鲁科版 (2019)选择性必修1第1节 水与水溶液综合训练题

3.1.1  水的电离 电解质在水溶液中的存在形态 

1．下列说法正确的是(　　)

A．水的离子积KW随温度的改变而变化

B．25 ℃时，只有在纯水中，才有KW＝1×10－14 mol2·L－2

C．任何温度下，在酸、碱、盐稀水溶液中，都有KW＝1×10－14 mol2·L－2

D．NaCl溶液中只存在Na＋、Cl－两种离子

【答案】A

【解析】25 ℃时，任何物质稀水溶液都有KW＝1.0×10－14 mol2·L－2，B错误；温度升高，KW增大，温度降低，KW减小，C错误；酸、碱、盐水溶液中都存在OH－和H＋，D错误。

2．近年来，弱碱性水这一说法很是流行。专家表示，弱碱性水其实是个别企业为了自身商业利益而进行的概念性炒作。下列操作能影响水的电离平衡，并使溶液中c(H＋)>c(OH－)的措施是(　　)

A．向纯水中投入一小块金属钠         B．将水加热煮沸

C．向水中通入SO2                                        D．向水中加入NaCl

【答案】C

【解析】A、B、C均能影响水的电离平衡，但A中投入金属钠后会使c(OH－)>c(H＋)，B中仍然存在c(H＋)＝c(OH－)，C符合题目要求。

3．纯水在25 ℃和80 ℃时的氢离子浓度，前后两个量的大小关系为(　　)

A．大于　　　　　　　 B．等于

C．小于 D．不能肯定

【答案】C

【解析】此题考查温度对水电离平衡的影响，水电离吸热，温度越高，水的电离程度越大，故25 ℃和80 ℃相比，前者水电离程度小。

4．下列电离方程式中正确的是(　　)

A．NaHCO3的水溶液：NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO

B．HF===H＋＋F－

C．KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO

D．H2S的水溶液：H2S2H＋＋S2－

【答案】C

【解析】A项，H2CO3是弱酸，故NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO，HCOH＋＋CO，错误；B项，HF为弱电解质，部分电离，用“”，错误；C项，KAl(SO4)2在水中完全电离产生K＋、Al3＋和SO，正确；D项，H2S是二元弱酸，应分步电离，错误。

5．下列说法正确的是(　　)

A．HCl溶液中无OH－，NaOH溶液中无H＋

B．NaOH溶液中无H＋

C．NaCl溶液中既有OH－也有H＋，且两者之积在任何条件下都不变

D．常温下，任何物质的水溶液中都有H＋和OH－，且KW＝c(OH－)·c(H＋)＝10－14 mol2·L－2

【答案】D

【解析】任何物质的水溶液中同时存在H＋和OH－，A错误；B选项因有水，因此有H＋，B错误；在25 ℃时，在纯水和水溶液中，KW＝c(OH－)·c(H＋)＝10－14 mol2·L－2，若温度改变，KW就会改变，C错误，D正确。

6．在约100 ℃的温度下，NaCl稀溶液中c(H＋)为1×10－6 mol·L－1，下列说法正确的是(　　)

A．该溶液中c(H＋)≠c(OH－)

B．Na＋、Cl－促进了水的电离

C．该NaCl溶液中KW＝1.0×10－14 mol2·L－2

D．在100 ℃时水的电离平衡常数较大

【答案】D

【解析】在NaCl溶液中存在水的电离平衡：H2O⇋H＋＋OH－，升温，平衡向右移动，平衡常数增大，c(H＋)、c(OH－)变大，但c(H＋)＝c(OH－)，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－6mol·L－1×1.0×10－6mol·L－1＝1.0×10－12mol2·L－2。

7．下列说法正确的是(　　)

A．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强

B．溶液导电能力的强弱主要与溶液中的离子浓度大小有关

C．强弱电解质的本质区别是溶液导电能力的强弱

D．强电解质的溶液中只有离子，没有分子存在

【答案】B

【解析】强弱电解质的本质区别在于能否完全电离成离子，而不是溶液导电能力的强弱；溶液导电能力的强弱主要与溶液中的离子浓度大小有关；强电解质溶液中，离子浓度不一定就大，强电解质溶液中也有水分子存在。

8．下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是(　　)

A．因水的离子积常数的表达式是KW＝c(H＋)·c(OH－)，所以KW随着H＋和OH－浓度的变化而变化

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KW与水的电离平衡常数是两个没有任何关系的物理量

【答案】C

【解析】水的离子积常数仅仅是温度的函数，只随温度的变化而变化，而与溶液中OH－和H＋的浓度无关；水的离子积常数KW和水的电离平衡常数K的关系为KW＝K电离·c(H2O)。

9．25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋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，KW不变

C．向水中加入少量固体NaOH，平衡正向移动，c(H＋)降低

D．将水加热，KW减小

【答案】B

【解析】加入氨水后溶液呈碱性，c(OH－)增大，A错；硫酸氢钠在水溶液中完全电离：NaHSO4===

Na＋＋H＋＋SO，c(H＋)增大，KW只与温度有关，不发生变化，B对；水溶液中加入碱后会抑制水的电离，平衡逆向移动，C错；升温后水的电离平衡正向移动，KW增大，D错。

10. 向某A溶液中加入一种物质B，其导电能力的变化与加入B物质的质量关系符合右图曲线的是(　　)

A．盐酸中滴加氢氧化钡溶液至过量

B．氯化钙溶液中滴加浓碳酸钠溶液至过量

C．硝酸银溶液中滴加氯化钠溶液至过量

D．稀硫酸中滴加氢氧化钡溶液至过量

【答案】D

【解析】在A、B、C中所发生的化学反应分别是2HCl＋Ba(OH)2===BaCl2＋2H2O；CaCl2＋Na2CO3===2NaCl＋CaCO3↓；AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3；在这三个反应的前后都存在自由移动的离子，溶液导电性应无明显变化，而D中的反应是H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O；因BaSO4难溶于水，水也几乎不导电，随着Ba(OH)2溶液的滴加，溶液中自由移动的离子越来越少，所以溶液的导电性越来越弱，到二者恰好完全反应时，导电能力几乎为零，随着Ba(OH)2的过量，Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－，溶液中又出现了自由移动的离子，所以导电能力又逐渐增大。

11．现有以下物质：a.NaCl晶体　b．液态SO2　c．液态醋酸

d．汞　e．固体BaSO4　f．稀硫酸　g．酒精(C2H5OH)　h．熔融的KNO3　i．NH4Cl晶体

请回答下列问题(用序号)：

(1)以上物质能导电的是________；

(2)以上物质属于电解质的是________，属于强电解质的是________；

(3)以上物质属于非电解质的是________。

【答案】(1)dfh　(2)acehi　aehi　(3)bg

【解析】能否导电是看其是否存在自由移动的离子或自由电子，dfh能导电。电解质和非电解质是依据化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电而对化合物进行的分类。混合物和单质既不是电解质，也不是非电解质。acehi属于电解质，bg属于非电解质；根据溶于水部分能否完全电离分为强电解质和弱电解质，aehi属于强电解质。

12.某温度下纯水的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则此时c(OH－)为；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 mol·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 ℃。

【答案】2×10－7 mol·L－1　8×10－11 mol·L－1　8×10－11 mol·L－1　高于

【解析】纯水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝2×10－7 mol·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 mol·L－1，则溶液中c(OH－)为＝4×10－14/(5×

10－4)＝8×10－11 mol·L－1＝c(OH－)水。

13．(1)写出下列物质的电离方程式。

①HClO：__________________________________________________________。

②H2CO3：___________________________________________________________。

③NaHSO4溶液：_____________________________________________________。

④NaHSO3溶液：_______________________________________________________。

⑤熔融 NaHSO4：___________________________________________________。

⑥NH3·H2O：__________________________________________________________。

(2)下列物质是强电解质的是________，是弱电解质的是________。

①CH3COOH　②AgCl　③盐酸　④SO2　⑤Al(OH)3

⑥Cu　⑦HNO3　⑧NH4HCO3

【答案】(1)①HClOH＋＋ClO－

②H2CO3H＋＋HCO、HCOH＋＋CO

③NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO

④NaHSO3===Na＋＋HSO(HSOH＋＋SO)

⑤NaHSO4===Na＋＋HSO

⑥NH3·H2ONH＋OH－

(2)②⑦⑧　①⑤

14．按如图Ⅰ所示的装置来测定烧杯中溶液的导电能力的强弱。

(1)若烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液，当从滴定管中逐渐加入相同物质的量浓度的某种溶液(A)时，溶液的导电性的变化趋势如图Ⅱ所示。

①根据离子反应的特点分析：A溶液中含有的溶质可能是________或________(至少写出两种)，并写出相应的离子反应的离子方程式：__________________________、___________________________。

②想一想：A可否为Na2SO4或H2CO3溶液？为什么？

。

(2)若烧杯中盛放的是浓氨水，当从滴定管中逐渐加入相同浓度的浓醋酸时，溶液的导电性的变化趋势如图Ⅲ所示，则实验中观察的灯泡变化的现象是_____________________，原因是_____________________________________________________________________________。

(3)由(1)和(2)两个实验对比可知，溶液导电性的强弱取决于________________，在相同温度和浓度的条件下，可溶性的强电解质的导电能力________于弱电解质的导电能力(填“强”或“弱”)。

【答案】(1)①H2SO4　MgSO4或CuSO4或(NH4)2SO4等　2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O，Mg2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Mg(OH)2↓，Cu2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓，2NH＋SO＋Ba2＋＋2OH－===2NH3·H2O＋BaSO4↓等　②A不可以为Na2SO4，因为反应前后离子浓度变化不大，A也不可以为H2CO3，因为反应过程中离子浓度先减小，但后来几乎不再增大。

(2)由暗变亮再变暗　NH3·H2O是弱电解质，离子浓度很小，导电性很弱，随着醋酸加入，生成了强电解质CH3COONH4，CH3COONH4完全电离使得溶液中离子浓度变大，导电性增强，但随着醋酸的不断加入，溶液体积增大，离子浓度又减小，导电性又减弱

(3)溶液中自由移动的离子浓度的大小　强

【解析】(1)从图Ⅱ分析知，随着A溶液的加入，溶液导电能力迅速降低，说明A必定能与Ba(OH)2发生反应，使溶液中离子浓度变得极小，故不仅与Ba2＋反应转化为沉淀，还要与OH－反应生成水或其他弱电解质，当反应完全后，过量A的加入，导电能力又显著上升，说明A应为强电解质，故A可能是H2SO4或MgSO4或CuSO4或(NH4)2SO4等。

当A为Na2SO4时发生的化学反应是Na2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2NaOH，由该反应可知反应前后溶液中离子浓度变化不大，则导电性变化不大；当A为H2CO3时发生的化学反应是H2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2H2O，离子浓度先明显减小，直至几乎为零，但后来几乎不再增大。

(2)开始时溶液中NH3·H2O是弱电解质，离子浓度很小，导电性很弱，随着醋酸加入生成了强电解质CH3COONH4，CH3COONH4完全电离使得溶液中离子浓度变大，导电性增强，但随着醋酸的不断加入，溶液体积增大，离子浓度又减小，导电性又减弱，所以灯泡是由暗变亮再变暗。

15．一定条件下，在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示：

(1)A点水的离子积为1×10－14 mol2·L－2，B点水的离子积为________ mol2·L－2。造成水的离子积变化的原因是____________________________________________________。

(2)100 ℃时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？

________________________________________________________________________。

(3)100 ℃时，若盐酸中c(H＋)＝5×10－4  mol·L－1，则由水电离产生的c(H＋)＝________________________________________________________________________。

【答案】(1)1×10－12　水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大

(2)否，在盐酸中c(H＋)≠c(OH－)，所以不在B点

(3)2×10－9  mol·L－1

【解析】(1)KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6  mol·L－1×10－6  mol·L－1＝10－12( mol·L－1)2。由于水的电离是吸热过程，升温，KW增大。

(2)若加盐酸，使c(H＋)>c(OH－)，但KW不变。

(3)盐酸中c(H＋)主要考虑HCl的电离，溶液中c(OH－)＝＝2×10－9 mol·L－1，

c(H＋)水＝c(OH－)＝2×10－9mol·L－1。