2021高二化學(xué)寒假作業(yè)同步練習(xí)題水的電離和溶液的酸堿性含解析

1、水的電離和溶液的酸堿性一、水的電離1水的電離（1）水是一種極弱的電解質(zhì)。（2）水的電離方程式為h2oh2oh3ooh，簡寫為h2ohoh。（3）水的電離平衡常數(shù)k電離。2水的離子積常數(shù)（1）概念：一定溫度下，因為k電離為常數(shù)，所以c(h)c(oh)k電離c(h2o)為一新常數(shù)，叫做水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積，記為kw。（2）表達(dá)式kwc(h)c(oh)。（3）影響因素kw只受溫度的影響，與溶液的酸堿性無關(guān)；溫度升高，kw增大；25 時，kw1.01014。3外界條件對水的電離平衡的影響（h2ohohh0）改變條件平衡移動方向c(h)c(oh)水的電離程度kw升高溫度右移增大增大增大增大加入

2、酸左移增大減小減小不變加入堿左移減小增大減小不變加入活潑金屬(如na)右移減小增大增大不變二、溶液的酸堿性與ph1溶液的酸堿性與c(h)和c(oh)的關(guān)系c(h)與c(oh)相對大小c(h)/moll1的范圍(25 )中性溶液c(oh)c(h)c(h)1.0107酸性溶液c(oh)1.0107堿性溶液c(oh)c(h)c(h)1.0107【特別提示】用c(h)、c(oh)的相對大小來判斷溶液酸堿性，不受溫度影響。2溶液的ph與c(h)及酸堿性的關(guān)系（1）ph是c(h)的負(fù)對數(shù)，其表達(dá)式是phlgc(h)。（2）溶液的ph、c(h)及酸堿性的關(guān)系圖(25 )：（3）ph的適用范圍：11014 m

3、oll1c(h)1 moll1。3溶液酸堿性的測定方法（1）酸堿指示劑法(只能測定溶液的ph范圍)：常見酸堿指示劑的變色范圍：指示劑變色范圍(顏色與ph的關(guān)系)石蕊8.0藍(lán)色酚酞10.0紅色甲基橙4.4黃色（2）利用ph試紙測定。使用ph試紙的正確操作為取一小塊ph試紙于干燥潔凈的玻璃片或表面皿上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取試液點在試紙上，當(dāng)試紙顏色變化穩(wěn)定后迅速與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，讀出ph。（3）利用ph計測定。儀器ph計可精確測定試液的ph(讀至小數(shù)點后2位)。【重點突破】溶液酸堿性的判斷125時，水的電離達(dá)到平衡：h2oh+oh- h0，下列敘述正確的是a向平衡體系中加入水，平衡正向移動，c(

4、h+)增大b將水加熱，kw增大，ph不變c向水中加入少量硫酸氫鈉固體，增大d向水中加入少量naoh固體，平衡正向移動，c(h+)降低【答案】c【解析】增加水的量，氫離子和氫氧根離子濃度不變且相等，平衡不移動，a項錯誤；將水加熱促進(jìn)水電離，離子積常數(shù)增大，氫離子濃度增大，ph減小，b項錯誤；向水中加入少量硫酸氫鈉，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度增大，但溫度不變，水的離子積常數(shù)不變，所以氫氧根離子濃度增大，氫離子和氫氧根離子濃度比值增大，c項正確；向水中加入naoh，導(dǎo)致溶液中氫氧根離子濃度增大，抑制水電離，平衡逆向移動，d項錯誤。答案選c?！军c睛】明確溫度對水的電離的影響及溫度與離子積的關(guān)系，注意硫酸氫鈉

5、電離出氫離子，為易錯點；水是弱電解質(zhì)，存在電離平衡，向水中加入含有氫離子或氫氧根離子的物質(zhì)抑制水電離，加入含有弱根離子的鹽促進(jìn)水電離，水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān)，與溶液的酸堿性無關(guān)。2100時向ph6的蒸餾水中加入nahso4晶體，保持溫度不變，測得溶液的ph2，下列敘述錯誤的是a此時水的離子積kw1.010-12b水電離出的c(h+)1.010-10mol/lc水的電離度隨溫度升高而升高dc(h3o+)c(so42-)【答案】d【解析】蒸餾水的ph6，說明c(h+)c(oh)1.010-6，水的離子積kw1.010-12，a項正確；水電離出來的氫離子的濃度等于溶液中氫氧根的濃度，c(h+)c

6、(oh)1.010-12，b項正確；由于水的電離過程為吸熱反應(yīng)，升高溫度，促進(jìn)了水的電離，水的電離程度會增大，c項正確；蒸餾水中c(h+)c(oh)，所以呈中性，加入nahso4溶液呈酸性，由于水還能電離出h+，則 c(h3o+)c(so42-)，d項錯誤。答案選d?！军c睛】考查水的電離，向水中加入酸或堿，抑制水的電離，向溶液中加入含有弱根離子的鹽能促進(jìn)水電離，水的電離是吸熱反應(yīng)，升高溫度能促進(jìn)水電離，水的離子積常數(shù)增大，溶液的ph變小。注意水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān)，與溶液的酸堿性無關(guān)。3一定溫度下，某溶液 ph=7，下列判斷一定正確的是a該溶液呈中性b該溶液中 c(h+)=c(oh-)c該

7、溶液中 c(h+)=10-7mol/ld該溶液中 c(oh-)=10-7mol/l【答案】c【解析】常溫下ph=7的溶液才是中性溶液，a項錯誤；常溫下ph=7的溶液中才存在c(h+)=c(oh-)，b項錯誤；ph是h+濃度的負(fù)對數(shù)所以ph=7的溶液中一定有c(h+)=10-7mol/l，c項正確；常溫下ph=7的溶液中才存在c(h+)=c(oh-)=10-7mol/l，d項錯誤。答案選c。【點睛】ph=7的溶液不一定是中性溶液，c(h+)=c(oh-)一定是中性溶液；ph=7，溶液顯中性，c(h+)=c(oh-)=10-7mol/l只有常溫才適用。4室溫下，已知某溶液中由水電離生成的h+和oh

8、-的物質(zhì)的量濃度的乘積為10-24mol2l-2，則在該溶液中，一定不能大量存在的離子是aso32bnh4+cno3dhco3【答案】d【解析】室溫下，已知某溶液中由水電離生成的h+和oh-的物質(zhì)的量濃度的乘積為10-24mol2l-2，該溶液可能呈酸性也可能呈堿性?！驹斀狻咳羧芤撼蕢A性，so32與氫氧根離子不反應(yīng)，可以大量共存，若溶液呈酸性，so32與氫離子反應(yīng)，不能大量共存，a項錯誤；若溶液呈堿性，nh4+與氫氧根離子反應(yīng)，不能大量共存，若溶液呈酸性，nh4+與氫離子不反應(yīng)，可以大量共存，b項錯誤；無論溶液呈酸性還是呈堿性，no3均可以大量共存，c項錯誤；hco3與氫離子、氫氧根離子均可反

9、應(yīng)，所以無論溶液呈酸性還是呈堿性，hco3均不能大量共存，d項正確。答案選d。5ph=1的兩種溶液a、b各1ml，分別加水稀釋到1000ml，分別加水稀釋到1000ml，其ph與溶液體積（v）的關(guān)系如圖示，下列說法正確的是若 a4，則a、b都是弱酸稀釋后，a酸溶液的c（h+ ）比b酸溶液c（h+ ）大若a=4，則a是強(qiáng)酸，b是弱酸 a、b兩種酸溶液的物質(zhì)的量濃度一定相等a b c d【答案】c【解析】ph=1的兩種溶液a、b各1ml，分別加水稀釋到1000ml，分別加水稀釋到1000ml，若是強(qiáng)酸，則b的ph應(yīng)等于4，若 a4，則a、b都是弱酸，正確、錯誤；稀釋后，由圖可知，a溶液的ph小于b

10、溶液的ph，故a酸溶液的c（h+ ）比b酸溶液c（h+ ）大，正確；由于a、b酸的強(qiáng)弱不同，電離程度不同，等ph值時兩溶液的物質(zhì)的量濃度不相等，錯誤。答案選c。6如圖為不同溫度下水的電離平衡曲線，已知poh=lgc(oh)，下列說法正確的是at1和t2的關(guān)系是：t1t2bkw的關(guān)系是：bca=d=eca點到d點：加入少量酸可實現(xiàn)dt2時：ph=2的硫酸與ph=12的naoh溶液等體積混合，溶液呈中性【答案】c【解析】水的電離是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進(jìn)水電離，則水的離子積常數(shù)增大，根據(jù)圖片知，kw中ab，則t1t2，a項錯誤；相同溫度下，水的離子積常數(shù)相同，溫度越高，水的離子積常數(shù)越大，根據(jù)圖片知

11、，離子積常數(shù)a=e=dcb，b項錯誤；a點到d點是等溫線，離子積常數(shù)不變，溶液的堿性減弱、酸性增強(qiáng)，所以a點到d點：加入少量酸可實現(xiàn)，c項正確；水的離子積常數(shù)未知，無法計算naoh中氫氧根離子濃度，等體積混合，酸中氫離子、堿中氫氧根離子物質(zhì)的量不一定相等，溶液酸堿性無法判斷，如果是常溫下，ph=2的硫酸與ph=12的naoh溶液等體枳混合，溶液呈中性，d項錯誤。答案選c。7下列關(guān)于溶液的酸堿性，說法正確的是aph7的溶液呈中性b中性溶液中一定有：c(h)1.0107moll1cc(h)c(oh)的溶液呈中性d在100c時，純水的ph7，因此顯酸性【答案】c【解析】在100c時，純水的ph6，呈

12、中性，該溫度下ph7時溶液呈堿性，溫度未知，不能根據(jù)ph大小判斷溶液酸堿性，a項錯誤；常溫下中性溶液中c(h)1.0107 moll1，溫度未知，中性溶液中不一定有c(h)1.0107 moll1，b項錯誤；c(h)c(oh)的溶液呈中性，與溶液溫度高低無關(guān)，c項正確；在100c時，純水的ph6，呈中性，d項錯誤。答案為c?！军c睛】溫度未知，不能根據(jù)ph大小判斷溶液酸堿性，也不能根據(jù)氫離子或氫氧根濃度來判斷溶液酸堿性，只能根據(jù)c(h)、c(oh)相對大小來判斷。8常溫下，下列溶液中酸性最強(qiáng)的是aph=3的鹽酸溶液bc(h+)=510-5 mol/l的溶液cc(oh-)=110-12 mol/l

13、的溶液d0.1 mol/l的鹽酸溶液【答案】d【解析】常溫下，溶液中c(h+)最大，溶液的酸性越強(qiáng)。a項，ph=3的鹽酸溶液中c(h+)=0.001mol/l；b項，該溶液中c(h+)=510-5mol/l；c項，該溶液中c(h+)mol/l0.01mol/l；d項，0.1mol/l的鹽酸溶液中c(h+)=0.1mol/l；通過以上分析知，c(h+)：dcab，所以酸性最強(qiáng)的是d項。答案選d。9（1）不同溫度下水的離子積的數(shù)據(jù)：kw(25)=110-14；kt1=a；kt2=110-12，試回答以下問題：若25t1t2，則a_110-14(填“”“”或“”)，做此判斷的理由是_。25時，某na

14、2so4溶液中c(so42-)=510-4mol/l，取該溶液1ml加水稀釋至10ml，則稀釋后溶液中c(na+)：c(oh-)=_。（2）在一定溫度下，有以下三種酸：a.醋酸 b.硫酸 c.鹽酸當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時，三種溶液中水的電離程度由大到小的順序是_(用a、b、c表示，下同)。當(dāng)c(h+)相同、體積相同時，同時加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的h2(相同狀況)，則開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為_?！敬鸢浮浚?） 升高溫度，水的電離程度增大，離子積增大 10001 （2）acb abc 【解析】（1）水的電離是吸熱過程，溫度越高水的電離程度越大，離子積越大，而25t1t

15、2，所以a110-14；硫酸鈉溶液中一定滿足c(na+)：c(so42- )=2：1，所以c(na+)=2510-4 moll-1，稀釋后c(na+)=110-4 moll-1；硫酸鈉溶液顯中性，稀釋后依然為中性，所以c(oh-)=110-7 moll-1，所以c(na+)：c(oh-)=110-4 moll-1：110-7 moll-1=1000：1；（2）酸可以電離出氫離子抑制水的電離，酸電離出的氫離子濃度越大，對水的電離抑制作用越大，物質(zhì)的量濃度相同時三種溶液中氫離子濃度：bca，所以水的電離程度acb；鋅的形狀、密度、質(zhì)量完全相同，則反應(yīng)速率與氫離子濃度有關(guān)，當(dāng)c(h+)相同、體積相同

16、時，開始時反應(yīng)速率：abc。10氨水是氨氣的水溶液，主要用作化肥。現(xiàn)有25時0.1 mol/l的氨水，請回答以下問題：(1)若向氨水中加入少量硫酸銨固體，此時溶液中的c(nh4+)_，溶液的ph_(填“增大”“減小”“不變”)。(2)若向氨水中加入稀硫酸，使其恰好中和，寫出反應(yīng)的離子方程式：_；所得溶液的ph_7(填“”、“c(so42-)c(nh4+)c(oh-) (4)nh3(g)+h2o(l)nh3h2o(aq)nh4+(aq)+ oh-(aq)，加入cao后溫度升高，oh-濃度增大，平衡逆向移動，nh3逸出 【解析】(1)硫酸銨電離出nh4+而導(dǎo)致溶液中c(nh4+)增大，結(jié)合一水合氨

17、電離平衡分析溶液中c(oh-)，再根據(jù)水的離子積常數(shù)及ph與溶液中c(h+)關(guān)系分析判斷；(2)根據(jù)酸、堿發(fā)生中和反應(yīng)的物質(zhì)的量關(guān)系，結(jié)合電解質(zhì)強(qiáng)弱書寫離子方程式，產(chǎn)生的鹽(nh4)2so4是強(qiáng)酸弱堿鹽，利用鹽的水解規(guī)律，結(jié)合溶液中c(oh-)、c(h+)關(guān)系分析；(3)ph=1的硫酸中c(h+)=0.1 mol/l，二者等體積混合，恰好完全反應(yīng)生成硫酸氫銨，結(jié)合鹽的電離、銨根離子水解可知導(dǎo)致溶液呈酸性，分析比較溶液中離子濃度關(guān)系；(4)根據(jù)cao與水反應(yīng)，消耗溶劑，反應(yīng)放出熱量，從溫度、物質(zhì)的濃度改變分析平衡移動?！驹斀狻?1)氨水是氨氣的水溶液，存在電離平衡：nh3h2onh4+h+，向氨

18、水中加入(nh4)2so4，鹽電離產(chǎn)生nh4+，使溶液中c(nh4+)增大，對電離平衡起抑制作用，導(dǎo)致nh3h2o電離程度減小，最終達(dá)到平衡時溶液中c(oh-)減小，由于溫度不變，kw不變，所以溶液中c(h+)增大，由于ph=-lgc(h+)，所以溶液ph減??；(2)向氨水中加入硫酸，二者發(fā)生中和反應(yīng)產(chǎn)生(nh4)2so4和水，反應(yīng)的離子方程式為：nh3h2o+h+=nh4+h2o；由于(nh4)2so4是強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中nh4+發(fā)生水解反應(yīng)：nh4+h2onh3h2o+h+，破壞了水的電離平衡，最終達(dá)到平衡時溶液中c(h+)c(oh-)溶液顯酸性，所以溶液的phc(oh-)；故溶液中各種

19、離子濃度關(guān)系為：c(h+)c(so42-)c(nh4+)c(oh-)；(4)氨水中存在平衡：nh3(g)+h2o(l)nh3h2onh4+h+，向其中加入cao，會發(fā)生反應(yīng)：cao+h2o=ca(oh)2，消耗溶劑水，使平衡逆向移動，cao與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，會使溶液溫度升高，加快nh3h2o分解放出nh3；且ca(oh)2是強(qiáng)堿，電離產(chǎn)生oh-，使溶液中c(oh-)增大，也會使平衡逆向移動，導(dǎo)致nh3逸出?！军c睛】本題考查了氨水的電離平衡的影響因素及鹽的水解規(guī)律的應(yīng)用。在弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡，主要以電解質(zhì)分子存在，也受溫度、濃度、溶液酸堿性影響；鹽的水解規(guī)律是：有弱才水解，誰弱誰水解

20、，誰強(qiáng)顯誰性，鹽的水溶液中存在的水解平衡同樣受外界條件影響，決定性因素是物質(zhì)構(gòu)成本身，化學(xué)平衡移動原理適用于任何平衡體系中的平衡，外界條件只能減弱這種改變，不能抵消這種變化趨勢。1常溫下，下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是a使酚酞變紅色的溶液中：na、al3、so42-、clb11013 moll1的溶液中：nh4+、ca2、cl、no3-c與al反應(yīng)能放出h2的溶液中：fe2、k、no3-、so42-d由水電離的c(h)11013 moll1的溶液中：k、na、alo2-、co32-【答案】b【解析】使酚酞變紅色的溶液顯堿性，而al3在堿性條件下不能大量存在，a項錯誤；11013mo

21、ll1的溶液中顯酸性，各離子之間不發(fā)生反應(yīng)，也不與氫離子反應(yīng)，可以大量共存，b項正確；與鋁反應(yīng)放出氫氣的溶液可能顯酸性也可能顯堿性，若溶液顯堿性，亞鐵離子不能大量共存，若溶液顯酸性，fe2和no不能大量共存，c項錯誤；由水電離的c(h)=11013 moll1的溶液中水的電離受到抑制，溶液可能顯酸性也可能顯堿性，如果顯酸性，偏鋁酸根離子和碳酸根離子不能大量共存，d項錯誤。答案選b。2常溫下，下列四種溶液：c(h)103moll1的醋酸0.01moll1的鹽酸0.1moll1的naoh溶液c(oh)1moll1氨水溶液。由水電離出的氫離子濃度之比為a1000100101b111210c11121

22、314d321314【答案】a【解析】根據(jù)溶液中水的離子積kw=c(h+)c(oh)，其中c(h+)是溶液中所有的氫離子的濃度，c(oh)是溶液中所有的氫氧離子的濃度，且在任何溶液中，由水電離的氫離子與氫氧根離子濃度相等，酸溶液中oh-全部來自水電離，堿溶液中h+全部來自水電離，據(jù)此分析作答。【詳解】根據(jù)常溫下水的離子積為110-14 可知：c(h)103 moll1的醋酸中，由水電離出的氫氧根離子濃度c(oh)110-11 mol/l，故由水電離的氫離子濃度等于c(oh)110-11 mol/l；0.01moll1的鹽酸中，由水電離出的氫氧根離子濃度c(oh)110-12 mol/l，故由水

23、電離的氫離子濃度等于c(oh) 110-12 mol/l；0.1moll1的naoh溶液中，由水電離出的氫離子濃度為：110-13 mol/l；c(oh)1 moll1氨水溶液中，由水電離出的氫離子濃度為：110-14 mol/l；則四種溶液中由水電離出的氫離子濃度之比為：1000：100：10：1，a項正確。答案選a?！军c睛】水的離子積適用于任何溶液，理解氫離子和氫氧根離子的來源是解題的關(guān)鍵。如本題不管是強(qiáng)酸還是弱酸，其c(h)主要來源于溶質(zhì)，c(oh)則來源于水，而由水電離出的c(h)與c(oh)相等，據(jù)此分析由水電離的c(h)這個問題便可迎刃而解。3對于常溫下ph=1的硝酸溶液，有關(guān)敘述

24、：該溶液1ml稀釋至100ml后，ph=3向該溶液中加入等體積、ph=13的氫氧化鋇溶液恰好完全中和該溶液中硝酸電離出的c(h+)與水電離出的c(h+)之比值為11012向該溶液中加入等體積、等濃度的氨水，所得溶液ph=7其中正確的是abcd【答案】a【解析】ph=1的硝酸溶液c(h+)=0.1mol/l；c=n/v=0.001mol/l，ph=3，正確；ph=13的溶液c(oh-)=0.1mol/l，等體積混合恰好完全中和，正確；硝酸電離出的c(h+)=0.1mol/l，由kw=c(h+)c(oh-)=10-14可知，水電離出的c(h+)=10-13mol/l，該溶液中硝酸電離出的c(h+)

25、與水電離出的c(h+)之比值為1012，錯誤；氨水為弱電解質(zhì)，不能完全電離，生成強(qiáng)酸弱堿鹽，反應(yīng)后溶液呈酸性，錯誤。答案選a。4把1ml0.1moll1的h2so4加水稀釋制成2l溶液，在此溶液中由水電離產(chǎn)生的h，接近于a1104moll1b1108moll1c11011moll1d11010moll1【答案】d【解析】水中加酸或堿時，抑制水電離。當(dāng)溶液稀釋為2l時，硫酸電離產(chǎn)生的c(h)為 21104moll1。c(h)c(oh)(1104)c(oh)11014，水電離產(chǎn)生的c(oh) =11010moll1，水電離產(chǎn)生的c(h)=c(oh)，所以水電離產(chǎn)生的c(h)=11010moll1，

26、答案選d。【點睛】本題考查水的電離、物質(zhì)的量濃度計算，酸、堿抑制水的電離，注意理解硫酸溶液中水電離的氫離子濃度等于溶液中氫氧根濃度，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題的能力。5(1)某溫度(t )時，水的kw11012，則該溫度_(填“”“”或“”)25 ，其理由是_。(2)該溫度下，c(h)1107 moll1的溶液呈_(填“酸性”“堿性”或“中性”)；若該溶液中只存在naoh溶質(zhì)，則由h2o電離出來的c(oh)_moll1。(3)實驗室用zn和稀硫酸制取h2，反應(yīng)時溶液中水的電離平衡_(填“向左”“向右”或“不”，下同)移動。在新制氯水中加入少量nacl固體，水的電離平衡_移動。(4)25 時，0.1 moll1的下列6種溶液，水電離出的c(h)由大到小的關(guān)系是_(填序號)。鹽酸h2so4ch3c