3.1 水与水溶液 同步练习 2022-2023学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修1
一、单选题
1．下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
A．T1和T2的关系是：T1>T2
B．A点到D点：加入少量碱可实现
C．Kw的关系是：B>C>A=D=E
D．T1时：pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈中性
2．下列说法错误的是
A．水的电离吸热，故升高温度，平衡向电离方向移动，增大
B．在任何温度下，纯水都显中性
C．在时，纯水中的大于
D．时，纯水中，稀酸和稀碱溶液中，
3．下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是（ ）
A．pH＝7的溶液呈中性
B．中性溶液中一定有：c(H＋)＝1.0×10－7mol·L－1
C．c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性
D．在100°C时，纯水的pH＜7，因此显酸性
4．设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．
B．pH=1的H3PO4溶液中，含有0.1NA个 H+
C．D2O 与H218O的混合物2.0g中所含中子数为NA
D．标况下22.4L Cl2与过量的铁在加热条件下充分反应后转移电子数为3NA
E．0.1mol白磷或甲烷中所含共价键均为0.4NA
5．在25 ℃时，某稀溶液中由水电离产生的H＋浓度为1.0×10－13 mol·L－1，下列有关该溶液的叙述，正确的是
A．该溶液可能呈酸性
B．该溶液一定呈碱性
C．该溶液的c(H＋)一定是1.0×10－1 mol·L－1
D．该溶液的c(OH－)不可能为1.0×10－13 mol·L－1
6．下列说法正确的是
A．100℃时Kw为10-12，pH=6的纯水呈酸性
B．25℃时，0.1mol·L-1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
C．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可做自来水的消毒剂
D．等质量的硫蒸气和硫黄分别在氧气中完全燃烧，后者放出的热量多
7．下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．图1向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸
B．图2向一定量硝酸银溶液中加入铜粉
C．图3向碳酸钾和氢氧化钾的混合溶液中滴加稀硫酸
D．图4 16g硫粉在20g氧气中充分燃烧
8．用试纸测定某无色溶液的时，规范的操作是
A．将试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较
B．将溶液倒在试纸上，跟标准比色卡比较
C．用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在试纸上，跟标准比色卡比较
D．在试管内放入少量溶液，把试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较
9．设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．1mol SiC晶体中含共价键数目为
B．2.4gMg、NaH混合物中所含电子数目为
C．25℃，1LpH=13的溶液中含的数目为
D．体积比为1：3的、混合气体89.6L(标准状况)合成氨后分子数为
10．25℃时，等物质的量浓度的下列四种溶液：①HCl溶液 ②NaOH溶液 ③溶液 ④溶液，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是
A．③>②=①>④ B．④>③>②>① C．④>①=②>③ D．③>①>②>④
11．下列说法正确的是
A．化学反应均伴随着能量变化 B．的溶液一定显酸性
C．的反应一定能自发进行 D．锌锰干电池是二次电池
12．在某温度时，将n mol·L－1氨水滴入10 mL 1.0 mol·L－1 盐酸中，溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是
A．a点KW＝1.0×10－14
B．b点：c(NH4+)＞c(Cl－)＞c(H＋)＞c(OH－)
C．25 ℃时，NH4Cl水解常数为(n-1)×10-7(用n表示)
D．d点水的电离程度最大
13．下列有关实验的说法，正确的是
A．测定HClO溶液pH时，用玻璃棒蘸取溶液，点在干燥pH试纸上
B．等体积、等pH的硫酸与乙二酸溶液分别与足量锌反应，乙二酸产生的氢气多
C．使用滴定管盛装标准液时，液面一定要调到“0”刻度线
D．使用pH试纸测定溶液pH时若先润湿，则测得溶液的pH一定有误差
14．下列溶液一定呈中性的是
A．室温下，将 pH=5的盐酸稀释100倍所得溶液
B．c(H+)=1.0×10 7 mol L 1
C．c(H+)= c(OH－)=1×10 6 mol L 1 的溶液
D．非电解质溶于水得到的溶液
二、填空题
15．某温度下纯水中的c(H+)=2×10-7mol/L，则此时溶液中的c(OH-)=____；在该温度下，0.04mol/L的NaOH溶液的pH=____；该温度下，某溶液中由水电离产生的[OH-]和[H+]的乘积为1.6×10-17，则该溶液的pH=____。
16．溶液的酸碱性 概念
(1)计算公式：_______________．
(2)溶液呈酸碱性的本质：溶液的酸碱性取决于和的相对大小
溶液的酸碱性 与比较 常温下溶液
酸性溶液 ________ ________
中性溶液 ________ ________
碱性溶液 ________ ________
17．水的离子积常数
表达式 ____________
数值 室温下，____________
影响 只与温度有关，升高温度，_______
适用 不仅适用于纯水，也适用于稀的_________溶液
意义 揭示了在任何水溶液中均存在、，只要温度不变，不变
三、计算题
18．碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClc。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：①称取一定质量样品用少量稀HNO3完全溶解后配成100.00mL溶液A；②取20.00mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl0.2870g；③另取20.00mL溶液A，调节pH4～5，用浓度为0.4000mol L-1的EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+)，滴定至终点，消耗标准溶液10.00mL。通过计算确定该样品的化学式___(写出计算过程)。
四、实验题
19．硫脲的分子式为CS(NH2)2，其在生产生活中有重要的应用。科研人员在实验室利用Ca(HS)2与CaCN2可以合成硫脲，用下图仪器可制备Ca(HS)2，请回答下列问题。
已知：①CS(NH2)2易溶于水；②CS(NH2)2在150°C时生成NH4SCN；③CS(NH2)2易被强氧化剂氧化。
(1)装盐酸仪器的名称为_______，装置A中发生反应的离子方程式为_______；
(2)实验结束后从左侧导管通入氮气的目的是_______；
(3)装置B中盛装的试剂是_______，其作用是_______；
(4)当C中出现_______现象时，停止反应；
(5)将得到的Ca(HS)2溶液与CaCN2溶液混合，加热一段时间即可生成硫脲，同时生成一种强碱为_______；
(6)实验室用KMnO4(H+)溶液滴定硫脲测定其含量，生成N2，等，则还原剂与氧化剂的物质的量之比_______，将硫脲粗产品0.8g，配成1000mL溶液，取100mL，用0.1mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定，消耗酸性高锰酸钾溶液28.00mL，粗产品中硫脲的百分含量为_______(杂质不参加反应)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．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，pH+pOH=pKw中A
B．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，故B错误；
C．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=D＞C＞B，故C错误；
D．根据B点的数据可知，温度为T1时Kw>1×10-14，则pH=2的硫酸中的氢离子浓度小于pH=12的NaOH溶液中的氢氧根离子浓度，则等体积混合时，溶液显碱性，故D错误；
故选A。
2．D
【详解】A．水的电离吸热，故升高温度，平衡向电离方向移动，氢离子、氢氧根离子浓度变大，增大，A正确；
B．在任何温度下，纯水中氢离子、氢氧根离子浓度相等，都显中性，B正确；
C．在时，纯水电离程度大于室温，故大于，C正确；
D．25℃时，无论是纯水中还是稀酸和稀碱溶液中，都有，D错误；
故选D。
3．C
【详解】A、在100°C时，纯水的pH＝6，呈中性，该温度下pH＝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，故A错误；
B、常温下中性溶液中c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1，温度未知，中性溶液中不一定有c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1，故B错误；
C、c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性，与溶液温度高低无关，故C正确；
D、在100°C时，纯水的pH＝6，呈中性，故D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。
4．B
【详解】A.缺溶液的体积，无法计算pH=1的磷酸溶液中含有氢离子的数目，故错误；
B.D2O 与H218O的摩尔质量都为20g/mol，含有的中子数都为10，则2.0g D2O与H218O混合物的物质的量为0.1mol，所含中子数为NA，故B正确；
C.标况下22.4L氯气的物质的量为1mol，与过量的铁在加热条件下充分反应生成氯化铁，转移电子数为2NA，故C错误；
D.白磷分子中含有6个磷磷键，则0.1mol白磷中所含共价键为0.6NA，故D错误；
故选B。
5．A
【详解】A．由水电离产生的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，则由水电离产生的c(OH－)＝1.0×10－13 mol·L－1。所以该溶液中水的电离受到抑制，可能为酸溶液、强酸的酸式盐，显酸性，也可能为碱溶液，显碱性，A正确；
B．由A可知该溶液可能显酸性，也可能显碱性，B错误；
C．显酸性时c(H＋)=1.0×10－1 mol·L－1，显碱性时c(H＋)=1.0×10－13 mol·L－1，C错误；
D．显酸性时c(OH－)=1.0×10－13 mol·L－1，D错误；
答案选A。
6．B
【详解】A．纯水当中，氢离子和氢氧根离子浓度相同，显中性，A错误；
B．硫化氢是弱电解质，硫化钠是强电解质，浓度相同时，后者离子浓度大，导电能力强，B正确；
C．明矾只能净水，除去杂质，不能消毒，C错误；
D．等质量的硫蒸气比硫固体的能量高，因此等质量的硫蒸气和硫固体分别在氧气中完全燃烧，后者放出的热量少，D错误；
故选B。
7．B
【详解】A．向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸前，NaOH溶液的pH大于7，随着盐酸的不断加入，溶液的pH减小，则图1不能表示向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸，A不正确；
B．向一定量硝酸银溶液中加入铜粉，发生反应Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，则溶液的质量不断减轻，最后保持不变，图2与事实相符，B正确；
C．向碳酸钾和氢氧化钾的混合溶液中滴加稀硫酸，氢氧化钾先与硫酸反应、碳酸钾后与硫酸反应，从“0”点开始，K2SO4的质量不断增大，最后保持不变，图3与事实不相符，C不正确；
D．硫与氧气发生反应S+O2SO2，16g硫粉与16g氧气充分燃烧，最后生成32gSO2，其中O2剩余4g，图4与事实不符合，D不正确；
故选B。
8．C
【详解】A．pH试纸直接浸入待测液，会污染溶液，故A不选；
B．测定溶液pH的一般操作方法为：取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用洁净的玻璃杯蘸取待测液滴于试纸的中部，观察变化稳定后的颜色，与标准比色卡比较，不能将溶液倒在试纸上，故B不选；
C．用玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较，符合操作要求，故C选；
D．试纸放在试管口不与溶液接触，无法测溶液的pH，故D不选；
故选C。
9．A
【详解】A．SiC晶体中1个硅原子可以形成4个共价键，1mol SiC晶体中含共价键数目为，故A正确；
B．Mg、NaH的相对摩尔质量均为24g/mol，且1个Mg、1个NaH中电子数均为12，则可看做M，2.4gM 的物质的量为0.1mol，所含电子数目为，故B错误；
C．25℃时该溶液中氢氧根离子的数目为 0.1NA，故C错误；
D．、生成氨气的反应为可逆反应，进行不完全，故合成氨后氨分子小于、分子总数大于2NA，故D错误；
故选A。
10．C
【详解】①HCl为强酸，抑制水的电离；②NaOH为碱，抑制水的电离；③为强酸，抑制水的电离；④FeCl3为强酸弱碱盐，Fe3+水解，促进水的电离；等物质的量浓度溶液，则HCl和NaOH的抑制程度相等，中氢离子浓度更大，抑制程度大于HCl，因此水的电离程度由大到小的顺序是④>①=②>③，答案选C。
11．A
【详解】A．化学反应的过程是旧键断裂和新键形成的过程，断键需要吸收能量，成键能够释放能量，所以，任何化学反应都伴随着能量变化，故A正确；
B．100℃时纯水的pH=6，所以某温度下，某溶液的pH=6，则该溶液可能显中性，故B错误；
C．ΔH＜0，若该反应为熵减的反应，即ΔS＜0，则在高温时ΔG=ΔH-TΔS＞0，该反应不可自发进行，故C错误；
D．锌锰干电池不能充电，属于一次电池，不是二次电池，故D错误；
故选A。
12．C
【详解】A、水的离子积与温度有关，温度越低水的离子积常数越小，a点时溶液温度小于25℃，则水的离子积Kw<1.0×10-14，故A错误；
B、b点时溶液的pH<7，则c（H+）>c（OH-），根据电荷守恒可知：c（Cl-）>c（NH4+），溶液中离子浓度大小为：c（Cl-）>c（NH4+）>c（H+）>c（OH-），故选项B错误；
C、根据图象可知，25℃时溶液的pH=7，则：c（H+）=c（OH-）=10-7 mol L-1，c（NH4+）=c（Cl-）=0.5mol/L，根据物料守恒可知：c（NH3 H2O）=（0.5n-0.5）mol/L，则25℃时NH4Cl水解常数为：K==（n-1）×10-7，故选项C正确；
D、b点溶液温度最高，说明此时两溶液恰好反应生成氯化铵，铵根离子水解促进了水的电离，则a、d两点都抑制了水的电离，则b点水的电离程度最大，故D错误。
正确答案选C。
【点睛】酸碱中和滴定类试题解题的难点在于整个过程是一个动态过程，我们要将一个动态过程转化为一个静态的点进行分析。这类图象题在解题过程中还可以以两个关键点进行分段分析，一是滴定终点，此时酸碱恰好中和，为单一盐溶液，只需考虑水解；另一为pH=7的点，此时溶液呈中性，从守恒角度进行考虑。
13．B
【详解】A．HClO具有漂白性，会漂白pH试纸，所以不能用pH试纸测定HClO溶液pH，A错误；
B．等体积、等pH的硫酸与乙二酸溶液中，乙二酸的物质的量大于盐酸，所以与足量锌反应，乙二酸产生的氢气多，B正确；
C．使用滴定管盛装标准液时，液面必须在“0”刻度线或“0”刻度线以下，C错误；
D．若溶液呈中性，使用pH试纸测定溶液pH时即便先润湿，测得溶液的pH也不会有误差，D错误；
答案选B。
14．C
【详解】A．室温下，将pH=5的盐酸稀释100倍所得溶液后溶液呈酸性，故A不符合题意；
B．溶液的温度未知，c(H+)=1.0×10 7 mol L 1，溶液不一定呈中性，比如在100℃，c(H+)=1.0×10 7 mol L 1的溶液呈碱性，故B不符合题意；
C．c(H+)= c(OH－)=1×10 6 mol L 1的溶液，溶液中c(H+)= c(OH－)，因此溶液呈中性，故C符合题意；
D．非电解质溶于水得到的溶液不一定呈中性，比如氨气溶于水显碱性，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
15． 2×10-7mol/L 12 5或8.4
【详解】纯水中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同，故则此时溶液中的c(OH-)=2×10-7mol/L；此时溶液的Kw=2×10-7mol/L×2×10-7mol/L=4×10-14；0.04mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=0.04mol/L，则c(H+)=，则pH=-lg(1×10-12)=12；
某溶液中由水电离产生的c(OH- )和c(H+ )乘积为1.6×10-17，且水电离的c(OH- )=c(H+)，则水电离出，说明水的电离受到抑制，该溶液可能是酸溶液，也可能是碱溶液:若为碱溶液，溶液中c(H+)等于水电离出的，；若为酸溶液，溶液中c(OH- )等于水电离出的c(OH- )， 即该酸溶液中c(OH-)=4×10-9mol/L，溶液中，pH=-lg10-5=5，所以该溶液的pH为5或8.4。
16．(1)
(2) > <7 = =7 < >7
【分析】常温下，水电离出的c(H+)=c(OH－) =10-7mol/L ，常温下KW=c(H+)·c(OH－)＝10-14，常温下的酸性溶液中c(H+)＞10-7mol/L＞c(OH－)，则＜7；常温下中性溶液中c(H+)=10-7mol/L=c(OH－)，则=7；常温下碱性溶液中c(OH－)＞10-7mol/L＞c(H+)，则＞7；
【详解】（1）稀的电解质溶液中，氢离子浓度很小，定义pH为氢离子浓度的负对数，则计算公式：。
（2）据分析，填表如下：
溶液的酸碱性 与比较 常温下溶液
酸性溶液 ＞ ＜7
中性溶液 = =7
碱性溶液 ＜ ＞7
17． 增大 电解质
【详解】水的离子积常数表达式为；室温下，；水的离子积只与温度有关，升高温度，水的电离平衡正向移动，氢离子、氢氧根离子浓度增大，水的离子积常数增大；不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。
18．Cu2(OH)3Cl
【详解】首先n(Cl-)=，，
根据电荷守恒，2n（Cu2+）=n（Cl-）+n（OH-）可得，n（OH-）=0.03mol，
a∶b∶c∶d=n（Cu2+）∶n（OH-）∶n（Cl-）=2∶3∶1，化学式为Cu2(OH)3Cl。
19．(1) 分液漏斗 S2-＋2H＋=H2S↑
(2)将装置中的H2S气体都排到右侧石灰乳中，防止污染空气
(3) 饱和NaHS溶液 除掉混合气体中的HCl
(4)溶液变澄清
(5)Ca(OH)2
(6) 5∶14 95%
【分析】观察图示装置，A中反应生成H2S气体，制备H2S时A中盐酸会挥发出HCl，故B作用为除去H2S中混有的HCl，可选择饱和NaHS溶液。H2S经过B到达C后，在C中与Ca(OH)2反应生成CaS微溶物，当H2S过量时可生成Ca(HS)2，Ca(HS)2可溶于水，此过程C中现象为溶液慢慢变澄清。H2S有毒，D为尾气处理装置。遇到未知的化学反应可以和已知的反应原理联系起来，像H2S与Ca(OH)2的反应过程可以参照CO2与Ca(OH)2的反应，CO2过量生成Ca(HCO3)2溶液会由浑浊变澄清，除去CO2中混有的HCl可以用饱和NaHCO3，都可以与题中反应进行类比。
(1)
装盐酸仪器的名称为分液漏斗；装置A中发生反应的离子方程式为S2-＋2H＋=H2S↑。
(2)
实验结束后装置内残留有A生成的H2S气体，故通入氮气的目的是将装置中的H2S气体都排到右侧石灰乳中，全部吸收防止污染空气。
(3)
为了减小氯化钙的生成，装置B作用是除去H2S中的HCl，要用到饱和NaHS溶液。
(4)
当C中石灰乳反应完毕，基本全部生成Ca(HS)2，Ca(HS)2溶于水，溶液变澄清，此时可以停止反应。
(5)
根据元素守恒，唯一可能的强碱为Ca(OH)2。
(6)
硫脲与KMnO4(H＋)溶液反应的离子方程式：5CS(NH2)2＋14＋32H＋=5N2↑＋5＋14Mn2＋＋5CO2↑＋26H2O，还原剂与氧化剂的物质的量之比为5∶14；0.8g粗产品中含CS(NH2)2质量为： ，粗产品中硫脲的百分含量为：。
【点睛】解氧化还原反应计算题时，涉及氧化剂与还原剂的关系不一定非要写出反应式，根据得失电子数列出相应比例即可进行计算。比如题中KMnO4与CS(NH2)2反应得失电子关系为：5e-→Mn2＋，CS(NH2)2+14e-→N2+，根据电子守恒可直接得出与CS(NH2)2比例为14:5。
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