苏教版 (2019)专题3 水溶液中的离子反应第一单元 弱电解质的电离平衡第2课时课时作业

这是一份苏教版 (2019)专题3 水溶液中的离子反应第一单元 弱电解质的电离平衡第2课时课时作业，共13页。试卷主要包含了下列说法正确的是，某温度下,水中存在平衡，一定温度下,用水稀释0，1 ml/L等内容，欢迎下载使用。

第2课时　水的电离平衡
基础过关练
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
题组一　水的电离和水的离子积常数
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
2.纯水在25 ℃和80 ℃时的H+浓度,前后两个量的大小关系为 (　　)
A.大于　　　　　　　　B.等于
C.小于　　　　　　　　D.不能确定
3.下列说法正确的是 (　　)
A.水是极弱的电解质,它能微弱电离出H+,所以严格地说纯水呈微酸性
B.向水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)降低
C.25 ℃纯水中c平(OH-)×c平(H+)=KW,稀酸、稀碱溶液中KW=c平(OH-)×c平(H+)≠10-14
D.H2O H++OH-是吸热过程,所以温度升高,平衡向电离方向移动,KW随之增大
题组二　外界条件对水的电离平衡的影响
4.向纯水中加入少量NaHSO4固体,在温度不变时,溶液中　 (　　)
A.c(H+)c(OH-)增大
B.c(H+)减小
C.c(H+)与c(OH-)的乘积增大
D.c(OH-)增大
5.(2021辽宁沈阳第二十八中学高二上期中)某温度下,水中存在平衡:H2O H++OH-,下列叙述一定正确的是 (　　)
A.向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,KW减小
B.将水加热,KW增大,pH减小
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡正向移动,c(H+)增大
D.向水中加入少量固体硫酸钠,c(H+)=10-7 mol·L-1,KW不变
6.(2021辽宁六校协作体高二上期中)一定温度下,用水稀释0.1 mol·L-1一元弱酸HA的溶液,随着稀释的进行,下列数值一定增大的是 (　　)
A.KW　　　　　　　　B.c(H+)Ka
C.c(HA)c(A-)　　　　　　　　D.c(OH-)
7.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl溶液　②NaOH溶液　③H2SO4溶液,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是 (　　)
A.③>②>①　　　　　　　　B.②>③>①
C.①>②>③　　　　　　　　D.③>①>②
8.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是 (　　)

A.A、C两点可能为纯水
B.从A点到C点,可采用的方法:升高温度,同时在水中加入少量氯化钠固体
C.从C点到D点,可采用的方法:降低温度,同时在水中加入少量硫酸氢钠固体
D.从A点到D点,可采用的方法:温度不变,同时在水中加入少量碱
题组三　水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算
9.25 ℃时在pH=1的硫酸溶液中,由水电离出的H+的浓度为 (　　)
A.0　　　　　　　　B.0.1 mol/L
C.10-7 mol/L　　　　　　　　D.10-13 mol/L
10.(2021河北唐山一中高二上期中)某温度下,纯净水中的c(H+)=1×10-6 mol∙L-1,则该温度下0.01 mol∙L-1的NaOH溶液的pH为 (　　)
A.2　　　　B.6　　　　C.10　　　　D.12
11.(2021江西南昌第二中学高二上期中)在相同温度下,0.01 mol/L的NaOH溶液和0.01 mol/L的盐酸相比较,下列说法正确的是 (　　)
A.两溶液的pH之和等于14
B.由水电离出的c(H+)都是1.0×10-12 mol/L
C.由水电离出的c(OH-)相等
D.若将0.01 mol/L的盐酸换成同浓度的醋酸,对水的电离的影响不变
12.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+、NO3-、Cl-　　　　　　　　B.K+、Na+、Cl-、NO3-
C.K+、Na+、Cl-、AlO2-　　　　　　　　D.K+、NH4+、SO42-、NO3-
能力提升练
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
题组一　水的离子积常数及其影响因素
1.(2021山东聊城高二上期中,)常温下,将一定浓度的盐酸和醋酸溶液加水稀释,溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A.两溶液稀释前的浓度相同
B.a、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为b>a>c
C.b点的KW值比a点的KW值大
D.a点水电离产生的n(H+)小于c点水电离产生的n(H+)
2.(2021安徽合肥肥东高级中学高二上期中,)下图表示溶液中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是　 (　　)

A.两条曲线上任意点均有c(H+)×c(OH-)=KW
B.M区域内任意点均有c(H+) C.图中T1 D.XZ线上任意点均有pH=7
3.(2021河南郑州二中高二上月考,)将浓度为0.1 mol·L-1 HA溶液(pH=3)加水稀释至100倍,下列各量增大的是 (　　)
A.c(H+)　　　　B.Ka(HA)　　　　C.c(OH-)　　　　D.c(HA)
4.(2021江西南昌第二中学高二上期中,)已知t ℃时,0.01 mol/L NaOH溶液的pH=11,0.1 mol/L的HA溶液中c(H+)c(OH-)=109。请回答下列问题。
(1)该温度下,水的离子积KW=　　　　,0.1 mol/L的HA溶液中水电离出的c(OH-)=　　　　。 
(2)在室温下,将pH之和为14的NaOH溶液和HA溶液等体积混合后,所得溶液呈　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性。 
(3)在室温下,用蒸馏水稀释0.01 mol/L HA溶液时,下列呈减小趋势的是　　　　。 
A.水的电离程度
B.c(HA)c(A-)
C.溶液中c(H+)和c(OH-)的乘积
D.溶液中c(A-)·c(HA)的值
(4)室温下,取pH=2的盐酸和HA溶液各100 mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图所示。

设盐酸中加入Zn的质量为m1,HA溶液中加入Zn的质量为m2,则m1　　　　(填“>”“<”或“=”)m2。 
(5)室温下,取0.01 mol/L的盐酸和HA溶液各100 mL,分别滴加0.01 mol/L NaOH溶液至恰好完全反应,所需NaOH溶液的体积前者　　　　(填“>”“<”或“=”)后者。 
题组二　水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算
5.(2021江西南昌八一中学高二上期中,)已知室温时,0.1 mol/L某一元酸HA溶液在水中仅有0.1%发生电离,下列叙述错误的是 (　　)
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH减小
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-4
D.该溶液中HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
6.(2021辽宁六校协作体高二上期中,)25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,由水电离出的c(H+)之比是 (深度解析)
A.1∶10∶1010∶109　　　　　　　　
B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)
C.1∶20∶1010∶109　　　　　　　　
D.1∶10∶104∶109
7.(2021浙江温州十五校高二上期中,)以下溶液均为室温条件,下列说法正确的是 (　　)
A.水电离出的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液(不含强氧化性物质)中滴加甲基橙一定显红色
B.用pH均为2的盐酸和醋酸溶液分别中和等物质的量的NaOH,消耗醋酸溶液的体积更大
C.0.3 mol·L-1 HCl溶液与等体积0.05 mol·L-1 Ba(OH)2溶液混合后,溶液的pH=1
D.等pH的氨水和NaOH溶液加水稀释至10倍后,c(Na+)=c(NH4+)

答案全解全析
基础过关练
1.A　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。
2.C　水的电离过程是吸热的,温度越高,水电离程度越大,故25 ℃和80 ℃相比,前者水电离程度小,H+浓度小。
3.D　水是极弱的电解质,它能微弱电离出等量的氢离子和氢氧根离子,故纯水呈中性,A项错误;向水中加入稀氨水,一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子,则溶液中氢氧根离子浓度增大,B项错误;25 ℃时,纯水中c平(OH-)×c平(H+)=KW=10-14,KW只与温度有关,温度不变,KW不变,故稀酸、稀碱溶液中KW=c平(OH-)×c平(H+)=10-14,C项错误;水的电离是吸热过程,温度升高,平衡向电离方向移动,氢离子和氢氧根离子浓度增大,故KW随之增大,D项正确。
4.A　水中存在电离平衡:H2O H++OH-,加入NaHSO4固体,c(H+)增大,c(OH-)减小,c(H+)·c(OH-)不变,c(H+)c(OH-)增大。
5.B　向水中滴入少量稀盐酸,溶液中c(H+)增大,水的电离平衡逆向移动,由于温度不变,故KW不变,A项错误;水的电离过程是吸热过程,将水加热,水的电离程度增大,KW增大,由于c(H+)增大,故溶液的pH减小,B项正确;向水中加入少量固体CH3COONa,CH3COO-会消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡正向移动,最终导致溶液中c(H+)降低,C项错误;没有指明温度,c(H+)不一定等于10-7 mol·L-1,D项错误。
6.D　温度不变,KW不变,A项错误;根据Ka=c(H+)·c(A-)c(HA),推出c(H+)Ka=c(HA)c(A-)=n(HA)n(A-),加水稀释时,HA的电离程度增大,n(HA)减小,n(A-)增大,则n(HA)n(A-)减小,c(H+)Ka减小,c(HA)c(A-)减小,B项错误,C项错误;加水稀释时HA的电离程度增大,但是c(H+)减小,由KW不变,可知c(OH-)增大,D项正确。
7.C　NaOH、H2SO4抑制水的电离,NaCl不影响水的电离平衡,H2SO4为二元强酸,电离产生的c(H+)大于NaOH电离产生的c(OH-),对水的抑制程度更大,故水的电离程度按由大到小的顺序为①>②>③。
8.D　A、C两点c平(OH-)=c平(H+),所以A、C两点可能为纯水,A项正确;从A点到C点,可采用的方法:升高温度,同时在水中加入少量氯化钠固体,氯化钠不影响溶液的酸碱性,B项正确;从C点到D点,可采用的方法:降低温度,KW减小,同时在水中加入少量硫酸氢钠固体,NaHSO4为强电解质,其电离方程式为NaHSO4 H++Na++SO42-,c平(H+)增大,C项正确;在A点,温度不变,在水中加入少量碱,c平(OH-)增大,c平(H+)减小,不能到D点,故D项不正确。
9.D　硫酸溶液中OH-全部来自水的电离,pH=1的硫酸溶液中,c(H+)=0.1 mol/L,c(OH-)=10-140.1 mol/L=10-13 mol/L,由于水电离出的H+和OH-相等,故由水电离出的H+的浓度为10-13 mol/L,D项正确。
10.C　由题可知,该温度下纯净水中的c(H+)=1×10-6 mol·L-1,则c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,则该温度下的KW=1×10-12,0.01 mol·L-1的NaOH溶液中,c(OH-)=1×10-2 mol·L-1,则c(H+)=KWc(OH-)=1×10-121×10-2 mol·L-1=1×10-10 mol·L-1,所以pH=10,C项正确。
11.C　温度未知,不同温度下水的离子积常数不同,两溶液的pH之和不一定等于14,A项错误;温度未知,虽然二者对水的电离抑制效果相同,但不同温度下水的离子积常数不同,计算出的水电离出的氢离子浓度不一定都是1.0×10-12 mol/L,B项错误;0.01 mol/L NaOH溶液中水电离出的c(OH-)=KW0.01 mol/L,0.01 mol/L的盐酸中水电离出的c(OH-)=KW0.01 mol/L,所以0.01 mol/L的NaOH溶液和0.01 mol/L的盐酸由水电离出的c(OH-)相等,C项正确;醋酸为弱酸,0.01 mol/L的醋酸电离出的氢离子浓度要比同浓度的盐酸小,对水的电离抑制作用较弱,D项错误。
12.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,溶液呈酸性或碱性。A项,Al3+与OH-不能大量共存;C项,AlO2-与H+不能大量共存;D项,NH4+与OH-不能大量共存。
能力提升练
1.B　稀释之前,两种溶液导电能力相等,说明总离子浓度相等,由于醋酸为弱电解质,在溶液中不能完全电离,则醋酸浓度大于盐酸浓度,A项错误;导电能力越大,说明离子浓度越大,酸性越强,则a、b、c三点溶液的pH大小顺序为b>a>c,B项正确;相同温度下,KW相同,C项错误;在c点基础上继续加水稀释可达a点状态,这个过程中平衡H2O H++OH-向右移动,则a点水电离产生的n(H+)大于c点水电离产生的n(H+),D项错误。
2.D　由图像知,两曲线上的任意点均是平衡点,A项正确;XZ线的斜率是1,存在c(H+)=c(OH-),在X、Z连线的上方,c(H+)c(OH-),B项正确;水的电离是吸热过程,升温促进水电离,c(H+)、c(OH-)及KW都增大,所以T1 3.C　加水稀释HA溶液,溶液中H+、A-、HA-浓度均减小,OH-浓度增大,故A、D项不符合题意,C项正确;温度不变Ka不变,故B项不符合题意。
4.答案　(1)1×10-13　10-11 mol/L　(2)酸　(3)BD　(4)<　(5)=
解析　(1)已知t ℃时,0.01 mol/L NaOH溶液的pH=11,则该温度下,水的离子积KW=c(H+)·c(OH-)=10-11×10-2=10-13;又0.1 mol/L的HA溶液中c(H+)c(OH-)=109,解得该温度下c(H+)=10-2 mol/L,c(OH-)=10-11 mol/L,酸抑制水的电离,则0.1 mol/L的HA溶液中水电离出的c(OH-)=10-11 mol/L。(2)HA是弱酸,pH之和为14的NaOH溶液和HA溶液,酸的量更多,故在室温下,将pH之和为14的NaOH溶液和HA溶液等体积混合后,所得溶液呈酸性。(3)蒸馏水稀释0.01 mol/L HA溶液,溶液的酸性减弱,水的电离程度增大,A项错误;Ka=c(A-)·c(H+)c(HA),稀释HA溶液的过程中溶液的酸性减弱,c(H+)减小,Ka不变,则c(HA)c(A-)减小,B项正确;温度不变,水的离子积常数不变,溶液中c(H+)和c(OH-)的乘积不变,C项错误;加水稀释,c(A-)、c(HA)均减小,故溶液中c(A-)·c(HA)减小,D项正确。(4)HA是弱电解质,在反应过程中HA电离出氢离子,所以反应过程中HA溶液中c(H+)大于盐酸,由图示可知,当完全反应后,HA溶液和盐酸的pH相等,则参加反应的n(HA)>n(HCl),所以m1 5.C　该溶液中HA电离出的c(H+)为0.1 mol/L×0.1%=10-4 mol/L,则pH=-lg10-4=4,A项正确;温度升高促进弱酸的电离,氢离子浓度变大,则pH变小,B项正确;HA H++A-,c(H+)=c(A-)=10-4 mol/L,则电离平衡常数Ka=10-4×10-40.1-10-4≈1×10-7,C项错误;HA电离出的c(H+)为10-4 mol/L,水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-10 mol/L,则由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍,D项正确。
6.A　25 ℃时,①pH=0的H2SO4溶液中,c(H+)=1 mol·L-1,根据KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14可知,c(OH-)=10-14 mol·L-1,则由水电离出的c(H+)=10-14 mol·L-1;②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,根据KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14可知,由水电离出的c(H+)=10-13 mol·L-1;③pH=10的Na2S溶液中由水电离出的c(H+)=10-4 mol·L-1;④pH=5的NH4NO3溶液中由水电离出的c(H+)=10-5 mol·L-1。故等体积的题述四种溶液中由水电离出的c(H+)之比为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,A项正确。
知识储备　水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算技巧(25 ℃时)
(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1。
(2)酸或碱抑制水的电离,水电离出的c(H+)=c(OH-)<10-7 mol·L-1,当溶液中的c(H+)<10-7 mol·L-1时,该浓度就是水电离出的c(H+);当溶液中的c(H+)>10-7 mol·L-1时,就用10-14除以这个浓度即得到水电离出的c(H+)。
(3)可水解的盐促进水的电离,水电离的c(H+)或c(OH-)均大于10-7 mol·L-1。若给出的c(H+)>10-7 mol·L-1,此时溶液中的c(H+)即水电离出的c(H+);若给出的c(H+)<10-7 mol·L-1,就用10-14除以这个浓度即得水电离出的c(H+)。
7.C　水电离出的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的溶液中水的电离被抑制,可能是酸溶液,也可能是碱溶液,滴加甲基橙不一定显红色,A项错误;CH3COOH为弱酸,pH均为2的盐酸和醋酸溶液中CH3COOH的浓度更大,所以中和等物质的量的NaOH消耗CH3COOH溶液体积更小,B项错误;HCl是强酸,Ba(OH)2是强碱,二者在水溶液中都完全电离,则0.3 mol·L-1HCl溶液与等体积0.05 mol·L-1 Ba(OH)2溶液混合后,c(H+)=0.3mol·L-1-0.1 mol·L-12=0.1 mol·L-1,溶液的pH=1,C项正确;一水合氨是弱碱,在水溶液中部分电离,等pH的氨水和NaOH溶液加水稀释至10倍后,NaOH溶液pH更小,氨水中氢氧根离子浓度更高,由NH3·H2O NH4++OH-可以推知c(Na+)