2021学年第二节 水的电离和溶液的pH第1课时测试题

这是一份2021学年第二节 水的电离和溶液的pH第1课时测试题，共11页。试卷主要包含了水是最宝贵的资源之一，25 ℃时,0，向纯水中加入少量的硫酸,则等内容，欢迎下载使用。

基础过关练
题组一 水的电离
1.水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是( )
A.4 ℃时,纯水中c(H+)=10-7 ml/L
B.升高温度,纯水中的c(H+)增大,c(OH-)减小
C.水的电离程度很小,纯水中主要存在形态是水分子
D.向水中加入酸或碱,可抑制水的电离,使水的离子积减小
2.25 ℃时,0.01 ml·L-1的盐酸中由水电离出的H+的浓度是( )
A.1×10-14 ml·L-1B.1×10-2 ml·L-1
C.1×10-7 ml·L-1D.1×10-12 ml·L-1
3.(2020福建师大附中高二上期中)向纯水中加入少量的硫酸(温度不变),则( )
A.溶液的pH增大
B.水的电离平衡逆向移动
C.溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积增大
D.c(OH-)增大
4.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
5.(2020山西朔州怀仁重点中学高二上期末联考)常温下,某溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×10-12 ml·L-1,该溶液可能是( )
①二氧化硫的水溶液 ②氯化钠溶液 ③硝酸钠溶液 ④氨水
A.①④B.①②C.②③D.③④
题组二 水的离子积
6.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,呈酸性
B.水的离子积不变,呈中性
C.水的离子积变小,呈碱性
D.水的离子积变大,呈中性
7.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KW=c(H+)·c(OH-),所以KW随溶液中c(H+)和c(OH-)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.水的离子积常数是温度的函数,随着温度的变化而变化
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
8.(2020广东梅州高二上期末)25 ℃时,若溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-12 ml·L-1,则下列说法正确的是( )
A.该溶液中水的电离被促进
B.该溶液的pH一定为12
C.该溶液一定是NaOH溶液
D.该溶液中K+、Na+、Cl-、NO3-可以大量共存
9.某温度下水的离子积KW=4×10-13,该温度下纯水( )
A.呈酸性B.呈中性
C.呈碱性D.无法确定
10.水的电离方程式为H2O H++OH-,在25 ℃时,水的离子积KW=1.0×10-14;在35 ℃时,水的离子积KW=2.1×10-14。则下列叙述正确的是( )
A.c(H+)随着温度的升高而降低
B.35 ℃时,c(H+)>c(OH-)
C.35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小
D.水的电离是吸热过程
11.某温度下纯水中c(H+)=2×10-7 ml·L-1,则此时c(OH-)为 ;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4 ml·L-1,则溶液中c(OH-)为 ,由水电离产生的c(H+)为 ,此时温度 (填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。
12.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“Ⅰ”或“Ⅱ”),理由是
。
(2)将A点变为B点,采取的措施是 。
(3)C点c(H+)= ,D点c(OH-)= 。深度解析
能力提升练
题组一 不同条件下水电离程度的分析与应用
1.(2020广东湛江一中高二上月考,)25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-10,下列说法不正确的是( )
A.该溶液一定不是中性
B.NH4+、Na+、Cl-、HCO3-在该溶液中不能大量共存
C.该溶液的pH一定是10
D.该溶液中水的电离受到抑制
2.()下列四种溶液中,常温下由水电离产生的H+浓度之比(①∶②∶③∶④)是( )
①pH=0的盐酸
②0.1 ml·L-1的盐酸
③0.01 ml·L-1的NaOH溶液
④pH=11的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1 000
B.0∶1∶12∶11
C.14∶13∶12∶11
D.14∶13∶2∶3
3.(2020天津高二上期末,)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水后,平衡逆向移动,c(OH-)减小
B.向水中加入少量硫酸氢钠固体后,保持温度不变,c(H+)增大,KW不变
C.由水电离出的c(H+)=1×10-12 ml/L的溶液pH一定为12
D.将水加热,KW增大,pH不变
4.(2020天津一中高二上期末,)已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4 Na++H++SO42-。某温度下,向c(H+)=1×10-6 ml·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液中c(H+)=1×10-2 ml·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是(深度解析)
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 ml·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释至100倍,溶液中的c(OH-)减小
题组二 水的电离平衡曲线及水的离子积
5.(2020河南南阳一中高二上月考,)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.t1B.将t1温度下0.1 ml·L-1的盐酸稀释,溶液中所有离子的浓度均减小
C.一定温度下,改变水溶液中c(H+)或c(OH-)的浓度,KW不会发生变化
D.t2温度下,pH为2的HCl溶液中,水电离出的c(H+)=1×10-10 ml·L-1
6.()如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=KW
B.M区域内任意点均有c(H+)C.图中T1D.XZ线上任意点均有pH=7
7.()已知水的电离平衡曲线如图所示,且pOH=-lg c(OH-),下列说法错误的是( )
A.各点对应的水的离子积:KW(f)>KW(e)=KW(d)
B.加热f点纯水,其组成由f点沿fd直线向d方向迁移
C.恒温条件下,向c点纯水中通入少量HCl,其组成由c点沿cde曲线向e点移动
D.fd直线上各点对应的水溶液(或纯水)一定显中性
8.()t ℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-a ml·L-1,c(OH-)=10-b ml·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”)。
答案全解全析
基础过关练
1.C 水的电离是吸热过程,常温下纯水中c(H+)=10-7 ml/L,A错误;升高温度促进水的电离,氢离子和氢氧根离子浓度均增大,B错误;水在常温下电离出氢离子和氢氧根离子的浓度为10-7 ml/L,纯水中主要以水分子形式存在,C正确;向水中加入酸或碱,可抑制水的电离,但水的离子积只随温度的变化而变化,D错误。
2.D 25 ℃时,0.01 ml·L-1的盐酸中,c(H+)=1×10-2 ml·L-1,KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,溶液中OH-全部由水电离产生,水电离出的c(H+)和c(OH-)相等,则由水电离出的H+的浓度为1×10-12 ml·L-1。
3.B 溶液中c(H+)增大,pH减小,A错误;水的电离平衡逆向移动,B正确;温度不变,水的离子积常数不变,C错误;溶液中c(H+)增大,水的离子积常数不变,则c(OH-)减小,D错误。
4.C A项,生成NaOH,溶液中c(OH-)>c(H+);加热可促进水的电离,但c(H+)=c(OH-);CO2可与水反应生成H2CO3,H2CO3可抑制水的电离,但H2CO3电离产生氢离子使溶液中c(H+)>c(OH-);NaCl对水的电离无影响。
5.A 由水电离出来的c(H+)=1.0×10-12 ml·L-1,说明水的电离受到抑制,溶液既可能呈酸性,也可能呈碱性。①SO2+H2O H2SO3,H2SO3 HSO3-+H+,HSO3- SO32-+H+,溶液呈酸性,抑制水的电离,符合;②氯化钠对水的电离无影响,不符合;③硝酸钠对水的电离无影响,不符合;④氨水中的一水合氨部分电离,溶液呈碱性,对水的电离起抑制作用,符合。
6.D 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,KW增大,但由于水电离出的c(H+)和c(OH-)始终相等,故仍呈中性。
7.C 水的离子积常数的表达式是KW=c(H+)·c(OH-),但是KW是温度的函数,不随溶液中c(H+)和c(OH-)的变化而变化,A错误、C正确;水的离子积常数KW=K电离·c(H2O),B、D错误。
8.D 水电离产生的c(H+)=1×10-12 ml·L-1的溶液中,水的电离受到抑制,A错误;该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液,B、C错误;在酸性或碱性条件下,K+、Na+、Cl-、NO3-都能大量共存,D正确。
9.B 任何温度下水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度都相同,纯水一定呈中性。
10.D 由题中信息可以看出,温度升高时,KW增大。25 ℃时,c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 ml·L-1;35 ℃时,c(H+)=c(OH-)≈1.45×10-7 ml·L-1。温度升高,水的电离程度增大,故水的电离为吸热过程。
11.答案 2×10-7 ml·L-1 8×10-11 ml·L-1 8×10-11 ml·L-1 高于
解析 纯水电离出的c(H+)=c(OH-)=2×10-7 ml·L-1,故KW=4×10-14>1×10-14,故此时温度高于25 ℃。温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4 ml·L-1,则溶液中c(OH-)=KWc(H+)=4×10-145×10-4 ml·L-1=8×10-11 ml·L-1=c水(OH-)。
12.答案 (1)Ⅰ 水的电离是吸热过程,温度较低时,电离程度较小,c(H+)、c(OH-)也较小
(2)升高温度至100 ℃
(3)10-8 ml·L-1 10-8 ml·L-1
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,结合题图中Ⅰ、Ⅱ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Ⅰ。
(2)A点KW=1×10-14,B点KW=1×10-12,故由A点变为B点须升温。
(3)C点c(H+)=KWc(OH-)=10-1410-6 ml·L-1=10-8 ml·L-1,D点c(OH-)=KWc(H+)=10-1410-6 ml·L-1=10-8 ml·L-1。
反思升华 (1)电离平衡曲线上的任意点的KW都相同,即c(H+)·c(OH-)相同,温度相同。(2)电离平衡曲线外的任意点与曲线上任意点的KW不同,温度不同。(3)实现电离平衡曲线上点之间的转化需改变酸碱性;实现电离平衡曲线上点与曲线外点之间的转化一定要改变温度。
能力提升练
1.C 25 ℃时,纯水中水电离产生的c(H+)=1×10-7,说明该溶液中水的电离受到了抑制,则该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液,不可能呈中性,A、D正确;NH4+在碱溶液中不能大量存在,HCO3-在酸、碱溶液中均不能大量存在,B正确;该溶液的pH是10或4,C错误。
2.A 常温下,①pH=0的盐酸中由水电离产生的c(H+)=1×10-14 ml·L-1,②0.1 ml·L-1的盐酸中由水离产生的c(H+)=1×10-13 ml·L-1,③0.01 ml·L-1的NaOH溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-12 ml·L-1,④pH=11的NaOH溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-11 ml·L-1,则①∶②∶③∶④=1∶10∶100∶1 000,A正确。
3.B 一水合氨电离出OH-导致溶液中c(OH-)增大,从而抑制水的电离,A错误;向水中加入硫酸氢钠固体,硫酸氢钠电离出氢离子导致溶液中c(H+)增大,温度不变,KW不变,B正确;25 ℃时,由水电离出的c(H+)=1×10-12 ml/L的溶液,可能为酸溶液也可能为碱溶液,pH可能为2也可能为12,C错误;水的电离是吸热过程,升高温度促进水的电离,则KW增大,pH减小,D错误。
4.D 某温度下,蒸馏水中c(H+)=1×10-6 ml·L-1,则该蒸馏水中c(OH-)=1×10-6 ml·L-1,该温度下水的离子积KW=c(H+)·c(OH-)=10-12>10-14,则该温度高于25 ℃,A正确;该温度下水的离子积KW=10-12,c(H+)=1×10-2 ml·L-1的溶液中c(OH-)=10-121×10-2 ml·L-1=1×10-10 ml·L-1,由于酸性溶液中的OH-全部来自水的电离,所以水电离出来的H+的浓度为1×10-10 ml·L-1,B正确;向蒸馏水中加入NaHSO4,NaHSO4 Na++H++SO42-,电离产生的H+抑制水的电离,C正确;取该溶液加水稀释至100倍,溶液的酸性减弱,促进了水的电离,溶液中c(OH-)增大,D错误。
反思升华 本题考查水的电离平衡及其影响因素,侧重考查学生的分析能力、计算能力和综合运用能力,把握水的离子积KW的计算和水的电离平衡的影响因素是解题关键,注意理解“酸溶液中水电离出来的H+的浓度等于溶液中OH-的浓度”。
5.B 水的电离是吸热过程,升高温度水的离子积常数增大,A正确;将t1温度下0.1 ml·L-1的盐酸稀释,溶液中c(H+)、c(Cl-)减小,而c(OH-)增大,B错误;温度一定,KW一定,C正确;根据题图知,t2温度下的KW=10-12,pH为2的HCl溶液中,c水(H+)=c(OH-)=KWc(H+)=1×10-10 ml·L-1,D正确。
6.D 由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=KW,A项正确;由题图知M区域内任意点均有c(H+)T1,C项正确;XZ线上任意点都有c(H+)=c(OH-),只有当c(H+)=10-7 ml·L-1时,pH=7,D项错误。
7.B pOH=-lg c(OH-)、pH=-lg c(H+),所以pOH、pH越大,c(OH-)、c(H+)越小。水的电离吸热,温度越高,KW越大,pOH、pH越小,所以温度T>20 ℃,即KW(f)>KW(d),同时KW只与温度有关,d、e点在等温线上,所以KW(f)>KW(e)=KW(d),A正确;由于水的电离吸热,加热f点纯水,其组成由f点沿Of直线向O方向迁移,B错误;恒温条件下,向c点纯水中通入少量HCl,溶液酸性增强,pH减小,所以pOH增大,其组成由c点沿cde曲线向e点移动,C正确;fd直线上各点对应的水溶液(或纯水)中均有pH=pOH,即c(OH-)=c(H+),所以fd直线上各点对应的水溶液(或纯水)均呈中性,D正确。
8.答案 (1)10-12 (2)10-b ml·L-1 10-a ml·L-1 (3)变小
解析 (1)该温度下,KW=c(H+)·c(OH-)=10-a·10-b=10-(a+b)=10-12。
(2)c(NaOH)=c(OH-)=10-b ml·L-1;该溶液中c(H+)=10-a ml·L-1,NaOH溶液中的H+全部是由水电离产生的,c水(H+)=c水(OH-)=10-a ml·L-1。
(3)温度升高,促进水的电离,KW变大,所以c(H+)变大,pH变小。