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3.2.1水的电离(分层作业)
1.下列操作可以使水的离子积常数K 增大的是
w
A.通入少量氨气 B.通入少量氯化氢气体
C.加热 D.加入少量氯化钠固体
【答案】C
【解析】A.通入少量氨气,与水结合为一水合氨,电离产生的OH-将抑制水电离,但温度不变,水的离
子积常数K 不变,A不符合题意;
w
B.通入少量氯化氢气体,溶于水电离产生的H+将抑制水电离,但温度不变,水的离子积常数K 不变,B
w
不符合题意;
C.水的电离是一个吸热过程,加热,水的电离平衡正向移动,水的离子积常数K 增大,C符合题意;
w
D.加入少量氯化钠固体,溶于水电离产生的Na+、Cl-对水的电离不产生影响,水的离子积常数K 不变,
w
D不符合题意;
故选C。
2.25℃时,水的电离达到平衡:HO⇌H++OH- ;△H>0,下列叙述正确的是
2
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.将水加热,K 增大,pH不变
W
C.向水中加入少量固体CHCOONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
3
D.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,K 不变
W
【答案】D
【解析】A.向水中加入稀氨水,加入碱,平衡逆向移动,c(OH-)增大,A错误;
B.将水加热,K 增大,平衡正向移动,c(H+)增大,pH减小,B错误;
W
C.向水中加入少量固体CHCOONa,醋酸根结合氢离子,c(H+)降低,平衡正向移动, C错误;
3
D.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,K 只受温度影响,故不变,D正确;
W
故选D。
3.NaCl是我们生活中必不可少的物质。将NaCl溶于水配成1 mol·L-1的溶液,溶解过程如图所示。已知钠
离子、氯离子在水溶液中以水合离子的形式存在。N 代表阿伏伽德罗常数。下列说法正确的是
AA.a离子为Na+
B.溶液中含有N 个Na+
A
C.水合b离子的图示不科学
D.40℃时测得该溶液的pH小于7,则该溶液显酸性
【答案】C
【解析】A.从图中可以看出,a离子半径比b离子大,则b离子为Na+,A不正确;
B.将NaCl溶于水配成1 mol·L-1的溶液,溶液的体积未知,无法求出含有的Na+数目,B不正确;
C.b离子为Na+,带正电性,吸引HO中带负电性的O,也就是HO中的O原子应靠近Na+,所以水合b
2 2
离子的图示不科学,C正确;
D.水的电离是一个吸热过程,升温到40℃时,水的电离程度增大,c(H+)增大,虽然该溶液的pH小于7,
但该溶液仍呈中性,D不正确;
故选C。
4.已知水的电离方程式:HO⇌H++OH-。下列叙述中,正确的是
2
A.向水中加入少量硫酸氢钠溶液,c(H+)增大,K 增大
W
B.降低温度,K 减小,pH不变
W
C.向水中加入氨水,平衡向逆反应方向移动,c(OH-)降低
D.向水中加入少量NaClO固体,平衡向正反应方向移动,c(H+)降低
【答案】D
【解析】A.向水中加入少量硫酸氢钠,硫酸氢钠电离生成氢离子,氢离子浓度增大,但是温度不变,K
W
不变,A错误;
B.降低温度,水的电离程度减小,K 减小,氢离子浓度减小,pH增大,B错误;
W
C.向水中加入氨水,溶液呈碱性,氢氧根离子浓度增大,抑制水的电离,导致平衡逆向移动,C错误;
D.向水中加入少量NaClO固体,ClO-结合H+生成HClO,导致氢离子浓度减小,水的电离平衡正向移动,
D正确;故答案选D。
5.常温下,下列四种溶液中,水的电离程度最大的是
A.pH=5的NH Cl NH Cl溶液 B.pH=5的HSO 溶液
4 4 2 4
C.pH=8的CHCOONa溶液 D.pH=8的NaOH溶液
3
【答案】A
【分析】溶液中c(H+) =c(OH-) ,纯水中均为10-7mol/L(常温下);酸和碱抑制水的电离,c(H+) =c(OH-)
水 水 水
<10-7mol/L;盐的水解促进水的电离,c(H+) =c(OH-) >10-7mol/L。
水 水 水
【解析】A.pH=5的NH Cl溶液中铵根离子水解,促进水的电离,c(H+) =c(OH-) =10-5mol/L;
4 水 水
10−14
B.pH=5的HSO 溶液中,氢离子抑制水的电离,c(H+) =c(OH-) = =10-9mol/L;
2 4 水 水 10−15
10−14
C.pH=8的CHCOONa溶液中醋酸根离子水解促进水的电离,c(H+) =c(OH-) = =10-6mol/L;
3 水 水 10−8
D.pH=8的NaOH溶液中NaOH电离产生的氢氧根离子抑制水的电离,c(H+) =c(OH-) =10-8mol/L;
水 水
综上,此题选A。
6.研究弱电解质的电离,有重要的实际意义。
下表是不同温度下水的离子积常数:
温度/℃ 25 t t
1 2
水的离子积常数 1×10﹣14 K 1×10﹣12
W
试回答以下问题:
(1)若25℃<t<t,则K 1×10﹣14(填“>”、“<”或“=”),判断的理由是 。
1 2 W
(2)若25℃时,pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 性(填“酸”、“中”或
“碱”),溶液中c(Na+) c(Cl﹣)(填“>”、“=”或“<”)。
(3)醋酸是一种常见的有机酸。醋酸的电离方程式为 。
保持温度不变,向醋酸溶液中通入一定量的氨气,下列量将变小的是 。
A.c(CHCOO-) B.c(H+)
3
C.c(OH-) D.CHCOOH电离平衡常数
3
(4)向0.1 mol·L-1CHCOOH溶液中加水稀释,c(CHCOO-) / c(CH COOH)的比值将 (填“变大”、
3 3 3
“不变”或“变小”)。
(5)下列事实一定能说明CHCOOH是弱电解质的是 (填字母)。
3
A.相同温度下,浓度均为1 mol·L-1的盐酸和醋酸的导电性对比:盐酸>醋酸B.1 mol·L-1 CHCOOH溶液能使紫色石蕊试液变红
3
C.25℃时,1 mol·L-1 CHCOOH溶液的pH约为2
3
D.10 mL 1mol·L-1的CHCOOH溶液恰好与10 mL 1mol·L-1 NaOH溶液完全反应
3
E.相同物质的量浓度的CHCOOH和HCl溶液中,水的电离程度的大小关系为a大于b
3
(6)某些弱酸的电离常数如下:
化学式 CHCOOH HSCN HCN HClO HCO
3 2 3
电 离 K=4.4×10-7
1
1.8×10-5 1.3×10-1 4.9×10-10 3.0×10-8
常 数 K=4.7×10-11
2
下列反应可以发生的是_______(填字母)。
A.CHCOOH+NaCO=NaHCO+CHCOONa
3 2 3 3 3
B.CHCOOH+NaCN=CHCOONa+HCN
3 3
C.CO+HO+2NaClO=Na CO+2HClO
2 2 2 3
D.NaHCO +HCN=NaCN+HO+CO↑
3 2 2
【答案】(1) > 因为水的电离是吸热反应,温度升高,水的电离程度增大,离子积也增大
(2) 中 =
(3) CH COOH⇌CHCOO-+H+ B
3 3
(4)变大
(5)ACE
(6)AB
【解析】(1)水的电离为吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,K 增大,故K 大于1×10﹣14;
W W
K 1.0×10−14
W
(2)25℃时,pH=3的盐酸溶液中c(H+)=10-3mol/L;pH=11的氢氧化钠溶液中c(OH-)= =
c(H+ ) 1.0×10−11
=10-13mol/L;两溶液等体积混合恰好完全中和,得到氯化钠溶液,溶液呈中性;c(Na+)等于c(Cl﹣);
(3)醋酸为弱酸,其电离方程式为:CHCOOH⇌CHCOO-+H+;保持温度不变,向醋酸溶液中通入一
3 3
定量的氨气,醋酸与氨水反应生成强电解质醋酸铵,c(CHCOO-)增大、c(H+)减小、c(OH-)增大、
3
CHCOOH电离平衡常数不变,故B选;
3
c(CH COO− ) K K
(4) 3 = a ,CHCOOH溶液中加水稀释,Ka不变,c(H+)减小,则 a 增大,
c(CH COOH) c(H+ ) 3 c(H+ )
3c(CH COO− )
3 变大。
c(CH COOH)
3
(5)A.相同温度下,浓度均为1mol•L−1的盐酸和醋酸的导电性对比:盐酸>醋酸,说明盐酸中离子浓度
大于醋酸,HCl是强电解质,则醋酸是弱电解质,故A正确;
B.1mol•L−1CHCOOH溶液能使紫色石蕊试液变红,说明醋酸显酸性,不证明醋酸是弱电解质,故B错误;
3
C.25℃时,1mol•L−1CHCOOH溶液的pH约为2,氢离子浓度小于1mol/L,说明醋酸部分电离,为弱电
3
解质,故C正确;
D.10mL1mol•L−1的CHCOOH溶液恰好与10mL1mol•L−1NaOH溶液完全反应,说明醋酸为酸,不能说明
3
醋酸为弱电解质,故D错误;
E.相同物质的量浓度的CHCOOH和HCl溶液中,水的电离程度的大小关系为a大于b,说明醋酸溶液中
3
氢离子浓度小于HCl,醋酸电离程度小于HCl,可证明醋酸为弱电解质,故E正确;
(6)由电离平衡常数可知酸性:HSCN>CH COOH> H CO>HClO> HCN>HCO- ,依据强酸制弱酸判断;
3 2 3 3
少量CHCOOH与碳酸钠反应生成碳酸氢和醋酸钠,过量时生成二氧化碳、醋酸钠和水,故A正确;
3
酸性:CHCOOH> HCN,该反应符合强酸制取弱酸原理,可发生,故B正确;
3
酸性:HCO>HClO>HCO- ,则NaClO与二氧化碳和水反应最终生成碳酸氢钠,故C错误;
2 3 3
HCO> HCN,碳酸氢钠与HCN不能反应,故D错误。
2 3
7.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.水电离产生的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、SO2-
4
B.使甲基橙试液变红的溶液中:Ca2+、NH+ 、Cl-、HCO-
4 3
C.在加入铝粉能产生H 的溶液中:Fe2+、Mg2+、NO- 、Na+
2 3
K
W
D. =0.1mol·L-1的溶液:Na+、K+、SiO2- 、NO-
c(H+
)
3 3
【答案】D
【解析】A.常温下,水电离产生的c(H+)=1×10-13mol·L-1,说明水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,可
能呈碱性,在碱性环境下,Fe3+与OH-间发生反应形成沉淀,不能共存,故A错误;
B.使甲基橙试液变红的溶液呈酸性,溶液中HCO- 与H+间发生反应,不能共存,故B错误;
3
C.在加入铝粉能产生H 的溶液可能呈酸性,可能呈碱性,在碱性环境下OH-与Fe2+、Mg2+间均可发生反
2
应生成沉淀,故C错误;K
W
D.常温下, =c(OH-)=0.1mol·L-1的溶液呈碱性,在碱性环境下各离子间不反应,可以大量共存,故
c(H+
)
D正确;
答案选D。
8.如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是
A.两条曲线间任意点均有c(H+)c(OH—)=K
w
B.M区域内任意点均有c(H+)