内容正文:
3.2.1 水的电离
梯度分层
基础巩固:课堂衔接,回归教材,夯实根本
根基训练:轻松练习,关注重点,梳理难点
拔高提升:深度演练,能力提升,高阶练习
基础巩固
1
1.
(1)水是一种极弱的________。
(2)水的电离方程式为________________________,简写为______________________。
(3)水的电离是______热过程。
2.水的离子积
(1)概念:一定温度下,当水的电离达到平衡时,电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数,记作________,叫做水的离子积常数,又称____________。
(2)
3.外界条件对水的电离平衡的影响
分析下列条件的改变对水的电离平衡的影响,并填写下表:
改变条件
平衡移动方向
c(H+)
c(OH-)
水的电离程度
Kw
升高温度
加入HCl(g)
加入NaOH(s)
加入NaHSO4(s)
根基训练
2
1.某温度下水的离子积,该温度下纯水的为( )
A.小于7 B.等于7
C.大于7 D.无法确定
2.科学家们通过精确的导电性实验证明,纯水中除了大量的水分子,还存在极少量的和。根据这个信息推断,下列叙述错误的是( )
A.水中存在极少量的和,说明水是一种极弱的电解质
B.常温下,水的电离需要通电才能进行
C.若液氨的电离与水相似,则液氨的电离方程式可以表示为
D.“冰,水为之,而寒于水”说明水结冰时会释放能量
3.下列有关水的电离的叙述正确的是( )
A.水的电离方程式为
B.水的电离需要通电
C.实验证明多次纯化的水仍具有导电性
D.加入电解质一定会破坏水的电离平衡
4.25℃时,水的电离达到平衡:,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,减小
B.向水中加入少固体,增大,不变
C.向水中加入少量固体Na,水的电离平衡逆向移动,降低
D.将纯水加热,增大,pH不变
5.中国在国际上首次拍摄到水分子内部结构照片(如图),下列关于水的叙述不正确的是( )
A.水的电离是吸热过程
B.相同条件下海水的和纯水的相同
C.纯水的改变时,水仍然呈中性
D.只适用于纯水体系
6.时,水的电离达到平衡:。下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B.向水中加入少量固体,平衡逆向移动,减小
C.向水中加入少量固体,平衡正向移动,增大
D.将水加热至,增大,不变
7.下列能影响水的电离平衡,并使溶液中的的操作是( )
A.向水中加氢氧化钡固体 B.将纯水加热至
C.向水中投入少量的钠 D.向水中加入少量固体
8.下列有关平衡常数的说法不正确的是( )
A.平衡常数的大小能说明反应(或电离、溶解)进行的程度
B.若各平衡常数的值发生变化,则平衡一定发生移动
C.若温度升高,则各平衡常数一定增大
D.某一可逆反应的平衡常数越大,表明反应(或电离、溶解)进行的程度越大
9.在时,某溶液中,由水电离出的,则该溶液的可能是( )
A.2或12 B.7 C.6 D.4
10.已知水在25℃和100℃时,电离平衡曲线如图所示:
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),理由是_____________________。
(2)将A点变为B点,采取的措施是__________________________。
(3)C点________,D点_______。
思维拓展
3
1.已知水的电离平衡如图所示,且。下列说法错误的是( )
A.各点对应的水的离子积:
B.加热点纯水,其组成由点沿直线向方向迁移
C.向点纯水中通入少量气体,其组成由点沿曲线向点移动
D.直线上各点对应的水溶液(或纯水)一定显中性
2.常温下,向浓度为、体积为的氨水中逐滴加入的盐酸,下列各选项中数值变大的是( )
A. B.
C. D.
3.水的电离平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是( )
A.图中对应点的温度关系:a>b
B.水的离子积常数大小关系:b>d
C.温度不变,加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点
D.b点对应温度下,将pH=2的溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显酸性
4.如图表示水中和的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线间任意点均有
B.XZ线上任意点均有
C.图中
D.M区域内任意点均有
5.在不同温度下,水溶液中与有如图关系。下列说法正确的是( )
A.图中
B.纯水中,升高温度可由点变到点
C.点对应的溶液中大量存在:
D.点对应的溶液中大量存在:
6.水的电离平衡图像如图所示。已知:,,下列说法正确的是( )
A.各点对应的水的离子积:
B.
C.向b点溶液中加入大量NaOH固体,b点向a点移动
D.在温度下,的盐酸中由水电离出的
7.如图三条曲线表示不同温度下水的离子积常数,下列说法不正确的是( )
A.图中温度:
B.C点可能是显酸性的盐溶液
C.图中五点间的关系:
D.图中pH关系:
8.常温下两种不同浓度的NaOH溶液,分别为和。将此两溶液等体积混合后所得溶液中的是( )
A. B.
C. D.
答案以及解析
基础巩固
1.
(1)电解质 (2) (3)吸
2. (1)Kw 水的离子积 (2)增大 电解质 不变
3.
改变条件
平衡移动方向
c(H+)
c(OH-)
水的电离程度
Kw
升高温度
右移
增大
增大
增大
增大
加入HCl(g)
左移
增大
减小
减小
不变
加入NaOH(s)
左移
减小
增大
减小
不变
加入NaHSO4(s)
左移
增大
减小
减小
不变
根基训练
1.答案:A
解析:常温下,水的离子积为,纯水中,溶液的;升高温度,水的电离程度增大,水中浓度增大,由可知,浓度越大,越小,故该温度下纯水的。故选。
2.答案:B
解析:纯水中存在极少量的和,说明水发生了电离,纯水中还存在大量的水分子,则水为弱电解质,A正确;常温下水的电离是自发过程,不需要通电,B错误;纯水中存在极少量的和说明水的电离方程式为,若液氨的电离与水相似,则液氨的电离方程式为,C正确;冰的能量比水低,水变为冰时会放出能量,D正确。
3.答案:C
解析:水是极弱的电解质,其电离方程式为,故A项错误;水的电离不需要通电,但是电解过程需要通电,故B项错误;水能电离出自由移动的,所以多次纯化的水仍具有导电性,故C项正确;不能电离出且不水解的盐不会影响水的电离平衡移动,故D项错误。
4.答案:B
解析:向水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,增大,A错误;温度不变,不变,B正确;向水中加入少量固体Na,水的电离平衡正向移动,C错误;将纯水加热,增大,pH减小,D错误。
5.答案:D
解析:水的电离是吸热过程,A正确;相同条件下,即温度相同,则海水的和纯水的相同,B正确;纯水的改变时,水仍然呈中性,正确;既适用于纯水体系也适用于稀溶液,D错误。
6.答案:B
解析:向水中加入稀氨水,溶液的碱性增强,升高,错误;温度不变,不变,错误;水的电离是吸热过程,升高温度,促进水的电离,增大,减小,错误。
7.答案:D
解析:向水中加氢氧化钡固体,水的电离平衡逆向移动,溶液呈碱性,,A不符合题意;将纯水加热至,水的电离平衡正向移动,且仍为中性,即,B不符合题意;向水中投入少量的钠,钠与水电离出的反应,导致,C不符合题意;属于强电解质,在水中完全电离,,溶液中氢离子浓度增大,水的电离被抑制,溶液呈酸性,,D符合题意。
8.答案:C
解析:若正反应是吸热反应,则温度越高,值越大,若正反应是放热反应,则温度越高,值越小,C错误。
9.答案:A
解析:在时,某溶液中,由水电离出的,说明水的电离受到抑制,则溶液可能显酸性或碱性,若为酸性溶液,则溶液中的全部是由水电离产生的,且,溶液中,此时溶液的;若为碱性溶液,则溶液中的全部是由水电离产生的,所以溶液中,此时溶液的。故选A。
10.答案:(1)Ⅰ;水的电离是吸热过程,温度较低时,电离程度较小,也较小
(2)升高温度至100℃
(3);
解析:(1)水的电离是吸热过程,当温度升高时,促进水的电离,水的离子积增大,水中都增大,结合题图中Ⅰ、Ⅱ曲线变化情况及可以判断25℃时水的电离平衡曲线应为Ⅰ。
(2)A点,B点,故由A点变为B点需升温。
(3)C点,D点。
思维扩展
1.答案:B
解析:,故越大,越小,,故越大,越小;。水的电离吸热,温度越高,水的离子积越大,越小,所以温度,即,同时只与温度有关,点在等温线上,所以,A正确;由于水的电离吸热,所以升高温度,水的离子积增大,减小,即加热点纯水,其组成由点沿直线向方向迁移,B错误;恒温条件下,向点纯水中通入少量,溶液酸性增强,减小,由于,所以增大,其组成由点沿曲线向点移动,C正确;直线上各点对应的水溶液中均有,即,所以直线上各点对应的水溶液均呈中性,D正确。
2.答案:B
解析:A.此比值等于,和只受温度的影响,温度不变,两者不变,因此比值不变,故错误;B.氨水中加入盐酸:,增大,降低,比值增大,故正确;C.,加入盐酸,消耗,降低,只受温度的影响,不变,此比值降低,故错误;D.此比值等于,两者只受温度影响,因此比值不变,故错误。
3.答案:B
解析:认识水的电离平衡曲线:
依据图像分析可知,a点水的离子积小于b点,a点的温度低于b点,A错误;由图像可知b点,d点,所以水的离子积常数:b>d,B正确;温度不变,不变,加入少量NaOH,增大,减小,溶液不能从c点变到a点,C错误;b点对应温度下,pH=2的溶液中氢离子浓度和pH=10的NaOH溶液中氢氧根离子浓度相同,等体积,混合后溶液呈中性,D错误。
4.答案:B
解析:只要在水溶液中,均有,则两条曲线间任意点均有,故A正确;据图可知,在X点,,,在Z点,,,则在XZ线上只有X点,故B错误;水的电离是吸热过程,升温促进水的电离,及都增大,所以,故C正确;XZ连线的斜率是1,存在,在XZ线的上方,,在XZ线的下方,,故D正确;答案选B。
5.答案:C
解析:从图中可以看出,点水的离子积为,点水的离子积为,水的电离是吸热反应,升高温度,促进水的电离,水的离子积常数增大,所以,A错误;升高温度,促进水的电离,和的浓度都变大,可由点变到点,B错误;点对应的溶液呈中性,能大量存在,C正确;点对应的溶液呈碱性,与反应,不能大量存在,D错误。
6.答案:D
解析:水的离子积,由图可知,温度下水的离子积为,温度下水的离子积小于,则,A错误;
温度越高,水的离子积越大,由图可知,温度下水的离子积为温度下水的离子积小于,则,B错误;
向b点溶液中加入大量NaOH固体,溶液中的浓度增大,且NaOH固体溶于水会放热,导致溶液温度升高,则水的离子积会增大,则溶液中的浓度也会增大,则b点不会向a点移动,C错误;
在温度下,水的离子积为,的盐酸中,溶液中的全部由水电离,,则由水电离的,则的盐酸中由水电离出的,D正确。
7.答案:B
解析:根据图像可知,,水的离子积越来越大,因为水的电离是吸热过程,故,A正确;C点时,,溶液中,溶液显碱性,B错误;温度越高,水的离子积越大,A、B、C三点温度相同,所以这三点水的离子积相同,E点对应,D点对应,所以水的离子积E>D>A=B=C,C正确;根据图像可知,B、D、E三点的,故,D正确。
8.答案:C
解析:对于NaOH溶液来说,溶液中的浓度大于溶液中的浓度,要先计算溶液中。常温下,为的NaOH溶液中;为的NaOH溶液中。将两种溶液等体积混合,假设每种溶液的体积为1L,混合过程中溶液体积变化不计,则根据混合前后溶质的物质的量不变,可知混合溶液中,则该溶液中。
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