内容正文:
第1课时 水的电离
题组一 水的电离 水的离子积
1.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是( )
A.将纯水加热到95 ℃时,Kw变大,c(H+)增大,水中c(H+)>c(OH-)
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NaOH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
2.(苏教版改编题)水的电离过程为H2OH++OH-,在不同温度下其离子积常数不同,Kw(25 ℃)=1.0×10-14,Kw(35 ℃)=2.1×10-14。则下列关于纯水的叙述正确的是( )
A.c(H+)随着温度升高而减小
B.在35 ℃时,c(H+)>c(OH-)
C.25 ℃时水的电离程度大于35 ℃时水的电离程度
D.水的电离是吸热的
3.向纯水中加入少量NaHSO4固体,在温度不变时,溶液中( )
A.增大
B.c(H+)减小
C.水中c(H+)与c(OH-)的乘积增大
D.c(OH-)增大
4.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl、②NaOH、③H2SO4,其中水的电离程度由大到小顺序是( )
A.③>②>① B.②>③>①
C.①>②>③ D.③>①>②
题组二 水的离子积常数的应用
5.常温下,在0.01 mol·L-1 H2SO4溶液中,由水电离出的氢离子浓度是( )
A.5×10-13 mol·L-1 B.0.02 mol·L-1
C.1×10-7 mol·L-1 D.1×10-12 mol·L-1
6.(2025·浙江五校联盟)水的电离平衡曲线如图所示,曲线上的点都符合c(H+)·c(OH-)=常数,下列说法错误的是( )
A.图中温度:T1>T2
B.图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
C.曲线a、b均代表纯水的电离情况
D.若处在B点时,将0.005 mol·L-1的硫酸溶液与由水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的KOH溶液等体积混合后,所得溶液中c(OH-)>c(H+)
7.(2025·福州高二期中)25 ℃时,水的离子积Kw=1.0×10-14,若温度T时水的离子积常数为K'w=1.0×10-12,则下列叙述正确的是( )
A.T<25 ℃
B.25 ℃时,向纯水中加入HCl气体,水的电离被抑制,水的离子积Kw将变小
C.任何温度,任何水溶液中水电离出的c(H+)与水电离出的c(OH-)一定相等
D.温度T时,0.01 mol·L-1的盐酸中由水电离出的H+浓度是1.0×10-12 mol·L-1
8.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+、N、Cl-
B.K+、Na+、Cl-、N
C.K+、Na+、Cl-、[Al(OH)4]-
D.K+、N、S、N
9.(2025·绍兴期中)某温度下,水溶液中的c(H+)=10x mol·L-1,c(OH-)=10y mol·L-1。x与y的关系如图所示。该温度下0.01 mol·L-1 NaOH溶液中的c(H+)为( )
A.10-10 mol·L-1 B.10-11 mol·L-1
C.10-12 mol·L-1 D.10-13 mol·L-1
10.已知NaHA在水中的电离方程式为NaHANa++H++A2-。某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHA晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1。下列对该溶液的叙述错误的是( )
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1
C.加入NaHA晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
11.在-50 ℃时,液氨可发生电离:2NH3N+N,两种离子的平衡浓度均为1×10-15 mol·L-1,下列有关叙述错误的是( )
A.升高温度(仍然为液态),液氨的电离程度增大
B.在液氨中溶解少量NaNH2,则液氨的离子积常数将增大
C.在此温度下,液氨的离子积常数为1×10-30
D.在液氨中溶解少量NH4Cl,则液氨中的c(N)将大于c(N)
12.25 ℃时,在等体积的①0.5 mol·L-1的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③1 mol·L-1的NaCl溶液、④纯水中,由水电离出的H+的物质的量之比是( )
A.1∶10∶107∶107
B.107∶107∶1∶1
C.107∶106∶2∶2
D.107∶106∶(2×107)∶2
13.有同学为探究Kw的影响因素,做了以下实验:
(1)查阅资料,不同温度下水的离子积常数如表:
t/℃
0
10
20
25
Kw/10-14
0.134
0.292
0.681
1.01
t/℃
40
50
90
100
Kw/10-14
2.92
5.47
38.0
55.0
由此推出:随着温度的升高,Kw的值 (填“增大”或“减小”);水的电离程度 (填“增大”或“减小”);水的电离平衡向 (填“左”或“右”)移动,水的电离过程是 (填“放热”或“吸热”)过程。
(2)取三个烧杯A、B、C,分别加入适量纯水,再向B、C烧杯中分别加入适量盐酸和NaOH,分析并填写下表:
纯水
加少量盐酸
加少量NaOH
c(H+)
1.0×10-7mol·L-1
增大
c(OH-)
1.0×10-7mol·L-1
增大
c(H+)和c(OH-)大小比较
c(H+)=c(OH-)
c(H+) c(OH-)
c(H+) c(OH-)
水的电离平衡移动方向
—
Kw值
1.0×10-14
综上所述,可得出如下结论:
①温度、 、 均能影响水的电离平衡。
②Kw只受 的影响,而与其他因素无关。
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第二节 水的电离和溶液的pH
第1课时 水的电离
1.C 升高温度,促进水的电离,c(H+)增大,但c(H+)=c(OH-),A错误;向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)增大,但温度不变,Kw不变,B错误;向纯水中加入少量NaOH固体,c(OH-)增大,抑制水的电离,温度不变,Kw不变,C正确;向纯水中加入盐酸或醋酸,均电离出氢离子,c(H+)增大,水的电离平衡逆向移动,故强酸、弱酸均抑制水的电离,D错误。
2.D 水在不同温度下的离子积常数不同,Kw(25 ℃)=1.0×10-14<Kw(35 ℃)=2.1×10-14,则c(H+)随温度的升高而增大,A错误;升高温度,促进水的电离,但水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度始终相等,B错误;升高温度,促进水的电离,故35 ℃时水的电离程度大于25 ℃时水的电离程度,C错误;Kw(25 ℃)=1.0×10-14<Kw(35 ℃)=2.1×10-14,说明升高温度,水的电离程度增大,则水的电离为吸热过程,D正确。
3.A 水中存在电离平衡:H2OH++OH-,温度不变时,Kw=c(H+)·c(OH-)不变,加入NaHSO4固体,c(H+)增大,c(OH-)减小,增大。
4.C 分析三种物质可知,②③抑制水的电离,①不影响水的电离平衡,H2SO4为二元强酸,产生的c(H+)大于NaOH产生的c(OH-),对水电离抑制程度更大,故水电离程度由大到小顺序为①>②>③。
5.A H2SO4电离出的c(H+)=0.02 mol·L-1,由Kw=1.0×10-14可知c(OH-)=5×10-13mol·L-1,OH-是由水电离产生的,则水电离产生的c(H+)=c(OH-)=5×10-13 mol·L-1。
6.C 由图像可知,A点在T2时的曲线上,而B点在T1时的曲线上,因为A、B点溶液中的氢离子与氢氧根离子的浓度相等,所以是纯水或中性溶液的电离,B点水的电离程度大于A点,所以温度:T1>T2,A正确;由图像可知,A、E、D都是T2时曲线上的点,Kw只与温度有关,温度相同时Kw相同,温度升高,促进水的电离,Kw增大,则B>A=D=E,由C点 c(OH-)·c(H+)可知,C点的Kw大于A点小于B点,则Kw:B>C>A=D=E,B正确;由E点和D点c(H+)≠c(OH-)可知其不是纯水的电离,C错误;B点时,Kw=1.0×10-12,0.005 mol·L-1的硫酸溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,由水电离出的c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的KOH溶液中c(OH-)=1 mol·L-1,两溶液等体积混合后,OH-过量,c(OH-)>c(H+),D正确。
7.C 水的电离为吸热过程,温度升高促进水的电离,Kw增大,K'w>1.0×10-14,则T>25 ℃,A错误;Kw只受温度影响,温度不变,则Kw不变,B错误;由H2OH++OH-知,水电离出的c(H+)与水电离出的c(OH-)始终相等,C正确;温度T时,0.01 mol·L-1的盐酸中c(H+)=0.01 mol·L-1,溶液中的OH-全部来自水的电离,c(OH-)===1.0×10-10 mol·L-1,水电离出的c(H+)是1.0×10-10 mol·L-1,D错误。
8.B 溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,水的电离受到抑制,可能是酸或碱溶液。A项,Al3+在碱溶液中不能大量共存;C项,[Al(OH)4]-在酸溶液中不能大量共存;D项,N在碱溶液中不能大量共存。
9.D 由图可知,当x=-5时,y=-10,故Kw=10-5×10-10=10-15。0.01 mol·L-1 NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,故c(H+)== mol·L-1=10-13 mol·L-1。
10.D 由题给信息分析可知,该温度下Kw=1×10-12,该温度高于25 ℃,A正确;NaHA电离出的H+抑制H2O的电离,(H+)=c(OH-)==1×10-10 mol·L-1,B、C正确;加水稀释,溶液的酸性减弱,促进了水的电离,溶液中的c(OH-)增大,D错误。
11.B 电离是吸热过程,升高温度促进电离,A正确;离子积常数只与温度有关,B错误;由题中数据可知,此温度下,液氨的离子积常数K=(1×10-15)2=1×10-30,C正确;液氨电离达到平衡时,c(N)=c(N),在液氨中溶解少量NH4Cl,则液氨中的c(N)增大,平衡向逆反应方向移动,c(N)减小,D正确。
12.A 25 ℃时,0.5 mol·L-1的H2SO4溶液中c(H+)=1 mol·L-1,由水电离出的c水(H+)=10-14 mol·L-1;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,由水电离出的c水(H+)=10-13 mol·L-1;NaCl溶液和纯水中由水电离出的c水(H+)均为10-7 mol·L-1。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H+)(即发生电离的水的物质的量)之比为10-14∶10-13∶10-7∶10-7=1∶10∶107∶107。
13.(1)增大 增大 右 吸热 (2)减小 减小 > < 向左 向左 1.0×10-14 1.0×10-14 ①酸 碱 ②温度
解析:水的电离是吸热过程,温度升高,Kw增大;向水中加入酸或碱,c(H+)或c(OH-)增大,抑制水的电离;Kw只与温度有关,温度不变,Kw不变。
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