高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 电解质的电离 离子反应综合训练题

水的电离及电解质在水溶液中的存在形态

(建议用时：40分钟)

[基础过关练]

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－

B　[水是弱电解质，只有少部分电离，应用“”表示，故A项错误；水的电离是吸热过程，所以升高温度，水的电离程度增大，B项正确；在NaOH溶液中，c平(OH－)＞c平(H＋)，在HCl溶液中，c平(OH－)＜c平(H＋)，在酸、碱溶液中都存在H＋和OH－，所以C、D项错误。]

2．下列物质或措施能促进水的电离的是(　　)

A．加热　　　　 B．醋酸

C．乙醇  D．氯化钠

A　[水的电离为吸热过程，加热能促进水的电离。]

3．下列说法正确的是(　　)

A.在水溶液中能电离出自由移动的离子的化合物是电解质

B.强电解质一定是易溶于水的化合物，弱电解质一定是难溶于水的化合物

C.CO2的水溶液导电能力很弱，所以CO2是弱电解质

D.在强电解质的水溶液中只有离子，没有分子

A　[化合物在水溶液中能电离出自由移动的离子，则水溶液能导电，说明该化合物是电解质，A正确；电解质的强弱与其水溶性无关，如硫酸钡难溶于水，但它是强电解质，乙酸易溶于水，但它是弱电解质，B错误；CO2溶于水并和水反应生成碳酸，碳酸发生部分电离从而使溶液导电，碳酸是弱电解质，而二氧化碳是非电解质，C错误；在强电解质的水溶液中存在水分子，D错误。]

4．下列微粒对水的电离平衡不产生影响的是(　　)

A.NO　　B．OH－　　C．NH　　D．H3O＋

A　[NO与H＋和OH－均不反应，所以对水的电离无影响，故A符合；水能电离出H＋和OH－，所以OH－能抑制水的电离，故B不符合；NH能和OH－反应生成弱电解质NH3·H2O，所以能促进水的电离，故C不符合；水能电离出H＋和OH－，所以H3O＋(水合氢离子)能抑制水的电离，故D不符合。]

5．下列事实可以证明NH3·H2O是弱碱的是(　　)

A.氨水能跟CuCl2溶液反应生成Cu(OH)2沉淀

B.铵盐受热易分解，放出氨气

C.0.1 mol·L－1的氨水可以使酚酞试液变红

D.0.1 mol·L－1的氨水中，c平(OH－)约为0.01 mol·L－1

D　[0.1 mol·L－1的氨水中，c平(OH－)约为0.01 mol·L－1，说明NH3·H2O只有部分发生了电离，可证明NH3·H2O是弱碱。]

6．下列物质的分类组合全部正确的是(　　)

B　[A、C项中的Cl2、Cu是单质，既不是电解质也不是非电解质；C项中的HCl是强电解质；D项中的CH3COOH是弱电解质。综上所述，B项符合题意。]

7．下列物质中，导电能力由强到弱排列正确的是(　　)

①500 mL 0.1 mol·L－1的氢氧化钠溶液

②100 mL 0.1 mol·L－1的硫酸溶液

③500 mL 0.1 mol·L－1的醋酸溶液

④1 L 0.1 mol·L－1的酒精溶液

A.①②③④     B．④①③②

C.②①③④  D．①③②④

C　[①500 mL 0.1 mol·L－1的氢氧化钠溶液，c(Na＋)＝c(OH－)＝0.1 mol·L－1；②100 mL 0.1 mol·L－1的硫酸溶液，c(H＋)＝0.2 mol·L－1，c(SO)＝0.1 mol·L－1；③500 mL 0.1 mol·L－1的醋酸溶液，c(H＋)≈c(CH3COO－)<0.1 mol·L－1；④1 L 0.1 mol·L－1的酒精溶液，CH3CH2OH不发生电离。比较以上结果，可得出溶液中离子总浓度的大小关系为②>①>③>④，离子浓度越大，离子所带电荷数越多，溶液导电能力越强，故选C。]

8．在相同温度下，0.01 mol·L－1的NaOH溶液和0.01 mol·L－1的HCl溶液相比，下列说法正确的是(　　)

A.二者均促进了水的电离

B.由水电离出的c水(H＋)均是1.0×10－12 mol·L－1

C.由水电离出的c水(OH－)均是1×10－12 mol·L－1

D.由水电离出的c水(H＋)相等

D　[加酸或加碱均抑制了水的电离，A项错误；题中没有指明是25 ℃，所以B、C项错误，D项正确。]

9．(双选)下列说法正确的是(　　)

A.Ca(OH)2微溶于水，所以是弱电解质

B.在水中能电离出离子的化合物不一定是离子化合物

C.CO2分子中含有极性键，且溶于水能导电，所以CO2是电解质

D.NH3·H2O在水中只能部分电离，所以是弱电解质

BD　[区别强、弱电解质的依据是看其溶于水后能否完全电离，和其溶解度大小无必然联系。Ca(OH)2虽微溶于水，但溶于水的部分能完全电离，所以是强电解质，A项错误；某些共价化合物在水中也能电离出离子，如H2SO4等，B项正确；CO2溶于水能导电是由于和水发生反应生成了H2CO3，所以CO2是非电解质，C项错误。]

10．向澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体的过程中，该溶液导电能力的变化正确的是(　　)

A　　　　B　　　　C　　　D

C　[根据题意知，随着不断通入CO2，发生的化学反应依次为①Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；②CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2。当CO2不足量或恰好1∶1反应时，发生反应①，碳酸钙是沉淀，水是弱电解质，随着反应的进行，溶液中离子浓度逐渐减小，导电能力逐渐减弱；当继续通入CO2时发生反应②，生成的碳酸氢钙是强电解质，易溶于水，能电离出自由移动的离子，溶液中离子浓度逐渐增大，导电能力逐渐增强；当溶液达到饱和时，离子浓度最大，导电能力最强，继续通入CO2对导电能力几乎无影响；C项正确。]

11．(双选)水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.图中对应点的温度关系为a＞b＞c

B.纯水仅升高温度，可从a点变到c点

C.水的离子积常数KW数值大小关系为b＞c＞d

D.在b点对应温度下，0.5 mol·L－1的H2SO4溶液与1 mol·L－1的KOH溶液等体积混合，混合后c平(H＋)＝1×10－6mol·L－1

CD　[水的电离是吸热过程，温度升高，水的离子积常数增大，根据图中数据得出水的离子积常数KW数值大小关系为b＞c＞a＝d，温度关系为b＞c＞a＝d，C项正确，A项错误；a点和c点的c平(OH－)相等，若纯水仅升高温度，c平(OH－)与c平(H＋)都增大，B项错误；b点的KW＝1×10－12 mol2·L－2，0.5 mol·L－1的H2SO4溶液与1 mol·L－1的KOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液显中性，则c平(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，D项正确。]

12．(1)下列物质中，属于强电解质的是________，属于弱电解质的是________，属于非电解质的是________________。

a.KCl     b．CH3COOH

c.铝     d．SO2

e.Na2CO3     f．石灰水

g.盐酸

(2)下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是________。

A.CaCl2===Ca2＋＋Cl

B.H2SO4===2H＋＋S6＋＋4O

C.Ba(OH)2===Ba2＋＋OH2－

D.H2SO3HSO＋H＋，HSOSO＋H＋

[解析]　(1)KCl和Na2CO3是盐，是强电解质；CH3COOH是弱酸，是弱电解质；SO2是非电解质；Al是单质，石灰水和盐酸是混合物，它们既不是电解质也不是非电解质。

(2)CaCl2的电离方程式为CaCl2===Ca2＋＋2Cl－，H2SO4的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO，Ba(OH)2的电离方程式为Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－，H2SO3是弱酸，分两步电离H2SO3H＋＋HSO，HSOH＋＋SO，故D项正确。

[答案]　(1)a、e　b　d　(2)D

13．现有下列物质：①100 ℃纯水　②25 ℃ 0.1 mol·L－1 HCl溶液　③25 ℃ 0.1 mol·L－1 KOH溶液　④25 ℃ 0.1 mol·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________，水电离的c水(OH－)等于溶液中c平(OH－)的是________，水电离的c水(H＋)等于溶液中c平(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，升温时促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；强酸溶液中，由于酸电离出的c酸(H＋)远大于水电离出的c水(H＋)，酸电离的c酸(H＋)可看成溶液中的c平(H＋)；强碱溶液中，由于碱电离的c碱(OH－)远大于水电离的c水(OH－)，碱电离的c碱(OH－)可看成溶液中的c平(OH－)。

[答案]　(1)①　②③④　①②　①③④

(2)酸溶液中的c酸(H＋)等于碱溶液中的c碱(OH－)

14．硫酸是中学阶段常见的强酸之一。对于常温下0.05 mol·L－1 H2SO4溶液。

(1)若将溶液升高温度到100 ℃，溶液中的c平(OH－)＝1×10－11 mol·L－1，则100 ℃时水的离子积是________。

(2)该溶液中硫酸电离出的c平(H＋)与H2O电离出的c平(H＋)之比为________。

(3)将该溶液放入烧杯中滴入几滴酚酞，插入两个电极与直流电源连接形成闭合回路。

①向烧杯中逐滴加入同浓度的氢氧化钡，灯泡逐渐变暗，后熄灭。该过程中反应的离子方程式为__________________。

②向熄灭后的烧杯中再逐滴加入氢氧化钡溶液，观察到灯泡逐渐变亮，还观察到溶液________，此过程中水的电离程度________(选填“增大”“减小”或“不确定”)。

(4)将该硫酸溶液加水稀释，水的电离平衡________(填“向左”或“向右”或“不”)移动。

[解析]　(1)100 ℃时，溶液中的c平(H＋)＝0.05 mol·L－1×2＝0.1 mol·L－1，水电离产生的c平(OH－)＝1×10－11 mol·L－1，所以100 ℃时水的离子积为KW＝0.1 mol·L－1×1×10－11 mol·L－1＝10－12 mol2·L－2。

(2)0.05 mol·L－1 H2SO4溶液中硫酸电离出的c平(H＋)＝0.1 mol·L－1，水电离出的c平(H＋)＝c平(OH－)＝1×10－13 mol·L－1，两者之比为(10－1 mol·L－1)∶(10－13 mol·L－1)＝1012∶1。

(3)①向硫酸中逐滴加入同浓度的氢氧化钡，灯泡逐渐变暗，后熄灭。是因为两者反应生成了难溶的BaSO4和弱电解质水，溶液中几乎没有自由移动的离子，该过程中反应的离子方程式为2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O。

②向熄灭后的烧杯中再逐滴加入氢氧化钡溶液，此时Ba(OH)2电离出Ba2＋和OH－，自由移动的离子浓度增加，导电性增强，所以灯泡变亮，同时Ba(OH)2为强碱，硫酸与氢氧化钡反应后显中性，再滴加Ba(OH)2溶液，溶液显碱性，酚酞遇碱变红色，所以还能观察到溶液变红色。Ba(OH)2溶液能抑制水的电离，所以水的电离程度减小。

(4)将硫酸溶液稀释，该过程溶液中的由硫酸电离产生的c平(H＋)变小，对水的电离抑制程度变小，水的电离程度增大。

[答案]　(1)10－12 mol2·L－2　(2)1012∶1

(3)①2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O　②变红色　减小　(4)向右

[拓展培优练]

15．如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是(　　)

A.图中T1<T2

B.XZ线上任意一点均有pH＝7

C.XZ线上方M区域内任意点(不含实线上的点)均有c(H＋)＜c(OH－)

D.两条曲线间任意一点均有c(H＋)·c(OH－)＝KW

B　[T1时KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14 mol2·L－2，T2时KW＝1×10－13 mol2·L－2，温度越高，KW越大，可推断出T1＜T2，A项正确；XZ线上存在c(H＋)＝c(OH－)，溶液为中性，而不同温度下对应的中性溶液的pH不同，B项错误；在XZ线上c(H＋)＝c(OH－)，XZ线上方M区域内任意一点对应的氢氧根离子的浓度都大于氢离子浓度，C项正确；在水溶液中，任何温度下都有c(H＋)·c(OH－)＝KW，D项正确。]

16．常温下，向0.1 mol·L－1的硫酸溶液中逐渐加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液，生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示，a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液，下列有关说法中不正确的是(　　)

A.溶液中的c(H＋)：a＞b＞c＞d

B.溶液的导电能力：a＞b＞d＞c

C.a、b溶液呈酸性

D.c、d溶液呈碱性

D　[硫酸和氢氧化钡反应的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋SO＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O，随着反应的进行，溶液中离子浓度逐渐减小直至完全反应。硫酸溶液呈酸性，随着氢氧化钡溶液的加入，溶液中H＋的浓度逐渐减小，A正确；溶液导电能力与离子浓度成正比，溶液中离子浓度先减小后增大，所以溶液导电能力先减小后增大，且d中离子浓度小于b，故溶液导电能力：a＞b＞d＞c，B正确；硫酸溶液呈酸性，随着氢氧化钡溶液的加入，溶液中H＋的浓度逐渐减小，酸性减弱，a、b表示的溶液中碱不足量，所以溶液呈酸性，C正确；c为酸碱恰好反应生成硫酸钡和水后的溶液，d表示氢氧化钡过量时的溶液，所以c溶液呈中性，d溶液呈碱性，D错误。]

17．相同温度的下列溶液：①0.1 mol·L－1的硫酸，②0.01 mol·L－1的NaOH溶液；其中由水电离产生的c平(H＋)之比为(　　)

A.1∶1     B．1∶10

C.1∶20  D．20∶1

C　[0.1 mol·L－1H2SO4溶液中c平(H＋)＝0.2 mol·L－1，0.01 mol·L－1 NaOH溶液中c平(OH－)＝0.01 mol·L－1；H2SO4溶液中的OH－由H2O电离，NaOH溶液中的H＋由H2O电离，二者溶液中KW为一常数，则有0.2 mol·L－1×c平(OH－)H2O＝0.01 mol·L－1×c平(H＋)H2O，推知＝＝。]

18．H＋浓度相同的两份等体积溶液A和B，A为HCl溶液，B为CH3COOH溶液，二者分别和等质量的锌反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，则下列说法正确的是(　　)

(1)开始时的反应速率：A>B　

(2)参加反应的锌的物质的量：A＝B　

(3)反应过程中的平均速率：B>A　

(4)A中有锌剩余　

(5)B中有锌剩余

A.(3)(4)    B．(3)(5)

C.(1)(3)(4) D．(1)(2)(3)

A　[H＋浓度相同时，CH3COOH溶液的浓度大于HCl溶液的浓度；等体积的溶液中CH3COOH的物质的量大于HCl的物质的量。B与锌反应的平均速率较快；开始时H＋浓度相同，故开始时的反应速率：A＝B；反应后A中有锌剩余。]

19．在水的电离平衡中，c平(H＋)和c平(OH－)的关系如图所示：

(1)A点水的离子积常数为1×10－14 mol2·L－2，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平(H＋)＝5×10－4mol·L－1，则由水电离产生的c平(H＋)＝_____________________________。

[解析]　(1)B点KW＝10－6mol·L－1×10－6mol·L－1＝1×10－12mol2·L－2，水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，则离子积常数增大。(2)向水中加入盐酸，体系中c平(H＋)增大，水的电离平衡向左移动，c平(OH－)减小，c平(H＋)≠c平(OH－)，体系不会处于B点状态。(3)100 ℃时，KW＝1×10－12mol2·L－2，若盐酸中c平(H＋)＝5×10－4mol·L－1，则由水电离产生的c平(H＋)为 mol·L－1＝2×10－9 mol·L－1。

[答案]　(1)1×10－12mol2·L－2　水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，则离子积常数增大　(2)不能　滴加盐酸后，平衡左移，体系中c平(H＋)≠c平(OH－)，故体系不可能处于B点状态

(3)2×10－9mol·L－1