苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 弱电解质的电离平衡第3课时当堂达标检测题

第3课时　水的电离平衡

必备知识基础练进阶训练第一层

知识点一水的离子积

1.关于水的离子积常数，下列说法不正确的是(　　)

A．100 ℃水中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14

B．纯水中，25 ℃时，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14

C．25 ℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14

D．Kw值随温度升高而增大

2．关于水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数Kc的叙述中，正确的是(　　)

A．Kw和Kc都随温度的升高而减小

B．Kw和Kc数值不同，但单位相同

C．Kw和Kc数值相同，但单位不同

D．Kw和Kc数值和单位都不同

知识点二根据离子积常数进行计算

3.常温下，某溶液中由水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，该溶液可能是(　　)

①二氧化硫水溶液　②氯化铵水溶液　③硝酸钠水溶液　④氢氧化钠水溶液

A．①④    B．①②

C.②③    D．③④

4．在相同温度下，0.01 mol·L－1的NaOH溶液和0.01 mol·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 mol·L－1

C．由水电离出的c(OH－)都是0.01 mol·L－1

D．两者都促进了水的电离

知识点三水的电离平衡

5.25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O⇌H＋＋OH－。下列叙述错误的是(　　)

A．向水中通入氨气，平衡逆向移动，c(OH－)增大

B．向水中加入少量稀硫酸，c(H＋)增大，Kw不变

C．将水加热，平衡正向移动，Kw变大

D．升高温度，平衡正向移动，c(H＋)增大，pH不变

6．相同温度下，在0.1 mol·L－1的氢氧化钠溶液和0.1 mol·L－1的盐酸中，水的电离程度(　　)

A．前者大    B．前者小

C．一样大    D．无法确定

关键能力综合练进阶训练第二层

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。

1．纯水在25 ℃和80 ℃时，c(H＋)前后大小关系及酸碱性分别是(　　)

A．大于　弱酸性    B．等于　中性

C．小于　弱酸性    D．小于　中性

2．25 ℃时，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－18。下列说法正确的是(　　)

A．该溶液c(H＋)可能等于1×10－7 mol·L－1

B．此溶液不存在

C．该溶液c(H＋)可能等于1×10－9mol·L－1

D．该溶液的pH可能为7

3．常温下，在0.01 mol·L－1H2SO4溶液中，由水电离出的氢离子浓度是(　　)

A．5×10－13mol·L－1

B．0.02 mol·L－1

C．1×10－7 mol·L－1

D．1×10－12 mol·L－1

4．向纯水中加入少量NaHSO4固体，在温度不变时，溶液中(　　)

A．增大

B．c(H＋)减小

C．c(H＋)与c(OH－)的乘积增大

D．c(OH－)增大

5．常温下，下列四种溶液：①1 mol·L－1的盐酸，②0.1 mol·L－1的盐酸，③0.01 mol·L－1的NaOH溶液，④0.001 mol·L－1的NaOH溶液中，由水电离生成的H＋的物质的量浓度之比为(　　)

A．1∶10∶100∶1 000    B．0∶1∶12∶11

C．14∶13∶12∶11    D．14∶13∶2∶1

6．在不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)有如图所示关系，下列有关说法正确的是(　　)

A．c点对应的溶液中大量存在的离子可能为Na＋、H＋、Cl－、NO

B．将25 ℃时的KCl溶液加热到t℃，则该溶液中的c(OH－)由a点变化到d点

C．t℃＜25 ℃

D．ac线上的任意一点溶液均有c(H＋)＝c(OH－)

二、非选择题

7．在不同温度下的水溶液中c(H＋)＝x mol·L－1，c(OH－)＝y mol·L－1，x与y的关系如图所示。

曲线Ⅰ代表的温度下，水的离子积为________，曲线Ⅰ所代表的温度________(填“高于”“低于”或“等于”)曲线Ⅱ所代表的温度。你判断的依据是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

8．在－50 ℃时液氨中存在着下列平衡：2NH3⇌NH＋NH，两种离子的平衡浓度均为1.0×10－15 mol·L－1。

(1)液氨中离子积为________；

(2)向液氨中加入氨基钠(NaNH2)，液氨的离子积________，向液氨中加入NH4Cl，c(NH)增大，离子积的数值________。

9．实验表明，液态时，纯硫酸的电离能力强于纯硝酸，纯硫酸的导电性也显著强于纯水。又知液态纯酸都像水那样进行自身电离(H2O＋H2O⇌H3O＋＋OH－)而建立平衡，且在一定温度下都有各自的离子积常数。据此回答：

(1)纯硫酸在液态时自身电离的方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)25 ℃时，液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)________1×10－14 mol2·L－2(填“＞”“＜”或“＝”)。

(3)在纯硫酸与纯硝酸的液态混合酸中，存在的阴离子主要是________，这是因为混合酸中不仅存在硫酸和硝酸各自电离的两个电离平衡，而且还因硫酸的酸度大于硝酸，又在无水条件下，混合酸中必然发生____________________________(写离子方程式)反应。

10．某学生为探究Kw的影响因素，做了以下实验。

(1)查阅资料，不同温度下水的离子积常数如表所示。

由此推出：随着温度的升高，Kw的值________，水的电离程度________，水的电离平衡向________移动，水的电离过程是__________过程。

(2)取三只烧杯A、B、C，分别加入适量水，再向B、C烧杯中分别加入少量盐酸和NaOH溶液，分析并填写下表。

综上所述，可得出如下结论：

①温度、________、________均能影响水的电离平衡。

②Kw只受________的影响，而与其他因素无关。

第3课时　水的电离平衡

必备知识基础练

1．答案：A

解析：Kw只与温度有关，升高温度，Kw增大，25 ℃时，纯水和任何物质的水溶液中Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。

2．答案：D

解析：由于水的电离是吸热的，所以升高温度，向电离程度增大的方向移动，H＋和OH－浓度增大，故电离平衡常数Kc＝增大。而Kw＝c(H＋)·c(OH－)也增大；Kw的单位为 mol2·L－2，Kc的单位为 mol·L－1，所以二者的单位不同；而Kw＝Kc·c(H2O)，所以二者的数值也不同。

3．答案：A

解析：由水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1<1×10－7 mol·L－1，即该溶液中的溶质抑制了水的电离，因此要么加碱抑制，要么加酸抑制，故①④正确。

4．答案：A

解析：若该温度下水的离子积常数为Kw(这里没有说是25 ℃)，则在0.01 mol·L－1的NaOH溶液中，由水电离的c(H＋)＝＝ mol·L－1。在0.01 mol·L－1的HCl溶液中，由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)水电离＝ mol·L－1。

5．答案：D

解析：向水中通入NH3，c(OH－)增大，平衡逆向移动，A项正确；向水中加入少量稀H2SO4，c(H＋)增大，但温度不变，Kw不变，B项正确；将水加热，水的电离平衡正向移动，Kw变大，C项正确；升高温度，能促进水的电离，c(H＋)增大，pH减小，D项错误。

6．答案：C

解析：两种溶液中，c(NaOH)＝0.1 mol·L－1，c(OH－)＝0.1 mol·L－1；c(HCl)＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝0.1 mol·L－1。因此，两溶液中酸和碱对水电离的抑制程度相同。

关键能力综合练

1．答案：D

解析：Kw随温度升高而增大，纯水中c(H＋)也随温度升高而增大，但仍等于c(OH－)，显中性。

2．答案：C

解析：由题意可知，该溶液中由水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－9mol·L－1，水的电离受到抑制，可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液。若为酸性溶液，c(H＋)可能等于1×10－5mol·L－1；若为碱性溶液，c(H＋)可能等于1×10－9mol·L－1，故C正确。

3．答案：A

解析：H2SO4电离出的c(H＋)＝0.02 mol·L－1，常温下，由Kw＝1.0×10－14可知c(OH－)＝5×10－13mol·L－1，OH－是由水电离产生的，则水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝5×10－13 mol·L－1。

4．答案：A

解析：水存在电离平衡：H2O⇌H＋＋OH－，加入NaHSO4固体，溶液中c(H＋)增大，c(OH－)减小，c(H＋)·c(OH－)不变，增大。

5．答案：A

解析：在盐酸中，由水电离产生的c(H＋)等于溶液中的c(OH－)：①c(H＋)水＝c(OH－)＝1×10－14 mol·L－1，②c(H＋)水＝c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1；③在NaOH溶液中，由水电离产生的c(H＋)等于溶液中的c(H＋)，c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1，④c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1。因此，四种溶液中由水电离出的H＋的浓度之比为10－14∶10－13∶10－12∶10－11＝1∶10∶100∶1 000。

6．答案：D

解析：c点对应的溶液中，满足c(H＋)＝c(OH－)＝10－6 mol·L－1，不可能大量存在H＋，A错误；将25 ℃时的KCl溶液加热到t℃，H＋、OH－的浓度同等程度增大，则该溶液中的c(OH－)由a点变化到c点，B错误；t℃，Kw较大，因为温度越高，水的电离程度越大，所以t℃＞25 ℃，C错误；根据图像，ac线上的任意一点溶液均有c(H＋)＝c(OH－)，D正确。

7．答案：1×10－12　高于　曲线Ⅱ所代表的离子积比曲线Ⅰ的小，由于水的电离过程是吸热过程，温度越高，离子积越大，故曲线Ⅱ代表的温度低

解析：根据曲线中的数据，可以知道曲线Ⅰ代表的温度下水的离子积为1×10－12，水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积就越大，曲线Ⅰ所代表的离子积比曲线Ⅱ的大，所以，曲线Ⅰ代表的温度高。

8．答案：(1)1.0×10－30　(2)不变　不变

解析：应用知识迁移，将水的离子积迁移应用到液氨中。只要温度不变离子积就不变。

9．答案：(1)2H2SO4⇌H3SO＋HSO

(2)＞　(3)HSO　H＋＋NO===HNO3

解析：已知液态纯酸都能像水那样进行自身电离(H2O＋H2O⇌H3O＋＋OH－)而建立平衡，且在一定温度下都有各自的离子积常数，这些信息告诉我们纯硫酸存在着电离平衡，且电离程度强于纯硝酸和纯水，仿照纯水的电离方式，可以推知纯硫酸的电离方程式为2H2SO4⇌H3SO＋HSO。在25 ℃时，液态纯H2SO4的离子积常数K(H2SO4)比1×10－14 mol2·L－2大。由于在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中2H2SO4⇌H3SO＋HSO为主要的电离方式，而纯硝酸电离受到纯硫酸电离出的H＋的抑制，因此，在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中，存在的阴离子主要是HSO。同时，无水条件下，混合酸中必然发生H＋＋NO===HNO3的反应。

10．答案：(1)增大　增大　右　吸热

(2)减小　减小　>　<　向左　向左　1.0×10－14　1.0×10－14　①酸　碱　②温度