3.2.1水的电离 讲义-2025-2026学年高二化学同步讲义+测试 (人教版2019选择性必修1)
2025-10-25
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2份
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44页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二节 水的电离和溶液的pH |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 水的电离及溶液的酸碱性 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.46 MB |
| 发布时间 | 2025-10-25 |
| 更新时间 | 2025-10-25 |
| 作者 | 慕白舒然 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54550698.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第3章 水溶液中的离子反应与平衡第二节 水的电离和溶液的pH
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
课程学习目标
掌握本节核心知识,为后续学习打好基础。
新知学习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
拓展培优
结合例题解析高频考点,掌握易错点,提升能力。
课堂检测
基础训练:确保核心知识掌握,建立信心。
能力提升:提升应用能力,提升综合能力。
知识思维导图
第1课时 水的电离
课程学习目标
1.认识水的电离,水是一种极弱的电解质。
2.结合电离常数,了解水的离子积常数,适用于任何水溶液。
【新知学习】
知识点01水的电离
水分子电离过程:
可知:纯水大部分以 的形式存在,但其中也存在着极少量的 。
水是一种极弱的电解质。
1.电离方程式:H2O+H2OH3O++OH-,简写为 。
2.电离常数K电离=_ __。
3.特点:
—极难电离,常温下1 L水只有1×10-7 mol电离
—是可逆过程
—电离出c(H+) c(OH-)
—是 过程
知识点02水的离子积常数
1.含义
电离前后水的物质的量可看作常数,K电离•c(H2O)=c(H+)•c(OH-),其中K电离与c(H2O)的积仍为常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积,记作KW。
2.表达式
KW叫做水的离子积常数,简称水的离子积。Kw可由实验测得,也可通过理论计算求得。
3.影响因素
t/℃
0
10
20
25
40
50
90
100
Kw/10-14
0.115
0.296
0.687
1.01
2.87
5.31
37.1
54.5
(1)25℃时, 。不仅适用于纯水(或其他中性溶液),也适用于 。
(2)水的离子积Kw只受 的影响,温度升高,KW 。(水的电离是吸热过程。)
4.适用范围
KW不仅适用于纯水(或其他中性溶液),也适用于 。
知识点03水的电离的影响因素
影响因素:
促进:① ② ③ ④
抑制:① ② ③
水的电离H2OH++OH- ΔH>0
条件变化
移动方向
c(H+)
c(OH-)
Kw
程度
影响
升高温度
右移
增大
增大
增大
促进
加酸
左移
增大
减小
不变
抑制
加碱
左移
减小
增大
不变
抑制
加活泼金属如Na
右移
减小
增大
不变
促进
【拓展培优】
【问题探究】
1.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?并说明原因。水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)是增大还是减小?
2.在室温下,0.01 mol·L-1的盐酸溶液中,c(OH-)是多少?水电离出的c(H+)又是多少?
3.请与同学探究,室温下,酸或碱的稀溶液中,由水电离出的c(H+)和c(OH-)还相等吗?c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14还成立吗?
【归纳提升】
1.影响水电离的因素:
水的电离H2OH++OH- ΔH>0
条件变化
移动方向
c(H+)
c(OH-)
Kw
程度
影响
升高温度
右移
增大
增大
增大
增大
促进
加酸
左移
增大
减小
不变
减小
抑制
加碱
左移
减小
增大
不变
减小
抑制
加活泼金属如Na
右移
减小
增大
不变
增大
促进
2.理解Kw应注意的几个问题:
(1)Kw揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,H+和OH-共存,只是相对含量不同而已。
(2)Kw只与温度有关。因为水的电离是吸热过程,所以温度升高,有利于水的电离,Kw增大,如100 ℃,Kw=5.5×10-13。但是在室温下,Kw为1.0×10-14。
(3)Kw不仅适用于纯水,还适用于酸、碱的稀溶液,且由水电离的c水(H+)=c水(OH-)。此时,水溶液中水的离子积常数不变。
【典例1】水的电离过程为,在不同温度下其离子积为,,则下列叙述正确的是
A.溶液pH随着温度的升高而升高
B.在的纯水中时,
C.水的离子积
D.水的电离是一个吸热过程
(变式训练1-1)常温下,在纯水中加入下列物质,水的电离受到促进的是
A. B. C. D.
(变式训练1-2)下列操作可以使水的离子积常数Kw增大的是
A.加热 B.通入少量氯化氢气体
C.加入少量醋酸钠固体 D.通入少量氨气
【典例2】 水的电离平衡图像如图所示,已知。下列说法正确的是
A.
B.各点对应的水的离子积:Kw(f)>Kw(b)=Kw(d)
C.向b点溶液通入少量HCl,其组成由b点沿直线向c点移动
D.温度下pH=4的盐酸中由水电离出的
(变式训练2-1)已知水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.图中五点对应的间的关系:M=N=P>Q>W
B.从N到M点,可采用温度为25℃在水中加入少量或的方法
C.温度T存在:
D.在W点温度下,的溶液呈中性
(变式训练2-2)已知水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.图中A、B、C、D、E五点的Kw间的大小关系是B>C>E>A>D
B.若从A点到D点,可采用的措施是加入少量的NaOH固体
C.点B对应温度条件下,某溶液中c(H+)=1×10-7 mol·L-1,此时溶液中c(OH-)为1×10-5 mol·L-1
D.若处在A点温度时,将c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1的醋酸溶液与c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1的氢氧化钾溶液等体积混合后,溶液显中性
【典例3】 某温度下的水溶液中,。x与y的关系如图所示,下列说法错误的是
A.该温度下水的离子积
B.该温度下溶液的
C.已知酸度,则该温度下,盐酸的
D.向a点溶液中加入适量溶液,可实现a点向b点移动
(变式训练3-1)常温下,某浓度溶液的,其中水电离的为
A. B.
C. D.无法确定
(变式训练3-2)水的离子积常数KW与温度的变化曲线如图所示。下列有关纯水的电离说法错误的是
A.水的电离为吸热过程
B.a点时,该温度下
C.a点水的电离程度小于b点水的电离程度
D.向水中加入少量固体,平衡向正反应方向移动,
【典例4】 下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是
A.能使石蕊试液变红的溶液中:、K+、Cl-、Na+
B.在常温下,由水电离产生的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:、Mg2+、Na+、
C.在常温下,=1×1012的溶液中:、Fe2+、Cl-、
D.在常温下,的溶液中:Na+、、Cl-、K+
(变式训练4-1)常温下,下列各组离子在相应条件下可能大量共存的是
A.水电离的c(H+)=10-13mol·L的溶液中:Al3+、Cl-、K+、
B.遇甲基橙变红色的溶液中:Fe2+、Na+、、-
C. =1×106的溶液中:K+、Na+、Cl-、
D.pH=1溶液中:Na+、Mg2+、MnO、
(变式训练4-2)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.c水(H+)=1×10-12 mol·L-1 的溶液:[Al(OH)4]-、Na+、Cl-、
B.=1×10-3 mol·L-1 的溶液:、Ca2+、Cl-、
C.澄清透明的溶液:K+、、、
D.使甲基橙变红的溶液:Na+、Fe2+、、
【课堂检测】
【基础训练】
1.(24-25高二上·江苏扬州·期末)下列关于水的说法正确的是
A.水是非电解质
B.纯水的pH一定等于7
C.水的化学性质比较稳定是由于水分子间存在氢键
D.相同pH的盐酸和NH4Cl溶液中,水的电离程度不同
2.(24-25高二上·广西玉林·期中)25℃时水的电离达到平衡: ΔH>0,下列叙述不正确的是
A.将水加热,增大,pH减小
B.向水中加入少量硫酸氢钠固体,增大
C.向水中加入少量固体醋酸钠,水的电离程度减小
D.向水中滴入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,降低
3.(24-25高二上·浙江·期中)下列说法不正确的是
A.Kw的大小与溶液的酸碱性无关
B.一定显中性
C.水电离出的氢离子物质的量浓度为10-7mol/L的溶液一定显中性
D.pH>7的溶液不一定呈碱性
4.(24-25高二上·浙江宁波·期末)25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH-,下列叙述正确的是
A.将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性
B.25℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw变小
C.保持温度不变,向纯水中加入少量CH3COONa固体,c(OH-)增大,Kw不变
D.向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
5.(24-25高二上·河南安阳·阶段练习)常温下,关于溶液的说法正确的是
A.pH=10的NaOH溶液和pH=4的醋酸溶液中,水的电离程度相同
B.向水中加入少量金属钠,c(OH-)增大,水的电离平衡逆向移动
C.向醋酸溶液中加水,溶液中水电离产生的c(H+)将减小
D.分别向pH=3醋酸和盐酸溶液中加水稀释100倍后,pH值前者大于后者
6.(25-26高二上·浙江·期中)下列物质溶解于水时,电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是
A.Na2SO4 B.CH3COONa C.NaCl D.H2SO4
7.(24-25高二上·广东广州·期末)常温下,向水中加入少量下列物质,能使水的电离程度增大的是
A. B. C. D.
8.(24-25高二上·北京东城·期末)下图为HCl在水中电离示意图,下列分析正确的是
A.的电子式为: B.HCl的水溶液中,
C.HCl的水溶液中,水的电离被抑制 D.产生的过程主要为:
9.(24-25高二上·天津·阶段练习)下列叙述正确的是
A.使甲基橙显黄色的溶液一定是碱性溶液
B.用润湿的pH试纸测定1mol⋅L盐酸溶液的pH,结果偏高
C.一定温度下,的氨水,稀释10倍后,其,则
D.由水电离出来的的浓度为mol⋅L,则原溶液的
10.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)室温下,若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是
A.Al3+、Na+、NO、Cl- B.K+、Na+、Cl-、OH-
C.K+、Na+、Cl-、NO D.K+、NH、SO、NO
11.(24-25高二上·江西宜春·阶段练习)常温下,下列溶液中各组离子一定能大量共存的是
A.使甲基橙呈红色的溶液中:、、、
B.由水电离产生的的溶液:、、、
C.含有的溶液:、、、
D.的溶液:、、、
12.(24-25高二上·贵州黔东南·期中)向CH3COOH溶液中滴入过量NaOH溶液,溶液中水电离出的H+的物质的量浓度c(H+)随加入NaOH溶液的体积(V)的变化曲线正确的是
A. B.
C. D.
13.(24-25高二上·山东·期中)水的电离平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A.C点溶液一定呈中性
B.从A点到B点,可采用升高温度的方法
C.D点溶液中水电离的浓度一定为
D.E点溶液可能为NaOH溶液或Na2CO3溶液
14.(23-24高二上·湖南娄底·阶段练习)已知室温时,0.1 mol·L-1的氨水在水中有 1% 发生电离,回答下列各问题:
(1)溶液的pH= 。
(2)该温度下NH3·H2O的电离平衡常数K= 。
(3)升高温度时,K将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)由0.1 mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的 倍。
(5)要使溶液中值增大,可以采取的措施是 (填序号)。
①通入少量HCl ②升高温度 ③加少量NaOH固体 ④加水
15.(23-24高二上·广东湛江·期中)回答下列问题
(1)常温下,的硫酸溶液,水电离出的 。
(2)在常温下,水电离出的的溶液中, 。
(3)某温度下,纯水的,则此时纯水的为 。若温度不变,滴入稀盐酸使,则溶液中为 ,此时温度 (填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。
【能力提升】
1.(25-26高二上·河北·阶段练习)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使酚酞变红的溶液中:
B.澄清透明的溶液中:
C.水电离产生的的溶液中:
D.的溶液中:
2.(23-24高二上·安徽·阶段练习)我国科学家在一颗距离地球100光年的行星上发现了不可思议的“水世界”,引起了全球科学界的轰动。下列有关说法正确的是
A.温度升高,水的电离平衡正向移动,增大,酸性增强
B.向水中加入固体后(溶液温度不变),水的电离程度减小
C.室温下,的盐酸溶液中,
D.由水电离出的时,溶液一定呈中性
3.(24-25高二上·天津红桥·期中)K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数,电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是
A.25℃时,pH为4的盐酸与纯水Kw不相等
B.在500℃时,在5L密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K增大
C.达平衡后,改变某一条件时K不变,的转化率可能增大
D.相同温度下,说明的电离程度一定比HCN的大
4.(24-25高二上·广西玉林·期中)室温下,一定浓度氨水的为11.下列说法正确的是
A.此溶液中
B.将此溶液加水稀释10倍,所得溶液
C.此溶液中,由水电离出的
D.将此溶液与等体积的盐酸反应,恰好完全中和
5.(24-25高二上·天津红桥·期中)25℃时,若溶液中由水电离产生的,则下列说法正确的是
A.该溶液一定是碱溶液 B.该溶液pH一定为2
C.该溶液中水的电离被促进 D.该溶液中
6.(25-26高二上·重庆·阶段练习)以下是高中阶段常见的8种物质,回答下列问题:
①硫酸钡②冰醋酸③铜片④蔗糖⑤氢氧化钾⑥二氧化碳⑦硝酸银⑧氢氟酸
(1)其中属于强电解质的有 ;弱电解质有 ;非电解质有 。
(2)已知在常温下,HF的电离平衡常数Ka=6.4×10-4
①写出HF的电离方程式: 。
②常温下,0.1 mol·L-1 HF溶液的pH= (已知lg8≈0.90)。
③浓度分别为0.1 mol·L-1 的NaF和氢氟酸,F-浓度较大的为 。
(3)已知水在25℃和100℃时的电离平衡曲线如图所示。
①25℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”)。
②B点对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=3的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 (精确值)。
7.(24-25高二上·河南新乡·阶段练习)弱电解质的电离和水的离子积是高中化学的重要知识点。回答下列问题:
(1)①下列方法中,可以使醋酸稀溶液中电离程度增大的是 (填字母)。
a.滴加少量浓盐酸 b.微热溶液 c.加水稀释 d.加入少量醋酸钠晶体
②常温下,的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数值一定变小的是 (填字母)。
A. B. C. D.
(2)在水的电离平衡中,和的关系如图所示。
①点A处水的离子积常数为,则点B处水的离子积常数为 。
②在时,若向水中滴加盐酸, (填“能”或“不能”)使体系处于B点状态。
③在时,若盐酸中,则由水电离产生的 。
(3)将等质量且过量的锌粉分别投入等体积且均等于3的醋酸溶液和盐酸中,经过充分反应后,则生成氢气的体积:V(盐酸) V(醋酸溶液)(填“>”“<”或“=”)。
8.(24-25高二上·山东聊城·期中)常温下,用计测定不同浓度的醋酸的,结果如表:
醋酸浓度
0.0010
0.0100
0.0200
0.1000
0.2000
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.73
(1)根据表中数据,计算醋酸的 。根据表中数据可以得出:随着醋酸浓度的增大,醋酸的电离程度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)常温下,已知的电离常数为,将和体积均相同的和溶液分别稀释,其随加水体积的变化如图所示,曲线II代表 溶液,溶液中水的电离程度c d(填“>”、“=”或“<”),相同体积a点的两溶液分别与溶液恰好中和后,消耗溶液的体积, (填“>”、“=”或“<”)。
(3)常温下,已知的电离常数,,。则足量溶液和溶液反应的离子方程式为 。
(4)亚磷酸()是一种精细化工产品。向溶液中加入过量溶液后,所得的溶液中只有、两种阴离子,则是 (填“一元酸”、“二元酸”或“三元酸”),电离的方程式为 。
1
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第3章 水溶液中的离子反应与平衡第二节 水的电离和溶液的pH
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
课程学习目标
掌握本节核心知识,为后续学习打好基础。
新知学习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
拓展培优
结合例题解析高频考点,掌握易错点,提升能力。
课堂检测
基础训练:确保核心知识掌握,建立信心。
能力提升:提升应用能力,提升综合能力。
知识思维导图
第1课时 水的电离
课程学习目标
1.认识水的电离,水是一种极弱的电解质。
2.结合电离常数,了解水的离子积常数,适用于任何水溶液。
【新知学习】
知识点01水的电离
水分子电离过程:
可知:纯水大部分以 分子 的形式存在,但其中也存在着极少量的 H+和OH- 。
水是一种极弱的电解质。
1.电离方程式:H2O+H2OH3O++OH-,简写为 H2OH++OH- 。
2.电离常数K电离=____。
3.特点:
—极难电离,常温下1 L水只有1×10-7 mol电离
—是可逆过程
—电离出c(H+) = c(OH-)
—是 吸热 过程
知识点02水的离子积常数
1.含义
电离前后水的物质的量可看作常数,K电离•c(H2O)=c(H+)•c(OH-),其中K电离与c(H2O)的积仍为常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积,记作KW。
2.表达式
KW=c(H+)•c(OH-)
KW叫做水的离子积常数,简称水的离子积。Kw可由实验测得,也可通过理论计算求得。
3.影响因素
t/℃
0
10
20
25
40
50
90
100
Kw/10-14
0.115
0.296
0.687
1.01
2.87
5.31
37.1
54.5
(1)25℃时, KW=1×10-14 。不仅适用于纯水(或其他中性溶液),也适用于 稀的电解质水溶液 。
(2)水的离子积Kw只受 温度 的影响,温度升高,KW 增大 。(水的电离是吸热过程。)
4.适用范围
KW不仅适用于纯水(或其他中性溶液),也适用于 稀的电解质水溶液 。
知识点03水的电离的影响因素
影响因素:
促进:①升温 ②加活泼金属 ③弱碱阳离子或弱酸阴离子(即能水解的盐)④电解
抑制:①降温 ②加酸或碱 ③加强酸酸式盐(NaHSO4)
水的电离H2OH++OH- ΔH>0
条件变化
移动方向
c(H+)
c(OH-)
Kw
程度
影响
升高温度
右移
增大
增大
增大
增大
促进
加酸
左移
增大
减小
不变
减小
抑制
加碱
左移
减小
增大
不变
减小
抑制
加活泼金属如Na
右移
减小
增大
不变
增大
促进
【拓展培优】
【问题探究】
1.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?并说明原因。水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)是增大还是减小?
甲正确,温度不变,Kw是常数,加入H2SO4,c(H+)增大,c(H+)·c(OH-)>Kw,平衡左移。c(H+)·c(OH-)不变,因为Kw仅与温度有关,温度不变,则Kw不变,与外加酸、碱、盐无关。
2.在室温下,0.01 mol·L-1的盐酸溶液中,c(OH-)是多少?水电离出的c(H+)又是多少?
由于c(H+)溶液=0.01 mol·L-1,溶液中c(OH-)=Kw÷c(H+)溶液=(1.0×10-14÷0.01)mol·L-1=1.0×10-12mol·L-1。由于溶液中的OH-只来源于水的电离,所以水电离出的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1。
3.请与同学探究,室温下,酸或碱的稀溶液中,由水电离出的c(H+)和c(OH-)还相等吗?c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14还成立吗?
在酸或碱的稀溶液中由水电离出的c(H+)和c(OH-)一定相等,但溶液中所有的c(H+)和所有的c(OH-)一定不相等。c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14仍然成立。
【归纳提升】
1.影响水电离的因素:
水的电离H2OH++OH- ΔH>0
条件变化
移动方向
c(H+)
c(OH-)
Kw
程度
影响
升高温度
右移
增大
增大
增大
增大
促进
加酸
左移
增大
减小
不变
减小
抑制
加碱
左移
减小
增大
不变
减小
抑制
加活泼金属如Na
右移
减小
增大
不变
增大
促进
2.理解Kw应注意的几个问题:
(1)Kw揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,H+和OH-共存,只是相对含量不同而已。
(2)Kw只与温度有关。因为水的电离是吸热过程,所以温度升高,有利于水的电离,Kw增大,如100 ℃,Kw=5.5×10-13。但是在室温下,Kw为1.0×10-14。
(3)Kw不仅适用于纯水,还适用于酸、碱的稀溶液,且由水电离的c水(H+)=c水(OH-)。此时,水溶液中水的离子积常数不变。
【典例1】水的电离过程为,在不同温度下其离子积为,,则下列叙述正确的是
A.溶液pH随着温度的升高而升高
B.在的纯水中时,
C.水的离子积
D.水的电离是一个吸热过程
【答案】D
【详解】A.水的电离过程为,纯水中温度升高时平衡正移,增大,和等量增加,pH=-lg会降低,A错误;
B.在35℃的纯水中时,和仍然相等,纯水始终呈中性,B错误;
C.,,显然,C错误;
D.温度升高导致增大,说明水的电离被促进,根据勒夏特列原理,水的电离是吸热过程,D正确;
故选D。
(变式训练1-1)常温下,在纯水中加入下列物质,水的电离受到促进的是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】水的电离平衡为。加入物质若消耗H+或OH-,会促进水的电离,据此分析;
【详解】A.NaCl为中性盐,不水解,对水的电离无影响,A不符题意;
B.NaHSO4电离出H+,增加H+浓度,抑制水的电离,B不符题意;
C.Na2CO3中水解(),消耗H+,使平衡右移,促进水的电离,C符合题意;
D.NaOH电离出OH-,增加OH-浓度,抑制水的电离,D不符题意;
故选C。
(变式训练1-2)下列操作可以使水的离子积常数Kw增大的是
A.加热 B.通入少量氯化氢气体
C.加入少量醋酸钠固体 D.通入少量氨气
【答案】A
【详解】A.水的电离吸热,加热会升高温度,促进水的电离,则水的离子积常数Kw随温度升高而增大,A符合题意;
B.通入少量氯化氢气体会增加H+浓度,但温度未变,Kw不变,B不符合题意;
C.加入醋酸钠固体,醋酸根与氢离子结合,使H+浓度减小、促进水电离,但温度未变,Kw不变,C不符合题意;
D.通入少量氨气会增加OH-浓度、抑制水电离,但温度未变,Kw不变,D不符合题意;
选A。
【典例2】 水的电离平衡图像如图所示,已知。下列说法正确的是
A.
B.各点对应的水的离子积:Kw(f)>Kw(b)=Kw(d)
C.向b点溶液通入少量HCl,其组成由b点沿直线向c点移动
D.温度下pH=4的盐酸中由水电离出的
【答案】D
【分析】水的电离是一个吸热过程,升高温度,水的电离程度增大,水电离产生的c(H+)、c(OH-)增大,pH、pOH减小,则T1<T2。
【详解】A.由分析可知,T1<T2,A不正确;
B.水的电离是一个吸热过程,温度越高,电离常数越大,由分析可知,f点温度高于b、d点,b、d点的温度相同,则各点对应的水的离子积:Kw(f)<Kw(b)=Kw(d),B不正确;
C.向b点溶液通入少量HCl,此时溶液的酸性增强,c(H+)增大,但水的离子积不变,所以c(OH-)减小,pH减小,但pOH增大,其组成由b点沿斜线向d点方向移动,C不正确;
D.由b点可知,温度下,,所以pH=4的盐酸中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-10mol/L,,D正确;
故选D。
(变式训练2-1)已知水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.图中五点对应的间的关系:M=N=P>Q>W
B.从N到M点,可采用温度为25℃在水中加入少量或的方法
C.温度T存在:
D.在W点温度下,的溶液呈中性
【答案】B
【分析】升温促进水的电离,氢离子和氢氧根离子浓度均增大,由图可知,T℃>25℃,则温度图中五点对应的温度关系:M=N=P<Q<W;根据图像可知,N、Q、W的横纵坐标相等,则对应的溶液中氢离子浓度等于氢氧根浓度,呈中性;M对应的溶液中,氢离子浓度小于氢氧根浓度,呈碱性;P对应的溶液中,氢离子浓度大于氢氧根浓度,呈酸性。
【详解】A.水的离子积常数只与温度有关,同一条电离平衡曲线上的点温度相同,相等;25℃时,M、N、P点的;T℃时,W点的,一定温度下,为定值,水的电离是吸热过程,温度越高,越大,Q点在25℃和T℃之间,则Q点对应的比25℃时大,比T℃时小,故五点关系应为M=N=P<Q<W,A错误;
B.根据分析可知,N点是25℃时的中性水( mol/L),M点在25℃曲线上(),呈碱性(>)。加入(强碱)或(水解显碱性)均可使溶液从中性变为碱性,且温度保持25℃,B正确;
C.T℃时,,水的电离是吸热过程,温度越高,越大,故T℃>25℃,C错误;
D.W点温度下,中性溶液中,,则的溶液,呈碱性,D错误;
故答案选择B项。
(变式训练2-2)已知水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.图中A、B、C、D、E五点的Kw间的大小关系是B>C>E>A>D
B.若从A点到D点,可采用的措施是加入少量的NaOH固体
C.点B对应温度条件下,某溶液中c(H+)=1×10-7 mol·L-1,此时溶液中c(OH-)为1×10-5 mol·L-1
D.若处在A点温度时,将c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1的醋酸溶液与c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1的氢氧化钾溶液等体积混合后,溶液显中性
【答案】C
【详解】A.水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,所以温度越高,水的离子积常数越大,依据图可知,A、B、C、D、E五点的Kw间的大小关系是B>C>A=E=D,A错误;
B.温度不变,Kw不变,向水中加入NaOH固体,溶液中c(OH-)变大,c(H+)变小,所以加入少量的NaOH固体不可以实现从A点到D点,B错误;
C.B对应温度条件下,Kw=10-12,点B对应温度条件下,某溶液中c(H+)=1×10-7 mol·L-1,此时溶液中,C正确;
D.醋酸为弱酸,氢氧化钾为强碱,c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1的醋酸溶液浓度远大于c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1的氢氧化钾溶液浓度,等体积混合,醋酸过量,溶液显酸性,D错误;
故选C
【典例3】 某温度下的水溶液中,。x与y的关系如图所示,下列说法错误的是
A.该温度下水的离子积
B.该温度下溶液的
C.已知酸度,则该温度下,盐酸的
D.向a点溶液中加入适量溶液,可实现a点向b点移动
【答案】C
【详解】A.水的离子积,由图可知,直线上任意点满足,则,A项正确;
B.溶液中,则,,B项正确;
C.盐酸中,,,C项错误;
D.a点、,加入后增大,减小,可移动到b点,D项正确;
答案选C。
(变式训练3-1)常温下,某浓度溶液的,其中水电离的为
A. B.
C. D.无法确定
【答案】B
【详解】常温下,某Na2CO3溶液的pH=10,c(H+)=10−10mol/L,由于在碳酸钠溶液中水电离出的氢离子被碳酸根结合成碳酸氢根,所以该溶液中由水电离的c(OH−)就是溶液中的氢氧根,此时该溶液中由水电离的c(H+)=c(OH−)==1×10−4mol/L;
故本题选B。
(变式训练3-2)水的离子积常数KW与温度的变化曲线如图所示。下列有关纯水的电离说法错误的是
A.水的电离为吸热过程
B.a点时,该温度下
C.a点水的电离程度小于b点水的电离程度
D.向水中加入少量固体,平衡向正反应方向移动,
【答案】D
【详解】A.水的发生电离:,温度升高,KW增大,说明升高温度,水的电离平衡正向移动,则水的电离为吸热过程,A正确;
B.不管温度如何变化,纯水中,始终存在,图中信息显示,a点时,B正确;
C.水的电离是一个吸热过程,温度越高,水的电离程度越大,则a点时水的电离程度小于b点时水的电离程度,C正确;
D.向水中加入少量固体,溶液中、不变,因此水的电离平衡不移动,最终溶液中与仍然相等,D错误;
故选D
【典例4】 下列各组离子在相应的条件下可能大量共存的是
A.能使石蕊试液变红的溶液中:、K+、Cl-、Na+
B.在常温下,由水电离产生的c(OH-)=1×10-13mol·L-1的溶液中:、Mg2+、Na+、
C.在常温下,=1×1012的溶液中:、Fe2+、Cl-、
D.在常温下,的溶液中:Na+、、Cl-、K+
【答案】B
【详解】A.能使石蕊试液变红的溶液呈酸性,酸性条件下与发生反应,不能大量共存,A错误;
B.在常温下,水电离产生的c(OH-)=1×10-13mol·L-1,说明水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,可能呈碱性,碱性条件下,镁离子和氢氧根离子会反应,不能大量共存,酸性条件下,各离子间不发生反应,可以大量共存,B正确;
C.在常温下,溶液中=1×1012,说明溶液呈碱性,碱性条件下,和均可与间发生反应,不能大量共存,C错误;
D.在常温下,溶液,溶液呈酸性,酸性环境下,与间发生反应,不能大量共存,D错误;
答案选B。
(变式训练4-1)常温下,下列各组离子在相应条件下可能大量共存的是
A.水电离的c(H+)=10-13mol·L的溶液中:Al3+、Cl-、K+、
B.遇甲基橙变红色的溶液中:Fe2+、Na+、、-
C. =1×106的溶液中:K+、Na+、Cl-、
D.pH=1溶液中:Na+、Mg2+、MnO、
【答案】A
【详解】A.水电离的c(H+)=10-13mol·L的溶液中,可能是碱性也可能是酸性,碱性条件下,Al3+无法大量共存,酸性条件下,Al3+、Cl-、K+、之间相互不反应,能大量共存;故A符合题意;
B.甲基橙变红色的溶液显酸性,将氧化Fe2+,故B不符合题意;
C.=1×106的溶液呈酸性,无法大量共存,故C不符合题意;
D.pH=1溶液中,MnO、SO发生氧化还原反应,不能共存,故D不符合题意;
故答案选A。
(变式训练4-2)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.c水(H+)=1×10-12 mol·L-1 的溶液:[Al(OH)4]-、Na+、Cl-、
B.=1×10-3 mol·L-1 的溶液:、Ca2+、Cl-、
C.澄清透明的溶液:K+、、、
D.使甲基橙变红的溶液:Na+、Fe2+、、
【答案】C
【详解】A. 水电离的c(H+)=1×10-12 mol·L-1,无法判断溶液酸碱性,若为酸性溶液, [Al(OH)4]-无法大量存在,A错误;
B. c(OH-)==1×10-3 mol·L-1,即溶液呈碱性, 、Ca2+在碱性环境下不能大量共存,B错误;
C.澄清透明溶液中:K+、、、不能两两发生反应,能大量共存,C正确;
D.能使甲基橙变红的溶液呈酸性,不能与大量共存,Fe2+、在酸性条件下会发生氧化还原反应,D错误;
故选C。
【课堂检测】
【基础训练】
1.(24-25高二上·江苏扬州·期末)下列关于水的说法正确的是
A.水是非电解质
B.纯水的pH一定等于7
C.水的化学性质比较稳定是由于水分子间存在氢键
D.相同pH的盐酸和NH4Cl溶液中,水的电离程度不同
【答案】D
【详解】A.水是极弱电解质,能微弱电离,属于电解质,A错误;
B.纯水的pH在25℃时为7,温度变化时离子积变化,pH可能不等于7,但依然呈中性,B错误;
C.水的化学稳定性由O-H键强度决定,氢键影响物理性质(如沸点),C错误;
D.盐酸抑制水的电离,NH4Cl溶液促进水的电离,因此相同pH的盐酸和NH4Cl溶液中,水的电离程度不同,D正确;
故选D。
2.(24-25高二上·广西玉林·期中)25℃时水的电离达到平衡: ΔH>0,下列叙述不正确的是
A.将水加热,增大,pH减小
B.向水中加入少量硫酸氢钠固体,增大
C.向水中加入少量固体醋酸钠,水的电离程度减小
D.向水中滴入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,降低
【答案】C
【详解】A.水的电离平衡 ΔH>0是吸热过程,将水加热,平衡正向移动,Kw增大,c(H+)增大,pH减小,A正确;
B.水中加入少量硫酸氢钠固体,;硫酸氢钠电离出H+,使c(H+)增大,c(OH-)减小,增大,B正确;
C.醋酸钠是强碱弱酸盐,电离出的醋酸根离子会水解,水解促进水的电离,水电离程度增大,C错误;
D.向水中滴入少量NaOH溶液,NaOH电离出OH-离子,增大c(OH-),平衡逆向移动,降低,D正确;
答案选C。
3.(24-25高二上·浙江·期中)下列说法不正确的是
A.Kw的大小与溶液的酸碱性无关
B.一定显中性
C.水电离出的氢离子物质的量浓度为10-7mol/L的溶液一定显中性
D.pH>7的溶液不一定呈碱性
【答案】C
【详解】A.水的离子积Kw是一个平衡常数,仅仅是温度的函数,故Kw的大小与溶液的酸碱性无关,A正确;
B.已知Kw=c(H+)c(OH-),则当时c(H+)=c(OH-),溶液一定显中性,B正确;
C.水电离出的氢离子物质的量浓度为10-7mol/L中温度未知,无法判断该溶液对水电离的影响,所以无法判断该溶液是否一定呈中性,C错误;
D.题干未告知温度,故pH>7的溶液不一定呈碱性,D正确;
故答案为:C。
4.(24-25高二上·浙江宁波·期末)25℃时,水的电离达到平衡:H2O⇌H++OH-,下列叙述正确的是
A.将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性
B.25℃时,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw变小
C.保持温度不变,向纯水中加入少量CH3COONa固体,c(OH-)增大,Kw不变
D.向纯水中加入盐酸,可抑制水的电离;加入醋酸,可促进水的电离
【答案】C
【详解】A.水的电离是吸热过程,将水加热,促进水的电离,KW增大,氢离子浓度增大,pH减小,但是c(H+)=c(OH-),水仍呈中性,故A错误;
B.向水中加入稀氨水,稀氨水是弱碱,抑制水的电离,平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw不变,故B错误;
C.向水中加入少量固体CH3COONa,醋酸根离子水解结合水电离出的氢离子,c(H+)减小,水的电离平衡正向移动,促进水电离,Kw不变,c(OH-)增大,故C正确;
D.向纯水中加入盐酸或者醋酸,都要抑制水的电离,故D错误;
答案选C。
5.(24-25高二上·河南安阳·阶段练习)常温下,关于溶液的说法正确的是
A.pH=10的NaOH溶液和pH=4的醋酸溶液中,水的电离程度相同
B.向水中加入少量金属钠,c(OH-)增大,水的电离平衡逆向移动
C.向醋酸溶液中加水,溶液中水电离产生的c(H+)将减小
D.分别向pH=3醋酸和盐酸溶液中加水稀释100倍后,pH值前者大于后者
【答案】A
【详解】A.pH=10的NaOH溶液中c(OH−)=10−4mol/L,pH=4的醋酸溶液中c(H+)=10−4mol/L,酸碱都会抑制水的电离,且这两种溶液中,由酸或碱电离出的离子 对水的电离抑制程度相同,所以水的电离程度相同,A正确;
B.向水中加入少量金属钠,钠与水反应生成NaOH和H2,c(OH−)增大,但反应促进了水的电离,水的电离平衡正向移动 ,B错误;
C.向0.01mol⋅L−1醋酸溶液中加水,醋酸的电离程度增大,但溶液中c(H+)减小,对水的电离抑制作用减弱,则溶液中水电离产生的c(H+)将增大,C错误;
D.醋酸是弱酸,存在电离平衡,加水稀释会促进电离;盐酸是强酸,完全电离。分别向pH=3的醋酸和盐酸溶液中加水稀释100倍后,醋酸溶液中c(H+)大于盐酸溶液中c(H+),所以pH值前者小于后者,D错误;
故选A。
6.(25-26高二上·浙江·期中)下列物质溶解于水时,电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是
A.Na2SO4 B.CH3COONa C.NaCl D.H2SO4
【答案】B
【详解】A.硫酸钠是强酸强碱盐,溶于水电离出的离子在溶液中不水解,对水的电离平衡无影响,A不符合题意;
B.乙酸钠是强碱弱酸盐,溶于水电离出的乙酸根离子在溶液中水解生成乙酸和氢氧根离子,使水的电离平衡向右移动,促进水的电离,B符合题意;
C.氯化钠是强酸强碱盐,溶于水电离出的离子在溶液中不水解,对水的电离平衡无影响,C不符合题意;
D.硫酸是强酸,溶于水电离出的氢离子会抑制水的电离,使水的电离平衡向左移动,D不符合题意;
故选B。
7.(24-25高二上·广东广州·期末)常温下,向水中加入少量下列物质,能使水的电离程度增大的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.NH4Cl是强酸弱碱盐,铵根水解促进水的电离,使水的电离程度增大,A正确;
B.CH3COOH是弱酸,电离出的H+抑制水的电离,水的电离程度减小,B错误;
C.NaCl是强酸强碱盐,不水解,对水的电离无影响,C错误;
D.NaOH是强碱,电离出的OH-抑制水的电离,水的电离程度减小,D错误;
故选A。
8.(24-25高二上·北京东城·期末)下图为HCl在水中电离示意图,下列分析正确的是
A.的电子式为: B.HCl的水溶液中,
C.HCl的水溶液中,水的电离被抑制 D.产生的过程主要为:
【答案】C
【详解】
A.离子的电子式要写出电荷和电性且用[]括起来,则电子式为:,A错误;
B.该溶液中存在电荷守恒c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),所以c(H+)>c(Cl-),B错误;
C.HCl电离出H+,导致H2O中c(H+)增大而抑制H2O电离,C正确;
D.H2O结合溶液中H+生成H3O+,则产生H3O+的过程主要为:H2O+H+H3O+,D错误;
故答案为:C。
9.(24-25高二上·天津·阶段练习)下列叙述正确的是
A.使甲基橙显黄色的溶液一定是碱性溶液
B.用润湿的pH试纸测定1mol⋅L盐酸溶液的pH,结果偏高
C.一定温度下,的氨水,稀释10倍后,其,则
D.由水电离出来的的浓度为mol⋅L,则原溶液的
【答案】B
【详解】A.使甲基橙显黄色的溶液,pH大于4.4,不一定是碱性溶液,A错误;
B.用润湿的pH试纸测定1mol/L盐酸溶液的pH,相当于盐酸溶液加水稀释,溶液酸性减弱,pH增大,B正确;
C.一定温度下,pH=a的氨水,稀释10倍,由于一水合氨电离程度增大,氢氧根离子浓度比原来的十分之一要大,所以a<b+1,C错误;
D.由水电离出来的的浓度为mol⋅L,则水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,所以原溶液的pH不一定等于4,D错误;
故选B。
10.(24-25高二上·陕西西安·阶段练习)室温下,若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是
A.Al3+、Na+、NO、Cl- B.K+、Na+、Cl-、OH-
C.K+、Na+、Cl-、NO D.K+、NH、SO、NO
【答案】C
【分析】室温下,若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,说明水的电离受到抑制,则溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,据此解答。
【详解】A.若溶液为碱性溶液,溶液中Al3+与OH-会发生反应生成,不能大量共存,A不符合题意;
B.若溶液为酸性溶液,溶液中H+与OH-会发生反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.无论溶液呈酸性或者碱性,K+、Na+、Cl-、相互之间不反应,且与H+或OH-均不会发生反应,一定能大量共存,C符合题意;
D.若溶液为碱性溶液,溶液中与OH-会发生反应生成弱电解质NH3·H2O,不能大量共存,D不符合题意;
故选C;
11.(24-25高二上·江西宜春·阶段练习)常温下,下列溶液中各组离子一定能大量共存的是
A.使甲基橙呈红色的溶液中:、、、
B.由水电离产生的的溶液:、、、
C.含有的溶液:、、、
D.的溶液:、、、
【答案】D
【详解】A.使甲基橙呈红色的溶液为酸性溶液,存在大量,不能大量共存,且酸性条件下硝酸根离子会氧化亚铁离子而两者不能大量共存,故A错误;
B.由水电离产生的的溶液为酸性或者碱性,两种条件下均不能共存,在碱性条件下不能大量共存,故B错误;
C.与发生氧化还原而不能大量共存,故C错误;
D.的溶液为碱性溶液,、、、以及氢氧根离子都可以大量共存,故D正确;
故答案为D。
12.(24-25高二上·贵州黔东南·期中)向CH3COOH溶液中滴入过量NaOH溶液,溶液中水电离出的H+的物质的量浓度c(H+)随加入NaOH溶液的体积(V)的变化曲线正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】向CH3COOH溶液中滴入过量NaOH溶液,生成强碱弱酸盐,促进水的电离,因此溶液中水电离的氢离子浓度先增大,随着NaOH的增多,NaOH溶液过量,抑制水的电离,溶液中水电离的氢离子减小,则溶液中水电离的氢离子浓度先增大后减小,故答案为:C。
13.(24-25高二上·山东·期中)水的电离平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A.C点溶液一定呈中性
B.从A点到B点,可采用升高温度的方法
C.D点溶液中水电离的浓度一定为
D.E点溶液可能为NaOH溶液或Na2CO3溶液
【答案】C
【详解】A.C点溶液中c(H+)=c(OH-),溶液一定呈中性,A正确;
B.从A点到B点,c(H+)、c(OH-)均增大,且c(H+)=c(OH-),溶液仍然呈中性,KW增大,可采用升高温度的方法,B正确;
C.D点c(H+)>c(OH-),溶液显酸性,可以加入强酸弱碱盐,促进水的电离,也可能是加入强酸,抑制水的电离,水电离的浓度为或,C错误;
D.E点c(H+)<c(OH-),溶液显碱性,可能为NaOH溶液或Na2CO3溶液,D正确;
故选C。
14.(23-24高二上·湖南娄底·阶段练习)已知室温时,0.1 mol·L-1的氨水在水中有 1% 发生电离,回答下列各问题:
(1)溶液的pH= 。
(2)该温度下NH3·H2O的电离平衡常数K= 。
(3)升高温度时,K将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)由0.1 mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的 倍。
(5)要使溶液中值增大,可以采取的措施是 (填序号)。
①通入少量HCl ②升高温度 ③加少量NaOH固体 ④加水
【答案】(1)11
(2)1×10-5
(3)增大
(4)108
(5)②③④
【详解】(1)0.1 mol·L-1的氨水在水中有 1%发生电离,则c(NH)=c(OH-)=0.1 mol·L-1×1%=1×10-3mol/L,则溶液中c(H+)==10-11mol/L,所以溶液的pH=11;
故答案为:11。
(2)K===1×10-5;
故答案为:1×10-5。
(3)弱电解质的电离为吸热过程,升高温度促进电离,K增大;
故答案为:增大。
(4)由0.1 mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)=10-3mol/L,溶液中c水(OH-)=c水(H+)=10-11mol/L,所以氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的=108倍;
故答案为:108。
(5)①=,通入少量HCl,促进NH3·H2O的电离,c(NH)增大,K不变,则该比值减小,①不符合题意;
②升高温度促进NH3·H2O的电离,c(OH-)变大、c(NH3·H2O)减小,所以值增大,②符合题意;
③=,加入少量NaOH固体,抑制NH3·H2O的电离,c(NH)减小,K不变,则该比值增大,③符合题意;
④=,加水稀释,c(NH)减小,K不变,则该比值增大,④符合题意;
故答案为:②③④。
15.(23-24高二上·广东湛江·期中)回答下列问题
(1)常温下,的硫酸溶液,水电离出的 。
(2)在常温下,水电离出的的溶液中, 。
(3)某温度下,纯水的,则此时纯水的为 。若温度不变,滴入稀盐酸使,则溶液中为 ,此时温度 (填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。
【答案】(1)
(2)0.005
(3) 高于
【详解】(1)常温下,的硫酸溶液中氢离子浓度是0.01mol/L,由水电离出的。
(2)在常温下,水电离出的的溶液中,氢氧根离子的总浓度为,则0.005
(3)某温度下,纯水的,则此时纯水的=;若温度不变,滴入稀盐酸使,则溶液中,此时水的电离常数为,则温度高于25℃。
【能力提升】
1.(25-26高二上·河北·阶段练习)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使酚酞变红的溶液中:
B.澄清透明的溶液中:
C.水电离产生的的溶液中:
D.的溶液中:
【答案】D
【详解】A.使酚酞变红的溶液呈碱性,会与OH-反应生成NH3·H2O,Cu2+会与OH-生成Cu(OH)2沉淀,不能大量共存,A错误;
B.Al3+和[Al(OH)4]-(即AlO2-)在溶液中会发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀,不能共存,B错误;
C.水电离的c(OH-)=1×10-12 mol/L,溶液可能为强酸性或强碱性。若为酸性,CH3COO-会与H+结合生成CH3COOH;若为碱性,Fe3+会生成Fe(OH)3沉淀,均不能共存,C错误;
D.由=0.1 mol/L可得c(H+)=0.1 mol/L(pH=1,强酸性)。此时Fe2+在无强氧化性离子(如NO3-)的酸性溶液中可稳定存在,Na+、、Cl-也不发生反应,能大量共存,D正确;
答案选D。
2.(23-24高二上·安徽·阶段练习)我国科学家在一颗距离地球100光年的行星上发现了不可思议的“水世界”,引起了全球科学界的轰动。下列有关说法正确的是
A.温度升高,水的电离平衡正向移动,增大,酸性增强
B.向水中加入固体后(溶液温度不变),水的电离程度减小
C.室温下,的盐酸溶液中,
D.由水电离出的时,溶液一定呈中性
【答案】B
【详解】A.水的电离为吸热过程,升温平衡正向移动,但仍为中性,A错误;
B.电离出的抑制了水的电离,B正确;
C.室温下,的盐酸溶液中,C错误;
D.酸、碱性溶液中,由水电离出的与都相等,D错误;
故选B。
3.(24-25高二上·天津红桥·期中)K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数,电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是
A.25℃时,pH为4的盐酸与纯水Kw不相等
B.在500℃时,在5L密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K增大
C.达平衡后,改变某一条件时K不变,的转化率可能增大
D.相同温度下,说明的电离程度一定比HCN的大
【答案】C
【详解】A.水的离子积常数仅与温度有关。25℃时,无论溶液是酸性(如pH=4的盐酸)还是中性(纯水),均为,A错误;
B.催化剂仅加快反应速率,缩短达到平衡的时间,但不会改变平衡常数。平衡常数仅由温度决定,与催化剂无关,B错误;
C.平衡常数仅与温度有关。若改变条件(如增大压强或增加反应物浓度)但保持温度不变,不变,但系统会通过勒夏特列原理调整平衡位置。例如,增加浓度或加压,可使转化率提高,C正确;
D.电离常数()越大,电离程度越大仅在相同浓度下成立。若浓度不同(如HCN浓度极低而CH3COOH浓度较高),电离度可能相反。题目未限定浓度条件,故结论不成立,D错误;
故选C。
4.(24-25高二上·广西玉林·期中)室温下,一定浓度氨水的为11.下列说法正确的是
A.此溶液中
B.将此溶液加水稀释10倍,所得溶液
C.此溶液中,由水电离出的
D.将此溶液与等体积的盐酸反应,恰好完全中和
【答案】C
【详解】A.氨水为弱碱,部分电离。时,,但这是电离产生的浓度,本身浓度远大于,A错误;
B.由于一水合氨是弱电解质,加水稀释10倍,会促进一水合氨电离,导致氢氧根离子浓度大于原来的 ,所以溶液的11>pH>10,故B错误;
C.室温下,溶液中,完全由水电离,水电离的,C正确;
D.氨水浓度大于,与等体积盐酸反应,氨水过量,未完全中和,D错误;
故答案选C。
5.(24-25高二上·天津红桥·期中)25℃时,若溶液中由水电离产生的,则下列说法正确的是
A.该溶液一定是碱溶液 B.该溶液pH一定为2
C.该溶液中水的电离被促进 D.该溶液中
【答案】D
【分析】25℃时,水的离子积常数 。题目中水电离产生的 ,远低于纯水的 ,说明水的电离被抑制。抑制水电离的可能是强酸或强碱环境:
强酸性溶液:溶液中 主要来自酸,水电离的 ,此时 ,对应 pH = 2。
强碱性溶液:溶液中 主要来自碱,水电离的 ,此时 ,对应 pH = 12。
【详解】A.由分析可知,溶液可能是酸或碱,A错误;
B.由分析可知,pH 可能是 2 或 12,B错误;
C.由分析可知,水的电离被抑制,C错误;
D.无论酸碱性,25℃时,水的离子积 恒成立,D正确;
故选D。
6.(25-26高二上·重庆·阶段练习)以下是高中阶段常见的8种物质,回答下列问题:
①硫酸钡②冰醋酸③铜片④蔗糖⑤氢氧化钾⑥二氧化碳⑦硝酸银⑧氢氟酸
(1)其中属于强电解质的有 ;弱电解质有 ;非电解质有 。
(2)已知在常温下,HF的电离平衡常数Ka=6.4×10-4
①写出HF的电离方程式: 。
②常温下,0.1 mol·L-1 HF溶液的pH= (已知lg8≈0.90)。
③浓度分别为0.1 mol·L-1 的NaF和氢氟酸,F-浓度较大的为 。
(3)已知水在25℃和100℃时的电离平衡曲线如图所示。
①25℃时水的电离平衡曲线应为 (填“A”或“B”)。
②B点对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=3的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 (精确值)。
【答案】(1) ①⑤⑦ ② ④⑥
(2) HF⇌H++F- 2.1 NaF
(3) A 101:99
【详解】(1)①溶于水中的硫酸钡能完全电离,硫酸钡属于强电解质;②冰醋酸在水溶液中部分电离,冰醋酸属于弱电解质;③铜片是金属单质,既不是电解质又不是非电解质;④蔗糖在水溶液中不能电离,蔗糖属于非电解质;⑤氢氧化钾在水溶液中完全电离,氢氧化钾属于强电解质;⑥二氧化碳自身不能电离,属于非电解质;⑦硝酸银在水溶液中完全电离,硝酸银属于强电解质;⑧氢氟酸是混合物,既不是电解质又不是非电解质;属于强电解质的有①⑤⑦;弱电解质有②;非电解质有④⑥。
(2)①HF是弱电解质,电离方程式为HF⇌H++F-。
②常温下,HF的电离平衡常数Ka=6.4×10-4, 0.1 mol·L-1 HF中c(H+)≈c(F-),,溶液的pH=2.1。
③0.1 mol·L-1 的HF溶液c(H+)≈c(F-)=8×10-3 mol·L-1;NaF溶液中F-的水解平衡常数为,0.1 mol·L-1的NaF溶液,c(OH-)≈c(HF),,c(F-)=0.1-1.25×10-6,所以F-浓度较大的为NaF。
(3)①A点水的电离平衡常数为1×10-14,B点水的电离平衡常数为1×10-12。水电离吸热,温度越高,水的电离平衡常数越大,所以25℃时水的电离平衡曲线应为A。
②B点对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=3的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,混合后溶液呈碱性,氢氧化钠过量,10-3 V(NaOH)-10-3 V(H2SO4)=10-5 [V(NaOH)+V(H2SO4)],。
7.(24-25高二上·河南新乡·阶段练习)弱电解质的电离和水的离子积是高中化学的重要知识点。回答下列问题:
(1)①下列方法中,可以使醋酸稀溶液中电离程度增大的是 (填字母)。
a.滴加少量浓盐酸 b.微热溶液 c.加水稀释 d.加入少量醋酸钠晶体
②常温下,的溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数值一定变小的是 (填字母)。
A. B. C. D.
(2)在水的电离平衡中,和的关系如图所示。
①点A处水的离子积常数为,则点B处水的离子积常数为 。
②在时,若向水中滴加盐酸, (填“能”或“不能”)使体系处于B点状态。
③在时,若盐酸中,则由水电离产生的 。
(3)将等质量且过量的锌粉分别投入等体积且均等于3的醋酸溶液和盐酸中,经过充分反应后,则生成氢气的体积:V(盐酸) V(醋酸溶液)(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) bc A
(2) 不能
(3)<
【详解】(1)①溶液中存在电离平衡:,
a.滴加少量浓盐酸,c(H+)增大,抑制醋酸的电离,CH3COOH电离程度减小,故a错误;
b.微热溶液,电离平衡是吸热的,越热越电离,促进醋酸的电离,CH3COOH电离程度增大,故b正确;
c.加水稀释,越稀越电离,促进醋酸的电离,CH3COOH电离程度增大,故c正确;
d.加入少量醋酸钠晶体,c(CH3COO-)增大,抑制醋酸的电离,则CH3COOH电离程度减小,故d错误;
故答案为:bc;
②常温下,0.1mol/L的溶液在加水稀释过程中,电离程度增大,但溶液的酸性减弱,变大,减小,Ka=和是定值,减小,故增大,所以,变大,不变,变大,A符合题意,故选A。
(2)①B点处水的离子积常数;
②时,若向水中滴加盐酸,不能使体系处于B点状态,因为在盐酸中,;
③在时,若盐酸中,则该溶液中,盐酸中的氢氧根全部是由水电离出来的,则由水电离产生的。
(3)由于醋酸是弱酸,pH均等于3的醋酸溶液和盐酸中,醋酸溶液的浓度大于盐酸的,所以等体积的两溶液中,醋酸的物质的量大,分别与过量的锌粉反应时,醋酸与锌反应产生的氢气的物质的量多。
8.(24-25高二上·山东聊城·期中)常温下,用计测定不同浓度的醋酸的,结果如表:
醋酸浓度
0.0010
0.0100
0.0200
0.1000
0.2000
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.73
(1)根据表中数据,计算醋酸的 。根据表中数据可以得出:随着醋酸浓度的增大,醋酸的电离程度将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)常温下,已知的电离常数为,将和体积均相同的和溶液分别稀释,其随加水体积的变化如图所示,曲线II代表 溶液,溶液中水的电离程度c d(填“>”、“=”或“<”),相同体积a点的两溶液分别与溶液恰好中和后,消耗溶液的体积, (填“>”、“=”或“<”)。
(3)常温下,已知的电离常数,,。则足量溶液和溶液反应的离子方程式为 。
(4)亚磷酸()是一种精细化工产品。向溶液中加入过量溶液后,所得的溶液中只有、两种阴离子,则是 (填“一元酸”、“二元酸”或“三元酸”),电离的方程式为 。
【答案】(1) 减小
(2) < <
(3)
(4) 二元酸 、
【详解】(1)醋酸溶液存在电离平衡:,取浓度为进行计算,,因为远小于,则,所以;醋酸的电离度,由表中数据可知,当醋酸总浓度增大时,虽然也会增加,但增加的程度小于,所以随着醋酸浓度增大,醋酸的电离程度减小;
(2)已知的电离常数为,大于醋酸的电离常数,则酸性强于醋酸,将和体积均相同的和溶液分别稀释相同倍数时,醋酸的电离程度更大,溶液pH更小,则图中曲线I代表醋酸,曲线II代表;c点溶液的pH小于d点,即c点溶液的酸性更强,所以溶液中水的电离程度:;由于酸性强于醋酸,a点pH相同的两种溶液中,,分别与溶液恰好中和后,消耗的氢氧化钠溶液的体积更少;
(3)的电离常数为,小于的第一步电离常数,大于第二步、第三步电离平衡常数,说明酸性:,根据强酸制弱酸原理,足量溶液和溶液反应的离子方程式为:;
(4)向溶液中加入过量溶液后,所得的溶液中只有、两种阴离子,说明失去两个转化为,故是二元酸;亚磷酸为二元弱酸,电离分为两步,第一步为:,第二步为:;
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