3.2水的离子积和溶液的pH 同步作业《化学（农林牧渔类）》 高教版

3.2水的离子积和溶液的pH 同步作业《化学（农林牧渔类）》 高教版 一、选择题（每题4分，共40分） 1. 下列关于水的离子积（K）的说法，正确的是（） A. 水的离子积是指水中H⁺浓度和OH⁻浓度的比值 B. 水的离子积只与温度有关，温度升高，K增大 C. 25℃时，纯水中的K = 1×10⁻¹⁴ mol²·L⁻²，此时c(H⁺) = c(OH⁻) = 1×10⁻⁷ mol·L⁻¹ D. 在稀溶液中，水的离子积会随溶质浓度的变化而变化 2. 土壤pH是衡量土壤酸碱度的重要指标，下列关于土壤pH的说法，错误的是（） A. 土壤pH = -lg c(H⁺)，pH越小，土壤酸性越强 B. 酸性土壤的c(H⁺) > c(OH⁻)，碱性土壤的c(H⁺) < c(OH⁻) C. 土壤pH会影响养分的溶解和吸收，如磷元素在中性土壤中有效性最高 D. 土壤pH一旦确定，不会随外界条件变化而改变 3. 25℃时，下列溶液中pH最小的是（） A. 纯水中加入少量硫酸铵（酸性化肥） B. 纯水中加入少量草木灰（碱性） C. 纯水中加入少量氯化钠（中性） D. 蒸馏水 4. 关于溶液pH的计算与判断，下列说法正确的是（） A. pH = 7的溶液一定是中性溶液 B. 强酸溶液的pH一定小于弱酸溶液的pH C. 常温下，若溶液中c(H⁺) = 1×10⁻⁵ mol·L⁻¹，则pH = 5，溶液呈酸性 D. 常温下，若溶液中c(OH⁻) = 1×10⁻⁹ mol·L⁻¹，则pH = 9，溶液呈碱性 5. 农林生产中，配制农药波尔多液时需要调节pH。若波尔多液的pH = 9，则该溶液中c(H⁺)和c(OH⁻)的关系是（） A. c(H⁺) = c(OH⁻) B. c(H⁺) > c(OH⁻) C. c(H⁺) < c(OH⁻) D. 无法确定 6. 下列关于水的离子积与溶液pH的关系，说法错误的是（） A. 常温下，任何稀溶液中都满足c(H⁺)·c(OH⁻) = K = 1×10⁻¹⁴ B. 溶液中c(H⁺)越大，pH越小，酸性越强 C. 溶液中c(OH⁻)越大，pH越大，碱性越强 D. 升高温度，水的离子积减小，溶液pH增大 7. 酸性土壤改良常用熟石灰（Ca(OH)₂），下列关于熟石灰改良酸性土壤的原理，说法正确的是（） A. 熟石灰中的Ca²⁺与土壤中的H⁺结合，降低c(H⁺)，提高pH B. 熟石灰中的OH⁻与土壤中的H⁺结合生成水，降低c(H⁺)，提高pH C. 熟石灰能抑制水的电离，减小水的离子积，降低酸性 D. 熟石灰能促进土壤中H⁺的生成，提高pH 8. 25℃时，某农田灌溉水的pH = 6，则该溶液中c(OH⁻)为（） A. 1×10⁻⁶ mol·L⁻¹ B. 1×10⁻⁸ mol·L⁻¹ C. 1×10⁻¹⁴ mol·L⁻¹ D. 无法计算 9. 下列关于溶液pH调节在农林牧渔领域的应用，合理的是（） A. 水产养殖中，水体pH过高时，可加入适量盐酸调节，直接降低pH B. 施肥时，将铵态氮肥与碱性肥料混合施用，可通过调节pH提高肥效 C. 种子萌发时，适宜的pH环境可通过调节水分的pH实现，促进种子萌发 D. 农药配制时，pH越高，药效越好，无需控制pH范围 10. 关于水的电离平衡与溶液pH的关系，下列说法正确的是（） A. 向纯水中加入酸，会抑制水的电离，使c(H⁺)增大，pH减小 B. 向纯水中加入碱，会促进水的电离，使c(OH⁻)增大，pH增大 C. 水的电离平衡移动，一定会导致溶液pH发生变化 D. 常温下，向纯水中加入少量盐，水的离子积会发生变化 二、填空题（共30分） 1. 水是一种弱电解质，存在电离平衡：H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻，其离子积表达式为K = ________；25℃时，K = ________，此时纯水中c(H⁺) = c(OH⁻) = ________。 2. 溶液的pH是用来表示溶液________的物理量，其定义式为pH = ________；常温下，pH < 7的溶液呈________性，pH = 7的溶液呈________性，pH > 7的溶液呈________性。 3. 酸性土壤中c(H⁺) ________（填“大于”“小于”或“等于”）c(OH⁻)，改良酸性土壤可施用________（填“酸性”“碱性”或“中性”）肥料，通过降低c(H⁺)提高土壤pH。 4. 常温下，若某溶液的pH = 10，则该溶液中c(OH⁻) = ________ mol·L⁻¹，溶液呈________性。 三、简答题（共30分） 1. 简述水的离子积的概念及特点，说明温度对水的离子积和溶液pH的影响（10分） 2. 结合酸性土壤改良的实际场景，分析熟石灰改良酸性土壤的原理，说明改良过程中土壤pH的变化及对养分有效性的影响（10分） 3. 某农户在配制农药时，发现农药溶液pH过高，导致药效降低。请你结合溶液pH的知识，为该农户提出2条调节溶液pH至适宜范围的措施，并说明每条措施的原理（10分） 参考答案 一、选择题 1. BC（解析：A项水的离子积是c(H⁺)与c(OH⁻)的乘积；D项在稀溶液中，水的离子积只与温度有关，与溶质浓度无关） 2. D（解析：土壤pH会随外界条件变化而改变，如施用化肥、降水等都会影响土壤pH） 3. A（解析：硫酸铵水解显酸性，加入纯水中会使c(H⁺)增大，pH减小；草木灰水解显碱性，pH增大；氯化钠不影响pH；蒸馏水pH = 7） 4. C（解析：A项未说明温度，pH = 7的溶液不一定是中性；B项pH与浓度有关，浓的弱酸溶液pH可能小于稀的强酸溶液；D项c(OH⁻) = 1×10⁻⁹ mol·L⁻¹时，c(H⁺) = 1×10⁻⁵ mol·L⁻¹，pH = 5，呈酸性） 5. C（解析：pH = 9 > 7，溶液呈碱性，此时c(H⁺) < c(OH⁻)） 6. D（解析：升高温度，水的电离程度增大，离子积增大；常温下pH = 7的溶液，升温后c(H⁺)增大，pH减小） 7. B（解析：熟石灰改良酸性土壤的核心是OH⁻与H⁺结合生成水，降低c(H⁺)，使土壤pH升高） 8. B（解析：常温下，c(H⁺)·c(OH⁻) = 1×10⁻¹⁴，pH = 6则c(H⁺) = 1×10⁻⁶ mol·L⁻¹，故c(OH⁻) = 1×10⁻⁸ mol·L⁻¹） 9. C（解析：A项加入盐酸会污染水体，应选用温和的调节试剂；B项铵态氮肥与碱性肥料混合会导致氨气逸出，降低肥效；D项农药有适宜pH范围，过高或过低都会影响药效） 10. A（解析：B项加入碱会抑制水的电离；C项若加入能水解的盐，水的电离平衡移动，但溶液可能仍呈中性（如醋酸铵溶液）；D项常温下，加入少量盐不改变水的离子积） 二、填空题 1. c(H⁺)·c(OH⁻)；1×10⁻¹⁴ mol²·L⁻²；1×10⁻⁷ mol·L⁻¹ 2. 酸碱度；-lg c(H⁺)；酸；中；碱 3. 大于；碱性 4. 1×10⁻⁴；碱 三、简答题 1. （1）概念：水的离子积是指一定温度下，纯水中或稀溶液中c(H⁺)与c(OH⁻)的乘积，用K表示。（3分）（2）特点：K只与温度有关，与溶液的酸碱性无关；在常温（25℃）下，任何稀溶液中K均为1×10⁻¹⁴ mol²·L⁻²。（4分）（3）温度影响：升高温度，水的电离程度增大，K增大；对于纯水，升温后c(H⁺)和c(OH⁻)均增大，pH减小，但溶液仍呈中性；降低温度，K减小，纯水pH增大，仍呈中性。（3分） 2. （1）改良原理：酸性土壤中c(H⁺)较高，熟石灰（Ca(OH)₂）溶于水后电离出OH⁻，OH⁻与土壤中的H⁺结合生成水，使土壤中c(H⁺)降低，根据pH = -lg c(H⁺)，c(H⁺)降低则pH升高，土壤酸性减弱。（6分）（2）变化及影响：改良过程中，土壤pH从小于7逐渐升高至适宜作物生长的中性或弱酸性范围（多数作物适宜pH 6.0~7.5）；pH调节至适宜范围后，可促进土壤中磷、钙、镁等养分的溶解，提高养分有效性，避免酸性过强导致的重金属离子活化，减少作物重金属吸收风险。（4分） 3. （1）措施一：向农药溶液中加入适量稀醋酸（弱酸）调节。原理：醋酸电离出H⁺，可与溶液中过量的OH⁻结合生成水，降低溶液中c(OH⁻)，根据pH = -lg c(H⁺)，c(H⁺)相对增大，pH降低至适宜范围。选用弱酸可避免pH调节过快，且不会引入过多杂质影响药效。（5分）（2）措施二：向农药溶液中加入适量磷酸二氢钾（弱酸性化肥）调节。原理：磷酸二氢钾电离出的H₂PO₄⁻可发生解离产生少量H⁺，中和溶液中的OH⁻，降低c(OH⁻)，使pH下降；同时磷酸二氢钾属于化肥，可补充作物养分，一举两得。（5分，其他合理措施如加入柠檬酸等也可） 学科网（北京）股份有限公司 $