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2025魯科版化學選擇性必修1
分層作業15　水的電離　電解質在水溶液中的存在形態
A級必備知識基礎練
題組1.水的電離
1.下列物質或措施能促進水的電離的是(　　)
A.加熱 B.醋酸
C.乙醇 D.氯化鈉
2.下列能影響水的電離平衡,并使溶液中的c平(H+)>c平(OH-)的操作是(　　)
A.向水中加氫氧化鋇固體
B.將純水加熱至100 ℃
C.向水中投入少量的鈉
D.向水中加入少量稀硫酸
3.(2024·海南高二期末)在某溫度下,NaCl稀溶液中c平(H+)=1×10-6 mol·L-1。下列說法中正確的是(　　)
A.該NaCl溶液顯酸性
B.該NaCl溶液顯中性
C.該NaCl溶液中水的電離被抑制
D.該NaCl溶液中KW=1×10-14mol2·L-2
4.(2024·濟南檢測)已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4Na++H++S,某溫度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測得溶液中的c平(H+)=1×10-2 mol·L-1。下列對該溶液的敘述不正確的是(　　)
A.該溫度高于25 ℃
B.由水電離出來的H+的濃度為1×10-10 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶體抑制水的電離
D.取該溶液加水稀釋為原來的100倍,溶液中的c平(OH-)減小
5.t ℃時,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,請回答下列問題:
(1)該溫度下水的離子積常數KW=　。
(2)該NaOH溶液中NaOH的物質的量濃度為　　　　　　,該NaOH溶液中由水電離出的c(OH-)為　　　　　　　　。
(3)給該NaOH溶液加熱,c平(H+)　　　　(填“變大”“變小”或“不變”)。
題組2.電解質在水溶液中的存在形態
6.下列物質在水溶液中的電離方程式書寫正確的是 (　　)
A.NaHSO4Na++HS
B.H2CO3C+2H+
C.CH3COONaNa++CH3COO-
D.NH3·H2ON+OH-
7.下列說法正確的是(　　)
A.強電解質溶液的導電能力一定比弱電解質溶液強
B.CO2的水溶液導電能力很弱,所以CO2是弱電解質
C.在NaOH溶液中,水的電離程度一定比純水小
D.酸式鹽NaHA溶液中,一定存在c(Na+)>c(A2-)
8.(2024·泰安檢測)醋酸鉛因有甜味而被稱為“鉛糖”,它有毒但能入藥,又知(CH3COO)2Pb可溶于水,硝酸鉛與醋酸鈉溶液反應的離子方程式為Pb2++2CH3COO-(CH3COO)2Pb。下列有關說法中不正確的是(　　)
A.0.1 mol·L-1的“鉛糖”溶液中c(Pb2+)<0.1 mol·L-1
B.“鉛糖”是強電解質
C.“鉛糖”是共價化合物
D.“鉛糖”的溶液可能導電性很弱
B級關鍵能力提升練
以下選擇題中有1~2個選項符合題意。
9.(2024·濰坊檢測)已知N2H4在水中電離方式與NH3相似,若將NH3視為一元弱堿,則N2H4是一種二元弱堿,下列關于N2H4的說法不正確的是 (　　)
A.它與硫酸形成的酸式鹽可以表示為N2H5HSO4
B.它溶于水所得的溶液中共有4種離子
C.它溶于水發生電離的第一步可表示為N2H4+H2ON2+OH-
D.室溫下,向0.1 mol·L-1的N2H4溶液加水稀釋時,n(H+)·n(OH-)會增大
10.已知液氨的性質與水相似。T ℃時,NH3+NH3N+N,N的平衡濃度為1×10-15 mol·L-1,則下列說法中正確的是(　　)
A.在此溫度下液氨的離子積為1×10-17 mol2·L-2
B.在液氨中放入金屬鈉,可生成NaNH2
C.恒溫下,在液氨中加入NH4Cl,可使液氨的電離平衡逆向移動
D.降溫,可使液氨電離平衡逆向移動,且c平(N)11.下圖表示溶液中c平(H+)與c平(OH-)的關系,下列判斷錯誤的是(　　)
A.兩條曲線上任意點均有c平(H+)·c平(OH-)=KW(T1)[或KW(T2)]
B.M區域內任意點均有c平(H+)C.圖中T1>T2
D.XZ線上任意點均有c平(H+)=10-7 mol·L-1
12.室溫下,若溶液中由水電離產生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是(　　)
A.Al3+、Na+、N、Cl-
B.K+、Na+、Cl-、N
C.K+、Na+、Cl-、[Al(OH)4]-
D.K+、N、S、N
13.如圖所示,縱軸表示導電能力,橫軸表示所加物質的用量。下列說法正確的是(　　)
A.曲線A表示NaCl溶液中滴加蒸餾水
B.曲線B表示CH3COOH溶液中滴加等濃度的NaOH溶液
C.曲線C表示Ba(OH)2溶液中通入CO2
D.曲線D表示氨水中滴加等濃度的醋酸
14.在水的電離平衡中,c平(H+)和c平(OH-)的關系如圖所示:
(1)A點水的離子積常數為1×10-14 mol2·L-2,B點水的離子積常數為　　　　　　　　　　。造成水的離子積常數變化的原因是 　　　　　　　　　　　。
(2)100 ℃時,若向水中滴加鹽酸,　　　　(填“能”或“不能”)使體系處于B點狀態,原因是　 　　　　　　　　　　　。
(3)100 ℃時,若鹽酸中c平(H+)=5×10-4 mol·L-1,則由水電離產生的c水(H+)=　　　　　　。
C級學科素養拔高練
15.(1)某溫度(T ℃)時,水的KW=1×10-12 mol2·L-2,則該溫度　　(填“>”“<”或“=”)25 ℃,其理由是　。
(2)該溫度下,c平(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液呈　　　　(填“酸性”“堿性”或“中性”);若該溶液中只存在NaOH溶質,則由H2O電離出來的c(OH-)=　　　 mol·L-1。
(3)實驗室用Zn和稀硫酸制取H2,反應時溶液中水的電離平衡H2OH++OH-　　　　(填“向左”“向右”或“不”,下同)移動。在新制氯水中存在反應Cl2+H2OH++Cl-+HClO,加入少量NaCl固體,水的電離平衡　　　移動。
(4)25 ℃時,0.1 mol·L-1下列物質的溶液,水電離出的c(H+)由大到小的關系是　　　　　　　(填序號)。
①HCl　②H2SO4　③NaOH　④Ba(OH)2
分層作業15　水的電離　電解質在水溶液中的存在形態
1.A　解析 水的電離為吸熱過程,加熱能促進水的電離,A項正確;加入醋酸,c(H+)增大,水的電離被抑制,B項錯誤;乙醇和NaCl對水的電離無影響,C、D兩項錯誤。
2.D　解析 水為極弱的電解質,存在電離平衡H2OH++OH-,向水中加氫氧化鋇固體,水的電離平衡逆向移動,溶液呈堿性,c平(H+)c平(OH-),D正確。
3.B　解析 NaCl稀溶液中,水的電離不受影響,溶液顯示中性,A、C錯誤,B正確;某溫度下,NaCl稀溶液中c平(H+)為1×10-6 mol·L-1,水的離子積KW=c平(H+)·c平(OH-),所以該NaCl溶液中KW=1×10-12 mol2·L-2,D錯誤。
4.D　解析 蒸餾水中c平(H+)=1×10-6 mol·L-1,則蒸餾水中c平(OH-)=1×10-6 mol·L-1,該溫度下水的離子積常數KW=c平(H+)·c平(OH-)=1×10-6 mol·L-1×1×10-6 mol·L-1=10-12 mol2·L-2>10-14 mol2·L-2,則溶液溫度高于25 ℃,A正確;該溫度下水的離子積常數KW=10-12 mol2·L-2,溶液中c平(H+)=1×10-2 mol·L-1,則c平(OH-)= mol·L-1=1×10-10 mol·L-1,由于酸溶液中的OH-來源于水的電離,所以水電離出的H+的濃度為1×10-10 mol·L-1,B正確;加入NaHSO4晶體,NaHSO4發生電離:NaHSO4Na++H++S,電離出的H+抑制水的電離,C正確;取該溶液加水稀釋為原來的100倍,溶液的酸性減弱,溶液中的c平(OH-)增大,D不正確。
5.答案 (1)10-13 mol2·L-2　
(2)10-b mol·L-1　10-a mol·L-1　
(3)變大
解析 (1)KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-a mol·L-1×10-b mol·L-1=10-(a+b) mol2·L-2=10-13 mol2·L-2。
(2)c(NaOH)=c平(OH-)=10-b mol·L-1;該溶液中c平(H+)=10-a mol·L-1,NaOH溶液中H+全部是水電離的,c水(OH-)=c平(H+)=10-a mol·L-1。
(3)溫度升高時,KW變大,c平(OH-)基本不變,c平(H+)變大。
6.D　解析 NaHSO4為強電解質,在水溶液中完全電離為Na+、H+和S,電離方程式為NaHSO4Na++H++S,A錯誤;H2CO3為二元弱酸,分步電離,B錯誤;CH3COONa為強電解質,在水溶液中完全電離,電離方程式為CH3COONaNa++CH3COO-,C錯誤;NH3·H2O為弱電解質,在水溶液中部分電離,電離方程式為NH3·H2ON+OH-,D正確。
7.C　解析 電解質溶液導電能力的強弱取決于溶液中離子濃度的大小和離子所帶電荷數,與電解質的強弱無關,A錯誤;CO2的水溶液導電能力很弱,是因為CO2與水反應生成弱電解質H2CO3,CO2是非電解質,B錯誤;NaOH抑制水的電離,C正確;NaHSO4溶液中,c(Na+)=c(S),NaHCO3溶液中,c(Na+)>c(C),D錯誤。
8.B　解析 根據(CH3COO)2Pb可溶于水,硝酸鉛與醋酸鈉溶液反應的離子方程式為Pb2++2CH3COO-(CH3COO)2Pb,可知醋酸鉛為弱電解質,弱電解質在水溶液中部分電離,所以0.1 mol·L-1的“鉛糖”溶液中c(Pb2+)<0.1 mol·L-1,A正確、B錯誤;醋酸鉛是共價化合物,C正確;醋酸鉛是弱電解質,在水溶液中不能完全電離,“鉛糖”的溶液可能導電性很弱,D正確。
9.A　解析 N2H4+H2ON2+OH-、N2+H2ON2+OH-,它屬于二元弱堿,和硫酸形成的酸式鹽應為N2H6(HSO4)2,A不正確;所得溶液中含有N2、N2、OH-、H+四種離子,B正確;溶于水發生電離是分步的,第一步:N2H4+H2ON2+OH-,C正確;KW=c平(H+)·c平(OH-)在一定溫度下為定值,因加水體積增大,故n(H+)·n(OH-)也將增大,D正確。
10.BC　解析 由電離方程式知,N與N的平衡濃度相等,都為1×10-15 mol·L-1,根據水的離子積可得液氨的離子積K=c平(N)·c平(N)=1×10-30 mol2·L-2,A錯誤;由鈉與水反應可推知,Na與液氨反應方程式為2Na+2NH32NaNH2+H2↑,B正確;恒溫下向平衡體系中加入NH4Cl,可使溶液中N的濃度增大,電離平衡向逆反應方向移動,C正確;因為電離是吸熱過程,所以降溫使電離平衡NH3+NH3N+N逆向移動,導致c平(N)和c平(N)都同等程度地減小,c平(N)=c平(N),D錯誤。
11.CD　解析 由圖像知,兩曲線上的任意點均是平衡點,則在對應溫度下,其水的離子積都相同,A正確;XZ連線上存在c平(H+)=c平(OH-),在XZ連線的上方,c平(H+)c平(OH-),B正確;水的電離是吸熱的,升溫促進水的電離,c平(H+)、c平(OH-)及KW都增大,所以T110-7 mol·L-1,D錯誤。
12.B　解析 室溫下,溶液中由水電離產生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,則溶液中c(H+)=1 mol·L-1或c(OH-)=1 mol·L-1,即溶液中含有大量的H+或OH-,呈強酸性或強堿性。A選項中Al3+與OH-不能大量共存,C選項中[Al(OH)4]-與H+不能大量共存,D選項中N與OH-不能大量共存,所以一定能夠大量共存的離子組為B選項。
13.C　解析 NaCl溶液中逐滴加入蒸餾水,溶液中離子濃度逐漸降低,導電能力減弱,A項錯誤;醋酸是弱電解質,醋酸中加入NaOH溶液生成強電解質醋酸鈉,溶液中離子濃度增大,溶液導電能力增強,B項錯誤;向Ba(OH)2溶液中通入CO2,先生成BaCO3沉淀,溶液中離子濃度減小,溶液導電能力降低,繼續通入二氧化碳,生成Ba(HCO3)2,溶液中離子濃度增大,溶液導電能力增強,C項正確;NH3·H2O是弱電解質,氨水中滴加等濃度的醋酸生成強電解質醋酸銨,溶液中離子濃度增大,溶液導電能力增強,D項錯誤。
14.答案 (1)1×10-12 mol2·L-2　水的電離是吸熱過程,溫度升高,水的電離程度增大,則離子積常數增大　
(2)不能　滴加鹽酸后,平衡左移,體系中c(H+)≠c(OH-),故體系不可能處于B點狀態　
(3)2×10-9 mol·L-1
解析 (1)B點KW=10-6 mol·L-1×10-6 mol·L-1=1×10-12 mol2·L-2,水的電離是吸熱過程,溫度升高,水的電離程度增大,則離子積常數增大。
(2)向水中加入鹽酸,體系中c平(H+)增大,水的電離平衡向左移動,c平(OH-)減小,c平(H+)≠c平(OH-),體系不會處于B點狀態。
(3)100 ℃時,KW=1×10-12 mol2·L-2,若鹽酸中c平(H+)=5×10-4 mol·L-1,則由水電離產生的c水(H+)=c水(OH-)= mol·L-1=2×10-9 mol·L-1。
15.答案 (1)>　升溫促進水的電離,KW增大　(2)堿性　1×10-7　(3)向右　向右　(4)①=③>②=④
解析 (1)升高溫度,KW增大,現KW=1×10-12 mol2·L-2>1×10-14 mol2·L-2,因此溫度大于25 ℃。
(2)該溫度下,c平(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液中c平(OH-)= mol·L-1=1×10-5 mol·L-1,因為c平(OH-)>c平(H+),所以溶液呈堿性;NaOH溶液中由水電離出來的c(OH-)等于溶液中的c平(H+),即為1×10-7 mol·L-1。
(3)Zn與稀硫酸反應過程中,溶液中c(H+)減小,水的電離平衡向右移動。新制氯水中加入少量NaCl固體,平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO向左移動,溶液中c(H+)減小,水的電離平衡向右移動。
(4)25 ℃時,0.1 mol·L-1的鹽酸中c平(H+)與0.1 mol·L-1 NaOH溶液中c平(OH-)相等,故兩溶液中水的電離程度相等,同理,0.1 mol·L-1H2SO4溶液和0.1 mol·L-1Ba(OH)2溶液中水的電離程度相等;酸溶液中c平(H+)越大,或堿溶液中c平(OH-)越大,水電離出的c(H+)就越小,故四種溶液中水電離出的c(H+)由大到小的關系為①=③>②=④。
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