人教版高中化学选择性必修一精品同步讲义3.2 水的电离和溶液的PH（精练）（含解析）

这是一份人教版高中化学选择性必修一精品同步讲义3.2 水的电离和溶液的PH（精练）（含解析），共32页。
3.2 水的电离和溶液的PH
题组一 水的电离与水的离子积


1．（2022·广东广州·高二期末）能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H+)＜c(OH-)措施是
A．将纯水加热煮沸 B．向纯水中通入SO2
C．向纯水中投入一小块金属钠 D．向纯水中加入NaCl固体
【答案】C
【解析】A．将纯水加热煮沸，水的电离程度增大，但溶液中c(H+)=c(OH-)，A不符合题意；
B．向纯水中通入SO2，SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离使溶液显酸性，c(H+)＞c(OH-)，B不符合题意；
C．向纯水中投入一小块金属钠，钠与水电离产生的H+作用，从而促进水电离，溶液呈碱性，c(H+)＜c(OH-)，C符合题意；
D．向纯水中加入NaCl固体，对水的电离平衡不产生影响，溶液中c(H+)=c(OH-)，D不符合题意；
故选C。
2．（2022·上海市北虹高级中学高二期末）下列措施使得水的电离：H2OH++OH－正向移动的是
A．滴加盐酸 B．加入 NaOH 固体
C．加热 D．加水
【答案】C
【解析】A．滴加盐酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，故A不符合题意；
B．加入 NaOH 固体，氢氧根浓度增大，平衡逆向移动，故B不符合题意；
C．水的电离是吸热过程，加热，平衡正向移动，故C符合题意；
D．水的浓度是定值，加水，水的浓度未变，平衡不移动，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
3．（2022·江苏·南京市雨花台中学高二阶段练习）水是最常见的溶剂。下列说法正确的是
A．水的电离方程式为H2OH+ + OH—
B．升高温度，水的离子积常数增大
C．常温下，由水电离出c(H+)=1×10-12mol/L的溶液呈碱性
D．水是非极性溶剂
【答案】AB
【解析】A．水是弱电解质，水的电离方程式为H2OH+ + OH-，故A正确；
B．水电离吸热，升高温度，电离平衡正向移动，水的离子积常数增大，故B正确；
C．酸、碱抑制水电离，常温下，由水电离出c(H+)=1×10-12mol/L，说明水电离受到抑制，溶液呈碱性或酸性，故C错误；
D．水分子是极性分子，水是极性溶剂，故D错误；
选AB。
4．（2021·山东·高密三中高二阶段练习）已知25℃时，水存在电离平衡：H2OH++OH-    ΔH>0。下列叙述中正确的是
A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c平(OH-)减小
B．将水加热，pH减小，溶液显酸性
C．向水中加入少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动，c平(H+)减小
D．向水中加入少量的NaHSO4固体，c平(H+)增大，Kw不变
【答案】D
【解析】A．向水中加入稀氨水，OH-浓度增大，平衡逆向移动，c(H+)减小，故A错误；
B．水的电离吸热，升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw增大，pH减小，但仍呈中性，故B错误；
C．向水中加入少量的CH3COONa固体，CH3COO-和H+结合生成CH3COOH，使c(H+)减小，促进水电离，平衡正向移动，故C错误；
D．向水中加入少量的固体NaHSO4：NaHSO4=Na++H++S，c(H+)增大，但Kw不变，故D正确；
答案选D。
5．在常温下，某溶液中由水电离出的，下列说法中正确的是
A．该溶液肯定显碱性 B．该溶液肯定显酸性
C．该溶液的可能是12，也可能是2 D．该溶液的肯定不是12
【答案】C
【解析】常温下，水电离出的＜1×10-7mol/L，说明抑制了水的电离，该溶液可能为酸性或者碱性溶液，若为酸性溶液，溶液中氢氧根离子是水电离的，溶液中氢氧根浓度=水电离出的氢离子浓度为：1×10-12 mol/L，溶液的pH=2；若为碱性溶液，则溶液中氢离子是水电离的，溶液的pH为12。
故选：C。
6．（2022·安徽宿州·高二期末）25°C时，某溶液中由水电离出的离子浓度关系为c(H+)· c(OH-)= 1× 10-24，该溶液的pH可能为
A．3 B．6 C．9 D．12
【答案】D
【解析】水电离出的氢离子和氢氧根离子相等，则c(H+)= c(OH-)= 1× 10-12，酸或碱能抑制水的电离，25°C时，若为酸，酸电离的氢离子，pH=2，若为碱，pH=12，故选：D。
题组二 )的计算


1．（2022·新疆·乌鲁木齐市第三十一中学高二期末）时，由水电离出来的，则关于溶液的pH的说法正确的是
A．一定是 B．一定是 C．一定是 D．可能或
【答案】D
【解析】由水电离出来的，若为碱溶液，碱中水电离出的，则，则pH=11，若为酸溶液，则酸中水电离出的，酸中氢离子浓度为，则pH=3，因此溶液pH可能3或11，故答案为D。
综上所述，答案为D。
2． 25℃时，在等体积的①pH＝0的 H2SO4溶液、②0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液中，发生电离的水的物质的量之比是
A．1∶10 B．1∶5 C．1∶20 D．10∶1
【答案】A
【解析】25℃时pH＝0的H2SO4溶液中氢离子浓度是1mol/L，0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液中氢氧根的浓度是0.1mol/L，酸或碱溶液中氢离子或氢氧根的浓度越大，对水电离的抑制程度越大，因此在等体积两溶液中发生电离的水的物质的量之比是10－14：10－13＝1：10，答案选A。
3．（2021·湖北·黄石市有色第一中学高二期末）在某温度下，水的离子积常数为1×10-12，该温度下等体积的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，发生电离的水的物质的量之比(①∶②∶③∶④)是
A．1∶10∶1010∶107 B．1∶5∶5×109∶5×106
C．1∶20∶1010∶107 D．1∶10∶102∶107
【答案】A
【解析】水的离子积常数，因为各溶液体积相等，假设溶液为1L：
①pH=0的H2SO4溶液中，氢氧根完全来源于水的电离，所以电离的水的物质的量为10-12mol；
②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中，氢离子完全来源于水的电离，所以电离的水的物质的量为10-11mol；
③pH=10的Na2S溶液中，，氢氧根完全来源于水的电离，所以电离的水的物质的量为10-2mol；
④pH=5的NH4NO3溶液中，氢离子完全来源于水的电离，所以电离的水的物质的量为10-5mol；
所以四种溶液中发生电离的水的物质的量之比是，也就等于1∶10∶1010∶107，A正确；
故选A。
4．25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液，②0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中，发生电离的水的物质的量之比是
A．1∶10 B．1∶5 C．1∶20 D．1∶10
【答案】A
【解析】试题分析：①中水电离出的氢离子浓度为10-14mol/L，②氢氧根离子浓度为0.1mol/L，则水电离出的氢离子浓度为10-13mol/L。所以二者发生电离的水的物质的量之比为10-14：10-13=1：10，选A。
5．（2021·黑龙江·密山市第四中学高二期中）常温下：
(1)在0.01 mol/LHCl溶液中，c(OH-)=____，由水电离出的c(H+)=____。
(2)在0.01 mol/LNaOH溶液中，c(H+)=____，由水电离出的c(H+)=____。
(3)在pH=2的NH4Cl溶液中，水电离出的c(H+)=____。
【答案】(1)     10-12 mol/L     10-12 mol/L
(2)     10-12 mol/L     10-12 mol/L
(3)10-2 mol/L
【解析】（1）在0.01 mol/LHCl溶液中c(H+)=10-2 mol/L，则该溶液中c(OH-)=；
溶液中的OH-就是水电离产生的，水电离方程式是：H2OH++OH-，所以根据电离产生的离子浓度关系可知：水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol/L；
（2）在0.01 mol/LNaOH溶液中，c(H+)=；
溶液中的H+就是水电离产生的，水电离方程式是：H2OH++OH-，所以根据电离产生的离子浓度关系可知水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol/L；
（3） NH4Cl是强酸弱碱盐，在溶液中发生水解反应，消耗水电离产生的OH-变为NH3·H2O，同时产生H+，使水电离平衡正向移动，最终达到平衡时溶液中c(H+)＞c(OH-)，所以显酸性。在pH=2的NH4Cl溶液中，水电离出的c(H+)就是溶液中c(H+)=10-2 mol/L。
6．（2021·河北石家庄·高二阶段练习）25℃时，在①pH=2的盐酸、②pH=3的醋酸、③pH=12的氨水、④pH=12的NaOH、⑤pH=4的NH4Cl溶液、⑥pH=12的CH3COONa溶液。6种溶液中，由水电离出的c(H+)大小关系(或顺序)是___。
【答案】⑥>⑤>②>①=③=④
【解析】pH=12的CH3COONa溶液，溶液中c(H+)=1×10-12mol•L-1，按照25℃时，求得c(OH-)=1×10-2mol•L-1，OH-是水电离的，故水电离出的c(H+)也为1×10-2mol•L-1；
pH=4的NH4Cl溶液，溶液中c(H+)=1×10-4mol•L-1，盐溶液中H+是水电离产生；
pH=12的氨水、pH=12的NaOH溶液，这两种碱溶液中的OH-均是溶质电离产生，故抑制水的电离，溶液中c(H+)=1×10-12mol•L-1全部是由水电离产生；
同理，pH=2的盐酸、pH=3的醋酸，这两种酸溶液中的H+均是溶质电离产生，故抑制水的电离，则盐酸中c(H+)=1×10-2mol•L-1，按照25℃时，求得c(OH-)=1×10-12mol•L-1，则醋酸中c(H+)=1×10-3mol•L-1，按照25℃时，求得c(OH-)=1×10-11mol•L-1，这两种酸溶液中的OH-均是水电离产生，水电离的H+和OH-一样多，所以盐酸中水电离的c(H+)=1×10-12mol•L-1，醋酸中水电离的c(H+)=1×10-11mol•L-1
故此，六种溶液中水电离的H+浓度由大到小排序应填“⑥>⑤>②>①=③=④”。
题组三 溶液的酸碱性

1．（2021·贵州·高二学业考试）柠檬水溶液的，其中的c(H+)是
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】室温下，柠檬水溶液的pH是4，根据pH=-lgc(H+)，c(H+)=10-pH=1x10-4mol/L，故选A。
2．下列溶液一定显酸性的是(　　)
A．溶液中c(OH－)>c(H＋)
B．滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
C．溶液中c(H＋)＝10－6 mol·L－1
D．常温时，溶液中由水电离的c(H＋)＝10－9 mol·L－1
【答案】B
【解析】判断溶液酸碱性的关键是看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH10－7 mol·L－1溶液呈酸性，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。B项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液为酸性；D项中水电离的c(H＋)＜10－7 mol·L－1，说明向水中加入了抑制水电离的酸或者是碱，溶液的酸碱性不能确定。
3．下列溶液一定显酸性的是(　　)
A．含H＋的溶液
B．c(OH－)