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- 2021-07-02 发布
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第一课时 水的电离
课后提能 层级练
1.下列微粒或条件不能使水的电离平衡发生移动的是( )
A.HSO B.升温
C.Na+ D.OH-
解析:选C 酸、碱均抑制水的电离,而能水解的弱酸根离子或弱碱的阳离子促进水的电离。A中HSO电离出H+使溶液显酸性抑制水的电离; D中OH-抑制水的电离;B中升高温度,促进水的电离;C中Na+对水的电离无影响。
2.下列说法正确的是( )
A.HCl溶液中无OH-
B.NaOH溶液中无H+
C.NaCl溶液中既无OH-也无H+
D.常温下,任何物质的水溶液中都有H+和OH-,且Kw=1×10-14
解析:选D 任何水溶液中均存在H+和OH-,且常温下,溶液中c(H+)·c(OH-)=1×10-14。
3.如果25 ℃时Kw=1×10-14,t ℃(t>25)时Kw=1×10-12,这说明( )
A.t ℃时水的电离程度较大
B.前者c(H+)较后者大
C.水的电离过程是一个放热过程
D.Kw和T(温度)无直接关系
解析:选A t ℃的Kw大于25 ℃的Kw,说明升高温度,水的电离程度增大,Kw增大,即水的电离是一个吸热过程。
4.25 ℃时,把1 mL 0.1 mol·L-1的H2SO4加水稀释制成2 L溶液,在此溶液中由水电离产生的H+,接近于( )
A.1×10-4 mol·L-1 B.1×10-8 mol·L-1
C.1×10-11 mol·L-1 D.1×10-10 mol·L-1
解析:选D 水中加酸或碱时,水的电离平衡向逆反应方向移动,通常电离产生的c(H+)<1×10-7 mol·L-1,故选项A错误;当溶液稀释为2 L时,硫酸电离产生的c(H+)为1×10-4 mol·L-1。设水电离产生的c(H+)为x mol·L-1,则水电离产生的c(OH-)也为x mol·L-1。c(H+)·c(OH-)=(x+1×10-4)·x=1×10-14,由于x≪1×10-4,x+1×10-4≈1×10-4,解得x≈1×10-10 mol·L-1。
5.在相同温度下,0.01 mol·L-1NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比,下列说法正确的是( )
6
A.由水电离出的c(H+)相等
B.由水电离出的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1
C.由水电离出的c(OH-)都是0.01 mol·L-1
D.两者都促进了水的电离
解析:选A 温度一定,溶液中存在离子积常数,0.01 mol·L-1NaOH溶液中水电离出的c(H+)水= mol·L-1,0.01 mol·L-1的盐酸溶液中水电离出的c(H+)水=c(OH-)水= mol·L-1,所以由水电离出的c(H+)相等,A正确;温度不一定是常温下,离子积常数不一定是10-14,计算出的水电离出的c(H+)不一定是1.0×10-12 mol·L-1,B错误;水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相同,温度不知,水电离出的c(H+)水=c(OH-)水= mol·L-1,C错误;酸、碱均抑制水的电离,D错误。
6.室温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)等于10-10 mol·L-1,该溶液的溶质不可能是( )
A.NaHSO4 B.NaCl
C.HCl D.Ba(OH)2
解析:选B 此时c(H+)小于常温下纯水电离产生的c(H+),说明水的电离受到了抑制,NaHSO4、HCl、Ba(OH)2对水的电离都起抑制作用。
7.(1)某温度(t ℃)时,水的Kw=1×10-12,则该温度________(填“>”“<”或“=”)25 ℃,其理由是____________________________________。
(2)该温度下,在c(H+)=1×10-7 mol/L的NaOH溶液中,由水电离出的c(OH-)=________ mol/L。
解析:(1)升高温度,Kw增大,现Kw=1×10-12>1×10-14,因此温度高于25 ℃。
(2)NaOH溶液中由水电离出来的c(OH-)等于溶液中c(H+),即为1×10-7 mol·L-1。
答案:(1)> 升温促进水电离,Kw增大
(2)1×10-7
8.温度t ℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1,c(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=12,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数Kw=________。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为________,该NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为________。
(3)给该NaOH溶液加热,pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
解析:(1)Kw=c(H+)·c(OH-)=10-a·10-b=10-(a+b)=10-12。
(2)c(NaOH)=c(OH-)=10-b mol·L-1;该溶液中c(H+)=10-a mol·L-1
6
,NaOH溶液中的H+全是水电离的,c(H+)水电离=c(OH-)水电离=10-a mol·L-1。
(3)温度升高时,Kw变大,而c(H+)=,所以c(H+)变大,pH变小。
答案:(1)10-12
(2)10-b mol·L-1 10-a mol·L-1
(3)变小
1.室温下,若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是( )
A.Al3+、Na+、NO、Cl- B.K+、Na+、Cl-、NO
C.K+、Na+、Cl-、AlO D.K+、NH、SO、NO
解析:选B 溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,溶液的pH为0或14,则在这两种情况下不与OH-或H+反应的离子组一定可以大量共存。A选项中Al3+与OH-不能大量共存;C选项中AlO与H+不能大量共存;D选项中NH与OH-不能大量共存;所以一定能够共存的离子组为B选项。
2.(2019·南平高二检测)下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是( )
A.因为水的离子积常数的表达式为Kw=c(H+)·c(OH-),所以Kw随溶液中H+和OH-浓度的变化而变化
B.水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量
C.水的离子积常数仅仅是温度的函数,随温度的变化而变化
D.水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量
解析:选C 水的离子积常数的表达式Kw=K电离·c(H2O),一定温度下K电离和c(H2O)都是常数,所以Kw仅仅是温度的函数,水的离子积常数的表达式是Kw=c(H+)·c(OH-),但是只要温度一定,Kw就是常数,溶液中H+浓度变大,OH-的浓度就变小,反之亦然。
3.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( )
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:选B 100 ℃时Kw=c(OH-)·c(H+)=1×10-12,而25 ℃时Kw=c(OH-)·c(H+)=1×10-14,c(OH-)=1×10-7 mol·L-1;100 mL水中加入10-6 mol NaOH,由NaOH电离出的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
6
-1。
4.25 ℃时,在等体积的:①0.5 mol/L的H2SO4溶液中 ②0.05 mol/L Ba(OH)2溶液中 ③1 mol/L NaCl溶液中 ④纯水中,发生电离的水的物质的量之比是( )
A.1∶10∶107∶107 B.107∶107∶1∶1
C.107∶106∶2∶2 D.107∶106∶2×107∶2
解析:选A 25 ℃时,0.5 mol/L H2SO4溶液中c(H+)=1 mol/L,由水电离出的c(H+)水=10-14 mol/L,0.05 mol/L Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1 mol/L,由水电离出的c(H+)水=10-13 mol/L,NaCl和纯水中由水电离出的c(H+)水均为10-7 mol/L。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H+)(即电离水的物质的量)之比为10-14∶10-13∶10-7∶10-7=1∶10∶107∶107。
5.(2019·福建莆田高二检测)一定温度下,用水稀释0.1 mol/L的一元弱酸HA,随稀释进行,下列数值一定增大的是(Kw表示水的离子积,Ka表示HA的电离常数)( )
A.Kw B.
C. D.c(OH-)
解析:选D 温度不变,Kw不变,A不合题意;根据Ka=,推出==,加水稀释时,HA电离程度增大,n(HA)减小,n(A-)增大,则减小,B、C不合题意;加水稀释HA电离程度增大,但是c(H+)减小,由Kw不变,可知c(OH-)增大,D符合题意。
6.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( )
A.t10,则t1
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