3.3水的离子积和溶液的 pH 同步作业 《化学（通用类）》 高教版

3.3水的离子积和溶液的 pH 同步作业 《化学（通用类）》 高教版 一、选择题（每题4分，共40分） 1. 下列关于水的电离的说法，正确的是（） A. 水是强电解质，能完全电离 B. 水的电离过程是可逆的，存在电离平衡 C. 纯水中不存在氢离子和氢氧根离子 D. 水的电离程度很大，能产生大量氢离子和氢氧根离子 2. 关于水的离子积常数的说法，错误的是（） A. 水的离子积常数用符号Kw表示 B. Kw的值只与温度有关，与溶液的酸碱性无关 C. 常温下，纯水中Kw的数值约为1.0×10⁻¹⁴ D. 无论在酸性还是碱性溶液中，Kw的数值都会改变 3. 常温下，纯水中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的关系是（） A. c(H⁺) > c(OH⁻) B. c(H⁺) < c(OH⁻) C. c(H⁺) = c(OH⁻) = 1.0×10⁻⁷ mol/L D. c(H⁺) = c(OH⁻) = 1.0×10⁻¹⁴ mol/L 4. 下列关于溶液酸碱性的说法，正确的是（） A. 溶液中c(H⁺) > c(OH⁻)时，溶液呈碱性 B. 溶液中c(H⁺) < c(OH⁻)时，溶液呈酸性 C. 溶液中c(H⁺) = c(OH⁻)时，溶液呈中性 D. 溶液的酸碱性只与氢离子浓度有关 5. 关于溶液pH的说法，正确的是（） A. pH是用来表示溶液酸碱性强弱的物理量 B. pH的取值范围是0~14，所有溶液的pH都在此范围内 C. pH越大，溶液的酸性越强 D. 中性溶液的pH一定等于7 6. 常温下，下列溶液中pH最小的是（） A. 纯水中 B. 0.1mol/L的盐酸溶液 C. 0.1mol/L的醋酸溶液 D. 0.1mol/L的氢氧化钠溶液 7. 下列关于pH试纸使用的说法，错误的是（） A. 使用pH试纸前，应先用蒸馏水润湿 B. 用玻璃棒蘸取少量待测液滴在pH试纸上 C. 待pH试纸颜色稳定后，与标准比色卡对比读数 D. 读数时，应读取整数 8. 常温下，将pH=2的盐酸溶液稀释100倍后，溶液的pH为（） A. 1 B. 4 C. 12 D. 14 9. 下列关于水的离子积和溶液pH的应用，错误的是（） A. 农业上可通过调节土壤的pH来提高农作物的产量 B. 工业上可通过控制溶液的pH来进行物质的分离提纯 C. 医疗上可通过检测人体体液的pH来判断健康状况 D. 溶液的pH越大，其腐蚀性一定越强 10. 常温下，某溶液的pH=13，该溶液的酸碱性为（） A. 酸性 B. 中性 C. 碱性 D. 无法判断 二、填空题（共20分） 1. 水是一种极弱的电解质，能微弱电离产生________和________，其电离方程式为________，水的电离过程是________（填“吸热”或“放热”）反应。 2. 水的离子积常数Kw是指________与________的乘积，常温下Kw=________。 3. 溶液的pH是指________的负对数，其表达式为________。常温下，pH=7的溶液呈________性；pH<7的溶液呈________性；pH>7的溶液呈________性。 4. 常温下，稀释酸性溶液时，溶液的pH会________（填“增大”“减小”或“不变”）；稀释碱性溶液时，溶液的pH会________（填“增大”“减小”或“不变”）。 三、简答题（共40分） 1. （10分）简述常温下，溶液的酸碱性、氢离子浓度与pH之间的关系。 2. （12分）结合水的离子积知识，回答下列问题： （1）为什么升高温度会使水的离子积常数增大？ （2）常温下，在酸性溶液中，水的电离平衡会向哪个方向移动？溶液中氢氧根离子的来源是什么？ 3. （18分）根据水的离子积和溶液pH相关知识，完成下列问题： （1）某同学在常温下进行实验，向纯水中加入少量盐酸，观察到溶液的pH减小。请分析加入盐酸后，水的电离平衡移动方向、溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的变化，并说明理由。 （2）常温下，有两种溶液，分别是pH=3的醋酸溶液和pH=3的盐酸溶液。请判断两种溶液中氢离子浓度的大小关系，并说明将两种溶液分别稀释100倍后，pH的变化情况及原因。 （3）生活中，人们常用小苏打溶液（碳酸氢钠溶液）调节胃酸过多，已知碳酸氢钠溶液呈弱碱性。请解释小苏打溶液呈弱碱性的原因，并说明其调节胃酸过多的原理。 参考答案 一、选择题 1. B 解析：水是极弱电解质，只能微弱电离，电离过程可逆，存在电离平衡，纯水中存在少量氢离子和氢氧根离子，A、C、D错误，B正确。 2. D 解析：水的离子积常数Kw只与温度有关，与溶液酸碱性无关，无论酸性、碱性还是中性溶液，常温下Kw均为1.0×10⁻¹⁴，D错误，A、B、C正确。 3. C 解析：常温下纯水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相等，均为1.0×10⁻⁷ mol/L，C正确。 4. C 解析：溶液酸碱性由氢离子和氢氧根离子浓度相对大小决定，c(H⁺) = c(OH⁻)时呈中性，c(H⁺) > c(OH⁻)时呈酸性，c(H⁺) < c(OH⁻)时呈碱性，A、B、D错误，C正确。 5. A 解析：pH是表示溶液酸碱性强弱的物理量，A正确；pH取值范围一般为0~14，浓的强酸或强碱溶液pH可能超出此范围，B错误；pH越大，溶液碱性越强，酸性越弱，C错误；常温下中性溶液pH=7，不同温度下中性溶液pH不一定为7，D错误。 6. B 解析：盐酸是强电解质，0.1mol/L盐酸溶液中氢离子浓度最大，pH最小；醋酸是弱电解质，氢离子浓度小于同浓度盐酸；氢氧化钠溶液呈碱性，pH最大；纯水呈中性，pH=7，B正确。 7. A 解析：使用pH试纸前不能用蒸馏水润湿，否则会稀释待测液，导致测量结果不准确，A错误；B、C、D均为pH试纸的正确使用方法。 8. B 解析：常温下pH=2的盐酸溶液中氢离子浓度为10⁻² mol/L，稀释100倍后，氢离子浓度变为10⁻⁴ mol/L，pH=4，B正确。 9. D 解析：溶液腐蚀性与pH有关，但不是pH越大腐蚀性越强，如弱碱性溶液腐蚀性较弱，D错误；A、B、C均为水的离子积和pH的正确应用。 10. C 解析：常温下pH>7的溶液呈碱性，pH=13>7，因此该溶液呈碱性，C正确。 二、填空题 1. 氢离子（H⁺）；氢氧根离子（OH⁻）；H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻；吸热 解析：水的电离产物、电离方程式及电离过程的热效应。 2. 溶液中氢离子浓度（c(H⁺)）；氢氧根离子浓度（c(OH⁻)）；1.0×10⁻¹⁴ 解析：水的离子积常数的定义及常温下的数值。 3. 氢离子浓度（c(H⁺)）；pH = -lg c(H⁺)；中；酸；碱 解析：pH的定义、表达式及常温下pH与溶液酸碱性的关系。 4. 增大；减小 解析：常温下稀释酸性溶液，氢离子浓度减小，pH增大；稀释碱性溶液，氢氧根离子浓度减小，氢离子浓度增大，pH减小。 三、简答题 1. ① 中性溶液：c(H⁺) = c(OH⁻) = 1.0×10⁻⁷ mol/L，pH=7；（3分） ② 酸性溶液：c(H⁺) > c(OH⁻)，c(H⁺) > 1.0×10⁻⁷ mol/L，pH<7，且c(H⁺)越大，pH越小，酸性越强；（4分） ③ 碱性溶液：c(H⁺) < c(OH⁻)，c(H⁺) < 1.0×10⁻⁷ mol/L，pH>7，且c(OH⁻)越大，c(H⁺)越小，pH越大，碱性越强。（3分） 2. （1）原因：水的电离过程是吸热反应，升高温度，根据勒夏特列原理，水的电离平衡会向电离方向移动，导致溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度均增大；而水的离子积常数Kw是氢离子浓度与氢氧根离子浓度的乘积，因此Kw会增大。（6分） （2）移动方向：向逆反应方向移动。（2分） 氢氧根离子来源：在酸性溶液中，氢氧根离子只能来自水的电离。（4分） 理由：加入酸后，溶液中氢离子浓度增大，根据勒夏特列原理，水的电离平衡向逆反应方向移动，抑制水的电离，但水仍会微弱电离产生少量氢氧根离子。 3. （1）① 移动方向：水的电离平衡向逆反应方向移动。（2分） ② 离子浓度变化：溶液中氢离子浓度增大，氢氧根离子浓度减小。（2分） 理由：盐酸是强电解质，在水溶液中完全电离产生氢离子和氯离子；加入盐酸后，溶液中氢离子浓度瞬间增大，根据勒夏特列原理，水的电离平衡会向逆反应方向移动，抑制水的电离；由于水的电离被抑制，水电离产生的氢氧根离子浓度减小，而Kw不变，因此氢离子浓度增大。（2分） （2）① 氢离子浓度大小关系：相等。（2分） 理由：pH的定义是氢离子浓度的负对数，两种溶液pH均为3，说明常温下两种溶液中氢离子浓度均为1.0×10⁻³ mol/L。（2分） ② 稀释后pH变化：盐酸溶液pH增大到5，醋酸溶液pH增大，但小于5。（2分） 理由：盐酸是强电解质，完全电离，稀释100倍后，氢离子浓度变为原来的1/100，pH增大2个单位；醋酸是弱电解质，存在电离平衡，稀释时电离平衡向电离方向移动，会补充部分氢离子，因此稀释100倍后，氢离子浓度大于原来的1/100，pH增大但小于5。（2分） （3）① 呈弱碱性的原因：碳酸氢钠在水溶液中电离出的碳酸氢根离子既能电离出氢离子，也能水解产生氢氧根离子，且其水解程度大于电离程度，导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，因此溶液呈弱碱性。（4分） ② 调节胃酸过多的原理：胃酸的主要成分是盐酸，碳酸氢钠溶液中的碳酸氢根离子能与盐酸中的氢离子反应生成二氧化碳和水，消耗氢离子，降低胃液中的氢离子浓度，从而缓解胃酸过多的症状。（4分） 学科网（北京）股份有限公司 $