2024-2025學年高中化學第三章水溶液中的離子平衡2-1水的電離和溶液的酸堿性課時作業(yè)含解析新人教版選修4

PAGEPAGE6課時作業(yè)12水的電離和溶液的酸堿性時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1．25℃時，水的電離達到平衡：H2OH＋＋OH－，下列敘述正確的是(C)A．將純水加熱到95℃時，Kw變大，pH不變，水仍呈中性B．向純水中加入稀氨水，平衡逆向移動，c(OH－)增大，Kw變小C．向純水中加入少量碳酸鈉固體，影響水的電離平衡，c(H＋)減小，Kw不變D．向純水中加入醋酸鈉固體或鹽酸，均可抑制水的電離，Kw不變解析：本題考查水的電離平衡、水的離子積等學問。水的電離吸熱，將純水加熱，電離平衡正向移動，c(H＋)、c(OH－)均增大，但c(OH－)與c(H＋)仍舊相等，故Kw變大，pH變小，水仍呈中性，A項錯誤；向純水中加入稀氨水，溶液中c(OH－)增大，水的電離平衡逆向移動，但溫度不變，Kw不變，B項錯誤；向純水中加入少量Na2CO3固體，溶液中c(H＋)減小，水的電離平衡正向移動，但Kw不變，C項正確；向純水中加入醋酸鈉時，促進水的電離，D項錯誤。2．下列說法正確的是(A)A．1mol·L－1的稀硫酸中存在OH－B．Kw隨溶液c(H＋)和c(OH－)的變更而變更C．水的電離只受溫度影響，酸堿性對其無影響D．Kw＝10－14適用于任何溫度、任何溶液解析：任何水溶液中都存在水的電離，故1mol·L－1的稀硫酸中存在OH－，A正確；水的離子積常數(shù)Kw只隨溫度變更而變更，不隨c(H＋)和c(OH－)的變更而變更，B錯誤；水的電離不僅受溫度影響，還受酸堿性的影響，C錯誤；25℃時，Kw為1.0×10－14，變更溫度，Kw也會發(fā)生變更，D錯誤。3．25℃時，下列溶液的堿性最強的是(B)A．pH＝11的溶液B．c(OH－)＝0.12mol·L－1的溶液C．1L含有4gNaOH的溶液D．c(H＋)＝1×10－10mol·L－1的溶液解析：A項，c(OH－)＝10－3mol·L－1；B項，c(OH－)＝0.12mol·L－1；C項，c(OH－)＝4g÷(40g·mol－1)÷1L＝0.1mol·L－1；D項，c(OH－)＝Kw/(1×10－10)＝10－4mol·L－1。故堿性最強的是B項溶液。4．已知在t1、t2溫度下水的電離平衡曲線如圖所示，則下列說法中不正確的是(D)A．t1<t2B．肯定溫度下，變更水溶液中c(H＋)或c(OH－)的濃度，Kw不會發(fā)生變更C．t2溫度pH為2的HCl溶液中，水電離出的c(H＋)＝1×10－10mol·L－1D．將t1溫度下0.1mol·L－1的鹽酸稀釋，溶液中全部離子的濃度均相應減小解析：由圖像中數(shù)據(jù)可計算出：t1時，Kw＝1.0×10－14，t2時，Kw＝1.0×10－12，結合H2OH＋＋OH－ΔH>0，則t1<t2，A正確；Kw只與水溶液的溫度有關，因此變更水溶液中的c(H＋)和c(OH－)，Kw不變更，B正確；t2時，pH＝2的鹽酸中，水電離的c(H＋)＝c(OH－)＝eq\f(1×10－12,1×10－2)mol·L－1＝1×10－10mol·L－1，C正確；t1溫度下，0.1mol·L－1的鹽酸稀釋，c(H＋)、c(Cl－)減小，c(OH－)增大，D錯誤。5．下列說法正確的是(C)A．pH＝0的溶液不存在B．運用廣范pH試紙測得某溶液的pH＝3.5C．中性溶液的pH不肯定等于7D．酸或堿溶液稀釋時，溶液的pH均減小解析：由pH＝－lgc(H＋)知，pH＝0時，c(H＋)＝1mol/L，A錯誤；廣范pH試紙測得溶液的pH只能取整數(shù)，B錯誤；100℃時，中性溶液的pH<7，C正確；酸溶液稀釋時，溶液的pH增大，D錯誤。6．下列說法正確的是(B)A．pH<7的溶液肯定是酸溶液B．室溫下，pH＝5的溶液和pH＝3的溶液相比，前者c(OH－)是后者的100倍C．室溫下，每1×107個水分子中只有一個水分子發(fā)生電離D．在1mol/L的氨水中，變更外界條件使c(NHeq\o\al(＋,4))增大，則溶液的pH肯定增大解析：推斷溶液酸堿性的依據(jù)是c(H＋)和c(OH－)的相對大小，如在100℃時，Kw＝1×10－12，此時pH＝6<7，但c(H＋)＝c(OH－)而呈中性，所以不能用pH＝7作為推斷溶液酸堿性的標準；pH＝5的溶液中，c(OH－)＝10－9mol/L，pH＝3的溶液中，c(OH－)＝10－11mol/L，前者的c(OH－)是后者的100倍，B正確；室溫時，每升水中有1×10－7mol水分子發(fā)生電離，即eq\f(1000g,18g/mol)＝55.6mol水分子中只有1×10－7mol水分子電離，1×107個水分子中只有eq\f(1,55.6)個水分子電離，故C錯；在氨水中存在平衡NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，當加NH4Cl晶體時c(NHeq\o\al(＋,4))增大，平衡向左移動，c(OH－)減小，pH減小，D不正確。故正確答案為B。7．下列說法正確的是(D)A．c(H＋)>1.0×10－7mol·L－1的溶液肯定呈酸性B．c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14的溶液肯定呈中性C．中性溶液中的c(H＋)肯定等于1.0×10－7mol·L－1D．c(H＋)＝c(OH－)的溶液肯定是中性溶液解析：中性溶液中c(OH－)＝c(H＋)。8．下列說法正確的是(B)A．25℃水的電離常數(shù)是1.0×10－14B．中性溶液的c(H＋)＝eq\r(Kw)C．純水在100℃時，c(H＋)>10－7mol·L－1，所以此時純水中c(H＋)>c(OH－)D．pH<7的溶液肯定是酸溶液9．常溫下，0.1mol·L－1某一元酸(HA)溶液中eq\f(cOH－,cH＋)＝10－8，下列敘述正確的是(B)A．該一元酸溶液的pH＝1B．該溶液中由水電離出的H＋濃度為c(H＋)＝1.0×10－11mol·L－1C．該溶液中水的離子積常數(shù)為1.0×10－22D．在0.1mol·L－1某一元酸(HA)溶液中，水的電離被促進解析：由eq\f(cOH－,cH＋)＝10－8和Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14推知，c(H＋)＝1.0×10－3mol·L－1，pH＝3，A錯誤；該溶液中由水電離出的c(H＋)水＝c(OH－)＝eq\f(1.0×10－14,1.0×10－3)mol·L－1＝1.0×10－11mol·L－1，B正確；常溫下，水的離子積Kw＝1.0×10－14，C錯誤；0.1mol·L－1HA溶液中的c(H＋)大于常溫下純水中的c(H＋)，水的電離被抑制，D錯誤。10．已知溫度T時水的離子積常數(shù)為Kw，該溫度下，將濃度為amol·L－1的一元酸HA與bmol·L－1的一元堿BOH等體積混合，可判定該溶液呈中性的依據(jù)是(C)A．a＝bB．混合溶液的pH＝7C．混合溶液中，c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)解析：HA和BOH的強弱不確定，所以a＝b時，溶液呈酸性、中性還是堿性不能確定，A錯誤；只有在25℃時，pH＝7的溶液才呈中性，B錯誤；中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)，結合溫度T時Kw＝c(H＋)·c(OH－)知，c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1時溶液呈中性，C正確；c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)為電荷守恒式，與溶液是否呈中性無關，D錯誤。11．在100℃時，100mL蒸餾水中c(OH－)＝1×10－6mol·L－1，當變更下列條件之一時，c(OH－)仍舊等于1×10－6mol·L－1的是(B)①溫度降低到25℃②加入10－6molNaOH固體，保持100℃③加入10－6molNaCl，保持100℃④蒸發(fā)掉50mL水，保持100℃A．①② B．③④C．①③ D．②④解析：100℃時c(OH－)·c(H＋)＝1×10－12mol2·L－2，而25℃時c(OH－)·c(H＋)＝1×10－14mol2·L－2，c(OH－)＝1×10－7mol·L－1；100mL水中加入10－6molNaOH,c(OH－)＝10－5mol·L－1；蒸餾水中加入NaCl，保持100℃，仍符合c(OH－)＝1×10－6mol·L－1；蒸發(fā)50mL水，保持100℃，c(OH－)·c(H＋)不變，c(OH－)＝1×10－6mol·L－1。12．下列四種溶液中，由水電離出的氫離子濃度之比(①②③④)是(A)①c(H＋)＝1mol·L－1的鹽酸②0.1mol·L－1的鹽酸③0.01mol·L－1的NaOH溶液④c(OH－)＝1mol·L－1的NaOH溶液A．1101001 B．110－110－1210－14C．14131214 D．141321解析：此題未指明溫度，則按25℃時計算，Kw＝1.0×10－14。酸溶液中由水電離出的c(H＋)等于該溶液中的c(OH－)，所以①c(H＋)＝1mol·L－1，則水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－14mol·L－1；②c(H＋)＝0.1mol·L－1，則由水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－13mol·L－1。堿溶液中由水電離出的c(H＋)等于該溶液中的c(H＋)，所以③c(OH－)＝0.01mol·L－1，則水電離出的c(H＋)＝10－12mol·L－1；④由水電離出的c(H＋)＝10－14mol·L－1。即四種溶液中由水電離出的c(H＋)之比為10－1410－1310－1210－14＝1101001。二、非選擇題(52分)13．(18分)(1)在常溫下的0.05mol·L－1硫酸溶液中，c(H＋)＝0.1mol·L－1，水電離出的c(H＋)＝10－13mol·L－1，水電離出的c(OH－)＝10－13mol·L－1。水電離出的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的Ba(OH)2溶液中，c(OH－)＝0.1mol·L－1，c[Ba(OH)2]＝0.05mol·L－1。(2)某溫度下，純水的c(H＋)＝2×10－7mol·L－1，則此時c(OH－)為2×10－7mol·L－1。若溫度不變，滴入稀鹽酸使c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，則溶液中c(OH－)為8×10－11mol·L－1，由水電離產生的c(H＋)為8×10－11mol·L－1，此時溫度高于(填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。14．(17分)(1)在某溫度下的水溶液中，c(H＋)＝10xmol/L，c(OH－)＝10ymol/L，x與y的關系如圖所示：該溫度下，水的離子積為1×10－15。該溫度下，0.01mol/LNaOH溶液中c(H＋)為1×10－13_mol/L。(2)在水的電離平衡中，c(H＋)和c(OH－)的關系如圖所示：①A點水的離子積為1×10－14，B點水的離子積為1×10－12。造成水的離子積變更的緣由是水的電離為吸熱過程，溫度上升，水的電離程度增大，即水的離子積增大。②100℃時，若向水中滴加鹽酸，能否使體系處于B點位置？為什么？否，鹽酸中c(H＋)≠c(OH－)，所以不行能處于B點位置。③100℃時，若鹽酸中c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，則由水電離產生的c(H＋)＝2×10－9_mol·L－1。15．(8分)已知室溫時，0.1mol·L－1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離，回答下列各問題：(1)該溶液的pH＝4；(2)HA的電離平衡常數(shù)K＝1×10－7；(3)上升溫度時，K增大(填“增大”“減小”或“不變”)，pH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%×0.1mol·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，所以上升溫度c(H＋)、c(A－)均增大，則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。16．(9分)有一學生在試驗室測某溶液的pH，試驗時，他先用蒸餾水潤濕pH試紙，然后用干凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進行檢測。(1)該學生的操作錯誤(填“正確”或“錯誤”)，其理由是該學生測得的pH是稀釋后溶液的pH；(2)該操作是否肯定有誤差？該學生操作錯誤，但不肯定產生誤差。因為當原溶液不是中性時，稀釋后溶液pH發(fā)生了變更，只是弱酸或弱堿溶液變更程度小些；若是中性溶液，稀釋不會產生誤差；(3)若用此方法分別測定c(OH－)相等的氫氧化鈉溶液和氨水的pH，誤差較大的是氫氧化鈉溶液，緣由是稀釋過程中，NH3·H2O接著電離出OH－，減弱了因稀釋對OH－濃度減小的程度，所以測得氫氧化鈉溶液誤差較大；(4)只從下列試劑中選擇試驗所需的試劑，你能否區(qū)分0.1mol·L－1硫酸溶液和0.01mol·L－1硫酸溶液？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，其顯示的顏色與標準比色卡比照，pH較大的是0.01_m