2024届高三化学一轮复习（小题训练）--水的电离

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2024届高三化学一轮复习（小题训练）--水的电离
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．对于常温下1LpH=1的硝酸溶液，下列叙述正确的是
A．该溶液lmL稀释至100mL后，pH等于3
B．向该溶液中加入含0.1mol氢氧化钡的溶液恰好完全中和
C．该溶液中硝酸电离出的c(H+)等于水电离出的c(H+)
D．该溶液中硝酸电离出的c(H+)是水电离出的c(H+)的100倍
2．下列关于离子共存或化学用语的表述正确的是
A．由水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol•L−1的溶液中可能大量存在：Na＋、K+、SO32-、HCO3－
B．常温下，c(OH－)/c(H+)=1.0×1012的溶液中可能大量存在NH4＋、Na＋、Cl－、NO3－
C．硫酸氢钠溶于水的电离方程式为：NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO42-
D．碳酸钠溶液呈碱性的原因：CO32－+2H2OH2CO3+2OH－
3．25℃时，下列有关pH=13的Ba(OH)2溶液说法正确的是
A．溶液中c(Ba2+)为0.1mol·L-1
B．稀释2倍，溶液的pH为12
C．与pH=1的H2SO4溶液能恰好中和
D．溶液中水电离的c(H+)为1×10-13mol·L-1
4．25℃时，向20.00mL硫酸和硝酸的混合溶液中加入足量氯化钡溶液，充分反应后过滤、洗涤、烘干，可得0.466g沉淀。滤液与2mol·L-1NaOH溶液反应，共用去10.00mLNaOH溶液时恰好中和。下列说法正确的是
A．原混合液中c()=0.2mol·L-1
B．原混合液中c(NO)=0.9mol·L-1
C．原混合液的pH=0
D．原混合液中由水电离出的c(H+)=0.1mol·L-1
5．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．无色透明的溶液中：OH-、Na+、MnO、SO
B．c(S2O)=0.1mol·L-1的溶液中：Na+、K+、CO、SO
C．水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1的溶液中：Na+、Mg2+、HSO、NO
D．能使蓝色石蕊试纸变红的溶液中：Na+、NH、F-、Cl-
6．下列说法中正确的是
A．合成氨反应放热，采用高温可以加快速率且增大N2转化率
B．常温下，将pH=4的醋酸溶液加水稀释，溶液中所有离子的浓度均降低
C．反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)常温下能自发进行，该反应的ΔHc(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
12．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．标准状况下，11.2L CH2Cl2含有的氢原子数是NA
B．56gFe与足量水蒸气高温下充分反应转移的电子数为3 NA
C．1mol CH中含有电子数为8 NA
D．常温下，pH=5的NaHSO3溶液中，发生电离的水分子数目为10-5NA
13．下列溶液中的各组离子，在一定条件下可能大量共存的是
A．加入Al能放出H2的溶液中：Ca2+、NH、ClO-、Cl-
B．含0.1 mol/L NO的溶液中：H＋、Fe2＋、Mg2＋、Br-
C．由水电离产生的c(H＋)=10-13mol/L的溶液中：Na＋、K＋、SO、AlO
D．无色透明的溶液中：Al3＋、Na＋、SO、HCO
14．现有四种溶液：①pH=3的CH3COOH溶液；②pH=3的盐酸；③pH=11的氨水；④pH=11的NaOH溶液。常温下，下列有关上述溶液的判断错误的是
A．四种溶液中，由水电离出的c(H+)相等
B．若将②③等体积混合，则所得溶液的pH>7
C．等体积的①、②分别与足量④反应，①消耗④更多
D．将溶液稀释100倍后，溶液的pH：③>④>①>②
15．常温下，下列溶液中各组离子一定能大量共存的是
A．由水电离产生的的溶液：、、、
B．的溶液：、、、
C．使酚酞变红色的溶液，、、、
D．与Al反应能放出H2的溶液：、、、

二、实验题
16．CH3COOH是常见的弱酸，现有常温下0.1mol×L-1的CH3COOH溶液。
（1）若温度不变，加水稀释过程中，下列表达式的数据一定变小的是________（填字母序号，下同）；若该溶液升高温度，下列表达式的数据增大的是________。
A c(H+)
B c(H+)×c(OH-)
C
D
（2）某化学兴趣小组装好了如图所示的实验装置，一支胶头滴管盛有盐酸，另一支胶头滴管盛有同体积、同浓度的醋酸。实验时同时完全捏扁a、b胶头滴管的胶头，观察实验现象

①装置A、B中用红墨水而不用水的目的是________________。
②实验刚开始时，发现装置A中的长导管液面上升得比装置B中的要快。则胶头滴管a中盛的是__________。 两装置反应结束时（无固体剩余）。静置后两装置中的长导管或面均有所下降，最终液面高度__________（填“相等”。“A中的高”或“B中的高”）.
（3）实验表明，液态时纯硫酸的电离能力强于纯硝酸，纯硫酸的导电性也是显著强于纯水。又知液态纯酸都能像水那样进行自身电离而建立平衡。且在一定温度下都有各自的离子积常数。据此回答:
①25°C时，液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)_____1×10-14（填“＞”“＜”或“＝”）.
②在纯硫酸与纯硝酸的液态混合酸中，存在的阴离子主要是__________。
（4）在某温度下的水溶液中，c(H+)=10xmol×L-1，c(OH-)＝10ymol×L-1，x与y的关系如图所示：

①该温度下，水的离子积为____________。
②该温度下，0.01 mol×L-1 NaOH溶液中水电离出c(OH-)为____________。
17．甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质，存在电离平衡，且改变条件平衡发生移动。实验方案如下：
甲：取纯度相同，质量、大小相等的锌粒于两只试管中，同时加入0.1 mol·L-1的 HA、HCl溶液各10 mL，按图装好，观察现象；

乙：① 用pH计测定物质的量浓度均为0.1 mol·L-1 HA和HCl溶液的pH；
② 再取0.1 mol·L-1的HA和HCl溶液各2滴(1滴约为1/25 mL)分别稀释至100 mL，再用pH计测其pH变化
(1)乙方案中说明HA是弱电解质的理由是：测得0.1 mol·L-1的HA溶液的pH_________1(填“>”、“7，B正确；
C. ①②中的氢离子浓度与④中的氢氧根离子的浓度相等，但CH3COOH是弱酸，①中CH3COOH的浓度远大于②中HCl的浓度，故等体积的①、②分别与足量④反应，①消耗④更多，C正确；
D. 稀释过程中，弱酸、弱碱会继续电离，氢离子、氢氧根离子物质的量增大，故将溶液稀释100(102)倍后，②的pH增大2，①的pH增大数小于2，④的pH减小2，③的pH减小数小于2，故稀释后溶液的pH：③>④>②>①，D错误；
故选D。
15．B
【详解】A．由水电离产生的的溶液为酸性溶液或碱性溶液，若溶液为酸性溶液，存在大量氢离子，则不能大量共存，A不符合题意；
B．，所以溶液显碱性，存在大量氢氧根离子，该组离子不反应，一定能大量共存，B符合题意；
C．与会发生相互促进的水解反应，不能大量共存，且使酚酞变红色的溶液为碱性，不能共存，C不符合题意；
D．与Al反应能放出H2的溶液为酸溶液或碱溶液，若为碱溶液，存在大量氢氧根离子，则Cu2+、不能大量共存，D不符合题意；
故选B。
16． A ABCD 便于观察长导管中液面高度的变化； 盐酸 相同 > HSO4− 1.0×10-15 1.0×10-13mol/L
【分析】（1）CH3COOH溶液加水稀释过程中，醋酸的电离程度增大，氢离子浓度、醋酸根离子浓度减小；由于温度不变，则电离平衡常数、水的离子积不变；升高温度后醋酸的电离程度增大，则溶液中氢离子浓度增大、水的离子积增大、电离平衡常数增大；
（2）①装置A、B中用红墨水而不用水，便于观察长导管中液面高度的变化；
②实验刚开始时，盐酸溶液中的c(H+)大，与等质量的锌粒反应时单位时间内放出的热量多，产生的H2多，所以装置中压强大，长导管中液面上升快；两装置反应刚结束时（无固体剩余），发现装置A中的长导管液面比装置B中的高，静置一会后，温度下降压强减小，两装置中的长导管液面均有所下降，但二者产生的氢气的量相等，所以最终液面高度相同；
（3）①由于纯硫酸的导电性显著强于纯水，所以25℃时，液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)>1×10−14；
②由于纯硫酸的电离能力强于纯硝酸，则在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中2H2SO4⇌H3SO4++HSO4−为主要的电离方式；
（4）①该温度下，溶液中水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)，即Kw=10x×10y=10x+y；
②0.01mol/LNaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L，H＋全部由水电离得到，根据水的离子积常数计算氢离子浓度，再依据c水(OH-)=c水(H+)计算溶液中水电离出c(OH-)。
【详解】（1）CH3COOH溶液加水稀释过程中，醋酸的电离程度增大，氢离子浓度、醋酸根离子浓度减小；由于温度不变，则电离平衡常数、水的离子积不变；
A. 0.1 mol⋅L−1的CH3COOH溶液加水稀释过程中，氢离子浓度减小，故A正确；
B. Kw=c(H+)⋅c(OH−)只受温度的影响，温度不变，则其值是一个常数，故B错误；
C. 由于，醋酸根离子浓度减小，温度不变，电离平衡常数不变，则增大，故C错误；
D. 为醋酸的电离平衡常数，由于温度不变，则电离平衡常数不变，故D错误；
若该溶液升高温度，醋酸、水的电离程度均增大，则溶液中氢离子、醋酸根离子浓度都增大，醋酸分子的浓度减小，水的离子积增大、电离平衡常数增大；
A. 升高温度，促进醋酸的电离，溶液中氢离子浓度增大，故A正确；
B. Kw=c(H+)⋅c(OH−)为水的离子积，升高温度后水的电离程度增大，则水的离子积增大，故B正确；
C. 升高温度，醋酸的电离程度增大，氢离子浓度增大，醋酸分子的浓度减小，则的比值增大，故C正确；
D. 为醋酸的电离平衡常数，升高温度，电离平衡常数增大，故D正确；
故答案为：A；ABCD；
（2）①装置A、B中用红墨水而不用水的原因是便于观察长导管中液面高度的变化；
故答案为：便于观察长导管中液面高度的变化；
②实验刚开始时，盐酸溶液中的c(H+)大，与等质量的锌粒反应时单位时间内放出的热量多，产生的H2多，所以装置中压强大，长导管中液面上升快，所以若发现装置A中的长导管液面上升的比装置B的要高，则胶头滴管a中盛的是盐酸；两装置反应刚结束时（无固体剩余），发现装置A中的长导管液面比装置B中的高，静置一会后，温度下降压强减小，两装置中的长导管液面均有所下降，但二者产生的氢气的量相等，所以最终液面高度相同；
故答案为：盐酸；相同；
（3）①根据实验表明，液态时，纯硫酸的导电性显著强于纯水，已知液态纯酸都能像水那样进行自身电离(H2O+H2O⇌H3O++OH−)而建立平衡，且在一定温度下都有各自的离子积常数，这些信息告诉我们纯硫酸存在着电离平衡，且电离程度强于纯水，仿照纯水的电离方式，可以推知纯硫酸的电离方程式为：2H2SO4⇌H3SO4++HSO4−，由于纯硫酸的导电性显著强于纯水，所以25℃时，液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)>1×10−14；
故答案为：>；
②由于纯硫酸的电离能力强于纯硝酸，则在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中2H2SO4⇌H3SO4++HSO4−为主要的电离方式，而纯硝酸电离受到纯硫酸电离出的H+的抑制，因此在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中，存在的阴离子主要是HSO4−；
故答案为：HSO4−；
（4）①该温度下，溶液中水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)，即Kw=10x×10y=10x+y，由图象可知，x+y=-15，故Kw=1.0×10-15；
故答案为：1.0×10-15；
②该温度下，水的离子积常数为10-15，0.01mol/LNaOH溶液中c(OH-)=0.01mol/L，H＋全部由水电离得到，根据水的离子积常数得溶液中c水(H+)=c水(OH-)=；
故答案为：1.0×10-13mol/L。
17． ＞ B ② A D AE
【分析】(1)弱电解质的水溶液中，弱电解质只有部分电离，反应速率与氢离子浓度成正比；
(2)只有改变条件时，才能证明改变条件弱电解质平衡发生移动；
①使HA的电离程度和c(H+)都减小，c(A-)增大，则应该加入含有A-的物质；
②使HA的电离程度减小，c(H+)和c(A-)都增大，则应加入浓的HA溶液；
(3)稀释相同的倍数，A的变化大，则A的酸性比B的酸性强，溶液中氢离子浓度越大，酸性越强，对于一元强酸来说c(酸)=c(H+)，但对于一元弱酸，c(酸)＞c(H+)。
【详解】(1)弱电解质的水溶液中，弱电解质只有部分电离，则0.1mol•L-1的HA溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L，所以溶液的PH＞1，反应速率与氢离子浓度成正比，等浓度的HA和盐酸溶液中，HA中氢离子浓度小，所以开始时反应速率慢，则试管上方的气球鼓起慢，故答案为B；
(2)只有改变条件时，才能证明改变条件弱电解质平衡发生移动，所以②能证明改变条件弱电解质平衡发生移动；
①使HA的电离程度和c(H+)都减小，c(A-)增大，则应该加入含有A-的物质，故选A；
②使HA的电离程度减小，c(H+)和c(A-)都增大，则应加入浓的HA溶液，故选D；
(3)A．两种电解质的强弱未知，无法确定两种酸浓度的大小，故A错误；
B．溶液的PH越大，氢离子浓度越小，其酸性越弱，故B正确；
C．若a=4，A完全电离，则A是强酸，B的pH变化小，则B为弱酸，故C正确；
D．pH=1的酸，加水稀释到1000倍，若pH=4，为强酸，若a＜4，则A、B 都是弱酸，故D正确；
E．溶液的酸性越强，水的电离程度越弱，所以稀释后A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度大，故E错误；
故答案为AE。
18．(1)烧杯、100mL容量瓶
(2) 酸式 锥形瓶中无色溶液变成浅紫(粉红)色，且半分钟内不褪色
(3) 5NO+2MnO+6H+=5NO+2Mn2++3H2O
(4)偏小

【解析】（1）
实验①是配制一定物质的量浓度的溶液，所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有烧杯、100mL容量瓶；
（2）
在进行滴定操作时，因酸性KMnO4溶液具有强氧化性，会腐蚀橡皮管，所以应盛装在酸式滴定管内；当滴入最后一滴溶液，锥形瓶中无色溶液变成浅紫(粉红)色，且半分钟内不褪色，到达滴定终点；
（3）
滴定过程中发生反应的离子方程式是5NO+2MnO+6H+===5NO+2Mn2++3H2O；NaNO2与KMnO4发生反应的关系式为
，该样品中NaNO2的质量分数为×100%＝%；
（4）
若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定，则KMnO4的用量偏小，测定结果偏小。