第3章第2节水的电离和溶液的酸碱性.doc

高二化学选修4（人教版）同步练习第三章
第二节水的电离和溶液的酸碱性
一. 教学内容：
水的电离和溶液的酸碱性

二. 重点、难点：
1. 本节的重点是水的离子积，氢离子浓度、pH与溶液酸碱性的关系
2. 本节的难点是水的离子积，有关溶液pH的简单计算

三. 具体内容：
（一）水的电离
1. 水的电离
2. 水的电离程度
3. 电离平衡常数
4. 水的离子积
5. 需注意的
6. 影响水的电离平衡的因素

（二）溶液的酸碱性与pH
1. Kw在电解质溶液中的存在
2. 溶液的酸碱性与c（H+）、c（OH－）的关系
3. 溶液的酸、碱性与pH的关系
4. 溶液酸碱性的表示方法
5. pH的测量

（三）pH的应用
1. 医疗上
2. 生活上
3. 环保领域中
4. 农业生产中
5. 科学实验和工业生产中

（四）酸碱质子理论
A. 溶液pH的计算方法
B. 实验测定酸碱滴定曲线
1. 实验
2. 酸碱指示剂在中和滴定中的应用

【典型例题】
[例1] 将pH=4的酸溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH可能是（ ）
A. 等于7 B. 大于7 C. 小于7 D. 无法确定
答案：AC
解析：考虑弱电解质电离的特点和pH的计算。

[例2] 今有HA、H2B、H3C三种弱酸，根据强酸制弱酸的反应规律，它们之间发生下列反应：HA+HC2－（少量）=A－+H2C－；H2B（少量）+2A－=B2－+2HA；
H2B（少量）+ H2C－=HB－+H3C，回答下列问题：
（1）相同条件下，HA、H2B、H3C三种酸中，酸性最强的是____；
（2）A－、B2－、C3－、HB－、H2C－、HC2－六种离子中，最容易结合质子（H+）的是_____，最难结合质子的是_____；
（3）完成下列反应的离子方程式
① H3C+OH－（过量）_______________；
② HA（过量）+C3－________________。
答案：（1）H2B；（2）C3－；HB－；
（3）H3C+3OH－=C3－+3H2O；2HA+C3－=2A－+H2C－
解析：掌握酸碱质子理论。

[例3] 1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于（ ）
A. 9.0 B. 9.5 C. 10.5 D. 11.0
答案：C
解析：考查与pH有关的计算。

[例4] 有人曾建议用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG=lgc（H+）/c（OH－）。下列表述正确的是（ ）
A. 在25℃时，若溶液呈中性，则pH=7，AG=1
B. 在25℃时，若溶液呈酸性，则pH＜7，AG＜0
C. 在25℃时，若溶液呈碱性，则pH＞7，AG＞0
D. 在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG=2（7－pH）
答案：D
解析：考查对溶液酸碱性的认识和对定义的理解、运算。

[例5] pH=3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V（HX）和V（HY），若V（HX）＞V（HY），则下列说法正确的是（ ）
A. HX可能是强酸
B. HY一定是强酸
C. HX的酸性强于HY的酸性
D. 反应开始时二者生成H2的速率相等
答案：D
解析：考查对溶液中弱酸的浓度和离子浓度的区别。

[例6] 在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的c（H+）为10－13mol/L，下列有关溶液的叙述，正确的是（ ）
A. 该溶液一定呈酸性 B. 该溶液一定呈碱性
C. 该溶液的pH一定是1 D. 该溶液的pH可能约为13
答案：D
解析：考查对水的离子积的理解和影响因素。

[例7] 下列溶液一定呈中性的是（ ）
A. pH=7的溶液
B. c（H+）=c（OH－）的溶液
C. 由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
D. 非电解质溶于水得到的溶液
答案：B
解析：考查溶液中性本质的分析。

[例8] 在25℃时，某溶液中由水电离出的c（H+）=1×10－12mol/L，则该溶液的pH可能是（ ）
A. 12 B. 7 C. 6 D. 2
答案：AD
解析：掌握溶液pH计算的根本原则。

【模拟试题】（答题时间：30分钟）
1. 水是一种极弱的电解质，在室温下，平均每n个分子只有1个分子发生电离，则n值是（ ）
A. 10－14 B. 55.6×107 C. 107 D. 55.6
2. 如果25℃时Kw=1×10－14，100℃时Kw=1×10－12，这说明（ ）
A. 100℃时水的电离常数较大
B. 前者c（H+）较后者大
C. 水的电离过程是一个吸热过程
D. Kw和温度无直接关系
3. 用湿润的pH试纸测定溶液的pH，不变的是（ ）
A. HCl溶液 B. NaOH溶液 C. Na2SO4溶液 D. 氨水
4. 将0.1mol/L醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是（ ）
A. 溶液中c（H+）和c（OH－）都减小
B. 溶液中c（H+）增大
C. 醋酸电离平衡向左移动
D. 溶液的pH增大
5. 用pH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系正确的是（ ）
A. V1＞V2 B. V1＜V2 C. V1=V2 D. V1≤V2
6. 在313K时，水的Kw=3.8×10－14，若在313K时，c（H+）=1.0×10－7mol/L的溶液（ ）
A. 呈酸性 B. 呈中性 C. 呈碱性 D. 无法判断
7. 水的电离过程为H2OH++OH－，在不同温度下其平衡常数为：K（25℃）=1.0×
10－14，K（35℃）=2.1×10－14，则下列叙述正确的是（ ）
A. c（H+）随温度的升高而降低
B. 在35℃时c（H+）＞c（OH－）
C. 水的电离度α（25℃）＞α（35℃）
D. 水的电离是吸热的
8. 准确量取25.00mL KMnO4溶液，可选用的仪器是（ ）
A. 50mL量筒 B. 10mL量筒
C. 50mL酸式滴定管 D. 50mL碱式滴定管
9. pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，所得混合液的pH=11，则强碱与强酸的体积比是（ ）
A. 11:1 B. 9:1 C. 1:11 D. 1:9
10. 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=c（H+）·c（OH－）=10－14
11. 进行中和滴定时，事先不应该用所盛溶液润洗的仪器是（已用蒸馏水洗过）（ ）
A. 酸式滴定管 B. 碱式滴定管 C. 锥形瓶 D. 量筒
12. 中和相同体积、相同pH的、NaOH和NH3·H2O三种稀溶液，所用相同浓度盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则（ ）
A. V3＞V1＝V2 B. V3＞V2＞V1
C. V1＞V2＞V3 D. V3＜V1＝V2
【试题答案】

1. B 2. AC 3. C 4. D 5. A 6. C 7. D 8. C 9. D 10. D
11. CD 12. A

【试题解析】
1. 根据每55.6mol水中有1×10－7mol水电离，而分子个数比与物质的量成正比，所以列比例计算即可。
2. 温度较高，Kw较大，所以选A；Kw较大，即水的离子积较大，说明电离平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，说明正向为吸热方向。
3. 湿润的pH试纸，相当于溶液被稀释，使得酸性和碱性存在误差，但是C是中性溶液，不受影响
4. 弱电解质溶液存在着电离平衡，加水稀释平衡发生移动，c（H+）减小，而c（OH－）增大，pH增大，平衡右移。
5. 因为盐酸是强酸，全部电离，醋酸是弱酸，部分电离，所以全部的氢离子（包括没有电离的）醋酸中多，所以所需体积少。
6. 根据水的离子积的公式，计算出c（OH－）=3.8×10－7mol/L，比氢离子浓度大，因此显碱性。
7. 升高温度，K增大，说明氢离子和氢氧根离子的浓度都增加，但是是同等程度增加，所以离子浓度仍一样，但电离程度增加，平衡正向移动，说明正向是吸热反应。
8. 由于量的体积精确度为0.01mL，故应选用滴定管，而KMnO4是强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡皮管，所以选C。
9. 混合前，碱中c（OH－）=0.1mol/L，酸中c（H+）=0.01mol/L，因为算得溶液中OH－剩余，为10－3mol/L，其等于氢氧根离子的物质的量—酸中氢离子的物质的量，再÷溶液体积（V1+V2）。
11. 锥形瓶里的待测液，物质的量一定，如润洗则多；量筒是粗量仪器，没有必要润洗。
12. 因为一水合氨是弱电解质，还有一部分分子未电离，所以所需的酸多。