2023春高中化學(xué)第3章水溶液中的離子平衡第2節(jié)水的電離和溶液的酸堿性（第1課時）水的電離溶液的酸堿性與pH課后素養(yǎng)演練新人教版選修4

PAGE水的電離溶液的酸堿性與pH基礎(chǔ)鞏固1．水的電離過程為H2OH＋＋OH－在不同溫度下其離子積為KW(25℃)＝1×10－14，KW(35℃)＝2.1×10－14。那么以下表達中，正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732439)(C)A．c(H＋)隨溫度升高而降低 B．在35℃時，c(H＋)>c(OH－)C．水的電離是一個吸熱過程 D．水的電離程度25℃>35℃解析：由于KW(35℃)>KW(25℃)，說明升高溫度能促進水的電離，即水的電離是一個吸熱過程，且水的電離程度在35℃時大于25℃時的，因此35℃的c(H＋)大。另外由水的電離方程式可知，無論什么溫度，水自身電離產(chǎn)生的c(H＋)和c(OH－)總是相等的。2．以下有關(guān)pH變化的判斷中，正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732440)(C)A．隨著溫度的升高，純水的pH不變B．隨著溫度的升高，純水的pH增大C．新制氯水經(jīng)光照一段時間后，pH減小D．氫氧化鈉溶液久置于空氣中，pH增大解析：A、B項：溫度升高，促進水的電離(H2OH＋＋OH－)，c(H＋)變大，pH變小；C項：氯水經(jīng)光照，促進HClO的分解(2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑)及Cl2與水的反響(Cl2＋H2OHCl＋HClO)，c(H＋)變大，pH減??；D項，NaOH溶液久置于空氣中轉(zhuǎn)化為Na2CO3溶液(2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O)，c(OH－)減小，pH減小。3．25℃時，KW＝1.0×10－14,100℃時，KW＝1.0×10－12，以下說法錯誤的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732441)(C)A．水的電離過程是一個吸熱的過程B．100℃時，水的電離程度較大C．KW和溫度無直接關(guān)系D．25℃時純水的c(H＋)比100℃時的c(H＋)小解析：由題意可知，溫度升高，KW增大，即c(H＋)·c(OH－)增大。說明水的電離平衡向電離的方向移動，水的電離程度較大，因此水的電離過程是一個吸熱的過程。平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，與溫度有關(guān)。4．能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的操作是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732442)(C)A．向水中投入一小塊金屬鈉 B．將水加熱煮沸C．向水中通入二氧化碳氣體 D．向水中加食鹽晶體解析：A項加金屬鈉跟水反響生成NaOH，c(OH－)>c(H＋)，錯誤；B項加熱促進水的電離，但c(H＋)＝c(OH－)，錯誤；D項對水的電離平衡沒有影響，c(H＋)＝c(OH－)，錯誤。5．常溫下，在0.1mol·L－1CH3COOH溶液中，水的離子積是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732443)(A)A．1.0×10－14 B．1.0×10－13C．1.32×10－14 D．1.32×10－15解析：水的離子積只與溫度有關(guān)，與溶液的酸、堿性無關(guān)。常溫下，KW＝1.0×10－14。6．用pH試紙測定某無色溶液的pH時，標準的操作是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732444)(C)A．用pH試紙放入溶液中，觀察其顏色變化，跟標準比色卡比擬B．將溶液倒在pH試紙上，跟標準比色卡比擬C．用枯燥潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，跟標準比色卡比擬D．在試管內(nèi)放入少量溶液，煮沸，把pH試紙放在管口，觀察顏色，跟標準比色卡比擬解析：用pH試紙測量溶液pH時，不得將試紙放入溶液中，以免污染溶液，不能將溶液直接倒在試紙上，以免浪費溶液。7．以下溶液pH一定小于7的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732445)(C)A．等體積的鹽酸與氨水的混合液B．水電離出的c(OH－)＝1×10－10mol/L的溶液C．80℃時的氯化鈉溶液D．c(H＋)＝1×10－3mol/L的酸與c(OH－)＝1×10－3mol/L的堿等體積混合液解析：選項A中，沒有給出鹽酸和氨水的物質(zhì)的量濃度，無法確定其pH的大??；選項B中，溶液既可以是酸性溶液也可以是堿性溶液；選項C中，80℃時，水的Kw大于1×10－14，c(H＋)>10－7mol/L，故pH一定小于7；選項D中沒有給定酸和堿的強弱，混合后溶液的pH無法確定。8．(雙選)以下有關(guān)說法中，不正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732446)(BD)A．水的電離是一個吸熱過程，升高溫度會促進水的電離平衡向電離方向移動B．水的電離受溫度的影響，但溫度改變時，水電離出的離子濃度的乘積是一個定值C．多元弱酸的電離是分步進行的，第二步電離的程度比第一步電離要小得多D．當(dāng)溫度一定時，任何溶液中水電離出的H＋和OH－離子濃度的乘積是一個定值解析：溫度改變時，水的離子積常數(shù)改變。溫度一定時，水的離子積常數(shù)是一個定值，但在酸性或堿性溶液中，水電離出的H＋和OH－離子濃度的乘積不是定值。9．有一學(xué)生甲測某溶液的pH時，他先用蒸餾水潤濕pH試紙，然后用潔凈枯燥的玻璃棒蘸取試樣進行檢測。學(xué)生乙對學(xué)生甲的操作的評價：操作錯誤，測定結(jié)果一定有誤差；學(xué)生丙對學(xué)生甲操作的評價：操作錯誤，但測定結(jié)果不一定有誤差。eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732447)(1)你支持__丙__(填“乙〞或“丙〞)同學(xué)的觀點，原因是__當(dāng)溶液呈中性時，那么不產(chǎn)生誤差；否那么將產(chǎn)生誤差__。(2)假設(shè)用此法分別測定c(H＋)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH，誤差較大的是__鹽酸__溶液，原因是__在稀釋過程中醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生H＋，使得溶液中c(H＋)較鹽酸溶液中c(H＋)大，誤差較小__。(3)只從以下試劑中選擇實驗所需的物品，你__能__(填“能〞或“不能〞)區(qū)分0.1mol·L－1的硫酸和0.01mol·L－1的硫酸。假設(shè)能，簡述操作過程：__用玻璃棒分別蘸取兩種溶液滴在兩張pH試紙上，與標準比色卡比擬其pH，pH較大的為0.01_mol·L－1的硫酸__。A．紫色石蕊試液 B．蒸餾水C．BaCl2溶液 D．pH試紙10．室溫時，0.1mol·L－1的某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離，答復(fù)以下各問題：eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732448)(1)該溶液的pH＝__4__。(2)HA的電離平衡常數(shù)K＝__1×10－7__。(3)升高溫度時，K將__增大__(填“增大〞、“減小〞或“不變〞)，pH將__減小__(填“增大〞、“減小〞或“不變〞)。(4)由HA電離出的c(H＋)約為水電離出的c(H＋)的__106__倍。解析：(1)HA電離出的c(H＋)＝(0.1×0.1%)mol·L－1＝1×10－4mol·L－1，pH＝－lg(1×10－4)＝4；(2)電離平衡常數(shù)K＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)＝eq\f(1×10－4×1×10－4,0.1)＝1×10－7；(3)因HAH＋＋A－，電離過程是吸熱的，所以升高溫度，c(H＋)、c(A－)均增大，那么K增大，而pH減??；(4)c(H＋)HA＝1×10－4mol·L－1，c(H＋)水＝c(OH－)＝eq\f(1×10－14,1×10－4)mol·L－1＝1×10－10mol·L－1，所以c(H＋)HAc(H＋)水＝(1×10－4)(1×10－10)＝106。素能拓展1．25℃的以下溶液中，堿性最強的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732449)(B)A．pH＝11的溶液 B．c(OH－)＝0.12mol·L－1C．1L中含有4gNaOH的溶液 D．c(H＋)＝1×10－10mol·L－1的溶液解析：常溫下，可以根據(jù)pH或c(H＋)比擬溶液的酸堿性，同樣也可以根據(jù)c(OH－)的大小來比擬。A、C、D三個選項中溶液的c(OH－)依次為1×10－3mol·L－1、0.1mol·L－1、1×10－4mol·L－1，所以B中溶液的c(OH－)最大，堿性最強。2．25℃時，在0.01mol·L－1的硫酸溶液中，水電離出的H＋濃度是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732450)(A)A．5×10－13mol·L－1 B．0.02mol·L－1C．1×10－7mol·L－1 D．1×10－12mol·L－1解析：H2SO4電離出的c(H＋)＝0.02mol·L－1，由KW＝1.0×10－14可知c(OH－)＝5×10－13mol·L－1，OH－是由水電離產(chǎn)生的，那么水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝c(OH－)＝5×10－13mol·L－1。3．常溫下，以下各組離子在指定溶液中能大量共存的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732451)(C)A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Na＋B．由水電離出的c(H＋)＝1×10－14mol/L的溶液中：Ca2＋、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)、K＋C．c(H＋)/c(OH－)＝1×1012的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、Al3＋D．c(Fe3＋)＝0.1mol/L的溶液中：K＋、ClO－、SOeq\o\al(2－,4)、SCN－解析：A中Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)、H＋會發(fā)生氧化復(fù)原反響；B項，符合條件的溶液可能是強酸性溶液也可能是強堿性溶液，HCOeq\o\al(－,3)既與H＋反響，又與OH－反響，B錯誤；eq\f(cH＋,cOH－)＝1012的溶液為強酸性溶液，離子可以大量共存；Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，D錯誤。4．以下關(guān)于溶液的酸堿性，說法正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732452)(C)A．pH＝7的溶液是中性B．中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1C．c(H＋)＝c(OH－)的溶液是中性D．在100℃時，純水的pH<7，因此顯酸性解析：A項中運用pH判斷溶液的酸堿性時，用到了水的離子積常數(shù)，它與溫度有關(guān)，但A項未給出溫度，所以錯誤；在中性溶液中，c(H＋)和c(OH－)一定相等，但并不一定c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1，所以B項錯，C項正確；100℃的純水中，雖然pH<7。但c(H＋)＝c(OH－)，還是中性，所以D錯誤。5．25℃時純水的電離度為α1，pH＝2的醋酸溶液中水的電離度為α2，pH＝12的氫氧化鈉溶液中水的電離度為α3。假設(shè)將上述醋酸與氫氧化鈉溶液等體積混合，所得溶液中水的電離度為α4。以下關(guān)系式中正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732453)(A)A．α2＝α3<α4<α1 B．α3＝α2<α1<α4C．α2<α3<α1<α4 D．α1<α2<α3<α4解析：水為極弱的電解質(zhì)，存在電離平衡，酸、堿抑制水的電離，而參加能消耗H＋或OH－的物質(zhì)能促進水的電離，等濃度的H＋和OH－對水的抑制作用相同，所以α2＝α3<α1；而醋酸與NaOH等體積混合后，所得溶液為醋酸、醋酸鈉的混合溶液，溶液呈酸性，對水的電離起抑制作用，但較原醋酸對水的電離的抑制作用弱，所以α2＝α3<α4<α1，A項正確。6．某溫度下，相同pH的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，pH隨溶液體積變化的曲線如下圖。據(jù)圖判斷正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732454)(B)A．Ⅱ為鹽酸稀釋時pH變化曲線B．b點溶液的導(dǎo)電性比c點溶液的導(dǎo)電性強C．a(chǎn)點KW的數(shù)值比c點KW的數(shù)值大D．b點酸溶液的總濃度大于a點酸溶液的總濃度解析：鹽酸是強酸，醋酸是弱酸，根據(jù)弱電解質(zhì)電離的特點，鹽酸加水稀釋比醋酸溶液加水稀釋的pH增大的程度較大，故Ⅰ是鹽酸的，Ⅱ是醋酸溶液的，A錯；b點溶液中的離子濃度大于c點，故b點溶液的導(dǎo)電性強，B對；溫度相同時，KW值相同，C錯；pH相同時，醋酸溶液的濃度大，稀釋相同倍數(shù)后仍是醋酸溶液的濃度大，因此b點酸溶液的濃度小于a點酸溶液的濃度，D錯。7．水的電離平衡曲線如下圖。以下說法正確的選項是eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732455)(C)A．圖中對應(yīng)點的溫度關(guān)系為a>b>cB．純水僅升高溫度，可從a點變到c點C．水的離子積常數(shù)KW數(shù)值大小關(guān)系為b>c>dD．在b點對應(yīng)溫度下，0.5mol/L的H2SO4溶液與1mol/L的KOH溶液等體積混合，充分反響后，所得溶液的pH＝7解析：水的電離是吸熱反響，溫度升高，水的離子積常數(shù)增大，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)得出水的離子積常數(shù)KW數(shù)值大小關(guān)系為b>c>a＝d，溫度關(guān)系為b>c>a＝d，C項正確，A項錯誤；a點和c點的c(OH－)相等，假設(shè)純水僅升高溫度，c(OH－)與c(H＋)都增大，B項錯誤；b點的KW＝1×10－12,0.5mol/L的H2SO4溶液與1mol/L的KOH溶液等體積混合，充分反響后所得溶液顯中性，pH＝6，D項錯誤。8．在某溫度下的水溶液中，c(H＋)＝10xmol/L，c(OH－)＝10ymol/L，x與y的關(guān)系如下圖：eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732456)(1)該溫度下，水的離子積為__10－15__。(2)該溫度下，0.01mol/LNaOH溶液中c(H＋)為__10－13_mol/L__。解析：(1)選取圖像中的一點，如當(dāng)x＝－5時，y＝－10，故水的KW＝10－5·10－10＝10－15。(2)0.01mol/LNaOH溶液中c(OH－)＝10－2mol/L，c(H＋)＝eq\f(KW,cOH－)＝eq\f(10－15,10－2)＝10－13mol/L。9．在水的電離平衡中，c(H＋)和c(OH－)的關(guān)系如下圖：eq\x(導(dǎo)學(xué)號68732457)(1)A點水的離子積為1×10－14，B點水的離子積為__1×10－12__。造成水的離子積變化的原因是__