2020-2021高中化学人教版选修4课后习题：第三章 第二节 第1课时 水的电离和溶液的酸碱性

第二节水的电离和溶液的酸碱性第1课时水的电离和溶液的酸碱性基础巩固1常温下,在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中,水的离子积是()A.1.0×10-14B.1.0×10-13C.1.32×10-14D.1.32×10-15答案:A2纯水在80 ℃时的pH()A.等于7B.大于7C.小于7D.无法确定答案:C325 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH-ΔH>0,下列叙述正确的是()A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,K W不变C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低D.将水加热,K W增大,pH不变答案:B4常温下,在0.01 mol·L-1 H2SO4溶液中,水电离出的氢离子浓度是()A.5×10-13 mol·L-1B.0.02 mol·L-1C.1×10-7 mol·L-1D.1×10-12 mol·L-1答案:A5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是K W=c(H+)·c(OH-),所以K W随溶液H+和OH-浓度的变化而变化B.水的离子积常数K W与水的电离常数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,随着温度的变化而变化D.水的离子积常数K W与水的电离常数K电离是两个没有任何关系的物理量解析:水的离子积常数K W=K电离·c(H2O),一定温度下K电离和c(H2O)都是不变的常数,所以K W仅仅是温度的函数。

水的离子积常数的表达式是K W=c(H+)·c(OH-),只要温度一定,K W是常数,溶液中H+的浓度变大,OH-的浓度就变小,反之亦然。

答案:C6下列说法正确的是()A.水的电离方程式:H2O H++OH-B.升高温度,水的电离程度增大C.在NaOH溶液中没有H+D.在HCl溶液中没有OH-解析:水是极弱电解质,只有少部分电离,应用“”表示,故A错误;水的电离是吸热的,所以升高温度,电离程度增大,B正确;在NaOH溶液中c(OH-)>c(H+),在HCl溶液中c(OH-)<c(H+),在酸碱溶液中都存在H+和OH-,所以C、D项错误。

答案:B7将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是()A.水的离子积变大,pH变小,呈酸性B.水的离子积不变,pH不变,呈中性C.水的离子积变小,pH变大,呈碱性D.水的离子积变大,pH变小,呈中性解析:升高温度,水的电离平衡右移,电离程度增大,c(H+)和c(OH-)同时增大,K W增大,但由于c(H+)和c(OH-)始终保持相等,故仍呈中性。

答案:D8在100 ℃时,水的离子积为1×10-12,若该温度下某溶液中的H+浓度为1×10-7 mol·L-1,则该溶液()A.呈碱性B.呈酸性C.呈中性D.c(OH-)=10c(H+)解析:在100℃时,水的离子积为1×10-12,则纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol·L-1,该溶液中c(H+)=1×10-7mol·L-1,则该溶液中c(OH-)=1×10-5mol·L-1,c(OH-)=100c(H+)。

答案:A9关于pH的测定,下列说法正确的是()A.pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿B.用广泛pH试纸测得某盐酸的pH=2.3C.利用酸碱指示剂可以测溶液的pHD.pH计是精确测定溶液pH的仪器解析:pH试纸在使用之前不能用水润湿,如果用水润湿则会使酸性、碱性溶液中的c(H+)发生变化,造成误差,故A项错误;广泛pH试纸可以识别的pH差值为1,所以用广泛pH试纸测出的值是整数,故B项错误;酸、碱指示剂只能判断溶液的酸碱性,无法测其pH,故C项错误;pH计能精确到0.1个pH单位,可以精确测定溶液的pH,故D项正确。

答案:D10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+、N、Cl-B.K+、Na+、Cl-、NC.K+、Na+、Cl-、AlD.K+、N、S、N解析:溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1,溶液的pH为0或14,在这两种情况下均存在的离子组则一定可以大量共存。

在A项中A与OH-不能大量共存,在C项中Al与H+不能大量共存,在D项中N与OH-不能大量共存,所以一定能够大量共存的离子组为B项。

答案:B11下列说法正确的是()A.强碱的水溶液中不存在H+B.pH=0的溶液是酸性最强的溶液C.在温度不变时,水溶液中c(H+) 和c(OH-)不能同时增大D.某温度下,纯水中c(H+)=2×10-7 mol·L-1,其呈酸性解析:在酸性或碱性水溶液中均存在H+和OH-,所以A错误;pH=0的溶液中c(H+)=1.0mol·L-1,并不是酸性最强的溶液,只是c(H+)>1.0mol·L-1的溶液用pH表示酸性强弱不方便,故B错误;温度一定时,K W=c(H+)·c(OH-)是一个定值,c(H+)和c(OH-)二者不能同时增大,故C对;纯水中,c(H+)=c(OH-),呈中性,所以D错误。

答案:C12现有下列物质①100 ℃的纯水②25 ℃0.1 mol·L-1 HCl溶液③25 ℃0.1 mol·L-1 KOH溶液④25 ℃0.1 mol·L-1 Ba(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,下同),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溶液中水的电离程度相等,进而可推出的结论是:同一温度下,时,水的电离程度相等。

答案:(1)①②③④①②①③④(2)酸溶液中的c(H+)等于碱溶液中的c(OH-)13某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时溶液的c(OH-)是mol·L-1,这种水显(填“酸”“碱”或“中”)性,其理由是;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6 mol·L-1,则c(OH-)=mol·L-1。

解析:此温度时,水电离的c(OH-)=c(H+)=2×10-7mol·L-1,则K W=2×10-7×2×10-7=4×10-14;当c(H+)=5.0×10-6mol·L-1时,c(OH-)==8×10-9mol·L-1。

答案:2.0×10-7中c(H+)=c(OH-)8×10-9能力提升1100 ℃时向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH=2,下列叙述不正确的是()A.此时水的离子积K W=1.0×10-12B.溶液中水电离出的c(H+)=1.0×10-10mol·L-1C.水的离子积随温度升高而增大D.c(H+)<c(S)解析:电离是吸热的,所以在100℃时水的离子积常数=1.0×10-12,故A正确;硫酸氢钠能电离出氢离子,抑制水的电离。

根据pH=2可知,溶液中OH-浓度是1.0×10-10mol·L-1,则由水电离出的c(H+)=1.0×10-10mol·L-1,故B正确;水的电离度随温度升高而增大,故C正确;由于NaHSO4电离出的c(H+)与c(S)相同,而水电离出少量H+,所以c(H+)略大于c(S),故D错误。

答案:D2下列叙述正确的是()A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)·c(OH-)=1×10-14B.c(H+)=1×10-7mol·L-1的溶液一定是中性溶液C.0.2 mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱解析:K W=c(H+)·c(OH-),且K W只与温度有关,所以,在常温下,纯水,酸性、碱性或中性稀溶液,其K W=1×10-14;在温度不确定时,中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7mol·L-1;0.2mol·L-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1mol·L-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1mol·L-1CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;当c(H+)或c(OH-)大于1mol·L-1时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,所以,当c(H+)或c(OH-)大于1mol·L-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。

答案:A3水的电离平衡曲线如下图所示,下列说法不正确的是()A.图中五点K W间的关系:B>C>A=D=EB.若从A点到D点,可采用:温度不变在水中加入少量的酸C.若从A点到C点,可采用:温度不变在水中加入适量的NH4Cl固体D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后,溶液呈中性解析:K W=c(H+)·c(OH-),根据图像上五点的坐标,得出K W值的大小关系为B>C>A=D=E,A项正确;A、D点为恒温条件,且D点的c(H+)大,由比较可知溶液中加入了酸,B项正确;A点为25℃条件,C点脱离了该温度下平衡曲线,由A点到C点一定是升温,且保证c(H+)=c(OH-),温度不变在水中加NH4Cl固体不可能实现,故C项错误;B点时K W=1.0×10-12,该温度下pH=2的H2SO4溶液中c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,该温度下pH=10的KOH溶液中,c(OH-)==1.0×10-2mol·L-1,二者等体积混合,恰好完全反应,溶液呈中性,D项正确。