水的电离及电解质在水溶液中的存在形态
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[学业达标]
1．弱电解质与强电解质的本质区别在于( )
A．离子数目的多少
B．物质的量浓度相同时，溶液的导电能力强弱
C．在水溶液中是否完全电离
D．在溶液中是否完全溶解
【解析】 区别强电解质与弱电解质的本质是在水溶液中是否完全电离。
【答案】 C
2．下列电离方程式不正确的是( )
A．Ba(OH)2Ba2＋＋2OH－
B．NH3·H2ONH＋OH－
C．CH3COOHCH3COO－＋H＋
D．BaSO4===Ba2＋＋SO
【解析】 Ba(OH)2是强电解质，完全电离，用“===”。
【答案】 A
3．(2016·泰州高二质检)下列因素能影响水的电离平衡，且能使水的电离平衡向右移动的是( )
【导学号：05310105】
【解析】 水的电离是吸热的，升温，电离平衡向右移动。
【答案】 C
4．下列物质分类组合正确的是( )
【解析】 B项，Cu既不是电解质也不是非电解质；C项，H3PO4为弱酸(弱电解质)，BaSO4为强电解质；D项，HI为强电解质。
【答案】 A
5．下列关于弱电解质的说法，正确的是( )
A．弱电解质需要通电才能发生电离
B．醋酸达到电离平衡时，不存在CH3COO－＋H＋CH3COOH
C．H2SO4是共价化合物，所以它是弱电解质
D．弱电解质溶液中，既有溶质分子，又有溶质电离出来的离子
【解析】 弱电解质在水分子的作用下即能发生电离，而不需要通电；醋酸达到电离平衡时，存在CH3COOHCH3COO－＋H＋；共价化合物不一定是弱电解质，例如HCl、H2SO4等都是强电解质。
【答案】 D
6．下列说法中正确的是 ( ) 【导学号：05310106】
A．水能微弱电离生成H＋，所以严格地说纯水呈微酸性
B．纯水中[H＋]·[OH－]＝Kw，Kw是一常数，不随任何条件改变
C．25 ℃时纯水中[H＋]·[OH－]＝10－14 mol2·L－2，稀酸和稀碱溶液中Kw＝[H＋]·[OH－]≠10－14 mol2·L－2
D．H2OH＋＋OH－是一吸热过程，所以升高温度，平衡向电离方向移动，Kw也随之增大
【解析】 水电离出等量的H＋和OH－，水呈中性，A错误；水的离子积常数在一定温度是一个常数，随着温度的升高而增大，B错误；25 ℃时无论是纯水还是稀的酸碱溶液中都有[H＋]·[OH－]＝10－14 mol2·L－2，C错误。
【答案】 D
7．能影响水的电离平衡，并使溶液中[H＋]＞[OH－]的操作是( )
A．向水中投入少量Na2O2
B．将水加热煮沸
C．向水中通入CO2
D．向水中加入食盐晶体
【解析】 加入Na2O2，Na2O2与H2O反应生成NaOH，影响水的电离平衡，使[OH－]＞[H＋]；加热使水的电离平衡右移，[H＋]＝[OH－]；在水中通入CO2，CO2＋H2OH2CO3，影响水的电离平衡，使[H＋]＞[OH－]；在水中加入食盐晶体对水的电离平衡无影响，[H＋]＝[OH－]。
【答案】 C
8．(2016·德州高二质检)在约100 ℃的温度下，NaCl稀溶液中[H＋]为1×10－6 mol·L－1，下列说法正确的是( ) 【导学号：05310107】
A．该溶液中[H＋]≠[OH－]
B．Na＋、Cl－促进了水的电离
C．该NaCl溶液中Kw＝1.0×10－14 mol2·L－2
D．在100 ℃时水的电离平衡常数较大
【解析】 在NaCl溶液中存在水的电离平衡：H2OH＋＋OH－，升温，平衡向右移动，平衡常数增大，[H＋]、[OH－]变大，但[H＋]＝[OH－]，KW＝[H＋]·[OH－]＝1.0×10－6 mol·L－1×1.0×10－6 mol·L－1＝1.0×10－12 mol2·L－2。
【答案】 D
9．(1)现有以下物质：a.NaCl晶体 b．液态SO2
c．液态醋酸 d．汞 e．固体BaSO4 f．稀硫酸 g．酒精(C2H5OH) h．熔融的KNO3 i．NH4Cl晶体
请回答下列问题(用序号)。
①以上物质能导电的是________；
②以上物质属于电解质的是________，属于强电解质的是________；
③以上物质属于非电解质的是________；
④以上物质除f外溶于水后形成的水溶液能导电的是________，只能在水溶液中导电的电解质是________。
(2)写出下列物质的电离方程式。
①HClO_______________________________________________，
②H2CO3__________________________________________________，
③NaHSO4溶液____________________________________________，
④NaHSO3溶液__________________________________________________，
⑤熔融NaHSO4____________________________________________。
【解析】 (1)能否导电是看其是否存在自由移动的离子或自由电子，电解质和非电解质是依据化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电而对化合物进行的分类，混合物和单质既不是电解质也不是非电解质。(2)可发生电离的共价化合物只有在水溶液中，在水分子的作用下才能电离。
【答案】 (1)①d、f、h ②a、c、e、h、i a、e、h、i ③b、g ④a、b、c、h、i c、i
(2)①HClOH＋＋ClO－ ②H2CO3
H＋＋HCO HCO
H＋＋CO ③NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO ④NaHSO3===Na＋＋HSO ⑤NaHSO4===Na＋＋HSO
10．在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性能发生变化。如图所示是其电流(I)随新物质加入量(m)的变化曲线。
以下4个导电性实验，其中与A图变化趋势一致的是________，与B图变化趋势一致的是________，与C图变化趋势一致的是________。
①Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量
②醋酸溶液中滴入氨水至过量
③澄清石灰水中通入CO2至过量
④NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaOH固体
【解析】 电解质溶液的导电能力与离子的总浓度和温度有关，若温度一致，关键是看离子浓度有无明显变化。①发生的反应为：Ba(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，生成的BaSO4难溶，水极难电离，所以导电性很差；若H2SO4过量时，随着离子浓度的增加，导电能力又逐渐增强，显然与B图一致；②醋酸和NH3·H2O均属于弱电解质，均部分电离，二者发生反应：CH3COOH＋NH3·H2O===CH3COONH4＋H2O，生成的醋酸铵为强电解质，离子浓度大，导电能力增强，中和反应完成后，再加氨水相当于稀释，离子浓度减小，导电性减弱，符合A图变化趋势；③先发生反应：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，因生成难溶的碳酸钙和水，导电性减弱，继续通入CO2时发生反应：CO2＋H2O＋CaCO3===Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2完全电离，溶液的导电性增强，符合B图变化趋势；④NH4Cl属于强电解质，其溶液导电性良好，加入NaOH固体发生反应：NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3·H2O生成的NaCl也为强电解质，离子的浓度和所带的电荷与原NH4Cl基本相当。且生成的NH3·H2O为弱电解质，导电能力弱，故反应前后导电能力几乎不变，符合C图。
【答案】 ② ①③ ④
11．在某温度下的水溶液中，[H＋]＝10x mol·L－1，[OH－]＝10y mol·L－1，x与y的关系如图所示： 【导学号：05310108】
(1)该温度下，水的离子积为________。
(2)该温度下，0.01 mol·L－1NaOH溶液中[H＋]为________。
【解析】 (1)选取图像中的一点x＝－5时y＝－10，故水的KW＝10－5·10－10＝10－15mol2·L－2。
(2)0.01 mol·L－1NaOH溶液中[OH－]＝10－2mol·L－1，故[H＋]＝＝mol·L－1＝10－13mol·L－1。
【答案】 (1)10－15mol2·L－2 (2)10－13mol·L－1
[能力提升]
12．下列叙述正确的是( )
A．液态HCl、固态NaCl均不导电，所以HCl和NaCl均为非电解质
B．NH3、SO3的水溶液均导电，所以NH3、SO3是电解质
C．钢丝、石墨均导电，所以它们是电解质
D．蔗糖、酒精在水溶液中或熔融时均不导电，所以它们是非电解质
【解析】 (1)液态HCl、固态NaCl均不导电，但水溶液能导电，又是化合物，所以HCl和NaCl均为电解质，A错误；电解质是溶于水或熔融状态能电离出自由移动离子的化合物，NH3、SO3是非电解质，B错误；电解质、非电解质都是化合物，单质不属于该概念范畴，C错误；在溶于水或熔融状态下都不能导电的化合物即为非电解质，D正确。
【答案】 D
13．在相同温度下，0.01 mol·L－1 NaOH溶液和0.01 mol·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1.0×10－12 mol·L－1
C．由水电离出的[OH－]都是0.01 mol·L－1
D．两者都促进了水的电离
【解析】 若该温度下水的离子积常数为KW(这里没有说是25 ℃)，则在0.01 mol·L－1的NaOH溶液中，由水电离的[H＋]＝＝ mol·L－1。
在0.01 mol·L－1的HCl溶液中，由水电离出的[H＋]水＝[OH－]＝ mol·L－1。
【答案】 A
14．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________mol2·L－2。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________(填“是”或“否”)，原因是____________________________________________
__________________________________________________________。
(3)100 ℃时，若盐酸中[H＋]＝5×10－4 mol·L－1，则由水电离产生的[H＋]是________。
【解析】 (1)KW＝[H＋]·[OH－]＝10－6mol·L－1×10－6mol·L－1＝10－12(mol·L－1)2。由于水的电离是吸热过程，升高温度，KW增大，水的电离平衡正向移动。
(2)若加盐酸，使[H＋]＞[OH－]，但KW不变。
(3)盐酸中[H＋]主要考虑HCl的电离，溶液中
[OH－]＝＝＝2×10－9mol·L－1，[H＋]水＝[OH－]＝2×10－9mol·L－1。
【答案】 (1)1×10－12 水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程度增大，即离子积增大
(2)否 盐酸中[H＋]≠[OH－]，所以不在B点
(3)2×10－9mol·L－1
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