2019_2020学年高中化学第3章水溶液中的离子平衡第2节水的电离和溶液的酸碱性第1课时水的电离课后提能层级练新人教版选修4.doc

第一课时　水的电离
课后提能 层级练

1．下列微粒或条件不能使水的电离平衡发生移动的是(　　)
A．HSO　　　　　　　　 B．升温
C．Na＋ D．OH－
解析：选C　酸、碱均抑制水的电离，而能水解的弱酸根离子或弱碱的阳离子促进水的电离。A中HSO电离出H＋使溶液显酸性抑制水的电离； D中OH－抑制水的电离；B中升高温度，促进水的电离；C中Na＋对水的电离无影响。
2．下列说法正确的是(　　)
A．HCl溶液中无OH－
B．NaOH溶液中无H＋
C．NaCl溶液中既无OH－也无H＋
D．常温下，任何物质的水溶液中都有H＋和OH－，且Kw＝1×10－14
解析：选D　任何水溶液中均存在H＋和OH－，且常温下，溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。
3．如果25 ℃时Kw＝1×10－14，t ℃(t>25)时Kw＝1×10－12，这说明(　　)
A．t ℃时水的电离程度较大
B．前者c(H＋)较后者大
C．水的电离过程是一个放热过程
D．Kw和T(温度)无直接关系
解析：选A　t ℃的Kw大于25 ℃的Kw，说明升高温度，水的电离程度增大，Kw增大，即水的电离是一个吸热过程。
4．25 ℃时，把1 mL 0.1 mol·L－1的H2SO4加水稀释制成2 L溶液，在此溶液中由水电离产生的H＋，接近于(　　)
A．1×10－4 mol·L－1 B．1×10－8 mol·L－1
C．1×10－11 mol·L－1 D．1×10－10 mol·L－1
解析：选D　水中加酸或碱时，水的电离平衡向逆反应方向移动，通常电离产生的c(H＋)＜1×10－7 mol·L－1，故选项A错误；当溶液稀释为2 L时，硫酸电离产生的c(H＋)为1×10－4 mol·L－1。设水电离产生的c(H＋)为x mol·L－1，则水电离产生的c(OH－)也为x mol·L－1。c(H＋)·c(OH－)＝(x＋1×10－4)·x＝1×10－14，由于x≪1×10－4，x＋1×10－4≈1×10－4，解得x≈1×10－10 mol·L－1。
5．在相同温度下，0.01 mol·L－1NaOH溶液和0.01 mol·L－1的盐酸相比，下列说法正确的是(　　)
A．由水电离出的c(H＋)相等
B．由水电离出的c(H＋)都是1.0×10－12 mol·L－1
C．由水电离出的c(OH－)都是0.01 mol·L－1
D．两者都促进了水的电离
解析：选A　温度一定，溶液中存在离子积常数，0.01 mol·L－1NaOH溶液中水电离出的c(H＋)水＝ mol·L－1,0.01 mol·L－1的盐酸溶液中水电离出的c(H＋)水＝c(OH－)水＝ mol·L－1，所以由水电离出的c(H＋)相等，A正确；温度不一定是常温下，离子积常数不一定是10－14，计算出的水电离出的c(H＋)不一定是1.0×10－12 mol·L－1，B错误；水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相同，温度不知，水电离出的c(H＋)水＝c(OH－)水＝ mol·L－1，C错误；酸、碱均抑制水的电离，D错误。
6．室温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)等于10－10 mol·L－1，该溶液的溶质不可能是(　　)
A．NaHSO4 B．NaCl
C．HCl D．Ba(OH)2
解析：选B　此时c(H＋)小于常温下纯水电离产生的c(H＋)，说明水的电离受到了抑制，NaHSO4、HCl、Ba(OH)2对水的电离都起抑制作用。
7．(1)某温度(t ℃)时，水的Kw＝1×10－12，则该温度________(填“>”“<”或“＝”)25 ℃，其理由是____________________________________。
(2)该温度下，在c(H＋)＝1×10－7 mol/L的NaOH溶液中，由水电离出的c(OH－)＝________ mol/L。
解析：(1)升高温度，Kw增大，现Kw＝1×10－12>1×10－14，因此温度高于25 ℃。
(2)NaOH溶液中由水电离出来的c(OH－)等于溶液中c(H＋)，即为1×10－7 mol·L－1。
答案：(1)>　升温促进水电离，Kw增大
(2)1×10－7
8．温度t ℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，c(OH－)＝10－b mol·L－1，已知a＋b＝12，请回答下列问题：
(1)该温度下水的离子积常数Kw＝________。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为________，该NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)为________。
(3)给该NaOH溶液加热，pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
解析：(1)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－a·10－b＝10－(a＋b)＝10－12。
(2)c(NaOH)＝c(OH－)＝10－b mol·L－1；该溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，NaOH溶液中的H＋全是水电离的，c(H＋)水电离＝c(OH－)水电离＝10－a mol·L－1。
(3)温度升高时，Kw变大，而c(H＋)＝，所以c(H＋)变大，pH变小。
答案：(1)10－12
(2)10－b mol·L－1　10－a mol·L－1
(3)变小

1．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－、NO
C．K＋、Na＋、Cl－、AlO D．K＋、NH、SO、NO
解析：选B　溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14 mol·L－1，溶液的pH为0或14，则在这两种情况下不与OH－或H＋反应的离子组一定可以大量共存。A选项中Al3＋与OH－不能大量共存；C选项中AlO与H＋不能大量共存；D选项中NH与OH－不能大量共存；所以一定能够共存的离子组为B选项。
2．(2019·南平高二检测)下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是(　　)
A．因为水的离子积常数的表达式为Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以Kw随溶液中H＋和OH－浓度的变化而变化
B．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量
C．水的离子积常数仅仅是温度的函数，随温度的变化而变化
D．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量
解析：选C　水的离子积常数的表达式Kw＝K电离·c(H2O)，一定温度下K电离和c(H2O)都是常数，所以Kw仅仅是温度的函数，水的离子积常数的表达式是Kw＝c(H＋)·c(OH－)，但是只要温度一定，Kw就是常数，溶液中H＋浓度变大，OH－的浓度就变小，反之亦然。
3．在100 ℃时，100 mL蒸馏水中c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1，当改变下列条件之一时，c(OH－)仍然等于1×10－6 mol·L－1的是(　　)
①温度降低到25 ℃　②加入10－6 mol NaOH固体，保持100 ℃　③加入10－6 mol NaCl，保持100 ℃　④蒸发掉50 mL水，保持100 ℃
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
解析：选B　100 ℃时Kw＝c(OH－)·c(H＋)＝1×10－12，而25 ℃时Kw＝c(OH－)·c(H＋)＝1×10－14，c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1；100 mL水中加入10－6 mol NaOH，由NaOH电离出的c(OH－)＝＝10－5 mol·L－1；蒸馏水中加入NaCl，保持100 ℃，仍符合c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1；蒸发50 mL水，保持100 ℃，c(OH－)·c(H＋)不变，c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1。
4．25 ℃时，在等体积的：①0.5 mol/L的H2SO4溶液中　②0.05 mol/L Ba(OH)2溶液中　③1 mol/L NaCl溶液中　④纯水中，发生电离的水的物质的量之比是(　　)
A．1∶10∶107∶107 B．107∶107∶1∶1
C．107∶106∶2∶2 D．107∶106∶2×107∶2
解析：选A　25 ℃时，0.5 mol/L H2SO4溶液中c(H＋)＝1 mol/L，由水电离出的c(H＋)水＝10－14 mol/L,0.05 mol/L Ba(OH)2溶液中，c(OH－)＝0.1 mol/L，由水电离出的c(H＋)水＝10－13 mol/L，NaCl和纯水中由水电离出的c(H＋)水均为10－7 mol/L。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H＋)(即电离水的物质的量)之比为10－14∶10－13∶10－7∶10－7＝1∶10∶107∶107。
5．(2019·福建莆田高二检测)一定温度下，用水稀释0.1 mol/L的一元弱酸HA，随稀释进行，下列数值一定增大的是(Kw表示水的离子积，Ka表示HA的电离常数)(　　)
A．Kw B．
C． D．c(OH－)
解析：选D　温度不变，Kw不变，A不合题意；根据Ka＝，推出＝＝，加水稀释时，HA电离程度增大，n(HA)减小，n(A－)增大，则减小，B、C不合题意；加水稀释HA电离程度增大，但是c(H＋)减小，由Kw不变，可知c(OH－)增大，D符合题意。
6．已知在t1、t2温度下水的电离平衡曲线如图所示，则下列说法中不正确的是(　　)

A．t1<t2
B．一定温度下，改变水溶液中c(H＋)或c(OH－)的浓度，Kw不会发生变化
C．t2温度pH为2的HCl溶液中，水电离出的c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1
D．将t1温度下0.1 mol·L－1的盐酸稀释，溶液中所有离子的浓度均相应减小
解析：选D　由图象中数据可计算出：t1时，Kw＝1.0×10－14，t2时，Kw＝1.0×10－12，结合H2OH＋＋OH－　ΔH>0，则t1<t2，A正确；Kw只与水溶液的温度有关，因此改变水溶液中的c(H＋)和c(OH－)，Kw不变化，B正确；t2时，pH＝2的盐酸中，水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，C正确；t1温度下，0.1 mol·L－1的盐酸稀释，c(H＋)、c(Cl－)减小，c(OH－)增大，D错误。
7．在某温度下的水溶液中，c(H＋)＝10x mol/L，c(OH－)＝10y mol/L，x与y的关系如图所示：

(1)该温度下，水的离子积为________。
(2)该温度下，0.01 mol/L NaOH溶液中c(H＋)为________。
解析：(1)选取图象中的一点，如当x＝－5时，y＝－10，故水的Kw＝10－5·10－10＝10－15。
(2)0.01 mol/L NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 mol/L，故c(H＋)＝＝＝10－13(mol/L)。
答案：(1)10－15(2)10－13 mol/L
8．某同学为探究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。
t/℃
0
10
20
25
40
50
90
100
Kw/10－14
0.134
0.292
0.681
1.01
2.92
5.47
38.0
55.0
由此推出：随着温度的升高，Kw的值________；水的电离程度________；水的电离平衡向________移动，水的电离过程是________过程。
(2)取三支烧杯A、B、C，分别加入适量水，再向B、C烧杯中分别加入适量盐酸和NaOH，并分析下表：

纯水
加少量盐酸
加少量NaOH
c(H＋)
1.0×10－7 mol/L
增大

c(OH－)
1.0×10－7 mol/L

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
不移动

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。
解析：水的电离是吸热的，在升高温度时，Kw增大，在向水中加入酸或碱时，c(H＋)或c(OH－)增大，抑制水的电离，但溶液中只要温度不变，Kw不变。
答案：(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

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