高中化学选修4第3章第2节水的电离和溶液的酸碱性

高中化学选修4第3章第2节水的电离和溶液的酸碱性

‎2011-2012学年高二化学选修4（人教版）同步练习第三章 第二节水的电离和溶液的酸碱性 一. 教学内容：‎ 水的电离和溶液的酸碱性 二. 重点、难点：‎ ‎1. 本节的重点是水的离子积，氢离子浓度、pH与溶液酸碱性的关系 ‎2. 本节的难点是水的离子积，有关溶液pH的简单计算 三. 具体内容：‎ ‎（一）水的电离 ‎1. 水的电离 ‎2. 水的电离程度 ‎3. 电离平衡常数 ‎4. 水的离子积 ‎5. 需注意的 ‎6. 影响水的电离平衡的因素 ‎（二）溶液的酸碱性与pH ‎1. Kw在电解质溶液中的存在 ‎2. 溶液的酸碱性与c（H+）、c（OH－）的关系 ‎3. 溶液的酸、碱性与pH的关系 ‎4. 溶液酸碱性的表示方法 ‎5. pH的测量 ‎（三）pH的应用 ‎1. 医疗上 ‎2. 生活上 ‎3. 环保领域中 ‎4. 农业生产中 ‎5. 科学实验和工业生产中 ‎（四）酸碱质子理论 A. 溶液pH的计算方法 B. 实验测定酸碱滴定曲线 ‎1. 实验 ‎2. 酸碱指示剂在中和滴定中的应用 ‎【典型例题】‎ ‎[例1] 将pH=4的酸溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH可能是（ ）‎ A. 等于7 B. 大于7 C. 小于7 D. 无法确定 答案：AC ‎ 解析：考虑弱电解质电离的特点和pH的计算。‎ ‎[例2] 今有HA、H2B、H3C三种弱酸，根据强酸制弱酸的反应规律，它们之间发生下列反应：HA+HC2－（少量）=A－+H2C－；H2B（少量）+2A－=B2－+2HA；‎ H2B（少量）+ H2C－=HB－+H3C，回答下列问题：‎ ‎（1）相同条件下，HA、H2B、H3C三种酸中，酸性最强的是____；‎ ‎（2）A－、B2－、C3－、HB－、H2C－、HC2－六种离子中，最容易结合质子（H+）的是_____，最难结合质子的是_____；‎ ‎（3）完成下列反应的离子方程式 ‎① H3C+OH－（过量）_______________；‎ ‎② HA（过量）+C3－________________。 ‎ 答案：（1）H2B；（2）C3－；HB－；‎ ‎（3）H3C+3OH－=C3－+3H2O；2HA+C3－=2A－+H2C－‎ 解析：掌握酸碱质子理论。‎ ‎[例3] 1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于（ ）‎ A. 9.0 B. 9.5 C. 10.5 D. 11.0 ‎ 答案：C ‎ 解析：考查与pH有关的计算。 ‎ ‎[例4] 有人曾建议用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG=lgc（H+）/c（OH－）。下列表述正确的是（ ）‎ A. 在25℃时，若溶液呈中性，则pH=7，AG=1‎ B. 在25℃时，若溶液呈酸性，则pH＜7，AG＜0‎ C. 在25℃时，若溶液呈碱性，则pH＞7，AG＞0‎ D. 在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG=2（7－pH） ‎ 答案：D 解析：考查对溶液酸碱性的认识和对定义的理解、运算。‎ ‎ ‎ ‎[例5] pH=3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2‎ 的体积分别为V（HX）和V（HY），若V（HX）＞V（HY），则下列说法正确的是（ ）‎ A. HX可能是强酸 ‎ B. HY一定是强酸 C. HX的酸性强于HY的酸性 D. 反应开始时二者生成H2的速率相等 答案：D ‎ 解析：考查对溶液中弱酸的浓度和离子浓度的区别。 ‎ ‎[例6] 在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的c（H+）为10－13mol/L，下列有关溶液的叙述，正确的是（ ）‎ A. 该溶液一定呈酸性 B. 该溶液一定呈碱性 C. 该溶液的pH一定是1 D. 该溶液的pH可能约为13 ‎ 答案：D ‎ 解析：考查对水的离子积的理解和影响因素。 ‎ ‎[例7] 下列溶液一定呈中性的是（ ）‎ A. pH=7的溶液 ‎ B. c（H+）=c（OH－）的溶液 C. 由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液 D. 非电解质溶于水得到的溶液 答案：B ‎ 解析：考查溶液中性本质的分析。‎ ‎[例8] 在25℃时，某溶液中由水电离出的c（H+）=1×10－12mol/L，则该溶液的pH可能是（ ）‎ A. 12 B. 7 C. 6 D. 2‎ 答案：AD ‎ 解析：掌握溶液pH计算的根本原则。‎ ‎【模拟试题】（答题时间：30分钟）‎ ‎1. 水是一种极弱的电解质，在室温下，平均每n个分子只有1个分子发生电离，则n值是（ ） ‎ A. 10－14 B. 55.6×107 C. 107 D. 55.6 ‎ ‎2. 如果25℃时Kw=1×10－14，100℃时Kw=1×10－12，这说明（ ）‎ A. 100℃时水的电离常数较大 B. 前者c（H+）较后者大 C. 水的电离过程是一个吸热过程 D. Kw和温度无直接关系 ‎3. 用湿润的pH试纸测定溶液的pH，不变的是（ ）‎ A. HCl溶液 B. NaOH溶液 C. Na2SO4溶液 D. 氨水 ‎ ‎4. 将0.1mol/L醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是（ ）‎ A. 溶液中c（H+）和c（OH－）都减小 B. 溶液中c（H+）增大 C. 醋酸电离平衡向左移动 D. 溶液的pH增大 ‎5. 用pH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系正确的是（ ）‎ A. V1＞V2 B. V1＜V2 C. V1=V2 D. V1≤V2‎ ‎6. 在313K时，水的Kw=3.8×10－14，若在313K时，c（H+）=1.0×10－7mol/L的溶液（ ） ‎ A. 呈酸性 B. 呈中性 C. 呈碱性 D. 无法判断 ‎7. 水的电离过程为H2OH++OH－，在不同温度下其平衡常数为：K（25℃）=1.0×‎ ‎10－14，K（35℃）=2.1×10－14，则下列叙述正确的是（ ）‎ A. c（H+）随温度的升高而降低 B. 在35℃时，c（H+）＞c（OH－）‎ C. 水的电离度α（25℃）＞α（35℃）‎ D. 水的电离是吸热的 ‎8. 准确量取25.00mL KMnO4溶液，可选用的仪器是（ ） ‎ A. 50mL量筒 B. 10mL量筒 C. 50mL酸式滴定管 D. 50mL碱式滴定管 ‎9. pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，所得混合液的pH=11，则强碱与强酸的体积比是（ ）‎ A. 11:1 B. 9:1 C. 1:11 D. 1:9‎ ‎10. 下列说法正确的是（ ） ‎ A. HCl溶液中无OH－‎ B. NaOH溶液中无H＋‎ C. NaCl溶液中既无OH－也无H＋ ‎ D. 常温下，任何物质的水溶液中都有H＋和OH－，且Kw=c（H+）·c（OH－）=10－14‎ ‎11. 进行中和滴定时，事先不应该用所盛溶液润洗的仪器是（已用蒸馏水洗过）（ ）‎ A. 酸式滴定管 B. 碱式滴定管 C. 锥形瓶 D. 量筒 ‎12. 中和相同体积、相同pH的、NaOH和NH3·H2O三种稀溶液，所用相同浓度盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则（ ）‎ A. V3＞V1＝V2 B. V3＞V2＞V1 ‎ C. V1＞V2＞V3 D. V3＜V1＝V2 ‎ ‎【试题答案】‎ ‎1. B 2. AC 3. C 4. D 5. A 6. C 7. D 8. C 9. D 10. D ‎11. CD 12. A ‎【试题解析】‎ ‎1. 根据每55.6mol水中有1×10－7mol水电离，而分子个数比与物质的量成正比，所以列比例计算即可。‎ ‎2. 温度较高，Kw较大，所以选A；Kw较大，即水的离子积较大，说明电离平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，说明正向为吸热方向。‎ ‎3. 湿润的pH试纸，相当于溶液被稀释，使得酸性和碱性存在误差，但是C是中性溶液，不受影响 ‎4. 弱电解质溶液存在着电离平衡，加水稀释，平衡发生移动，c（H+）减小，而c（OH－）增大，pH增大，平衡右移。‎ ‎5. 因为盐酸是强酸，全部电离，醋酸是弱酸，部分电离，所以全部的氢离子（包括没有电离的）醋酸中多，所以所需体积少。‎ ‎6. 根据水的离子积的公式，计算出c（OH－）=3.8×10－7mol/L，比氢离子浓度大，因此显碱性。‎ ‎7. 升高温度，K增大，说明氢离子和氢氧根离子的浓度都增加，但是是同等程度增加，所以离子浓度仍一样，但电离程度增加，平衡正向移动，说明正向是吸热反应。‎ ‎8. 由于量的体积精确度为0.01mL，故应选用滴定管，而KMnO4是强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡皮管，所以选C。‎ ‎9. 混合前，碱中c（OH－）=0.1mol/L，酸中c（H+）=0.01mol/L，因为算得溶液中OH－剩余，为10－3mol/L，其等于氢氧根离子的物质的量—酸中氢离子的物质的量，再÷溶液体积（V1+V2）。 ‎ ‎11. 锥形瓶里的待测液，物质的量一定，如润洗则多；量筒是粗量仪器，没有必要润洗。‎ ‎12. 因为一水合氨是弱电解质，还有一部分分子未电离，所以所需的酸多。‎