2020-2021学年高中化学新教材鲁科版选择性必修1课时分层作业：3.1.1,水电离及电解质水溶液中存形态

　课时分层作业(十四) 水的电离及电解质在水溶液中的存在形态

　(建议用时：40 分钟) [合格过关练] 1．下列说法正确的是(

　) A．水的电离方程式为 H 2 O===H＋ ＋OH －

　B．升高温度，水的电离程度增大 C．NaOH 溶液中不存在 H＋

　D．HCl 溶液中不存在 OH－

　B [水是弱电解质，只有少部分电离，应用“ ”表示，故 A 项错误；水的电离是吸热过程，所以升高温度，水的电离程度增大，B 项正确；在 NaOH 溶液中，c 平 (OH－ )＞c平 (H＋ )，在 HCl 溶液中，c平 (OH－ )＜c平 (H＋ )，在酸、碱溶液中都存在 H＋ 和 OH － ，所以 C、D 项错误。] 2．下列物质或措施能促进水的电离的是(

　) A．加热

　B．醋酸 C．乙醇 D．氯化钠 A [水的电离为吸热过程，加热能促进水的电离。] 3．在 100 mL 下列溶液中，分别加入 0.05 mol NaOH 固体，溶液的导电性变化不大的是 (

　) A．蒸馏水 B．0.5 mol·L－ 1的 CH 3 COOH 溶液 C．0.5 mol·L－ 1的 HCl 溶液 D．0.5 mol·L－ 1的氨水 C [溶液的导电性强弱主要和溶液中离子浓度大小以及离子所带电荷数有关系，离子浓度越大，所带电荷数越多，溶液导电性越强。A 项，溶液中离子浓度增加，导电性增强；B 项，溶液中有强电解质醋酸钠生成，导电性增强；C 项，溶液中溶质由 HCl 变成 NaCl，溶液导电性变化不大；D 项，溶液中增加了 Na＋ 和 OH － ，离子浓度增大，导电性增强。]

　4．0.1 mol·L－ 1的氢氧化钠溶液和 0.1 mol·L－ 1的盐酸中，水的电离程度(

　) A．前者大 B．前者小 C．一样大 D．无法比较 C [NaOH 溶液中的 c 平 (OH－ )和盐酸中的 c平 (H＋ )相同，它们对水电离的抑制程度相同。] 5．下列物质的分类组合全部正确的是(

　) 选项 强电解质 弱电解质 非电解质 A NaCl HF Cl 2

　B NaHCO 3

　NH 3 ·H 2 O CCl 4

　C Ba(OH) 2

　HCl Cu D AgCl H 2 S CH 3 COOH B [A、C 项中的 Cl 2 、Cu 是单质，既不是电解质也不是非电解质；C 项中的 HCl 是强电解质；D 项中的 CH 3 COOH 是弱电解质。综上所述，B 项符合题意。] 6．下列事实可以证明 NH 3 ·H 2 O 是弱碱的是(

　) A．氨水能跟 CuCl 2 溶液反应生成 Cu(OH) 2 沉淀 B．铵盐受热易分解，放出氨气 C．0.1 mol·L－ 1的氨水可以使酚酞试液变红 D．0.1 mol·L－ 1的氨水中，c 平 (OH－ )约为 0.01 mol·L － 1

　D [0.1 mol·L－ 1的氨水中，c 平 (OH－ )约为 0.01 mol·L － 1 ，说明 NH 3 ·H 2 O 只有部分发生了电离，可证明 NH 3 ·H 2 O 是弱碱。] 7．下列电离方程式书写错误的是(

　) A．(NH 4 ) 2 SO 4 溶于水：(NH 4 ) 2 SO 4 ===2NH＋4 ＋SO 2－4

　B．H 2 CO 3 溶于水：H 2 CO 3 2H＋ ＋CO 2 －3

　C．HF 溶于水：HF H＋ ＋F －

　D．NaHCO 3 溶于水：NaHCO 3 ===Na＋ ＋HCO －3 、HCO－3 H＋ ＋CO 2 －3

　B [H 2 CO 3 的电离应分步书写：H 2 CO 3 H＋ ＋HCO －3 ，HCO－3

　H＋ ＋CO 2－3 。] 8．下列关于电解质的叙述正确的是

　(

　) A．强酸、强碱及大部分盐类属于强电解质，弱酸、弱碱属于弱电解质 B．所有的离子化合物都是强电解质，所有的共价化合物都是弱电解质

　C．强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强 D．AgCl、BaSO 4 在水溶液中都难溶，它们都为弱电解质 A [强酸、强碱及大部分盐类在水溶液中或熔融时能完全电离，是强电解质；弱酸、弱碱在水溶液中部分电离，是弱电解质，A 正确。大部分的离子化合物是强电解质，部分共价化合物如 CO、NO 属于非电解质，B 错误。溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度及离子所带电荷数，与电解质的强弱无直接关系，C 错误。AgCl、BaSO 4 在溶液中溶解的部分完全电离，它们都属于强电解质，D 错误。] 9．90 ℃时水的离子积 K W ＝3.8×10－ 13

　mol 2 ·L － 2 ，该温度时纯水的 pH(

　) A．等于 7 B．小于 7 C．大于 7

　 D．无法确定 B [常温下，水的离子积为 1×10－ 14

　mol 2 ·L － 2 ，纯水中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等，溶液的 pH＝7；升高温度，水的电离程度增大，水中氢离子浓度增大，由 pH＝－lg c 平 (H＋ )可知，氢离子浓度越大，pH 越小，所以 90 ℃时纯水的 pH<7，B 项正确。] 10．(双选)水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(

　)

　A．图中对应点的温度关系为 a＞b＞c B．纯水仅升高温度，可从 a 点变到 c 点 C．水的离子积常数 K W 数值大小关系为 b＞c＞d D．在 b 点对应温度下，0.5 mol·L－ 1的 H 2 SO 4 溶液与 1 mol·L－ 1的 KOH 溶液等体积混合，混合后 c 平 (H＋ )＝1×10 － 6 mol·L － 1

　CD [水的电离是吸热过程，温度升高，水的离子积常数增大，根据图中数据得出水的离子积常数 K W 数值大小关系为 b＞c＞a＝d，温度关系为 b＞c＞a＝d，C 项正确，A 项错误；a 点和 c 点的 c 平 (OH－ )相等，若纯水仅升高温度，c平 (OH－ )与 c平 (H＋ )都增大，B 项错误；b 点的 K W ＝1×10 － 12

　mol 2 ·L － 2 ，0.5 mol·L － 1的 H 2 SO 4

　溶液与 1 mol·L－ 1的 KOH 溶液等体积混合，充分反应后所得溶液显中性，则 c 平 (H＋ )＝1×10 － 6

　mol·L － 1 ，D 项正确。] 11．(1)下列物质中，属于强电解质的是________，属于弱电解质的是________，属于非电解质的是________________。

　a．KCl

　 b．CH 3 COOH c．铝 d．SO 2

　e．Na 2 CO 3

　f．石灰水 g．盐酸 (2)下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是________。

　A．CaCl 2 ===Ca 2＋ ＋Cl －2

　B．H 2 SO 4 ===2H＋ ＋S 6 ＋ ＋4O －2

　C．Ba(OH) 2 ===Ba 2＋ ＋OH 2 －

　D．H 2 SO 3 HSO－3 ＋H＋ ，HSO －3 SO 2－3 ＋H＋

　[解析] (1)KCl 和 Na 2 CO 3 是盐，是强电解质；CH 3 COOH 是弱酸，是弱电解质；SO 2 是非电解质；Al 是单质、石灰水和盐酸是混合物，它们既不是电解质也不是非电解质。

　(2)CaCl 2 的电离方程式为 CaCl 2 ===Ca 2＋ ＋2Cl － ，H 2 SO 4的电离方程式为H 2 SO 4 ===2H＋ ＋SO 2 －4 ，Ba(OH) 2 的电离方程式为 Ba(OH) 2 ===Ba 2＋ ＋2OH － ，H 2 SO 3是弱酸，分两步电离 H 2 SO 3 HSO－3 ＋H＋ ，HSO －3 SO 2－3 ＋H＋ ，故 D 项正确。

　[答案] (1)a、e b d (2)D 12．t ℃时，某 NaOH 稀溶液中 c 平 (H＋ )＝10 － a

　mol·L － 1 ，c平 (OH－ )＝10 － b

　 mol·L－ 1 ，已知 a＋b＝13，请回答下列问题：

　(1)该温度下水的离子积常数 K W ＝________ mol 2 ·L－ 2 。

　(2)该 NaOH 溶液中 NaOH 的物质的量浓度为______，该 NaOH 溶液中由水电离出的 c 平 (OH－ )为________。

　(3)给该 NaOH 溶液加热，pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。

　[解析] (1)K W ＝c 平 (H＋ )·c平 (OH－ )＝10 － a ·10 － b

　mol 2 ·L － 2 ＝10 －(a＋b) mol 2 ·L－ 2 ＝ 10－ 13

　mol 2 ·L － 2 。

　(2)c 平 (NaOH)＝c 平 (OH－ )＝10 － b mol·L － 1 ；该溶液中 c平 (H＋ )＝10 － a mol·L － 1 ，NaOH 溶液中 H＋ 全部是水电离的，c平 (H＋ )水电离 ＝c 平 (OH－ )水电离 ＝10－ a mol·L － 1 。

　(3)温度升高时，K W 变大，所以 c 平 (H＋ )变大，pH 变小。

　[答案] (1)10－ 13

　(2)10 － b mol·L － 1

　10 － a mol·L － 1

　(3)变小 13．(素养题)现有常温下的下列两组溶液：

　第一组：0.1 mol·L－ 1的 CH 3 COOH 溶液和 0.1 mol·L－ 1的盐酸； 第二组：c 平 (OH－ )均为 0.01 mol·L － 1的 NaOH 溶液和氨水。

　(1)在第一组溶液中，水的电离程度较大的是______；在第二组溶液中，水的电离程度________(填“相同”或“不相同”)。

　(2)在盐酸中，由水电离出的 H＋ 浓度为________；在氨水中，由水电离出的OH－ 浓度为_________________________________________________________。

　(3)若第二组溶液的体积相同，二者分别与盐酸完全中和，则消耗盐酸的量较多的是________。

　(4)将第一组溶液分别加水稀释相同的倍数，稀释后溶液中的 c 平 (H＋ )较大的是________。

　[解析] (1)第一组溶液中，CH 3 COOH 溶液中的 c 平 (H＋ )小，对水电离的抑制作用小，则水的电离程度较大。第二组溶液中的 c 平 (OH－ )相同，二者对水电离的抑制程度相同，则水的电离程度相同。(2)常温下，K W ＝c 平 (H＋ )·c平 (OH－ )＝1.0× 10－ 14

　mol 2 ·L － 2 ，盐酸中的 c平 (H＋ )＝0.1 mol·L － 1 ，则 c平 (OH－ )＝1.0×10 － 13

　 mol·L－ 1 ，盐酸中的 OH － 是由水电离产生的，水电离产生的 H ＋ 和 OH － 的浓度相等。氨水中 c 平 (OH－ )＝0.01 mol·L － 1 ，则 c平 (H＋ )＝1.0×10 － 12

　mol·L － 1 ，氨水中的H＋ 是由水电离产生的，水电离产生的 H ＋ 和 OH － 的浓度相等。(3)氨水是弱电解质溶液，当两溶液中 OH－ 浓度相同时，氨水的浓度远大于 NaOH 溶液的浓度。(4)CH 3 COOH 是弱电解质，HCl 为强电解质，两溶液稀释相同的倍数时，CH 3 COOH 仍然不能完全电离，稀释后溶液中的 c 平 (H＋ )较小。

　[答案] (1)CH 3 COOH 溶液 相同 (2)1.0×10－ 13

　mol·L － 1

　1.0×10 － 12

　mol·L － 1

　(3)氨水 (4)盐酸 [素养培优练] 14．(双选)下列说法正确的是(

　) A．Ca(OH) 2 微溶于水，所以是弱电解质 B．在水中能电离出离子的化合物不一定是离子化合物

　C．CO 2 分子中含有极性键，且溶于水能导电，所以 CO 2 是电解质 D．NH 3 ·H 2 O 在水中只能部分电离，所以是弱电解质 BD [区别强、弱电解质的依据是看其溶于水后能否完全电离，和其溶解度大小无必然联系。Ca(OH) 2 虽微溶于水，但溶于水的部分能完全电离，所以是强电解质，A 项错误；某些共价化合物在水中也能电离出离子，如 H 2 SO 4 等，B 项正确；CO 2 溶于水能导电是由于和水发生反应生成了 H 2 CO 3 ，所以 CO 2 是非电解质，C 项错误。] 15．相同温度的下列溶液：①0.1 mol·L－ 1的硫酸

　②0.01 mol·L－ 1的 NaOH 溶液，其中由水电离产生的 c 平 (H＋ )之比为(

　) A．1∶1

　 B．1∶10 C．1∶20 D．20∶1 C [0.1 mol·L－ 1 H 2 SO 4溶液中 c 平 (H＋ )＝0.2 mol·L － 1, 0.01 mol·L － 1

　NaOH 溶液中 c 平 (OH－ )＝0.01 mol·L － 1 ；H 2 SO 4溶液中的 OH－ 由 H 2 O 电离，NaOH 溶液中的 H ＋由 H 2 O 电离，二者溶液中 K W 为一常数，则有 0.2 mol·L－ 1 ×c平 (OH－ )H 2 O＝0.01

　mol·L－ 1 ×c平 (H＋ )H 2 O，推知 c 平 OH－ H 2 Oc 平 H＋ H 2 O ＝ 0.01 mol·L－ 10.2 mol·L－ 1 ＝120 。] 16．有五瓶溶液分别是：

　①10 mL 0.60 mol·L－ 1

　NaOH 水溶液、 ②20 mL 0.50 mol·L－ 1

　H 2 SO 4水溶液、 ③30 mL 0.40 mol·L－ 1

　HCl 水溶液、 ④40 mL 0.30 mol·L－ 1

　CH 3 COOH 水溶液、 ⑤50 mL 0.20 mol·L－ 1蔗糖水溶液。

　各瓶溶液中离子总数的大小顺序是(

　) A．①>②>③>④>⑤ B．②>①>③>④>⑤ C．②>③>①>④>⑤ D．⑤>④>③>②>① C [①中离子总物质的量为 0.01 L×0.60 mol·L－ 1 ×2＝1.2×10 － 2 mol，②中离子总物质的量为0.02 L×0.5 mol·L－ 1 ×3＝3×10 － 2

　mol，③中离子总物质的量为0.03

　L×0.4 mol·L－ 1 ×2＝2.4×10 － 2

　mol，④中 CH 3 COOH 为弱电解质，电离出的离子数较少，⑤中蔗糖为非电解质，其中离子只有水电离出的 H＋ 和 OH － ，比④中还要少，故离子数由大到小顺序为②>③>①>④>⑤。] 17．H＋ 浓度相同的两份等体积溶液 A 和 B，A 为 HCl 溶液，B 为 CH 3 COOH溶液，二者分别和等质量的锌反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，则下列说法正确的是(

　) (1)开始时的反应速率：A>B

　(2)参加反应的锌的物质的量：A＝B

　(3)反应过程中的平均速率：B>A

　(4)A 中有锌剩余

　(5)B 中有锌剩余 A．(3)(4)

　 B．(3)(5) C．(1)(3)(4) D．(1)(2)(3) A [H＋ 浓度相同时，CH 3 COOH 溶液的浓度大于 HCl 溶液的浓度；等体积的溶液中CH 3 COOH的物质的量大于HCl的物质的量。B与锌反应的平均速率较快；开始时 H＋ 浓度相同，故开始时的反应速率：A＝B；反应后 A 中有锌剩余。] 18．在水的电离平衡中，c 平 (H＋ )和 c平 (OH－ )的关系如图所示：

　(1)A 点水的离子积常数为 1×10－ 14

　mol 2 ·L － 2 ，B 点水的离子积常数为_______ _________________。造成水的离子积常数变化的原因是_____________________ ____________________________________________________________________。

　(2)100 ℃时，若向水中滴加盐酸，________(填“能”或“不能”)使体系处于 B 点状态，原因是___________________________________________________ _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。

　(3)100 ℃时，若盐酸中 c 平 (H＋ )＝5×10 － 4 mol·L － 1 ，则由水电离产生的 c平 (H＋ )

　＝__________________________________________________________________。

　[解析] (1)B 点 K W ＝10－ 6 mol·L － 1 ×10 － 6 mol·L － 1 ＝1×10 － 12 mol 2 ·L － 2 ，水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，则离子积常数增大。(2)向水中加入盐酸，体系中 c 平 (H＋ )增大，水的电离平衡向左移动，c平 (OH－ )减小， c 平 (H＋ )≠c平 (OH－ )，体系不会处于 B 点状态。(3)100 ℃时，K W ＝1×10 － 12 mol 2 ·L－ 2 ，若盐酸中 c平 (H＋ )＝5×10 － 4 mol·L － 1 ，则由水电离产生的 c平 (H＋ )为 1× 10－ 12 ÷(5×10 － 4 ) (mol·L － 1 )＝2×10 － 9 (mol·L － 1 )。

　[答案] (1)1×10－ 12 mol 2 ·L － 2

　水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，则离子积常数增大 (2)不能 滴加盐酸后，平衡左移，体系中 c 平 (H＋ )≠c平 (OH－ )，故体系不可能处于 B 点状态 (3)2×10 － 9 mol·L － 1