人教版高中化学选修4练习：第三章第二节第1课时水的电离溶液的酸碱性pH含答案 9页

第三章 水溶液中的离子平衡 第二节 水的电离和溶液的酸碱性 第1课时 水的电离溶液的酸碱性pH ‎1．下列说法中，正确的是(　　)‎ A．在任何条件下，纯水的pH都等于7　　　　　‎ B．在任何条件下，纯水都呈中性 C．在‎95 ℃‎时，纯水的pH大于7‎ D．在‎95 ℃‎时，纯水中H＋的物质的量浓度c(H＋)小于10－7mol·L－1‎ 解析：室温下，纯水的pH才等于7，A错误；任何条件下，纯水中c(H＋)＝c(OH－)，呈中性，B正确；加热能促进水的电离，故‎95 ℃‎时纯水的c(H＋)大于10－7 mol·L－1，pH小于7，C、D错误。‎ 答案：B ‎2．常温下，在0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中，水的离子积是(　　)‎ A．1.0×10－14 B．1.0×10－13‎ C．1.32×10－14 D．1.32×10－15‎ 解析：水的离子积只与温度有关，与溶液的酸、碱性无关。常温下，KW＝1.0×10－14。‎ 答案：A ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．pH<7的溶液一定是酸溶液 B．室温下，pH＝5的溶液和pH＝3的溶液相比，前者c(OH－)是后者的100倍 C．室温下，每1×107个水分子中只有一个水分子发生电离 D．在1 mol·L－1的氨水中，改变外界条件使c(NH)增大，则溶液的pH一定增大 解析：A.溶液显酸碱性的本质为c(H＋)与c(OH－)的相对大小，当c(H＋)>c(OH－)时溶液才呈酸性。例如：在‎100 ℃‎时，KW＝1×10－12，此时pH＝6时为中性，小于7，由于c(H＋)＝c(OH－)仍呈中性，所以不能用pH＝7作为判断溶液酸碱性的标准，当然室温下可以；B.pH＝5，c(OH－)＝1×10－9 mol·L－1，pH＝3，c (OH－)＝1×10－11 mol·L－1，前者c(OH－)是后者的100倍，故B正确；C.室温时，每升水有1×10－7 mol水分子发生电离，即＝55.6 mol水分子中只有1×10－7 mol水分子电离，1×107个水分子中只有个水分子电离，故C错；D.氨水中存在NH3·H2ONH＋OH－平衡，当加NH4Cl晶体时，c(NH)增大，平衡向左移动，c(OH－)减小，pH减小，故D错。‎ 答案：B ‎4．常温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，则该溶液的pH可能是(　　)‎ A．4 B．‎7 C．8 D．11‎ 解析：由题意知水电离产生的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1<1×10－7 mol·L－1，抑制水的电离，可能是酸，也可能是碱，若是酸，c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝3，若是碱，c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝11。‎ 答案：D ‎5．‎25 ℃‎的下列溶液中，碱性最强的是(　　)‎ A．c(OH－)＝10－3mol·L－1的溶液 B．c(OH－)＝0.01 mol·L－1的溶液 C．‎1 L溶液中含有‎4 g NaOH的溶液 D．c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1的溶液 解析：C项中c(OH－)＝＝0.1 mol·L－1， D项中c(OH－)＝ mol·L－1＝10－4 mol·L－1，溶液中c(OH－)越大，其碱性越强。‎ 答案：C ‎6．现有下列物质①‎100 ℃‎纯水；②‎25 ℃‎ 0.1 mol·L－1HCl溶液；③‎25 ℃‎ 0.1 mol·L－1KOH溶液；④‎25 ℃‎ 0.1 mol·L－1Ba(OH)2溶液。‎ ‎(1)这些物质与‎25℃‎纯水相比，能促进水电离的是________(填序号)，能抑制水电离的是________，水电离的c(OH－)等于溶液中c(OH－)的是________，水电离的c(H＋)等于溶液中c(H＋)的是________。‎ ‎(2)从②和③溶液中水的电离度相等，进而可推出的结论是：同一温度下，__________时，水的电离度相等。‎ 解析：水的电离吸热，升温促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；强酸溶液中，由于酸电离出的c(H＋)远大于水电离出的c(H＋)，酸电离的c(H＋)可看成溶液中的c(H＋)，强碱溶液中，由于碱电离的c(OH－)远大于水电离的c(OH－)，碱电离的c(OH－)可看成溶液中的c(OH－)。‎ 答案：(1)①　②③④　①②　①③④　(2)酸溶液中的c(H＋)等于碱溶液中的c(OH－)‎ ‎ (时间：40分钟　满分：100分)‎ 一、选择题(本题包括6个小题，每小题8分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)‎ ‎1．关于水的离子积常数，下列说法不正确的是(　　)‎ A．‎100 ℃‎水中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14‎ B．纯水中，‎25 ℃‎时，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14‎ C．‎25 ℃‎时，任何以水为溶剂的稀溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14‎ D．KW值随温度升高而增大 解析：KW只与温度有关，升高温度，KW增大，‎25 ℃‎时，纯水和任何物质的水溶液中KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。‎ 答案：A ‎2．在‎100 ℃‎时，水的离子积等于1.0×10－12，若该温度下某溶液中的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，则该溶液(　　)‎ A．呈碱性 B．呈酸性 C．呈中性 D．c(H＋)＝c(OH－)‎ 解析：‎100 ℃‎时，该溶液中c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，c(H＋)＜c(OH－)，故该溶液呈碱性。‎ 答案：A ‎3．在一定温度下，向蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中错误的是(　　)‎ A．c(H＋)和c(OH－)的乘积不变 B．促进了水的电离 ‎ C．c(OH－)降低了 D．水电离出的c(H＋)降低了 解析：在水溶液中，温度不变时， c(H＋)和c(OH－)的乘积不变，A项正确； 向蒸馏水中滴入少量盐酸，会使c(H＋)升高， c(OH－‎ ‎)降低，抑制水的电离，所以B项错误，C、D两项正确。‎ 答案：B ‎4．用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是(　　)‎ A．将pH试纸放入溶液中观察其颜色的变化，跟标准比色卡比较 B．将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较 C．用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴到pH试纸上，跟标准比色卡比较 D．在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色变化，跟标准比色卡比较 解析：pH试纸在使用时，只能用玻璃棒蘸取待测液点到pH试纸中央，待试纸变色后，再与标准比色卡比较。‎ 答案：C ‎5．常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为(　　)‎ ‎①1 mol·L－1 的盐酸　②0.1 mol·L－1的盐酸 ‎③0.01 mol·L－1的NaOH A．1∶10∶100 B．0∶1∶12‎ C．14∶13∶12 D．14∶13∶2‎ 解析：①1 mol·L－1的HCl溶液中c(H＋)＝1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－14 mol·L－1，②0.1 mol·L－1的HCl溶液中，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－13 mol·L－1，③0.01 mol·L－1的 NaOH溶液中，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－12 mol·L－1，则三种溶液中由水电离出的氢离子浓度之比为：10－14∶10－13∶10－12＝1∶10∶100。‎ 答案：A ‎6．‎25 ℃‎时，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－18，则下列说法正确的是(　　)‎ A．该溶液的pH一定是9‎ B．该溶液的pH可能为5‎ C．该溶液的pH可能是7‎ D．不会有这样的溶液 解析：该溶液中水提供的c水(OH－)＝c水(H＋)＝1×10－9 mol·L－1。显然远比纯水提供的c(H＋)和c(OH－)小得多，这说明水的电离受到了酸或碱的抑制。若为酸溶液，则酸提供的c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1，pH＝5；若为碱溶液，则碱提供的c(OH－)＝1×10－5 mol·L－1，即pH＝9。‎ 答案：B 二、非选择题(本题包括3个小题，共52分)‎ ‎7．(16分)有一学生甲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。学生乙对学生甲的操作的评价为：操作错误，测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为：操作错误，但测定结果不一定有误差。‎ ‎(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点，原因是___。‎ ‎(2)若用此法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是_________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品，你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L－1的硫酸和0.01 mol·L－1的硫酸。若能，简述操作过程______________________________。‎ ‎①紫色石蕊试液　②酚酞试液　③甲基橙试液　④蒸馏水　⑤BaCl2溶液　⑥pH试纸 解析：本题考查pH试纸的使用，pH试纸使用不能用蒸馏水润湿，若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同：若溶液为中性，则测得结果无误差；若为酸性，测得结果偏大；若为碱性，测得结果偏小。‎ 答案：(1)丙　当溶液呈中性时，则不产生误差，否则将产生误差 ‎(2)盐酸　在稀释过程中，醋酸继续电离产生H＋，使得溶液中c(H＋)较盐酸溶液中c(H＋)大，误差较小 ‎(3)能　用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上，与标准比色卡比较其pH，pH较大的为0.01 mol·L－1的硫酸 ‎8．(12分)已知水在‎25 ℃‎和‎100 ℃‎时，电离平衡曲线如图所示：‎ ‎(1)‎25 ℃‎时水的电离平衡曲线应为______(填“A”或“B”)，请说明理由_______________。‎ ‎(2)下列措施能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)的是________。‎ A．向纯水中投入少量Na2O2‎ B．将水加热煮沸 C．向水中通入CO2‎ D．向水中加入NaCl 解析：(1)水的电离是吸热过程，当温度升高时，促进水的电离，‎ 水的离子积增大，水中c(H＋)、c(OH－)都增大，结合图象中A、B曲线变化情况及c(H＋)、c(OH－)可以判断‎25 ℃‎时水的电离平衡曲线应为A。‎ ‎(2)影响水电离平衡的因素很多。A生成NaOH，使c(OH－)＞c(H＋)；B可促进水的电离，但c(H＋)＝c(OH－)；D对水的电离无影响；C可与水反应生成H2CO3，抑制水的电离，但H2CO3H＋＋HCO，使c(H＋)＞c(OH－)。‎ 答案：(1)A　水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H＋)、c(OH－)小　(2)C ‎9．(24分)某同学为探究KW的影响因素，做了以下实验：‎ ‎(1)查阅资料，不同温度下水的离子积常数。‎ t/℃‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎90‎ ‎100‎ KW/10－14‎ ‎0.134‎ ‎0.292‎ ‎0.681‎ ‎1.01‎ ‎2.92‎ ‎5.47‎ ‎38.0‎ ‎55.0‎ 由此推出：随着温度的升高，KW的值________；水的电离程度________，水的电离平衡向________移动，水的电离过程是________过程。‎ ‎(2)取三只烧杯A、B、C，分别加入适量水，再向B、C烧杯中分别加入适量盐酸和NaOH，并分析下表：‎ 项目 纯水 加少量盐酸 加少量NaOH c(H＋)‎ ‎1.0×10－7‎ mol·L－1‎ 增大 c(OH－)‎ ‎1.0×10－7‎ mol·L－1‎ 增大 c(H＋)和 c(OH－)比较 c(H＋)＝‎ c(OH－)‎ c(H＋)____‎ c(OH－)‎ c(H＋)____‎ c(OH－)‎ 平衡移动方向 不移动 KW值 ‎1.0×10－14‎ 综上所述，可得出如下结论：‎ ‎①温度、________、________均能影响水的电离平衡。‎ ‎②KW只受________的影响，而与其他因素无关。‎ 解析：水的电离是吸热的，在升高温度时，KW增大，在向水中加入酸或碱时，c(H＋)或c(OH－)增大，抑制水的电离，但溶液中只要温度不变，KW不变。‎ 答案：(1)增大　增大　右　吸热　(2)减小　 减小　 ＞　 ＜　 向左　 向左　 1.0×10－14　 1.0×10－14　①酸　 碱　　②温度