2019-2020学年高中化学课时作业13水的电离和溶液的酸碱性含解析 人教版选修4

2019-2020学年高中化学课时作业13水的电离和溶液的酸碱性含解析 人教版选修4

课时作业13　水的电离和溶液的酸碱性 8‎ 基础训练 ‎1．(2019年甘肃省武威期末)在100℃时，水的离子积等于1.0×10－12，若该温度下某溶液中的c(H＋)＝1×10－7 mol/L，则该溶液(　　)‎ A．呈碱性 B.呈酸性 ‎ C．呈中性 D．c(H＋)＝c(OH－)‎ 解析：在100℃时，水的离子积等于1.0×10－12，某溶液中c(H＋)＝1×10－7 mol/L，故c(OH－)＝＝1×10－5 mol·L－1，c(OH－)＞c(H＋)，所以溶液显碱性。故选A。‎ 答案：A ‎2．下列微粒中能影响水的电离平衡，且促进水电离的是(　　)‎ A．NO3－ B．C2H5OH C．Na ‎ 解析：NO3－、C2H5OH对水的电离无任何影响，Na与H＋反应促进水电离，OH－抑制水电离。‎ 答案：C ‎3．(双选)能说明溶液呈中性的可靠依据是(　　)‎ A．pH＝7 B．c(H＋)＝c(OH－)‎ C．pH试纸不变色 D．石蕊试液不变色 解析：pH＝7的溶液不一定呈中性，如100℃时，水的离子积常数是10－12，pH＝6时溶液呈中性，当pH＝7时溶液呈碱性，故A错误； c(H＋)＝c(OH－)溶液一定呈中性，故B正确；pH试纸测定溶液的酸碱性时，中性溶液不变色，故C正确；使石蕊试液呈紫色的溶液，常温下溶液显酸性，故D错误。‎ 答案：BC ‎4．将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是(　　)‎ A．水的离子积变大、pH变小、呈酸性 B．水的离子积不变、pH不变、呈中性 C．水的离子积变小、pH变大、呈碱性 D．水的离子积变大、pH变小、呈中性 8‎ 解析：H2O的电离为吸热过程，将纯水加热至较高温度，水的电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)增大，则水的离子积Kw＝c(H＋)·c(OH－)增大，pH＝－lgc(H＋)减小，而c(H＋)＝c(OH－)，仍呈中性。‎ 答案：D ‎5．在某温度时，测得纯水中的c(H＋)＝2.0×10－7 mol·L－1，则c(OH－)为(　　)‎ A．2.0×10－7 mol·L－1‎ B．0.1×10－7 mol·L－1‎ C．1.0×10－14/2.0×10－7 mol·L－1‎ D．无法确定 解析：根据水的电离方程式H2OH＋＋OH－可知，无论在何种条件下的纯水中，水电离出的c(H＋)＝c(OH－)。‎ 答案：A ‎6．室温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)等于1×10－10mol·L－1，该溶液的溶质不可能是(　　)‎ A．NaHSO4 B．NaCl C．HCl D．Ba(OH)2‎ 解析：此时c(H＋)小于常温下纯水电离产生的c(H＋)，说明水的电离受到了抑制，NaHSO4、HCl、Ba(OH)2对水的电离都起抑制作用。‎ 答案：B ‎7．(2019年甘肃模拟)室温下，在pH＝12的强碱溶液中，由水电离出的c(OH－)为(　　)‎ A．1.0×10－7 mol·L－1 B．1.0×10－6 mol·L－1‎ C．1.0×10－2mol·L－1 D．1.0×10－12 mol·L－1‎ 解析：室温时，Kw＝1×10－14，则pH＝12的某溶液中c(OH－)＝1×10－2mol/L，可碱溶液中，根据c(H＋)×c(OH－)＝1×10－14，则c(H＋)＝1×10－12 mol/L，又H2OH＋＋OH－，则由水电离的c(OH－)＝c(H＋)＝1×10－12 mol/L，如为水解呈碱性的溶液，则由水电离的c(OH－)＝1×10－2 mol/L，故选D。‎ 答案：D ‎8．(2019年四川省成都市五校联考)下列关于平衡体系的各说法中不正确的是(　　)‎ A．在N2＋3H22NH3的平衡体系中，缩小体积，平衡向右移动，氨的产率增加 B．在CH3COOHCH3COO－＋H＋的平衡体系中加入 8‎ CH3COONa固体，平衡向左移动 C．在H2SH＋＋HS－的平衡体系升温到100℃时，溶液中的c(H＋)一定增大 D．在盐酸中加入KCl晶体，溶液pH不变 解析：在N2＋3H22NH3的平衡体系中，缩小体积，相当于增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动，平衡正向移动，氨的产率增加，故A正确；根据同离子效应，在CH3COOHCH3COO－＋H＋的平衡体系中加入CH3COONa固体，平衡逆向移动，故B正确；弱电解质的电离的过程是吸热反应，而对于H2SH＋＋HS－的平衡体系升温到100℃时，可能导致水蒸发，导致体积减小，或是硫化氢的挥发，所以溶液中的c(H＋)不一定增大，故C错误；在盐酸中加入KCl晶体，溶液中氢离子的浓度不变，所以溶液pH不变，故D正确。‎ 答案：C ‎9．(2019年甘肃模拟)下列操作中，能使电离平衡H2OH＋＋OH－向右移动且溶液呈酸性的是(　　)‎ A．向水中加入NaHSO4溶液 ‎ B．向水中加入Al2(SO4)3固体 C．向水中加入Na2CO3溶液 ‎ D．将水加热到100℃，使pH＝6‎ 解析：硫酸氢钠的电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42－，溶液中氢离子浓度增大，水的电离平衡向着逆向移动，故A错误；向水中加入硫酸铝，铝离子水解而促进水电离，且溶液呈酸性，故B正确；向水中加入碳酸钠溶液，碳酸根离子水解促进水的电离，碳酸根离子和氢离子结合生成碳酸氢根离子而使溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，所以溶液呈碱性，故C错误；升高温度，水的电离程度增大，但是溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液显中性，故D错误。‎ 答案：B ‎10．0.01 mol·L－1的NaOH溶液中的c(H＋)是0.000 5 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中的c(H＋)的(　　)‎ A．10倍 B.20倍 C．1/10 D．1/20‎ 解析：0.01 mol·L－1的NaOH溶液中的c(H＋)＝ ＝＝10－12mol·L－1，同理，0.000 5 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1，‎ 8‎ 则两者之比为1∶10，C项正确。‎ 答案：C ‎11．(双选)往纯水中加入下列物质，能使水的电离平衡发生移动的是(　　)‎ A．NaCl B．NaOH ‎ C．酒精 D．CH3COOH 解析：H2OH＋＋OH－，NaCl不会电离出H＋或OH－，不会破坏水的电离平衡；NaOH电离出OH－，破坏水的电离平衡；酒精是非电解质；CH3COOH能电离出H＋，破坏水的电离平衡。‎ 答案：BD ‎12．某温度下的水溶液中，c(H＋)＝10－x mol·L－1，c(OH－)＝10－y mol·L－1。x与y的关系如下图所示：‎ ‎(1)该温度下水的离子积为________(填具体数值)；该温度________常温(填“高于”“低于”或“等于”)。‎ ‎(2)该温度下0.01 mol·L－1 NaOH溶液的pH为________。‎ ‎(3)除了用pH外，科学家还建议用酸度(AG)来表示溶液的酸碱性：AG＝lg，则该温度下，0.01 mol·L－1盐酸的酸度AG＝________。‎ 解析：(1)当x＝4时，y＝8，则Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－4×10－8＝10－12且大于10－14，故该温度高于常温。‎ ‎(2)c(H＋)＝＝＝10－10 mol·L－1，‎ pH＝－lgc(H＋)＝10。‎ ‎(3)AG＝lg＝lg＝lg 108＝8。‎ 答案：(1)10－12　高于　(2)10　(3)8‎ 提高训练 8‎ ‎13．(2019年云南省保山市月考)下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H＋浓度之比(①∶②∶③∶④)是(　　)‎ ‎①pH＝0的盐酸　②0.1mol·L－1的盐酸　③0.01 mol·L－1的NaOH溶液　④pH＝11的NaOH溶液。‎ A．1∶10∶100∶1 000 B.0∶1∶12∶11‎ C．14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3‎ 解析：酸溶液中，氢氧根离子是水电离产生的，碱溶液中，氢离子是水电离产生的。①pH＝0的盐酸，溶液中氢离子浓度为1 mol/L，水电离的氢氧根离子为：mol/L＝1×10－14mol/L；②0.1 mol/L盐酸，溶液中氢离子浓度为0.1mol/L，水电离的氢氧根离子为： mol/L＝1×10－13 mol/L；③0.01 mol/L的NaOH 溶液，溶液中氢离子浓度为： mol/L＝1×10－12mol/L；④pH＝11的NaOH 溶液，溶液中氢离子浓度为：1×10－11mol/L；所以由水电离产生的c(H＋)之比①∶②∶③∶④＝1×10－14mol/L∶1×10－13mol/L∶1×10－12mol/L∶1×10－11mol/L＝1∶10∶100∶1 000，故选A。‎ 答案：A ‎14．(2019年广东实验中学模拟)一定温度下，用水稀释0.1 mol/L的一元弱酸HA，随稀释的进行，下列数值一定增大的是(Kw表示水的离子积，Ka表示HA的电离常数)(　　)‎ A．Kw B. C. D．c(OH－)‎ 解析：温度不变，Kw不变，A不符合题意；根据Ka＝，推出＝＝，加水稀释时，HA的电离程度增大，n(HA)减小，n(A－)增大，则减小，B、C不符合题意；加水稀释时，HA电离程度增大，但是c(H＋)减小，由Kw不变，可知c(OH－)增大，D符合题意。‎ 答案：D ‎15．(2019年湖北省宜昌市高二期中)室温时，在由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是(　　)‎ A．K＋、Na＋、HCO3－、Cl－ ‎ B．K＋、MnO4－、Br－、Cl－‎ 8‎ C．Na＋、Cl－、NO3－、SO42－‎ D．Al3＋、NH4＋、Cl－、SO42－‎ 解析：室温时由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－12mol·L－1的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子。A.HCO3－与氢离子和氢氧根离子反应，在溶液中一定不能大量共存，故A错误；B.MnO4－、Cl－在酸性条件下发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故B错误；C.Na＋、Cl－、NO3－、SO42－之间不反应，都不与氢离子、氢氧根离子反应，在溶液中能够大量共存，故C正确；D.Al3＋、NH4＋与氢氧根离子反应，在溶液中不能大量共存，故D错误。‎ 答案：C ‎16．(2019年西宁第一次联考)下列说法不正确的是(　　)‎ A．100℃时Kw＝1.0×10－12，将稀硫酸加热至90℃(忽略溶液体积变化)其pH不变 B．pH与体积都相等的氨水和NaOH溶液分别用0.1 mol·L－1的盐酸恰好中和，所需的盐酸体积前者一定大于后者 C．在NaHCO3溶液中，几种微粒浓度的关系：c(Na＋)>c(HCO3－)>c(H2CO3)>c(CO32－)‎ D．在明矾溶液中，NH4＋、K＋、Cl－、HCO3－四种离子可以大量共存 解析：决定H2SO4溶液pH的因素是H2SO4完全电离产生的c(H＋)，它不会随温度的变化而变化，A项正确；pH与体积都相等的氨水溶质的物质的量浓度远远大于NaOH溶液溶质的物质的量浓度，所以用0.1 mol·L－1的盐酸恰好中和时，前者所需的盐酸体积一定大于后者，B项正确；NaHCO3溶液呈碱性，即说明HCO3－的水解程度大于其电离程度，C项正确；明矾电离出来的Al3＋可与HCO3－发生相互促进的水解反应，D项错误。‎ 答案：D ‎17．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 8‎ D．在b点对应温度下，0.5 mol/L的H2SO4溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合，充分反应后，所得溶液的c(H＋)＝1×10－7‎ 解析：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，A项错误，C项正确；a点和c点的c(OH－)相等，若纯水仅升高温度，c(OH－)与c(H＋)都增大，B项错误；b点的Kw＝1×10－12，0.5 mol/L的H2SO4溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液显中性，c(H＋)＝1×10－6，D项错误。‎ 答案：C ‎18．将100 mL 1 mol/L的NaHCO3溶液等分为两份，其中一份加入少许冰醋酸，另外一份加入少许Ba(OH)2固体，忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO32－)的变化分别是(　　)‎ A．减小、减小 B．减小、增大 C．增大、增大 D．增大、减小 解析：加入少许冰醋酸发生反应：HCO3－＋CH3COOH===CH3COO－＋CO2↑＋H2O，导致c(HCO3－)减少，电离平衡HCO3－H＋＋CO32－向左移动，溶液中c(CO32－)减小；加入少量Ba(OH)2固体后，发生反应：2HCO3－ ＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋BaCO3↓＋CO32－，溶液中c(CO32－)增大，故选B。‎ 答案：B ‎19．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“不正确”)，其理由是____________________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(2)请分析上述操作是否一定有误差？‎ ‎________________________________________________。‎ ‎(3)若用此法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是___________________________________________________________________________________________________________________。‎ 解析：用pH试纸测溶液的pH时，试纸不能润湿，若溶液不显中性，会产生误差。‎ 答案：(1)不正确　若溶液不显中性，则因OH－或H＋被稀释而测不准 8‎ ‎(2)不一定有误差，当溶液为中性时，不产生误差 ‎(3)盐酸　在稀释过程中醋酸会继续电离出H＋，使H＋浓度比盐酸中H＋浓度变化小，误差小 探究创新 ‎20．(1)不同温度下水的离子积的数据为25℃：1×10－14；t1：a；t2：1×10－12。‎ 试回答以下问题：‎ ‎①若25＜t1＜t2，则a________ 1×10－14(填“＞”“＜”或“＝”)，做此判断的理由是 ____________________________________。‎ ‎②25 ℃时，某Na2SO4溶液中c(SO42－)＝5×10－4 mol/L，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na＋)∶c(OH－)＝________。‎ ‎③在t2温度下测得某溶液pH＝7，该溶液显 ______ (填“酸”“碱”或“中”)性。‎ ‎(2)在一定温度下，有a.醋酸 　b．硫酸 　c．盐酸三种酸。‎ ‎①当三种酸物质的量浓度相同时，三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是 ________ (用a、b、c表示，下同)。‎ ‎②将c(H＋)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是 ________。‎ 解析：(1)①水是弱电解质，存在电离平衡，电离吸热，所以温度升高，水的电离程度增大，离子积增大；②25 ℃时，某Na2SO4溶液中c(SO42－)＝5×10－4mol/L，则溶液中钠离子浓度是1×10－3 mol/L，如果稀释10倍，则钠离子浓度是1×10－4 mol/L，但硫酸钠溶液是显中性的，所以c(Na＋)∶c(OH－)＝10－4∶10－7＝1 000∶1；③t2温度下水的离子积常数是1×10－12，所以在该温度下，pH＝6是显中性的，若某溶液pH＝7，则该溶液显碱性。(2)①盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是一元弱酸，所以当三种酸物质的量浓度相等时，溶液中c(H＋)由大到小的顺序是b>c>a，氢离子浓度越大，水的电离程度越小，三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序为a>c>b；②醋酸在稀释过程中会促进电离，所以氢离子的物质的量增加，氢离子的浓度变化程度小，硫酸和盐酸溶液中氢离子物质的量不变且相等，所以c(H＋)由大到小的顺序为a>b＝c。‎ 答案：(1)①＞ 　温度升高，水的电离程度增大，离子积增大　②1 000∶1 　③碱 ‎(2)①a＞c＞b 　②a＞b＝c 8‎ 9‎