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1、3-2-1水的電離 溶液的酸堿性與pH
一、選擇題(每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)
1.下列物質(zhì)溶于水時(shí),會(huì)使水的電離平衡逆向移動(dòng)的是( )
A.NaCl B.NaOH
C.鹽酸 D.葡萄糖
【解析】 向水中加入NaOH或鹽酸,會(huì)增大溶液中的c(OH-)或c(H+),從而使水的電離平衡:H2OH++OH-,向左移動(dòng)。
【答案】 BC
2.在廚房里對(duì)水進(jìn)行下列操作,能促進(jìn)水的電離的是( )
A.加入少量酒精
B.加入少量食醋
C.把水放入冰箱中使其降溫至1℃
D.把水加熱至沸騰
【解析】 A項(xiàng)加入少量酒精,因?yàn)榫凭欠请娊赓|(zhì),不能電離出離
2、子,因此水的電離不受影響,不合題意;B項(xiàng)加入食醋,其中含CH3COOH,CH3COOH電離出H+,抑制H2O的電離,不合題意;C項(xiàng)把水放入冰箱中使其降溫,因電離是吸熱的,故降溫抑制水的電離,不合題意;D項(xiàng)對(duì)水加熱,升溫促進(jìn)水的電離,正確。
【答案】 D
3.常溫下,0.1mol·L-1的NaOH溶液中由水電離出的OH-的物質(zhì)的量濃度為( )
A.0.1mol·L-1 B.1×10-13mol·L-1
C.1.0×10-7mol·L-1 D.無(wú)法確定
【解析】 NaOH為強(qiáng)堿,在水溶液中完全電離為Na+和OH-,水電離出的OH-很少,可以忽略不計(jì),所以0.1mol·L-1的N
3、aOH溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,則由水電離出的OH-的物質(zhì)的量濃度=c(H+)===1.0×10-13mol·L-1。
【答案】 B
4.(2011·青州高二月考)純水在80℃時(shí)的pH( )
A.等于7 B.大于7
C.小于7 D.無(wú)法確定
【解析】 升溫,水的電離程度增加,H2O電離出的c(H+)增加,pH應(yīng)小于7。
【答案】 C
5.下列說(shuō)法正確的是( )
A.6mol·L-1的H2SO4溶液中存在OH-
B.因?yàn)樗碾x子積常數(shù)的表達(dá)式是KW=c(H+)·c(OH-),所以KW隨溶液中的c(H+)和c(OH-)的變化而變化
C.水的電離方程式
4、是:H2O===H++OH-
D.KW=1.0×10-14適用于任何溫度、任何溶液
【解析】 溶液中存在H2OH++OH-,必然存在OH-,A正確。KW隨溫度變化而變化,B錯(cuò);H2O的電離方程式應(yīng)為“”,C錯(cuò);KW=1.0×10-14適用于室溫下,電解質(zhì)的稀溶液中,D錯(cuò)誤。
【答案】 A
6.用pH試紙測(cè)定某無(wú)色溶液的pH時(shí),規(guī)范的操作是( )
A.用pH試紙放入溶液中,觀察其顏色變化,跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較
B.將溶液倒在pH試紙上跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較
C.用干燥潔凈的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH試紙上,跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較
D.在試管內(nèi)放入少量溶液,煮沸,把pH試紙放在管口,觀察顏
5、色,跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較
【解析】 用pH試紙測(cè)量溶液pH時(shí),不得將試紙放入溶液中,以免污染溶液,不能將溶液直接倒在試紙上,以免浪費(fèi)溶液。
【答案】 C
7.下列說(shuō)法正確的是( )
A.c(H+)>1.0×10-7mol·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1.0×10-7mol·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+)。
【答案】 D
8.常溫下某溶液中由水電離出的c(H+)為1.0×10-12mol·L-1,下列說(shuō)法正確的是
6、( )
A.一定是酸的溶液
B.一定是堿的溶液
C.一定是堿性溶液
D.可能是酸性溶液也可能是堿性溶液
【解析】 常溫下水電離出的c(H+)為1.0×10-12mol·L-1<1.0 ×10-7mol·L-1,說(shuō)明抑制了水的電離,可能是加入了OH-或H+,所以溶液可能是堿性溶液,也可能是酸性溶液。
【答案】 D
9.25℃,0.01mol·L-1的H2SO4溶液中,水電離出的c(H+)是( )
A.0.01mol·L-1 B.0.02mol·L-1
C.1.0×10-12mol·L-1 D.5.0×10-13mol·L-1
【解析】 水電離出OH-的同時(shí)也電離出
7、等量的H+。0.01mol·L-1的H2SO4溶液中c(H+)=0.02mol·L-1=2×10-2mol·L-1。c(OH-)===5.0×10-13mol·L-1。
【答案】 D
10.對(duì)室溫下pH相同、體積相同的醋酸溶液和鹽酸分別采取下列措施,有關(guān)敘述正確的是( )
A.加適量的醋酸鈉晶體后,兩溶液的pH均增大
B.使溫度都升高20℃后,兩溶液的pH均不變
C.加水稀釋2倍后,兩溶液的pH均減小
D.加足量的鋅充分反應(yīng)后,兩溶液中產(chǎn)生的氫氣一樣多
【解析】 加入CH3COONa,醋酸的電離平衡左移,c(H+)減小,pH增大,鹽酸與CH3COONa反應(yīng)生成CH3COOH,c
8、(H+)減小,pH增大,A正確。升溫,CH3COOH電離程度增大,c(H+)增大,pH應(yīng)減小,B錯(cuò);加水稀釋,pH均增大,C錯(cuò);加入Zn,CH3COOH產(chǎn)生的H2多,D錯(cuò)。
【答案】 A
11.在相同溫度下,0.01mol/L NaOH溶液和0.01mol/L的鹽酸相比,下列說(shuō)法正確的是( )
A.由水電離出的c(H+)相等
B.由水電離出的c(H+)都是1.0×10-12mol/L
C.由水電離出的c(OH-)都是0.01mol/L
D.兩者都促進(jìn)了水的電離
【解析】 若該溫度下水的離子積常數(shù)為KW(不一定是25℃),則在0.01mol/L的NaOH溶液中,由水電離的c(H+
9、)==mol/L。在0.01mol/L的HCl溶液中,由水電離出的c(H+)=c(OH-)水電離=mol/L。
【答案】 A
12.常溫下,某溶液中由水電離出來(lái)的c(H+)=1.0×10-13mol/L,該溶液可能是( )
A.二氧化硫水溶液 B.氯化鈉水溶液
C.硝酸鈉水溶液 D.氫氧化鈉水溶液
【解析】 某溶液中由水電離出來(lái)的c(H+)=1.0×10-13mol/L,說(shuō)明溶液既可能呈酸性,也可能呈堿性,抑制了水的電離,A.SO2+H2OH2SO3,H2SO3HSO+H+,HSOSO+H+,溶液呈酸性;D.NaOH===Na++OH-,溶液呈堿性。
【答案】
10、 AD
13.KW僅僅是溫度的函數(shù)。下列關(guān)于KW與溫度關(guān)系的敘述中,正確的是( )
A.溫度越高,KW越大
B.溫度越低,KW越大
C.隨著溫度的升高,KW可能增大也可能減小
D.隨著溫度的升高,KW肯定增大,H+和OH-濃度同時(shí)升高
【解析】 KW僅僅是溫度的函數(shù),由于水的電離是一個(gè)吸熱過(guò)程,溫度升高,KW增大,但溶液中c(H+)和c(OH-)的大小無(wú)法判斷。
【答案】 A
14.已知NaHSO4在水中的電離方程式為:NaHSO4===Na++H++SO。某溫度下,向pH=6的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測(cè)得溶液的pH為2。下列對(duì)該溶液的敘述中不正確的是(
11、 )
A.該溫度高于25℃
B.由水電離出來(lái)的H+的濃度是1.0×10-10mol·L-1
C.NaHSO4晶體的加入抑制了水的電離
D.該溫度下加入等體積pH為12的NaOH溶液可使該溶液恰好呈中性
【解析】 pH=6的蒸餾水,說(shuō)明該溫度高于25℃。此時(shí)溶液pH=2,則說(shuō)明c(H+)=1.0×10-2mol·L-1,此溫度下水的離子積KW=1.0×10-12,則c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1,則水電離出的c(H+)=1.0×10-10mol·L-1。NaHSO4電離出H+抑制了水的電離。
【答案】 D
15.某溫度下,相同pH的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋,平衡p
12、H隨溶液體積變化的曲線如圖所示。據(jù)圖判斷正確的是( )
A.Ⅱ?yàn)辂}酸稀釋時(shí)pH變化曲線
B.b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)
C.a(chǎn)點(diǎn)KW的數(shù)值比c點(diǎn)KW的數(shù)值大
D.b點(diǎn)酸溶液的總濃度大于a點(diǎn)酸溶液的總濃度
【解析】 鹽酸是強(qiáng)酸,醋酸是弱酸,根據(jù)弱電解質(zhì)電離的特點(diǎn),鹽酸加水稀釋比醋酸溶液加水稀釋的pH增大的程度較大,故Ⅰ是鹽酸的,Ⅱ是醋酸溶液的,A錯(cuò);b點(diǎn)溶液中的離子濃度大于c點(diǎn),故b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng),B對(duì);溫度相同時(shí),KW值相同,C錯(cuò);pH相同時(shí),醋酸溶液的濃度大,稀釋相同倍數(shù)后仍是醋酸溶液的濃度大,因此b點(diǎn)酸溶液的濃度小于a點(diǎn)酸溶液的濃度,D錯(cuò)。
【答案】 B
二
13、、非選擇題
16.(2011·邯鄲高二期末)有三瓶pH均為2的鹽酸、硫酸溶液、醋酸溶液:
(1)設(shè)三種溶液的物質(zhì)的量溶液依次為c1、c2、c3,則其關(guān)系是________(用“>”、“<”或“=”表示,下同)。
(2)取同體積的三種酸溶液分別加入足量的鋅粉,反應(yīng)開(kāi)始放出H2的速率依次為a1、a2、a3,則其關(guān)系是________;反應(yīng)過(guò)程中放出H2的速率依次為b1、b2、b3,則其關(guān)系是________________。
(3)完全中和體積和物質(zhì)的量濃度均相同的三份NaOH溶液時(shí),需三種酸的體積依次為V1、V2、V3,則其關(guān)系是________________。
【解析】 (1)硫酸
14、、HCl均為強(qiáng)電解質(zhì),完全電離,H2SO4是二元酸,所以pH=2的硫酸溶液濃度應(yīng)為鹽酸濃度的。CH3COOH是弱電解質(zhì),未完全電離出H+,所以pH=2的三種酸中,CH3COOH溶液的濃度最大。(2)與Zn反應(yīng)剛開(kāi)始c(H+)相同,反應(yīng)速率也相同。隨反應(yīng)進(jìn)行,醋酸會(huì)進(jìn)一步電離出H+,所以反應(yīng)過(guò)程中CH3COOH產(chǎn)生H2的速率快。(3)CH3COOH溶液濃度大,則中和堿的能力最強(qiáng),需要體積最小。
【答案】 (1)c1=2c2<c3
(2)a1=a2=a3 b3>b1=b2
(3)V1=V2>V3
17.已知某溫度下,水的離子積常數(shù)KW=1.0×10-12,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)此溫度_
15、_______25℃(填“>”、“<”或“=”),原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)對(duì)水進(jìn)行下列操作,能抑制水的電離的是________。
A.通入適量SO2氣體
B.加入適量Ba(OH)2溶液
C.升溫至60℃
D.加入一小塊Na
(3)此溫度下純水中的c(H+)=________。
【解析】 (1)此溫度下的KW=1.0×10-12大于25℃時(shí)的KW=1.0×10
16、-14,說(shuō)明此溫度高于25℃。(2)A項(xiàng)通入適量SO2氣體,SO2與H2O反應(yīng)生成H2SO4,抑制水的電離;B項(xiàng)加入適量Ba(OH)2溶液,其中的OH-抑制水的電離;C項(xiàng)升溫促進(jìn)水的電離;D項(xiàng)加入Na,與H2O電離出的H+反應(yīng),促進(jìn)了水的電離。(3)純水中c(H+)=c(OH-),又有此溫度下KW=1.0×10-12=c(H+)·c(OH-),所以c(H+)=10-6mol/L。
【答案】 (1)> 水的離子積常數(shù)隨溫度的升高而增大 (2)AB (3)10-6mol/L
18.某溫度下,純水中的c(H+)=2×10-7mol/L,則此時(shí)c(OH-)=________。若溫度不變,滴入稀H2
17、SO4使c(H+)=5×10-6mol/L,則c(OH-)=________,由水電離出的c(H+)為_(kāi)_______。
【解析】 純水中,c(H+)一定與c(OH-)相等,存在H2OH++OH-,所以c(OH-)=2×10-7mol/L。溫度不變,KW=2×10-7×2×10-7=4×10-14不變,當(dāng)c(H+)=5×10-6mol/L時(shí),c(OH-)=mol/L=8×10-9mol/L。由H2OH++OH-知,由水電離出的c(H+)=c(OH-)=8×10-9mol/L。
【答案】 2×10-7mol/L 8×10-9mol/L 8×10-9mol/L
19.在某溫度下的水溶
18、液中,c(H+)=10xmol/L,c(OH-)=10ymol/L,x與y的關(guān)系如圖所示:
(1)該溫度下,水的離子積為_(kāi)_______。
(2)該溫度下,0.01mol/L NaOH溶液中c(H+)為_(kāi)_______。
【解析】 (1)選取圖象中的一點(diǎn),如當(dāng)x=-5時(shí),y=-10,故水的KW=10-5·10-10=10-15。(2)0.01mol/L NaOH溶液中c(OH-)=10-2mol/L,故c(H+)==mol/L=10-13mol/L。
【答案】 (1)10-15 (2)10-13mol/L
20.已知室溫時(shí),0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,回
19、答下列問(wèn)題:
(1)該溶液中c(H+)=________。
(2)HA的電離平衡常數(shù)K=________。
(3)升高溫度時(shí),K________(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________倍。
【解析】 (1)HA電離出的c(H+)=0.1×0.1%mol/L=1×10-4mol/L。(2)電離平衡常數(shù)K===1×10-7。(3)因HA的電離是吸熱過(guò)程,升高溫度c(H+)、c(A-)均增大,則K增大。(4)c(H+)HA=1×10-4mol/L,c(H+)水=c(OH-)==1×10-10mol/L,所以c(H+)HA:c(H+)水=(1×10-4):(1×10-10)=106。
【答案】 (1)1.0×10-4mol/L (2)1×10-7
(3)增大 (4)106