重难易错提炼
1.Kw与化学平衡常数一样,温度一定,Kw一定,所以稀释酸(或碱)性溶液时,溶液中的氢氧根离子(或氢离子)浓度是增大的。
2.溶液的酸碱性与氢氧根离子浓度和氢离子浓度的相对大小有关,与某一种离子浓度大小无关。
3.用蒸馏水润湿的pH试纸测定某溶液的pH时,不一定会产生误差,如测量NaCl溶液的pH。
课后达标检测[学生用书单独成册]
[基础巩固]
1.(2016·聊城高二月考)下列关于水的说法中正确的是( )
A.水的离子积仅适用于纯水
B.水的电离和电解都需要电
C.升高温度一定使水的离子积增大
D.加入电解质一定会破坏水的电离平衡
解析:
选C。
水的离子积适用于稀的电解质水溶液及纯水,A项错误;水的电离不需要电,B项错误;水的电离是吸热过程,温度升高,促进水的电离,水的离子积增大,C项正确;不是所有的电解质都能破坏水的电离平衡,如NaCl,D项错误。
2.下列说法正确的是( )
A.水的电离方程式:
H2O===H++OH-
B.升高温度,水的电离程度增大
C.pH=7的溶液一定是中性溶液
D.将稀醋酸加水稀释时,c(H+)减小,c(OH-)也减小
解析:
选B。
水是弱电解质,其电离方程式中应用“
”,A项错误;水的电离是吸热的,升高温度,水的电离程度增大,B项正确;只有在室温下,pH=7的溶液才是中性溶液,C项错误;将稀醋酸加水稀释时,c(H+)减小,由于温度不变,Kw不变,故c(OH-)增大,D项错误。
3.能抑制水的电离,并使溶液中c(H+)>c(OH-)的操作是( )
①将水加热 ②向水中投入一小块金属钠 ③向水中通CO2 ④向水中加NaHSO4固体
A.①② B.①
C.③D.③④
解析:
选D。
将水加热,促进电离,c(H+)=c(OH-);向水中投入一小块金属钠,c(H+)c(OH-)。
4.下列说法正确的是( )
A.强碱的水溶液中不存在H+
B.pH=0的溶液是酸性最强的溶液
C.在温度不变时,水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同时增大
D.某温度下,纯水中c(H+)=2×10-7mol·L-1,其呈酸性
解析:
选C。
在所有水溶液中均存在H+和OH-,故A错;pH=0的溶液中c(H+)=1.0mol·L-1,并不是酸性最强的溶液,故B错;温度一定时,c(H+)·c(OH-)是一个定值,故二者不能同时增大,故C对;纯水中,c(H+)=c(OH-),呈中性,故D错。
5.(2016·衡水联考)用pH试纸测定溶液pH的正确操作是( )
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
C.将一小条试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小条试纸用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
解析:
选A。
pH试纸的正确使用方法是把一小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中部,试纸变色后,与标准比色卡对照来确定溶液的pH。
6.25℃时,在0.01mol·L-1的硫酸溶液中,水电离出的H+浓度是( )
A.5×10-13mol·L-1B.0.02mol·L-1
C.1×10-7mol·L-1D.1×10-12mol·L-1
解析:
选A。
H2SO4电离出的c(H+)=0.02mol·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-)=5×10-13mol·L-1。
7.室温下,若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·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-)=1×10-14mol·L-1,溶液的pH为0或14,在这两种情况下均存在的离子组则一定可以大量共存,在A选项中Al3+与OH-不共存;在C选项中AlO
与H+不共存;在D选项中NH
与OH-不共存;所以一定能够共存的离子组为B选项。
8.25℃的下列溶液中,碱性最强的是( )
A.c(OH-)=10-3mol·L-1的溶液
B.c(OH-)=0.01mol·L-1的溶液
C.1L溶液中含有4gNaOH的溶液
D.c(H+)=1×10-10mol·L-1的溶液
解析:
选C。
C项中c(OH-)=
=0.1mol·L-1,D项中c(OH-)=
mol·L-1=10-4mol·L-1,溶液中c(OH-)越大,其碱性越强。
9.某温度下,纯水中c(H+)=2×10-7mol·L-1,则该温度下的Kw=________;如温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6mol·L-1,则c(OH-)为________mol·L-1。
解析:
因纯水中水电离出的c(H+)与c(OH-)总是相等,则c(OH-)=2.0×10-7mol·L-1,该温度下的Kw=c(H+)·c(OH-)=(2.0×10-7)2=4.0×10-14。
温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6mol·L-1,则c(OH-)=Kw/c(H+)=4.0×10-14÷5.0×10-6=8.0×10-9(mol·L-1)。
答案:
4.0×10-14 8.0×10-9
10.
(1)25℃,10L水中含有OH-的物质的量为________mol,含H+个数为________(阿伏加德罗常数为NA)。
(2)25℃时1g水中含H+的个数为________。
(3)室温下,1mol水中含OH-的物质的量为________mol。
答案:
(1)10-6 10-6NA
(2)10-10NA
(3)1.8×10-9
[能力提升]
11.在相同温度下,0.01mol·L-1的NaOH溶液和0.01mol·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1.0×10-12mol·L-1
C.由水电离出的c(OH-)都是0.01mol·L-1
D.两者都促进了水的电离
解析:
选A。
二者均抑制水的电离,且抑制程度相同。
由于温度不确定,故不能确定Kw的值。
12.下列说法正确的是( )
A.pH=5的溶液一定是酸性溶液
B.室温时,pH=5的溶液和pH=3的溶液相比,前者c(OH-)是后者的100倍
C.室温下,每1×107个水分子中只有1个水分子发生电离
D.HCl溶液中无OH-,NaOH溶液中无H+,NaCl溶液中既无OH-也无H+
解析:
选B。
用pH表示溶液的酸碱性必须指明温度,pH=5的溶液也可能是碱性或中性溶液,A项错误;pH=5的溶液与pH=3的溶液相比较,前者c(H+)是后者的1/100,根据Kw=c(H+)·c(OH-)可知,前者c(OH-)是后者的100倍,B项正确;室温下,水中c(H+)=1×10-7mol/L,可理解为每升水中有1×10-7mol发生电离,1L水的物质的量为
≈55.6mol,即每55.6×107个水分子中有1个水分子发生电离,C项错误;由于水的电离,水溶液中同时存在OH-和H+,D项错误。
13.为更合理地表示溶液的酸碱性,科学家提出“酸度”(用AG表示)概念,AG=lg[c(H+)/c(OH-)]。
下列叙述中正确的是( )
A.任何温度下,纯水的AG等于0
B.溶液的AG越小,酸性越强
C.常温下,0.1mol·L-1盐酸的AG=13
D.25℃时,某溶液的AG=-10,其pH=10
解析:
选A。
任何温度下,纯水中c(H+)=c(OH-),故AG=0;酸性越强,H+浓度越大,OH-浓度越小,AG越大;0.1mol·L-1盐酸中,c(OH-)=10-13mol·L-1,AG=12;AG=-10,即lg[c(H+)/c(OH-)]=-10,c(OH-)=1010c(H+),由c(H+)·c(OH-)=10-14得,c(H+)=10-12mol·L-1,pH=12。
14.在某温度下的水溶液中,c(H+)=10xmol/L,c(OH-)=10ymol/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,0.01mol/LNaOH溶液中c(H+)为________。
解析:
(1)选取图像中的一点,如当x=-5时,y=-10,故水的Kw=10-5·10-10=10-15。
(2)0.01mol/LNaOH溶液中,c(OH-)=10-2mol/L,故c(H+)=
=
=10-13(mol/L)。
答案:
(1)10-15
(2)10-13mol/L
15.已知水在25℃和100℃时,电离平衡曲线如图所示:
(1)25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下列措施能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的是________。
A.向纯水中投入少量Na2O2
B.将水加热煮沸
C.向水中通入SO2
D.向水中加入NaCl
解析:
(1)水的电离是吸热过程,当温度升高时,促进水的电离,水的离子积增大,水中c(H+)、c(OH-)都增大,结合图像中A、B曲线变化情况及c(H+)、c(OH-)可以判断25℃时水的电离平衡曲线应为A。
(2)影响水电离平衡的因素很多。
A项生成NaOH,使c(OH-)>c(H+);B项可促进水的电离,但c(H+)=c(OH-);C项SO2可与水反应生成H2SO3,抑制水的电离,但H2SO3
H++HSO
,使c(H+)>c(OH-);D项对水的电离无影响。
答案:
(1)A 水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,c(H+)、c(OH-)小
(2)C