2021高二下册化学期末同步练习题：水的电离和溶液的酸碱性（附答案）

1、一、水的电离1水的电离（1）水是一种极弱的电解质。（2）水的电离方程式为H2OH2OH3OOH，简写为H2OHOH。（3）水的电离平衡常数K电离。 2水的离子积常数 （1）概念：一定温度下，因为K电离为常数，所以c(H)c(OH)K电离c(H2O)为一新常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记为Kw。（2）表达式Kwc(H)c(OH)。（3）影响因素Kw只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；温度升高，Kw增大；25 时，Kw1.01014。3外界条件对水的电离平衡的影响（H2OHOHH0）改变条件平衡移动方向c(H)c(OH)水的电离程度Kw升高温度右移增大增大增大增大加入酸左移增大减小减小

2、不变加入碱左移减小增大减小不变加入活泼金属(如Na)右移减小增大增大不变二、溶液的酸碱性与pH1溶液的酸碱性与c(H)和c(OH)的关系c(H)与c(OH)相对大小c(H)/molL1的范围(25 )中性溶液c(OH)c(H)c(H)1.0107酸性溶液c(OH)1.0107碱性溶液c(OH)c(H)c(H)1.0107【特别提示】用c(H)、c(OH)的相对大小来判断溶液酸碱性，不受温度影响。2溶液的pH与c(H)及酸碱性的关系（1）pH是c(H)的负对数，其表达式是pHlgc(H)。（2）溶液的pH、c(H)及酸碱性的关系图(25 )：（3）pH的适用范围：11014 molL1c(H)1

3、 molL1。3溶液酸碱性的测定方法（1）酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)：常见酸碱指示剂的变色范围：指示剂变色范围(颜色与pH的关系)石蕊8.0蓝色酚酞10.0红色甲基橙4.4黄色（2）利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。（3）利用pH计测定。仪器pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)。【重点突破】溶液酸碱性的判断125时，水的电离达到平衡：H2OH+OH- H0，下列叙述正确的是A向平衡体系中加入水，平衡正向移动，c(H+)增大B将水加

4、热，Kw增大，pH不变C向水中加入少量硫酸氢钠固体，增大D向水中加入少量NaOH固体，平衡正向移动，c(H+)降低【答案】C【解析】增加水的量，氢离子和氢氧根离子浓度不变且相等，平衡不移动，A项错误；将水加热促进水电离，离子积常数增大，氢离子浓度增大，pH减小，B项错误；向水中加入少量硫酸氢钠，导致溶液中氢离子浓度增大，但温度不变，水的离子积常数不变，所以氢氧根离子浓度增大，氢离子和氢氧根离子浓度比值增大，C项正确；向水中加入NaOH，导致溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制水电离，平衡逆向移动，D项错误。答案选C。【点睛】明确温度对水的电离的影响及温度与离子积的关系，注意硫酸氢钠电离出氢离子，为易

5、错点；水是弱电解质，存在电离平衡，向水中加入含有氢离子或氢氧根离子的物质抑制水电离，加入含有弱根离子的盐促进水电离，水的离子积常数只与温度有关，与溶液的酸碱性无关。2100时向pH6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH2，下列叙述错误的是A此时水的离子积Kw1.010-12B水电离出的c(H+)1.010-10mol/LC水的电离度随温度升高而升高Dc(H3O+)c(SO42-)【答案】D【解析】蒸馏水的pH6，说明c(H+)c(OH)1.010-6，水的离子积Kw1.010-12，A项正确；水电离出来的氢离子的浓度等于溶液中氢氧根的浓度，c(H+)c(OH)1.010

6、-12，B项正确；由于水的电离过程为吸热反应，升高温度，促进了水的电离，水的电离程度会增大，C项正确；蒸馏水中c(H+)c(OH)，所以呈中性，加入NaHSO4溶液呈酸性，由于水还能电离出H+，则 c(H3O+)c(SO42-)，D项错误。答案选D。【点睛】考查水的电离，向水中加入酸或碱，抑制水的电离，向溶液中加入含有弱根离子的盐能促进水电离，水的电离是吸热反应，升高温度能促进水电离，水的离子积常数增大，溶液的pH变小。注意水的离子积常数只与温度有关，与溶液的酸碱性无关。3一定温度下，某溶液 pH=7，下列判断一定正确的是A该溶液呈中性B该溶液中 c(H+)=c(OH-)C该溶液中 c(H+)

7、=10-7mol/LD该溶液中 c(OH-)=10-7mol/L【答案】C【解析】常温下pH=7的溶液才是中性溶液，A项错误；常温下pH=7的溶液中才存在c(H+)=c(OH-)，B项错误；pH是H+浓度的负对数所以pH=7的溶液中一定有c(H+)=10-7mol/L，C项正确；常温下pH=7的溶液中才存在c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，D项错误。答案选C。【点睛】pH=7的溶液不一定是中性溶液，c(H+)=c(OH-)一定是中性溶液；pH=7，溶液显中性，c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L只有常温才适用。4室温下，已知某溶液中由水电离生成的H+和OH-的物质的量浓度的

8、乘积为10-24mol2L-2，则在该溶液中，一定不能大量存在的离子是ASO32BNH4+CNO3DHCO3【答案】D【解析】室温下，已知某溶液中由水电离生成的H+和OH-的物质的量浓度的乘积为10-24mol2L-2，该溶液可能呈酸性也可能呈碱性。【详解】若溶液呈碱性，SO32与氢氧根离子不反应，可以大量共存，若溶液呈酸性，SO32与氢离子反应，不能大量共存，A项错误；若溶液呈碱性，NH4+与氢氧根离子反应，不能大量共存，若溶液呈酸性，NH4+与氢离子不反应，可以大量共存，B项错误；无论溶液呈酸性还是呈碱性，NO3均可以大量共存，C项错误；HCO3与氢离子、氢氧根离子均可反应，所以无论溶液呈

9、酸性还是呈碱性，HCO3均不能大量共存，D项正确。答案选D。5pH=1的两种溶液A、B各1mL，分别加水稀释到1000mL，分别加水稀释到1000mL，其pH与溶液体积（V）的关系如图示，下列说法正确的是若 a4，则A、B都是弱酸稀释后，A酸溶液的c（H+ ）比B酸溶液c（H+ ）大若a=4，则A是强酸，B是弱酸 A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等A B C D【答案】C【解析】pH=1的两种溶液A、B各1mL，分别加水稀释到1000mL，分别加水稀释到1000mL，若是强酸，则B的pH应等于4，若 a4，则A、B都是弱酸，正确、错误；稀释后，由图可知，A溶液的pH小于B溶液的pH，故A酸

10、溶液的c（H+ ）比B酸溶液c（H+ ）大，正确；由于A、B酸的强弱不同，电离程度不同，等pH值时两溶液的物质的量浓度不相等，错误。答案选C。6如图为不同温度下水的电离平衡曲线，已知pOH=lgc(OH)，下列说法正确的是AT1和T2的关系是：T1T2BKW的关系是：BCA=D=ECA点到D点：加入少量酸可实现DT2时：pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈中性【答案】C【解析】水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水的离子积常数增大，根据图片知，Kw中AB，则T1T2，A项错误；相同温度下，水的离子积常数相同，温度越高，水的离子积常数越大，根据图片知，离子积常数A=E

11、=DCB，B项错误；A点到D点是等温线，离子积常数不变，溶液的碱性减弱、酸性增强，所以A点到D点：加入少量酸可实现，C项正确；水的离子积常数未知，无法计算NaOH中氢氧根离子浓度，等体积混合，酸中氢离子、碱中氢氧根离子物质的量不一定相等，溶液酸碱性无法判断，如果是常温下，pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体枳混合，溶液呈中性，D项错误。答案选C。7下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是ApH7的溶液呈中性B中性溶液中一定有：c(H)1.0107molL1Cc(H)c(OH)的溶液呈中性D在100C时，纯水的pH7，因此显酸性【答案】C【解析】在100C时，纯水的pH6，呈中性，该温度下pH

12、7时溶液呈碱性，温度未知，不能根据pH大小判断溶液酸碱性，A项错误；常温下中性溶液中c(H)1.0107 molL1，温度未知，中性溶液中不一定有c(H)1.0107 molL1，B项错误；c(H)c(OH)的溶液呈中性，与溶液温度高低无关，C项正确；在100C时，纯水的pH6，呈中性，D项错误。答案为C。【点睛】温度未知，不能根据pH大小判断溶液酸碱性，也不能根据氢离子或氢氧根浓度来判断溶液酸碱性，只能根据c(H)、c(OH)相对大小来判断。8常温下，下列溶液中酸性最强的是ApH=3的盐酸溶液Bc(H+)=510-5 mol/L的溶液Cc(OH-)=110-12 mol/L的溶液D0.1 m

13、ol/L的盐酸溶液【答案】D【解析】常温下，溶液中c(H+)最大，溶液的酸性越强。A项，pH=3的盐酸溶液中c(H+)=0.001mol/L；B项，该溶液中c(H+)=510-5mol/L；C项，该溶液中c(H+)mol/L0.01mol/L；D项，0.1mol/L的盐酸溶液中c(H+)=0.1mol/L；通过以上分析知，c(H+)：DCAB，所以酸性最强的是D项。答案选D。9（1）不同温度下水的离子积的数据：Kw(25)=110-14；Kt1=a；Kt2=110-12，试回答以下问题：若25t1t2，则a_110-14(填“”“”或“”)，做此判断的理由是_。25时，某Na2SO4溶液中c(

14、SO42-)=510-4mol/L，取该溶液1mL加水稀释至10mL，则稀释后溶液中c(Na+)：c(OH-)=_。（2）在一定温度下，有以下三种酸：a.醋酸 b.硫酸 c.盐酸当三种酸物质的量浓度相同时，三种溶液中水的电离程度由大到小的顺序是_(用a、b、c表示，下同)。当c(H+)相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为_。【答案】（1） 升高温度，水的电离程度增大，离子积增大 10001 （2）acb abc 【解析】（1）水的电离是吸热过程，温度越高水的电离程度越大，离子积越大，而25t1t2，所以a110-

15、14；硫酸钠溶液中一定满足c(Na+)：c(SO42- )=2：1，所以c(Na+)=2510-4 molL-1，稀释后c(Na+)=110-4 molL-1；硫酸钠溶液显中性，稀释后依然为中性，所以c(OH-)=110-7 molL-1，所以c(Na+)：c(OH-)=110-4 molL-1：110-7 molL-1=1000：1；（2）酸可以电离出氢离子抑制水的电离，酸电离出的氢离子浓度越大，对水的电离抑制作用越大，物质的量浓度相同时三种溶液中氢离子浓度：bca，所以水的电离程度acb；锌的形状、密度、质量完全相同，则反应速率与氢离子浓度有关，当c(H+)相同、体积相同时，开始时反应速率

16、：abc。10氨水是氨气的水溶液，主要用作化肥。现有25时0.1 mol/L的氨水，请回答以下问题：(1)若向氨水中加入少量硫酸铵固体，此时溶液中的c(NH4+)_，溶液的pH_(填“增大”“减小”“不变”)。(2)若向氨水中加入稀硫酸，使其恰好中和，写出反应的离子方程式：_；所得溶液的pH_7(填“”、“c(SO42-)c(NH4+)c(OH-) (4)NH3(g)+H2O(l)NH3H2O(aq)NH4+(aq)+ OH-(aq)，加入CaO后温度升高，OH-浓度增大，平衡逆向移动，NH3逸出 【解析】(1)硫酸铵电离出NH4+而导致溶液中c(NH4+)增大，结合一水合氨电离平衡分析溶液中

17、c(OH-)，再根据水的离子积常数及pH与溶液中c(H+)关系分析判断；(2)根据酸、碱发生中和反应的物质的量关系，结合电解质强弱书写离子方程式，产生的盐(NH4)2SO4是强酸弱碱盐，利用盐的水解规律，结合溶液中c(OH-)、c(H+)关系分析；(3)pH=1的硫酸中c(H+)=0.1 mol/L，二者等体积混合，恰好完全反应生成硫酸氢铵，结合盐的电离、铵根离子水解可知导致溶液呈酸性，分析比较溶液中离子浓度关系；(4)根据CaO与水反应，消耗溶剂，反应放出热量，从温度、物质的浓度改变分析平衡移动。【详解】(1)氨水是氨气的水溶液，存在电离平衡：NH3H2ONH4+H+，向氨水中加入(NH4)

18、2SO4，盐电离产生NH4+，使溶液中c(NH4+)增大，对电离平衡起抑制作用，导致NH3H2O电离程度减小，最终达到平衡时溶液中c(OH-)减小，由于温度不变，Kw不变，所以溶液中c(H+)增大，由于pH=-lgc(H+)，所以溶液pH减小；(2)向氨水中加入硫酸，二者发生中和反应产生(NH4)2SO4和水，反应的离子方程式为：NH3H2O+H+=NH4+H2O；由于(NH4)2SO4是强酸弱碱盐，在溶液中NH4+发生水解反应：NH4+H2ONH3H2O+H+，破坏了水的电离平衡，最终达到平衡时溶液中c(H+)c(OH-)溶液显酸性，所以溶液的pHc(OH-)；故溶液中各种离子浓度关系为：c

19、(H+)c(SO42-)c(NH4+)c(OH-)；(4)氨水中存在平衡：NH3(g)+H2O(l)NH3H2ONH4+H+，向其中加入CaO，会发生反应：CaO+H2O=Ca(OH)2，消耗溶剂水，使平衡逆向移动，CaO与水的反应是放热反应，会使溶液温度升高，加快NH3H2O分解放出NH3；且Ca(OH)2是强碱，电离产生OH-，使溶液中c(OH-)增大，也会使平衡逆向移动，导致NH3逸出。【点睛】本题考查了氨水的电离平衡的影响因素及盐的水解规律的应用。在弱电解质溶液中存在电离平衡，主要以电解质分子存在，也受温度、浓度、溶液酸碱性影响；盐的水解规律是：有弱才水解，谁弱谁水解，谁强显谁性，盐的

20、水溶液中存在的水解平衡同样受外界条件影响，决定性因素是物质构成本身，化学平衡移动原理适用于任何平衡体系中的平衡，外界条件只能减弱这种改变，不能抵消这种变化趋势。1常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是A使酚酞变红色的溶液中：Na、Al3、SO42-、ClB11013 molL1的溶液中：NH4+、Ca2、Cl、NO3-C与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2、K、NO3-、SO42-D由水电离的c(H)11013 molL1的溶液中：K、Na、AlO2-、CO32-【答案】B【解析】使酚酞变红色的溶液显碱性，而Al3在碱性条件下不能大量存在，A项错误；11013molL1的溶液中显酸

21、性，各离子之间不发生反应，也不与氢离子反应，可以大量共存，B项正确；与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性，若溶液显碱性，亚铁离子不能大量共存，若溶液显酸性，Fe2和NO不能大量共存，C项错误；由水电离的c(H)=11013 molL1的溶液中水的电离受到抑制，溶液可能显酸性也可能显碱性，如果显酸性，偏铝酸根离子和碳酸根离子不能大量共存，D项错误。答案选B。2常温下，下列四种溶液：c(H)103molL1的醋酸0.01molL1的盐酸0.1molL1的NaOH溶液c(OH)1molL1氨水溶液。由水电离出的氢离子浓度之比为A1000100101B111210C11121314D32131

22、4【答案】A【解析】根据溶液中水的离子积Kw=c(H+)c(OH)，其中c(H+)是溶液中所有的氢离子的浓度，c(OH)是溶液中所有的氢氧离子的浓度，且在任何溶液中，由水电离的氢离子与氢氧根离子浓度相等，酸溶液中OH-全部来自水电离，碱溶液中H+全部来自水电离，据此分析作答。【详解】根据常温下水的离子积为110-14 可知：c(H)103 molL1的醋酸中，由水电离出的氢氧根离子浓度c(OH)110-11 mol/L，故由水电离的氢离子浓度等于c(OH)110-11 mol/L；0.01molL1的盐酸中，由水电离出的氢氧根离子浓度c(OH)110-12 mol/L，故由水电离的氢离子浓度等

23、于c(OH) 110-12 mol/L；0.1molL1的NaOH溶液中，由水电离出的氢离子浓度为：110-13 mol/L；c(OH)1 molL1氨水溶液中，由水电离出的氢离子浓度为：110-14 mol/L；则四种溶液中由水电离出的氢离子浓度之比为：1000：100：10：1，A项正确。答案选A。【点睛】水的离子积适用于任何溶液，理解氢离子和氢氧根离子的来源是解题的关键。如本题不管是强酸还是弱酸，其c(H)主要来源于溶质，c(OH)则来源于水，而由水电离出的c(H)与c(OH)相等，据此分析由水电离的c(H)这个问题便可迎刃而解。3对于常温下pH=1的硝酸溶液，有关叙述：该溶液1mL稀释

24、至100mL后，pH=3向该溶液中加入等体积、pH=13的氢氧化钡溶液恰好完全中和该溶液中硝酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比值为11012向该溶液中加入等体积、等浓度的氨水，所得溶液pH=7其中正确的是ABCD【答案】A【解析】pH=1的硝酸溶液c(H+)=0.1mol/L；c=n/V=0.001mol/L，pH=3，正确；pH=13的溶液c(OH-)=0.1mol/L，等体积混合恰好完全中和，正确；硝酸电离出的c(H+)=0.1mol/L，由Kw=c(H+)c(OH-)=10-14可知，水电离出的c(H+)=10-13mol/L，该溶液中硝酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H

25、+)之比值为1012，错误；氨水为弱电解质，不能完全电离，生成强酸弱碱盐，反应后溶液呈酸性，错误。答案选A。4把1mL0.1molL1的H2SO4加水稀释制成2L溶液，在此溶液中由水电离产生的H，接近于A1104molL1B1108molL1C11011molL1D11010molL1【答案】D【解析】水中加酸或碱时，抑制水电离。当溶液稀释为2L时，硫酸电离产生的c(H)为 21104molL1。c(H)c(OH)(1104)c(OH)11014，水电离产生的c(OH) =11010molL1，水电离产生的c(H)=c(OH)，所以水电离产生的c(H)=11010molL1，答案选D。【点睛】

26、本题考查水的电离、物质的量浓度计算，酸、碱抑制水的电离，注意理解硫酸溶液中水电离的氢离子浓度等于溶液中氢氧根浓度，培养学生的分析问题的能力。5(1)某温度(t )时，水的Kw11012，则该温度_(填“”“”或“”)25 ，其理由是_。(2)该温度下，c(H)1107 molL1的溶液呈_(填“酸性”“碱性”或“中性”)；若该溶液中只存在NaOH溶质，则由H2O电离出来的c(OH)_molL1。(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡_(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平衡_移动。(4)25 时，0.1 molL1的下列6种溶液，水电离出的c(H)由大到小的关系是_(填序号)。盐酸H2SO4CH3CO