2020_2021学年高中化学第三章水溶液中的离子平衡2_1水的电离和溶液的酸碱性课时作业含解析新人教版选修4

2020_2021学年高中化学第三章水溶液中的离子平衡2_1水的电离和溶液的酸碱性课时作业含解析新人教版选修4

课时作业12　水的电离和溶液的酸碱性 时间：45分钟　　满分：100分 一、选择题(每小题4分，共48分)‎ ‎1．25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－，下列叙述正确的是(　C　)‎ A．将纯水加热到95 ℃时，Kw变大，pH不变，水仍呈中性 B．向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)增大，Kw变小 C．向纯水中加入少量碳酸钠固体，影响水的电离平衡，c(H＋)减小，Kw不变 D．向纯水中加入醋酸钠固体或盐酸，均可抑制水的电离，Kw不变 解析：本题考查水的电离平衡、水的离子积等知识。水的电离吸热，将纯水加热，电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)均增大，但c(OH－)与c(H＋)仍然相等，故Kw变大，pH变小，水仍呈中性，A项错误；向纯水中加入稀氨水，溶液中c(OH－)增大，水的电离平衡逆向移动，但温度不变，Kw不变，B项错误；向纯水中加入少量Na2CO3固体，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，但Kw不变，C项正确；向纯水中加入醋酸钠时，促进水的电离，D项错误。‎ ‎2．下列说法正确的是(　A　)‎ A．1 mol·L－1的稀硫酸中存在OH－‎ B．Kw随溶液c(H＋)和c(OH－)的变化而改变 C．水的电离只受温度影响，酸碱性对其无影响 D．Kw＝10－14适用于任何温度、任何溶液 解析：任何水溶液中都存在水的电离，故1 mol·L－1的稀硫酸中存在OH－，A正确；水的离子积常数Kw只随温度变化而改变，不随c(H＋)和c(OH－)的变化而改变，B错误；水的电离不仅受温度影响，还受酸碱性的影响，C错误；25 ℃时，Kw为1.0×10－14，改变温度，Kw也会发生变化，D错误。‎ ‎3．25 ℃时，下列溶液的碱性最强的是(　B　)‎ A．pH＝11的溶液 B．c(OH－)＝0.12 mol·L－1的溶液 C．1 L含有4 g NaOH的溶液 D．c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1的溶液 解析：A项，c(OH－)＝10－3 mol·L－1；B项，c(OH－)＝0.12 mol·L－1；C项，c(OH－)＝4 g÷(40 g·mol－1)÷1 L＝0.1 mol·L－1；D项，c(OH－)＝Kw/(1×10－10)＝10－4 mol·L－1。故碱性最强的是B项溶液。‎ ‎4．已知在t1、t2温度下水的电离平衡曲线如图所示，则下列说法中不正确的是(　D　)‎ 6‎ A．t10，则t11.0×10－7 mol·L－1的溶液一定呈酸性 B．c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14的溶液一定呈中性 C．中性溶液中的c(H＋)一定等于1.0×10－7 mol·L－1‎ D．c(H＋)＝c(OH－)的溶液一定是中性溶液 解析：中性溶液中c(OH－)＝c(H＋)。‎ ‎8．下列说法正确的是(　B　)‎ A．25 ℃水的电离常数是1.0×10－14‎ B．中性溶液的c(H＋)＝ C．纯水在100 ℃时，c(H＋)>10－7 mol·L－1，所以此时纯水中c(H＋)>c(OH－)‎ D．pH<7的溶液一定是酸溶液 ‎9．常温下，0.1 mol·L－1某一元酸(HA)溶液中＝10－8，下列叙述正确的是(　B　)‎ A．该一元酸溶液的pH＝1‎ B．该溶液中由水电离出的H＋浓度为c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1‎ C．该溶液中水的离子积常数为1.0×10－22‎ D．在0.1 mol·L－1某一元酸(HA)溶液中，水的电离被促进 解析：由＝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错误；该溶液中由水电离出的c(H＋)水＝c(OH－)＝ mol·L－1＝1.0×10－11 mol·L－1，B正确；常温下，水的离子积Kw＝1.0×10－14，C错误；0.1 mol·L－1 HA溶液中的c(H＋)大于常温下纯水中的c(H＋)，水的电离被抑制，D错误。‎ ‎10．已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a mol·L－1的一元酸HA与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是(　C　)‎ A．a＝b B．混合溶液的pH＝7‎ C．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1‎ D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)‎ 解析：HA和BOH的强弱不确定，所以a＝b时，溶液呈酸性、中性还是碱性不能确定，A错误；只有在25 ℃时，pH＝7的溶液才呈中性，B错误；中性溶液中c(H＋)＝c(OH－‎ 6‎ ‎)，结合温度T时Kw＝c(H＋)·c(OH－)知，c(H＋)＝ mol·L－1时溶液呈中性，C正确；c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)为电荷守恒式，与溶液是否呈中性无关，D错误。‎ ‎11．在100 ℃时，100 mL蒸馏水中c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1，当改变下列条件之一时，c(OH－)仍然等于1×10－6 mol·L－1的是(　B　)‎ ‎①温度降低到25 ℃‎ ‎②加入10－6 mol NaOH固体，保持100 ℃‎ ‎③加入10－6 mol NaCl，保持100 ℃‎ ‎④蒸发掉50 mL水，保持100 ℃‎ A．①②　　　　　　　　　 B．③④‎ C．①③ D．②④‎ 解析：100 ℃时c(OH－)·c(H＋)＝1×10－12 mol2·L－2，而25 ℃时c(OH－)·c(H＋)＝1×10－14 mol2·L－2，c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1；100 mL水中加入10－6 mol NaOH, c(OH－)＝10－5 mol·L－1；蒸馏水中加入NaCl，保持100 ℃，仍符合c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1；蒸发50 mL水，保持100 ℃，c(OH－)·c(H＋)不变，c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1。‎ ‎12．下列四种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比(①②③④)是(　A　)‎ ‎①c(H＋)＝1 mol·L－1的盐酸 ‎②0.1 mol·L－1的盐酸 ‎③0.01 mol·L－1的NaOH溶液 ‎④c(OH－)＝1 mol·L－1的NaOH溶液 A．1101001 B．110－110－1210－14‎ C．14131214 D．141321‎ 解析：此题未指明温度，则按25 ℃时计算，Kw＝1.0×10－14。酸溶液中由水电离出的c(H＋)等于该溶液中的c(OH－)，所以①c(H＋)＝1 mol·L－1，则水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－14mol·L－1；②c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－13mol·L－1。碱溶液中由水电离出的c(H＋)等于该溶液中的c(H＋)，所以③c(OH－)＝0.01 mol·L－1，则水电离出的c(H＋)＝10－12 mol·L－1；④由水电离出的c(H＋)＝10－14 mol·L－1。即四种溶液中由水电离出的c(H＋)之比为10－1410－1310－1210－14＝1101001。‎ 二、非选择题(52分)‎ ‎13．(18分)(1)在常温下的0.05 mol·L－1硫酸溶液中，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，水电离出的c(H＋)＝10－13 mol·L－1，水电离出的c(OH－)＝10－13 mol·L－1。水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，c[Ba(OH)2]＝0.05 mol·L－1。‎ ‎(2)某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则此时c(OH－)为2×10－7mol·L－1。若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 mol·L－1，则溶液中c(OH－)为8×10‎ 6‎ ‎－11mol·L－1，由水电离产生的c(H＋)为8×10－11mol·L－1，此时温度高于(填“高于”、“低于”或“等于”)25 ℃。‎ ‎14．(17分)(1)在某温度下的水溶液中，c(H＋)＝10x mol/L，c(OH－)＝10y mol/L，x与y的关系如图所示：‎ 该温度下，水的离子积为1×10－15。该温度下，0.01 mol/L NaOH溶液中c(H＋)为1×10－13_mol/L。‎ ‎(2)在水的电离平衡中，c(H＋) 和c(OH－)的关系如图所示：‎ ‎①A点水的离子积为1×10－14，B点水的离子积为1×10－12。造成水的离子积变化的原因是水的电离为吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，即水的离子积增大。‎ ‎②100 ℃时，若向水中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？否，盐酸中c(H＋)≠c(OH－)，所以不可能处于B点位置。‎ ‎③100 ℃时，若盐酸中c(H＋)＝5×10－4 mol·L－1，则由水电离产生的c(H＋)＝2×10－9_mol·L－1。‎ ‎15．(8分)已知室温时，0.1 mol·L－1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，回答下列各问题：‎ ‎(1)该溶液的pH＝4；‎ ‎(2)HA的电离平衡常数K＝1×10－7；‎ ‎(3)升高温度时，K增大(填“增大”“减小”或“不变”)，pH减小 6‎ ‎(填“增大”“减小”或“不变”)；‎ ‎(4)由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的106倍。‎ 解析：(1)HA电离出的c(H＋)＝0.1%×0.1 mol·L－1＝1×10－4 mol·L－1，pH＝－lg(1×10－4)＝4；(2)电离平衡常数K＝＝＝1×10－7；(3)因HAH＋＋A－，电离过程是吸热的，所以升高温度c(H＋)、c(A－)均增大，则K增大，而pH减小；(4)c(H＋)HA＝1×10－4 mol·L－1。c(H＋)水＝c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，所以c(H＋)HAc(H＋)水＝(1×10－4)(1×10－10)＝106。‎ ‎16．(9分)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)该学生的操作错误(填“正确”或“错误”)，其理由是该学生测得的pH是稀释后溶液的pH；‎ ‎(2)该操作是否一定有误差？该学生操作错误，但不一定产生误差。因为当原溶液不是中性时，稀释后溶液pH发生了变化，只是弱酸或弱碱溶液变化程度小些；若是中性溶液，稀释不会产生误差；‎ ‎(3)若用此方法分别测定c(OH－)相等的氢氧化钠溶液和氨水的pH，误差较大的是氢氧化钠溶液，原因是稀释过程中，NH3·H2O继续电离出OH－，减弱了因稀释对OH－浓度减小的程度，所以测得氢氧化钠溶液误差较大；‎ ‎(4)只从下列试剂中选择实验所需的试剂，你能否区分0.1 mol·L－1硫酸溶液和0.01 mol·L－1硫酸溶液？能，简述操作过程：用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上，其显示的颜色与标准比色卡对照，pH较大的是0.01_mol·L－1硫酸溶液。‎ 试剂：A.紫色石蕊溶液　B．酚酞溶液　C．甲基橙溶液　D．蒸馏水　E．氯化钡溶液　F．pH试纸 解析：本题主要考查pH试纸的使用、浓度对电离平衡的影响及相关知识的综合应用能力。(1)用pH试纸测量溶液时，pH试纸不能润湿，否则相当于将原溶液稀释。(2)若溶液呈酸性或碱性，稀释必然会造成误差，若溶液呈中性，则不会造成误差。(3)NH3·H2O是弱电解质，加水稀释时，促进它的电离，故对OH－浓度相等的氢氧化钠和氨水溶液来说，加水稀释相同倍数，氨水的pH减小程度小些，误差小些。(4)分别测定这两种硫酸溶液的pH，pH较小的是浓度较大的硫酸溶液，pH较大的是浓度较小的硫酸溶液。‎ 6‎