2017 - 2018学年高中化学课后提升作业十三3.2.1水的电离溶液的酸碱性与pH新人教版选修4

课后提升作业 十三 水的电离 溶液的酸碱性与pH

(30分钟 50分)

一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)

1.(2016·苏州高二检测)下列微粒中能使水的电离平衡向左移动且溶液的pH减小的是 ( ) A.HSC.Na

+

B.Cl

D.OH

-

-

【解析】选A。酸、碱均抑制水的电离,而能水解的弱酸根离子或弱碱的阳离子促进水的电离。A项HS

-

电离出H使溶液显酸性抑制水的电离;B中Cl、C中Na对水的电离无影响;D

+-+

项为OH,抑制水的电离,使溶液的pH增大。 【补偿训练】

水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是 ( ) A.4℃时,纯水的pH=7

B.温度升高,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,都可抑制水的电离,使水的离子积减小

【解析】选C。25℃时纯水的pH=7,A错;升温,水的电离程度增大,c(OH)和c(H)均增大,B错;水是弱电解质,电离的程度很小,纯水中主要存在形态是水分子,C对;水的离子积与温度有关,加入酸或碱均能抑制水的电离,但水的离子积不变,D错。 2.(2016·淄博高二检测)下列说法正确的是 ( ) A.强酸的水溶液中不存在OH B.pH=0的溶液是酸性最强的溶液

C.在温度不变时,水溶液中c(H)和c(OH)不能同时增大 D.某温度下,纯水中c(H)=2×10mol·L,其呈酸性

【解析】选C。在酸性或碱性水溶液中均存在H和OH,所以A错;pH=0的溶液中c(H)=1.0 mol·L,并不是酸性最强的溶液,只是c(H)>1.0 mol·L的溶液用pH表示酸性强弱不再方便,故B错;在温度一定时,c(H)·c(OH)=Kw是一个定值,故二者不能同时增大,故C对;纯水

+

--1

+

-1

+

-+

+

-7

-1

+

---+

+

-

1

中,c(H)=c(OH),呈中性,所以D错误。

3.(2016·三明高二检测)下列叙述正确的是 ( )

A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H)·c(OH)=1.0×10 B.c(H)等于1.0×10mol·L的溶液一定是中性溶液

C.0.2 mol·LCH3COOH溶液中的c(H)是0.1 mol·LCH3COOH溶液中的c(H)的2倍 D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱

【解析】选A。Kw=c(H)·c(OH),且Kw只与温度有关,所以,在常温下,无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,其Kw=1.0×10;在温度不确定时,中性溶液中的c(H)不一定等于1.0×10mol·L;0.2 mol·LCH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol·LCH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,

0.2 mol·LCH3COOH溶液中的c(H)小于0.1 mol·LCH3COOH溶液中的c(H)的2倍;当c(H)或c(OH)大于1 mol·L时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,所以,当c(H)或c(OH)大于1 mol·L时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c(H)或c(OH)来表示。 4.(2016·雅安高二检测)下列关于溶液的酸碱性,说法正确的是 ( ) A.c(OH)=1.0×10mol·L的溶液是中性 B.中性溶液中一定有c(H)=1.0×10mol·L C.c(OH)=c(H)的溶液呈中性

D.在100℃时,纯水的pH<7,因此显酸性

【解析】选C。A项中运用pH判断溶液的酸碱性时,用到了水的离子积常数,它与温度有关,但A项未给出温度,所以错误;在中性溶液中c(H)和c(OH)一定相等,但并不一定是1.0×10mol·L,所以B项错,C项正确;100℃的纯水中,虽然pH<7,但c(H)=c(OH),还是中性,所以D错误。

5.(2016·锦州高二检测)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是

( )

-7

-1

+

-+

--+

+

-7

-1

--7

-1

-1

+

---1

+

--1

+

-1

+

+

-7

-1

-1

-1

-14

+

+

--1

+

-1

+

+

-7

-1

+

--14

+-

2

A.图中对应点的温度关系为a>b>c B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点 C.水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>d

D.在b点对应温度下,0.5 mol·L的H2SO4溶液与1 mol·L的KOH溶液等体积混合,充分反应后,所得溶液的pH=7

【解析】选C。水的电离是吸热反应,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的c(OH)相等,若纯水仅升高温度,c(OH)与c(H)都增大,B项错误;b点的KW=1×10,0.5 mol·L的H2SO4溶液与1 mol·L的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,pH=6,D项错误。

6.(能力挑战题)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ( ) A.pH=1的溶液中:Fe、N

+

-14

2+

-1

-1

--+

-12

-1

-1

、S

-1

、Na

2+

+

-

+

B.由水电离的c(H)=1×10mol·L的溶液中:Ca、K、Cl、HCC.

3+

=10的溶液中:N

-1

12

、Al、N

+

-

3+

、Cl

、SCN

-

-

D.c(Fe)=0.1 mol·L的溶液中:K、ClO、S【解析】选C。A中Fe、N溶液也可能是强碱性溶液,HC

2+

+

、H会发生氧化还原反应;B项,符合条件的溶液可能是强酸性既与H反应,又与OH反应,B错误;

3+

-+

-

=10的溶液为强

12

酸性溶液,离子可以大量共存,C正确;Fe+3SCNFe(SCN)3,D错误。 【补偿训练】

常温的某无色溶液中,由水的电离产生的c(H)=1×10mol·L,则下列各组离子肯定能共存的是 ( ) A.Cu N

-2-2+

+-12-1

S

+

+

Fe

3+

B.Cl S Na K C.S

-

N

+

K Mg S

2+

3+

+

-12

-1

+2+

D.Cl Na N

【解析】选D。排除有颜色的离子(Cu、Fe),A项错误;水电离的c(H)=1×10mol·L的

3

溶液可能是酸性溶液或碱性溶液,排除在酸性或碱性条件下不能共存的离子组:B项中S和H不能共存,C项中S

+

2-

和H不能共存,N

+

和Mg不能和OH共存;只有D项符合题意。

2+-

二、非选择题(本题包括2小题,共20分)

7.(10分)(2016·鞍山高二检测)(1)某温度(t℃)时,水的KW=1×10,则该温度(填“>”“<”或“=”)________25℃,其理由是____________________。

(2)该温度下,c(H)=l×10mol·L的溶液呈______(填“酸性”“碱性”或“中性”);若该溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的c(OH)=______________ __________mol·L。

【解析】(1)升高温度, KW增大,现KW=1×10>1×10,因此温度大于25℃。 (2)该温度下该溶液中c(OH)=

---12

-14

-1

-+

-7

-1

-12

=1×10mol·L,因为c(OH)>c(H),所以溶液呈碱

+

-7

-1

-5-1-+

性;NaOH溶液中由水电离出来的c(OH)等于溶液中的c(H),即为1×10mol·L。 答案:(1)> 升温促进水电离,KW增大 (2)碱性 1×10

【方法规律】判断溶液酸碱性的方法 (1)根据c(H)和c(OH)的相对大小。 (2)室温下根据溶液的pH。 (3)利用酸碱指示剂:

①使石蕊试液变红的溶液呈酸性;使石蕊试液变蓝的溶液呈碱性。 ②使酚酞试液变红的溶液呈碱性。 (4)利用pH试纸测量溶液的酸碱性。

【补偿训练】(2016·沈阳高二检测)实验表明,纯硫酸液体的电离能力强于纯硝酸,纯硫酸的导电性强于纯水,又知液态电解质都能像水一样自身电离,而建立电离平衡(即像2H2O

H3O+OH),且在一定温度下都有各自的离子积常数。

+

-+

--7

据此回答下列问题:

(1)纯硫酸在液态时,自身电离的电离反应方程式是________,它在25℃时的离子积常数K (H2SO4)比水的离子积常数K (H2O)________(填“大”“小”或“相等”)。

(2)在纯硫酸与纯硝酸的液态混合物中,存在的阴离子主要是________;这是因为混合液中不但存在两种电离平衡(即H2SO4和HNO3各自的电离平衡,且硫酸的酸性强于硝酸),又在无水的条件下,混合酸中发生________(写离子反应方程式)反应而造成的。

4

【解析】(1)根据H2O自身电离的电离反应方程式:2H2O电离反应方程式:2H2SO4

H3S

+HS

H3O+OH,可写出H2SO4自身电离的

+-

,因为纯硫酸的导电能力大于纯水的导电能力,所

以纯硫酸比水更易电离,故K (H2SO4)比K (H2O)要大。

(2)因为纯硫酸的导电能力强于纯硝酸,说明H2SO4比HNO3更易电离,H2SO4中电离出的自由移动的离子的浓度更大,主要存在的阴离子应来源于H2SO4电离出的HS性强于HNO3,发生的反应就类似于强酸制弱酸,即H+HNO3答案:(1)2H2SO4(2)HS

H+HNO3

+

+

;而且因为H2SO4的酸。

H2N

H3S+HSH2N

大

8.(10分)(1)查阅资料,不同温度下水的离子积常数 T/℃ 0 0.134 10 0.292 20 0.681 25 1.01 40 2.92 50 5.47 90 38.0 100 55.0 Kw/1024 由此推出:随着温度的升高, Kw的值________;水的电离程度________;水的电离平衡向________移动,水的电离过程是________过程。 (2)水中存在如下平衡:H2O+H2O

H3O+OH ΔH>0,现欲使平衡向右移动,且所得溶液呈碱

+

-

性,选择的方法是________(填字母)。 A.向水中加入NaHSO4 B.向水中加入K C.将水加热至100℃ D.在水中加入Na

(3)现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性,若用pH试纸测定,则试纸显________色,溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”);若用pH计测定,则pH________7(填“>”“=”或“<”),溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。

【解析】(1)通过表格分析Kw随温度变化而变化,得出结论。

(2)题中要求使水的电离平衡向右移动,即促进水的电离,且所得溶液呈碱性,加入活泼金属消耗溶液中H,且产生强碱,使溶液呈碱性。

(3)100℃时水的pH<7,但溶液仍呈中性,因此pH试纸仍为黄色。 答案:(1)增大 增大 右 吸热 (2)B、D (3)黄 中 < 中

5

+

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