pH增大
B.水的电离平衡逆向移动
C.溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积增大
D.c(OH-)增大
3.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.向纯水中投入少量Na2O2 B.将水加热煮沸
C.向水中通入CO2 D.向水中加入NaCl
4.(2020山西朔州怀仁重点中学高二上期末联考)常温下,某溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×10-12 ml·L-1,该溶液可能是( )
①二氧化硫的水溶液 ②氯化钠溶液 ③硝酸钠溶液 ④氨水
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
题组二 水的离子积
5.某温度下水的离子积KW=4×10-13,该温度下纯水( )
A.呈酸性 B.呈中性
C.呈碱性 D.无法确定
6.下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是( )
A.因为水的离子积常数的表达式是KW=c(H+)·c(OH-),所以KW随溶液中c(H+)和c(OH-)的变化而变化
B.水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量
C.水的离子积常数是温度的函数,随着温度的变化而变化
D.水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量
7.(2020广东梅州高二上期末)25 ℃时,若溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-12 ml·L-1,则下列说法正确的是( )
A.该溶液中水的电离被促进
B.该溶液的pH一定为12
C.该溶液一定是NaOH溶液
D.该溶液中K+、Na+、Cl-、NO3-可以大量共存
8.水的电离方程式为H2O H++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
9.某温度下纯水中c(H+)=2×10-7 ml·L-1,则此时c(OH-)为 ;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4 ml·L-1,则溶液中c(OH-)为 ,由水电离产生的c(H+)为 ,此时温度 (填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。
10.已知水在25 ℃和100 ℃时,电离平衡曲线如图所示:
(1)25 ℃时水的电离平衡曲线应为 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),理由是
。
(2)将A点变为B点,采取的措施是 。
(3)C点c(H+)= ,D点c(OH-)= 。深度解析
题组三 溶液酸碱性的判断及pH的测定
11.下列溶液一定显酸性的是( )
A.含H+的溶液
B.c(OH-)”“c>b ②a>b=c
解析 (2)95 ℃时纯水的pH=6,混合溶液的pH=7,说明溶液呈碱性,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=10-3 ml/L,pH=4的H2SO4溶液中c(H+)=10-4 ml/L,设H2SO4溶液的体积为x L,NaOH溶液的体积为y L,混合后c(OH-)=10-3y-10-4xx+y ml/L=10-5 ml/L,y∶x=1∶9。
(3)氢氧化钠为强电解质,在水溶液中完全电离,一水合氨为弱电解质,在水溶液中部分电离,所以25 ℃时,等体积的pH=12的NaOH溶液和氨水,氢氧化钠的物质的量小于一水合氨的物质的量,则与0.1 ml/L的盐酸发生中和反应时,恰好完全反应时消耗盐酸的体积:氨水>氢氧化钠溶液。
(4)95 ℃时KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-12,某溶液由水电离出H+的浓度为10-8 ml/L,当溶液呈碱性时,c(OH-)=1×10-4 ml/L,则pH=8,当溶液呈酸性时,c(H+)=10-4 ml/L,则pH=4。
(5)①解答此题应从判断三种酸对水的电离的抑制情况入手,醋酸是弱酸,电离出的H+最少,HCl完全电离,硫酸是二元酸,其溶液中氢离子浓度大于同浓度的盐酸,故三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序为a>c>b;②醋酸为弱酸,其溶液中还有很多醋酸分子存在,随着与锌反应,醋酸不断电离,所以放出的氢气最多,盐酸与硫酸中氢离子的物质的量相等,所以产生氢气的量相同。
能力提升练
1.C 25 ℃时,纯水中水电离产生的c(H+)=1×10-7,说明该溶液中水的电离受到了抑制,则该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液,不可能呈中性,A、D正确;NH4+在碱溶液中不能大量存在,HCO3-在酸、碱溶液中均不能大量存在,B正确;该溶液的pH是10或4,C错误。
2.B 一水合氨电离出OH-导致溶液中c(OH-)增大,从而抑制水的电离,A错误;向水中加入硫酸氢钠固体,硫酸氢钠电离出氢离子导致溶液中c(H+)增大,温度不变,KW不变,B正确;25 ℃时,由水电离出的c(H+)=1×10-12 ml/L的溶液,可能为酸溶液也可能为碱溶液,pH可能为2也可能为12,C错误;水的电离是吸热过程,升高温度促进水的电离,则KW增大,pH减小,D错误。
3.D 某温度下,蒸馏水中c(H+)=1×10-6 ml·L-1,则该蒸馏水中c(OH-)=1×10-6 ml·L-1,该温度下水的离子积KW=c(H+)·c(OH-)=10-12>10-14,则该温度高于25 ℃,A正确;该温度下水的离子积KW=10-12,c(H+)=1×10-2 ml·L-1的溶液中c(OH-)=10-121×10-2 ml·L-1=1×10-10 ml·L-1,由于酸性溶液中的OH-全部来自水的电离,所以水电离出来的H+的浓度为1×10-10 ml·L-1,B正确;向蒸馏水中加入NaHSO4,NaHSO4 Na++H++SO42-,电离产生的H+抑制水的电离,C正确;取该溶液加水稀释至100倍,溶液的酸性减弱,溶液中c(OH-)增大,D错误。
反思升华
本题考查水的电离平衡及其影响因素,侧重考查学生的分析能力、计算能力和综合运用能力,把握水的离子积KW的计算和水的电离平衡的影响因素是解题关键,注意理解“酸溶液中水电离出来的H+的浓度等于溶液中OH-的浓度”。
4.B 水的电离是吸热过程,升高温度水的离子积常数增大,A正确;将t1温度下0.1 ml·L-1的盐酸稀释,溶液中c(H+)、c(Cl-)减小,而c(OH-)增大,B错误;温度一定,KW一定,C正确;根据题图可知,t2温度下的KW=10-12,pH为2的HCl溶液中,c水(H+)=c(OH-)=KWc(H+)=1×10-10 ml·L-1,D正确。
5.D 由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=KW,A项正确;由题图知M区域内任意点均有c(H+)T1,C项正确;XZ线上任意点都有c(H+)=c(OH-),只有当c(H+)=10-7 ml·L-1时,pH=7,D项错误。
6.D 若溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),c(H+)/c(OH-)=1,AG=0;若溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),c(H+)/c(OH-)>1,AG>0;若溶液呈碱性,c(H+)