高二化学反应原理课时作业14：3.1.1水的电离　电解质在水溶液中的存在形态

高二《化学反应原理》PAGEPAGE1第1节水溶液第1课时水的电离电解质在水溶液中的存在形态分层训练[基础过关]一、水的离子积1.纯水在25℃和80℃时的[H＋]前后两个量的大小关系是()A.大于 B.等于C.小于 D.不能确定[解析]温度升高，水的电离平衡正向移动，[H＋]增大。[答案]选C。[答案]C2.如果25℃时，Kw＝1.0×10－14mol2·L－2，T℃时，Kw＝1.0×10－12mol2·L－2。这说明()A.T℃时的电离常数较大B.前者的[H＋]较后者大C.水的电离过程是一个放热过程D.Kw和K电离无直接关系[解析]由Kw导出过程可知，Kw和K电离是有直接关系的两个量Kw＝K电离[H2O]。[答案]A3.水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在25℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14mol2·L－2，在35℃时，水的离子积Kw(35℃)＝2.1×10－14mol2·L－2，则下列叙述正确的是()A.[H＋]随着温度的升高而降低B.35℃时，[H＋]<[OH－]C.35℃时的水比25℃时的水电离程度小D.水的电离是吸热的[解析]由题中条件可以看出，温度升高时，Kw增大。25℃时，[H＋]＝[OH－]＝1×10－7mol·L－1；35℃时，[H＋]＝[OH－]≈1.45×10－7mol·L－1。温度升高，[H＋]和[OH－]都增大，且始终相等，水的电离程度也增大，因温度升高平衡向正反应方向移动，故水的电离为吸热反应。[答案]D4.在某温度时，测得纯水中的[H＋]＝2.0×10－7mol·L－1，则[OH－]为()A.2.0×10－7mol·L－1 B.0.1×10－7mol·L－1C.eq\f(1.0×10－14,2.0×10－7)mol·L－1 D.无法确定[解析]根据水的电离方程式H2OH＋＋OH－可知，无论在何种条件下，纯水中水电离出的[H＋]＝[OH－]，故[答案]为A。[答案]A二、水的电离平衡移动5.能够使H2O＋H2OH3O＋＋OH－的平衡向右移动的措施是()A.升高水溶液的温度 B.加入少量H2SO4溶液C.加入少量NaOH溶液 D.向水中放入冰块[解析]A项，水的电离是吸热的，升温平衡向右移动；B项，加入H2SO4使H＋浓度增大，平衡向左移动；C项，加入NaOH使OH－浓度增大，平衡向左移动；D项，放入冰块，使温度降低，平衡向左移动。[答案]A6.将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是()A.水的离子积变大、pH变小、呈酸性B.水的离子积不变、pH不变、呈中性C.水的离子积变小、pH变大、呈碱性D.水的离子积变大、pH变小、呈中性[解析]水的电离是一个吸热过程，高温有利于其电离，[H＋]增大，[OH－]增大，所以其离子积增大，pH减小，但[H＋]＝[OH－]，所以纯水仍呈中性，选D。[答案]D7.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[H＋]相等B.由水电离出的[H＋]都是1.0×10－12mol·L－1C.由水电离出的[OH－]都是0.01mol·L－1D.两者都促进了水的电离[解析]二者均抑制水的电离，且抑制程度相同。[答案]A三、强电解质和弱电解质的判断8.下列叙述中，能证明某物质是弱电解质的是()A.熔融时不导电B.水溶液的导电能力很差C.不是离子化合物，而是极性共价化合物D.溶液中已电离的离子和未电离的分子共存[解析]判断强、弱电解质的关键是物质在水溶液里能否完全电离，是否存在电离平衡。[答案]D9.醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是()①1mol/L的醋酸溶液中c(H＋)＝0.01mol/L②醋酸以任意比与水互溶③10mL1mol/L的醋酸溶液恰好与10mL1mol/L的NaOH溶液完全反应④在相同条件下，醋酸溶液的导电性比盐酸弱A.④ B.①③④C.①④ D.②④[解析]①中若醋酸完全电离，则c(H＋)＝1mol/L，而现在c(H＋)＝0.01mol/L，说明醋酸部分电离，为弱电解质；③是与强碱能进行到底的反应，不能说明其电离程度的大小；④是在相同条件下，即在同温、同浓度下的比较，导电性弱，说明醋酸溶液中离子浓度小，即电离程度小，盐酸中的HCl是完全电离的，故说明醋酸是部分电离，为弱电解质。[答案]C四、电离方程式的书写10.下列电离方程式中正确的是()A.NaHCO3的水溶液：NaHCO3=Na＋＋H＋＋COeq\o\al(2－,3)B.熔融状态的NaHSO4：NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)C.NaHSO4的水溶液：NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)D.H2S的水溶液：H2S2H＋＋S2－[解析]A项，H2CO3是弱酸，故NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)；B项，熔融状态下NaHSO4的电离方程式应为NaHSO4=Na＋＋HSOeq\o\al(－,4)；C项，HSOeq\o\al(－,4)在水中完全电离产生H＋和SOeq\o\al(2－,4)，C项正确；D项，H2S是二元弱酸，应分步电离。[答案]C[能力提升]11.(1)在下列空格中填“>”、“＝”或“<”。①25℃时，0.5mol·L－1CH3COOH溶液中由水电离出的[H＋]________0.5mol·L－1盐酸中由水电离出的[H＋]。②25℃时，0.5mol·L－1盐酸中由水电离出的[H＋]________0.5mol·L－1硫酸中由水电离出的[H＋]。③25℃时，0.5mol·L－1盐酸中由水电离出的[H＋]________0.5mol·L－1NaOH溶液中由水电离出的[H＋]。(2)现有四种溶液：①NaOH，②H2SO4，③CH3COOH，④HCl，当由水电离出的[H＋]相同时，以上四种溶液物质的量浓度由大到小的顺序是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)0.5mol·L－1NaOH溶液电离出的[OH－]＝0.5mol·L－1，CH3COOH电离出的[H＋]<0.5mol·L－1，盐酸电离出的[H＋]＝0.5mol·L－1，硫酸电离出的[H＋]＝1mol·L－1，所以CH3COOH溶液中由水电离出的[H＋]大于盐酸中由水电离的[H＋]；盐酸中由水电离的[H＋]大于硫酸中由水电离的[H＋]；盐酸中由水电离的[H＋]等于NaOH溶液中由水电离的[H＋]。(2)由于由水电离出来的[H＋]相等，则以上溶液由自身电离出的[H＋]或[OH－]应相等。由于CH3COOH是弱酸，所以其物质的量浓度最大。而H2SO4是二元强酸，其物质的量浓度最小。HCl和NaOH为一元强酸和一元强碱，若[H＋]＝[OH－]，则二者物质的量浓度相等。[答案](1)①>②>③＝(2)③>①＝④>②12.硫酸是中学阶段常见的强酸之一。对于常温下0.05mol·L－1H2SO4溶液。(1)若将溶液升高温度到100℃，溶液中的[OH－]＝1×10－11mol·L－1，则100℃时水的离子积是________。(2)该溶液中硫酸电离出的[H＋]与H2O电离出的[H＋]之比为________。(3)将该溶液放入烧杯中滴入几滴酚酞，插入两个电极与直流电源连接形成闭合回路。①向烧杯中逐滴加入同浓度的氢氧化钡，灯泡逐渐变暗，后熄灭。该过程中反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________。②向熄灭后的烧杯中再逐滴加入氢氧化钡溶液，观察到灯泡逐渐变亮，还观察到溶液________，此过程中水的电离程度________(选填“增大”“减小”或“不确定”)。(4)将该硫酸溶液加水稀释，水的电离平衡________(填“向左”或“向右”或“不”)移动。[解析](1)100℃时，溶液中的[H＋]＝0.05mol·L－1×2＝0.1mol·L－1，水电离产生的[OH－]＝10－11mol·L－1，所以100℃时水的离子积为KW＝0.1mol·L－1×1×10－11mol·L－1＝10－12mol2·L－2(2)0.05mol·L－1H2SO4溶液中硫酸电离出的[H＋]＝0.1mol·L－1，水电离出的[H＋]＝[OH－]＝1×10－13mol·L－1，两者之比为(10－1mol·L－1)∶(10－13mol·L－1)＝1012∶1。(3)①向硫酸中逐滴加入同浓度的氢氧化钡，灯泡逐渐变暗，后熄灭。是因为两者反应生成了难溶的BaSO4和弱电解质水，溶液中几乎没有自由移动的离子，该过程中反应的离子方程式为2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH=BaSO4↓＋2H2O。②向熄灭后的烧杯中再逐滴加入氢氧化钡溶液，此时Ba(OH)2电离出Ba2＋和OH－，自由移动的离子浓度增加，导电性增强，所以灯泡变亮，同时Ba(OH)2为强碱，硫酸与氢氧化钡反应后显中性，再滴加Ba(OH)2溶液，溶液显碱性，酚酞遇碱变红色，所以还能观察到溶液变红色。Ba(OH)2溶液能抑制水的电离，所以水的电离程度变小。(4)将硫酸溶液稀释，该过程中溶液内的由硫酸电离产生的[H＋]变小，对水的电离抑制程度变小，水的电离程度增大。[答案](1)10－12mol2·L－2(2)1012∶1(3)①2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－=BaSO4↓＋2H2O②变红色减小(4)向右13.在水的电离平衡中，[H＋]和[OH－]的关系如图所示：(1)A点水的离子积为1×10－14mol2·L－2，B点水的离子积为__________________________________________________________。造成水的离子积变化的原因是_______________________________________________________________________________________________________。(2)100℃时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)100℃时，若盐酸中[H＋]＝5×10－4mol·L－1，则由水电离产生的[H＋]是多少？______________________________________________________________。[解析](1)B点Kw＝10－6mol·L－1×10－6mol·L－1＝1×10－12mol2·L－2，水的电离是吸热的，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大。(2)水中加入盐酸，溶液中[H＋]增大，水的电离平衡向左移动，[OH－]减小，[H＋]≠[OH－]，溶液不会处于B点。(3)100℃时，Kw＝1×10－12mol2·L－2，若盐酸中[H＋]＝5×10－4mol·L－1，则由水电离产生的[H＋]为1×10－12mol2·L－2÷(5×10－4mol·L－1)＝2×10－9mol·L－1。[答案](1)1×10－12mol2·L－2水的电离是吸热的，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大(2)不能，在盐酸中[H＋]≠[OH－]，所以不可能处于B点(3)2×10－9mol·L－1[拓展探究]14.某同学为探究Kw的影响因素，做了如下探究。(1)查阅资料，不同温度下水的离子积常数。t/℃0102025405090100Kw/10－14(mol2·L－2)0.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0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)取三只烧杯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，分析并填写下表：纯水加少量盐酸加少量NaOH[H＋]1.0