高二化學(xué)選修四第三章第二節(jié)第1課時(shí)習(xí)題

1、第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性第1課時(shí)水的電離和溶液的酸堿性目標(biāo)要求1.理解水的離子積常數(shù)，理解酸、堿對(duì)水的電離平衡的影響。2.了解pH的概念，理解溶液的c(H)、pH與溶液酸堿性的關(guān)系。一、水的電離1水的電離實(shí)驗(yàn)證明，水是一種極弱的電解質(zhì)，能發(fā)生微弱的電離，在一定條件下可以達(dá)到電離平衡，其電離方程式為H2OH2OH3OOH，簡(jiǎn)寫成H2OHOH。其濃度平衡常數(shù)表達(dá)式為K。25時(shí)，純水中c(H)c(OH)1×107 mol·L1。2水的離子積(1)定義：水中c(H)·c(OH)乘積為一常數(shù)，記作：KWc(H)·c(OH)。(2)影響因素：溫度，溫度升高，KW

2、增大。(3)25時(shí)，KWc(H)·c(OH)1×1014。注意：KW不僅適用于純水，也適用于酸性或堿性的稀溶液；KW只受溫度的影響，與溶液的酸堿性無關(guān)；酸溶液中可以忽略由水電離出來的c(H)，堿溶液中可以忽略由水電離出來的c(OH)。二、溶液的酸堿性與pH1pHlgc(H)，反過來c(H)10pH。2溶液中c(H)與c(OH)的大小關(guān)系及溶液的pH：注意：溶液的酸性越強(qiáng)，pH越?。蝗芤旱膲A性越強(qiáng)，pH越大。pH一般適用于表示c(H)或c(OH)小于等于1 mol·L1的溶液。知識(shí)點(diǎn)一水的電離1在某溫度時(shí)，測(cè)得純水中的c(H)2.0×107 mol

3、3;L1，則c(OH)為()A2.0×107 mol·L1 B0.1×107 mol·L1C1.0×1014/2.0×107 mol·L1 D無法確定答案A解析根據(jù)水的電離方程式H2OHOH可知，無論在何種條件下的純水中，水電離出的c(H)c(OH)。而該溫度下的純水中c(H)2.0×107 mol·L1>1.0×107 mol·L1，則所處溫度高于25，但水電離的c(H)c(OH)2.0×107 mol·L1，故答案為A。2室溫下，把1 mL 0.1 mol

4、·L1的H2SO4加水稀釋成2 L溶液，在此溶液中由水電離產(chǎn)生的H，其濃度接近于()A1×104 mol·L1 B1×108 mol·L1C1×1011 mol·L1 D1×1010 mol·L1答案D解析溫度不變時(shí)，水溶液中氫離子的濃度和氫氧根離子的濃度乘積是一個(gè)常數(shù)。在酸溶液中氫氧根離子完全由水電離產(chǎn)生，而氫離子則由酸和水共同電離產(chǎn)生。當(dāng)酸的濃度不是極小的情況下，由酸電離產(chǎn)生的氫離子總是遠(yuǎn)大于由水電離產(chǎn)生的(常常忽略水電離的部分)，而水電離產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子始終一樣多。所以，酸溶液中的水電離的氫

5、離子的求算通常采用求算氫氧根離子的方法。稀釋后c(H)(1×103 L×0.1 mol·L1)/2 L1×104 mol·L1c(OH)1×1014/1×1041×1010 mol·L13能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(H)>c(OH)的措施是()A向純水中投入一小塊金屬鈉 B將水加熱煮沸C向水中通入SO2 D向水中加入NaCl答案C解析A項(xiàng)，水與Na反應(yīng)，使溶液中的c(H)<c(OH)；B項(xiàng)，水加熱煮沸，促進(jìn)水的電離，但溶液中的c(H)c(OH)；C項(xiàng)，向水中通入SO2，SO2與水反應(yīng)生

6、成H2SO3，H2SO3電離出H而抑制水的電離，使溶液中c(H)>c(OH)；D項(xiàng)對(duì)水的電離平衡沒影響。知識(shí)點(diǎn)二水的離子積常數(shù)4下列關(guān)于水的離子積常數(shù)的敘述中，正確的是()A因?yàn)樗碾x子積常數(shù)的表達(dá)式是KWc(H)c(OH)，所以KW隨溶液中c(H)和c(OH)的變化而變化B水的離子積常數(shù)KW與水的電離平衡常數(shù)K是同一物理量C水的離子積常數(shù)僅僅是溫度的函數(shù)，隨溫度的變化而變化D水的離子積常數(shù)KW與水的電離平衡常數(shù)K是兩個(gè)沒有任何關(guān)系的物理量答案C解析水的離子積常數(shù)KWK·c(H2O)，一定溫度下K和c(H2O)都是不變的常數(shù)，所以KW僅僅是溫度的函數(shù)，水的離子積常數(shù)的表達(dá)式是K

7、Wc(H)·c(OH)，但是只要溫度一定，KW就是不變的常數(shù)，溶液中c(H)變大，c(OH)則變小，反之亦然。525時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：H2OHOHH>0，下列敘述正確的是()A向水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，c(OH)降低B向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H)增大，KW不變C向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移動(dòng)，c(H)降低D將水加熱，KW增大，pH不變答案B解析本題考查外界條件對(duì)水的電離平衡的影響。解答時(shí)要先分析清楚水的電離平衡的移動(dòng)方向，然后再討論c(H)、c(OH)或KW的變化。向水中加入稀氨水，c(OH)增大，平衡逆向移動(dòng)，c(H)減小，A項(xiàng)不正確；向水中加入

8、少量固體NaHSO4：NaHSO4=NaHSO，c(H)增大，但KW不變，B項(xiàng)正確；向水中加入少量CH3COOH后，使水的電離平衡逆向移動(dòng)，c(OH)減小，c(H)增大，C項(xiàng)不正確；將水加熱，水的電離平衡正向移動(dòng)，c(H)、c(OH)均增大，KW增大，pH減小，但仍呈中性，D項(xiàng)不正確。知識(shí)點(diǎn)三溶液的酸堿性6下列說法正確的是()ApH<7的溶液一定是酸溶液B同溫下，pH5的溶液和pH3的溶液相比，前者c(OH)是后者的100倍C室溫下，每1×107個(gè)水分子中只有一個(gè)水分子發(fā)生電離D在1 mol·L1的氨水中，改變外界條件使c(NH)增大，則溶液的pH一定增大答案B解析A

9、溶液顯酸堿性的本質(zhì)為c(H)與c(OH)的相對(duì)大小，當(dāng)c(H)>c(OH)時(shí)溶液才呈酸性。例如：在100時(shí)，KW1×1012，此時(shí)pH6時(shí)為中性，小于7，由于c(H)c(OH)仍呈中性，所以不能用pH7作為判斷溶液酸堿性的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然室溫下可以；B.pH5，c(OH)1×109 mol·L1，pH3，c(OH)1×1011 mol·L1，前者c(OH)是后者的100倍，故B正確；C.室溫時(shí)，每升水有1×107 mol水分子發(fā)生電離，即55.6 mol水分子中只有1×107 mol水分子電離，1×107個(gè)水分子中

10、只有個(gè)水分子電離，故C錯(cuò)；D.氨水中存在NH3·H2ONHOH平衡，當(dāng)加NH4Cl晶體時(shí)，c(NH)增大，平衡向左移動(dòng)，c(OH)減小，pH減小，故D錯(cuò)。7對(duì)室溫下pH相同、體積相同的醋酸和鹽酸兩種溶液分別采取下列措施，有關(guān)敘述正確的是()A加適量的醋酸鈉晶體后，兩溶液的pH均增大B使溫度都升高20后，兩溶液的pH均不變C加水稀釋2倍后，兩溶液的pH均減小D加足量的鋅充分反應(yīng)后，兩溶液中產(chǎn)生的氫氣一樣多答案A解析解答本題時(shí)要注意以下兩點(diǎn)：(1)醋酸和鹽酸pH相同時(shí)，醋酸濃度比鹽酸大；(2)稀釋時(shí)兩溶液pH均增大，加熱pH均減小。8下列溶液一定顯酸性的是()A溶液中c(OH)>c

11、(H)B滴加紫色石蕊試液后變紅色的溶液C溶液中c(H)106 mol·L1DpH>7的溶液答案B解析判斷溶液酸堿性的關(guān)鍵看c(H)和c(OH)的相對(duì)大小，若c(H)>c(OH)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H)<107 mol·L1，僅適用于常溫時(shí)，若溫度不確定，就不能用來判斷溶液的酸堿性；而B項(xiàng)中可使紫色石蕊試液變紅，則該溶液為酸性。練基礎(chǔ)落實(shí)1下列粒子能影響水的電離平衡，且能使水的電離平衡向右移動(dòng)的是()ACH3COOH BH CNH D.答案C解析A項(xiàng)，CH3COOH電離出H，使水的電離平衡左移；B項(xiàng)，OH能使水的電離平衡左移；C項(xiàng)，NH會(huì)水解

12、，使水的電離平衡右移；D項(xiàng)，Cl不影響水的電離平衡。2關(guān)于水的離子積常數(shù)，下列說法不正確的是()A100水中，c(H)·c(OH)1×1014B純水中，25時(shí)，c(H)·c(OH)1×1014C25時(shí)，任何以水為溶劑的稀溶液中c(H)·c(OH)1×1014DKW值隨溫度升高而增大答案A解析KW只與溫度有關(guān)，升高溫度，KW增大，25時(shí)，純水和任何物質(zhì)的水溶液中KWc(H)·c(OH)1×1014。3常溫下，某溶液中由水電離的c(H)1×1013 mol·L1，該溶液可能是()二氧化硫水溶液氯化銨

13、水溶液硝酸鈉水溶液氫氧化鈉水溶液A B C D答案A解析由水電離的c(H)1×1013 mol·L1<1×107 mol·L1，即該溶液中的溶質(zhì)抑制了水的電離，因此要么加堿抑制，要么加酸抑制，故正確。4在相同溫度下，0.01 mol·L1 NaOH溶液和0.01 mol·L1的鹽酸相比，下列說法正確的是()A由水電離出的c(H)相等B由水電離出的c(H)都是1.0×1012 mol·L1C由水電離出的c(OH)都是0.01 mol·L1D兩者都促進(jìn)了水的電離答案A解析若該溫度下水的離子積常數(shù)為KW(

14、這里沒有說是25)，則在0.01 mol·L1的NaOH溶液中，由水電離的c(H) mol·L1。在0.01 mol·L1的HCl溶液中，由水電離出的c(H)c(OH)水電離 mol·L1。練方法技巧5已知液氨的性質(zhì)與水相似，25時(shí)，NH3NH3NHNH，NH的平衡濃度為1×1015 mol·L1，則下列說法中正確的是()A在液氨中加入NaNH2可使液氨的離子積變大B在液氨中加入NH4Cl可使液氨的離子積減小C在此溫度下液氨的離子積為1×1017D在液氨中放入金屬鈉，可生成NaNH2答案D解析本題考查對(duì)水的離子積的理解與遷移

15、能力。由水的離子積可知，其大小只與溫度有關(guān)。由鈉與水反應(yīng)可推知，2Na2NH3=2NaNH2H2，Kc(NH)·c(NH)1×1030。本題是一道信息題，關(guān)鍵是看懂信息。6 t 時(shí)，水的離子積為KW，該溫度下將a mol·L1的一元酸HA與b mol·L1的一元堿BOH等體積混合，要使混合液呈中性，必要的條件是()A混合液中c(H)B混合液的pH7CabD混合液中c(B)c(A)c(OH)答案A解析要保證溶液呈中性，只要保證c(H)c(OH)即可，因?yàn)镵Wc(H)·c(OH)c2(H)，則c(H)，A正確；據(jù)pH與7的關(guān)系判斷溶液的酸堿性，其條

16、件是25，B錯(cuò)誤；ab時(shí)，HA與BOH恰好完全反應(yīng)，但溶液不一定呈中性，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)一定不正確，因電荷守恒等式為c(H)c(B)c(A)c(OH)。7 pH3的兩種一元酸HX和HY溶液，分別取50 mL加入足量的鎂粉，充分反應(yīng)后，收集到H2的體積分別為V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，則下列說法正確的是()AHX可能是強(qiáng)酸BHY一定是強(qiáng)酸CHX的酸性強(qiáng)于HY的酸性D反應(yīng)開始時(shí)二者生成H2的速率相等答案D解析解答該題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)強(qiáng)酸完全電離，弱酸部分電離。(2)酸性相同的溶液，弱酸的濃度大，等體積時(shí)，其物質(zhì)的量多。(3)產(chǎn)生H2的速率取決于c(H)的大小。本題考查

17、了強(qiáng)、弱酸的判斷及溶液酸性大小的比較。據(jù)題意，Mg粉足量，酸不足，應(yīng)根據(jù)酸的物質(zhì)的量來計(jì)算H2的體積，由V(HX)>V(HY)，知pH相等時(shí)，HX的物質(zhì)的量濃度比HY的大，即HX是比HY弱的弱酸，而無法判斷HY是強(qiáng)酸還是弱酸，故A、B、C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)開始時(shí)的速率取決于c(H)，因?yàn)殚_始時(shí)c(H)相等，故D項(xiàng)正確。練綜合拓展8乙醇、液氨、水都可以發(fā)生自偶電離，如H2OH2OH3OOH，NH3NH3NHNH，則下列敘述正確的是()A乙醇的自偶電離方程式為2CH3CH2OHCH3CH2OHCH3CH2OB乙醇的電離方程式為CH3CH2OH=CH3CH2OHC若液氨的離子積常數(shù)為1.0

18、15;1028，則液氨濃度為1.0×1014 mol·L1D若可用與pH相當(dāng)?shù)亩x來規(guī)定pOH、pNH2等，則乙醇中與pH相當(dāng)?shù)臑閘gc(CH3CH2OH)答案A解析類比水的自偶電離知A項(xiàng)正確；B項(xiàng)中電離方程式用“”號(hào)；C項(xiàng)中液氨的離子積常數(shù)為1.0×1028，則c(NH)與c(NH)的濃度為1.0×1014 mol·L1，而非液氨的濃度，錯(cuò)誤；類比pH的定義知乙醇中與pH相當(dāng)?shù)臑閘gc(CH3CH2OH)，D錯(cuò)誤。9有一學(xué)生甲在實(shí)驗(yàn)室測(cè)某溶液的pH，實(shí)驗(yàn)時(shí)，他先用蒸餾水潤(rùn)濕pH試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測(cè)。學(xué)生乙對(duì)學(xué)生甲的操作的評(píng)價(jià)為：操作錯(cuò)誤，測(cè)定結(jié)果一定有誤差。學(xué)生丙對(duì)學(xué)生甲的操作的評(píng)價(jià)為：操作錯(cuò)誤，但測(cè)定結(jié)果不一定有誤差。(1)你支持_(填“乙”或“丙”)同學(xué)的觀點(diǎn)，原因是_。(2)若用此法分別測(cè)定c(H)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH，誤差較大的是_，原因是_。(3)只從下列試劑中選擇實(shí)驗(yàn)所需的物品，你_(填“能”或“不能”)區(qū)分0.1 mol·L1的硫酸和0.01 mo