2019高考化学第8章（水溶液中的离子平衡）第2节水的电离和溶液的酸碱性考点（1）水的电离讲与练（含解析）.doc

1、1第八章 水溶液中的离子平衡李仕才第 二 节 水 的 电 离 和 溶 液 的 酸 碱 性 考点一 水的电离1水的电离平衡水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离：H 2OH 2OH 3O OH ，可简写为H2O H OH 。2水的离子积常数(1)概念：在一定温度下，c(H )与 c(OH )的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。(2)表达式：K wc(H )c(OH )。(3)数值：室温下：K w110 14 。(4)影响因素：只与温度有关，水的电离是吸热过程，升高温度，K w增大。3关于纯水的几个重要数据24水的电离平衡的影响因素(1)加热，促进水的电离，K w增大。(2)加入

2、酸或碱，抑制水的电离，K w不变。(3)加入强酸强碱的正盐，不影响水的电离。加入强酸的酸式盐，抑制水的电离。加入可水解的盐(如 FeCl3、Na 2CO3、NH 4Cl)，促进水的电离。(4)加入与水反应的活泼金属(如 Na、K)，促进水的电离。3判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1在蒸馏水中滴加浓 H2SO4，K w不变。( )2NaCl 溶液和 CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同。( )325 时 NH4Cl 溶液的 Kw大于 100 时 NaCl 溶液的 Kw。( )4由水电离的 c(H )110 14 molL1 的溶液中：Ca 2 、K 、Cl 、HCO

3、能大量 3共存。( )5水的离子积常数 Kwc(H )c(OH )中 H 与 OH 一定是水电离出来的。( )625 ，pH 相同的氢氧化钠溶液与醋酸钠溶液，水电离出的 c(OH )前者小于后者。( )4725 时，0.10 molL 1 NaHCO3溶液加水稀释后，c(H )与 c(OH )的乘积变大。( )8向水中加入少量硫酸氢钠固体，促进了水的电离，c(H )增大，K w不变。( )1水的离子积常数 Kwc(H )c(OH )，不仅适用于纯水，也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。在任何酸、碱、盐的稀溶液中，只要温度一定，K w就一定。2在不同溶液中，c(H )、c(OH )可能不同，但任何溶

4、液中由水电离产生的 c(H )、c(OH )总是相等的。在 Kw的表达式中，c(H )、c(OH )均表示整个溶液中 H 、OH 总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的 c(H )、c(OH )。3水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有 H 和 OH 共存，只是相对含量不同而已。4水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，c(H )和 c(OH )都增大，故 Kw增大，但溶液仍呈中性；对于 Kw的有关计算，若未注明温度，一般认为在常温下，即 25 。一、水的电离及影响因素1下列有关水电离情况的说法正确的是( )A25 ，pH12 的烧碱溶液与纯碱溶液，水的电

5、离程度相同B其他条件不变，稀释醋酸钠溶液，水的电离程度增大C.其他条件不变，稀释氢氧化钠溶液，水的电离程度减小D其他条件不变，温度升高，水的电离程度增大，K w增大5解析：NaOH 抑制 H2O 的电离、Na 2CO3促进 H2O 的电离，故 A 错误；其他条件不变，稀释醋酸钠溶液，醋酸钠水解程度增大，但水解后溶液中氢氧根离子浓度减小，所以水的电离程度减小，故 B 错误；其他条件不变，NaOH 溶液浓度越大，水电离程度越小，所以其他条件不变，稀释氢氧化钠溶液，水的电离程度增大，故 C 错误；水的电离是吸热反应，升高温度促进水的电离，溶液中氢离子、氢氧根离子浓度增大，则水的离子积常数增大，故D

6、正确。答案：D225 时，水的电离达到平衡：H 2OH OH H0，下列叙述正确的是( )A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH )降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H )增大，K w不变C向水中加入少量盐酸，平衡逆向移动，c(OH )增大D将水加热，K w增大，pH 不变，呈中性解析：A.向水中加入稀氨水，由于氨水在溶液中存在电离平衡：NH3H2ONH OH ，电离产生的 OH 使溶液中 c(OH )增大，水的电离平衡逆向移动， 4错误；B.向水中加入少量固体硫酸氢钠，盐电离产生的 H 使溶液中 c(H )增大，温度不变，所以 Kw不变，正确；C.向水中加入少量 HCl，电离产生的

7、H 使水的电离平衡逆向移动，c(H )降低，但是平衡移动的趋势是微弱的，溶液中酸电离产生的离子浓度增大的趋势大于平衡移动使离子浓度减小的趋势，所以 c(H )增大，c(OH )减小，错误；D.将水加热，Kw增大，c(H )增大，pH 减小，溶液仍然呈中性，错误。答案：B3向纯水中加入少量下列物质或改变下列条件，能促进水的电离，并能使溶液中c(OH )c(H )的操作是( )稀硫酸 金属钠 氨气 FeCl 3固体 NaClO 固体 将水加热煮沸A BC D解析：稀硫酸、氨气抑制水的电离，金属钠、FeCl 3固体、NaClO 固体、将水加热煮沸促进水的电离，但 FeCl3固体使溶液显酸性，将水加热

8、煮沸，水仍呈中性。答案：A4常温下，某溶液中由水电离的 c(H )110 13 molL1 ，该溶液可能是( )二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液A B C D解析：水电离的 c(H )110 13 molL1 c(OH )C水的 pH：pH(35 )pH(25 )D35 时已电离的水的浓度约为 1.45107 molL1解析：由两种温度下水的离子积常数值知水的电离是吸热的，温度高时水中 c(H )较高，pH 较小，但溶液中 c(H )c(OH )，溶液呈中性，A、B、C 错误；已电离的水的浓度与电离生成的 c(H )及 c(OH )相等，利用水的离子积常数可判断 D 正

9、确。答案：D二、水的电离平衡曲线6水的电离常数如图两条曲线所示，曲线中的点都符合 c(H )c(OH )常数，下列说法错误的是( )A图中温度 T1T2B图中五点 Kw间的关系：BCADEC曲线 a、b 均代表纯水的电离情况D若处在 B 点时，将 pH2 的硫酸溶液与 pH12 的 KOH 溶液等体积混合后，溶液显碱性解析：由图象可知，A 点在 T2时的曲线上，而 B 点在 T1时的曲线上，因为 A、B 点水电离产生的氢离子与氢氧根离子的浓度相等，所以是纯水的电离，B 点的电离程度大于 A点，所以温度 T1T2，故 A 正确；由图象可知，A、E、D 都是 T2时曲线上的点，K w只与温度有关，

10、温度相同时 Kw相同，温度升高，促进水的电离，K w增大，则 BADE，由 C 点c(OH )c(H )可知，C 点的 Kw大于 A 点，则 BCADE，故 B 正确；由 E 和 D 点 c(H )c(OH )可知其不是纯水的电离，故 C 错误；B 点时，K w110 12 ，pH2 的硫酸中7c(H )0.01 molL 1 ，pH12 的 KOH 溶液中 c(OH )1 molL 1 ，等体积混合后，溶液显碱性，故 D 正确。答案：C7一定温度下，水溶液中 H 和 OH 的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是( )A升高温度，可能引起由 c 向 b 的变化B该温度下，水的离子积常数为 1.0

11、1013C该温度下，加入 FeCl3可能引起由 b 向 a 的变化D该温度下，稀释溶液可能引起由 c 向 d 的变化解析：c 点、b 点对应相同的温度，A 项错误；根据 b 点对应的纵坐标、横坐标都为1.0107 molL1 可知，水的离子积常数为 1.01014 ，B 项错误；FeCl 3为强酸弱碱盐，可水解使溶液呈酸性，C 项正确；c、d 点对应的 c(H )相同，c(OH )不同，但由于 Kw只与温度有关，所以温度不变时，稀释溶液不可能引起由 c 向 d 的变化，D 项错误。答案：C8如图表示水中 c(H )和 c(OH )的关系，下列判断错误的是( )A两条曲线间任意点均有 c(H )

12、c(OH )K wBM 区域内任意点均有 c(H )c(H )，B 项正确；图中，T 2时 Kw大于 T1时 Kw，故 T2高于 T1，C项正确；XZ 线上，c(H )c(OH )，溶液呈中性，但不一定等于 7，D 项错误。答案：D水电离出的 c(H )或 c(OH )的定量计算(25 )任何水溶液中水电离产生的 c(H )和 c(OH )总是相等的，有关计算有以下 5 种类型(以常温时的溶液为例)。(1)中性溶液：c(OH )c(H )10 7 molL1 。(2)酸的溶液OH 全部来自水的电离。实例：pH2 的盐酸中 c(H )10 2 molL1 ，则 c(OH )K w/102 110

13、 12 (molL1 )，即水电离出的 c(H )c(OH )10 12 molL1 。(3)碱的溶液H 全部来自水的电离。实例：pH12 的 NaOH 溶液中 c(OH )10 2 molL1 ，则 c(H )K w/102 110 12 (molL1 )，即水电离出的 c(OH )c(H )10 12 molL1 。(4)水解呈酸性的盐溶液H 全部来自水的电离。实例：pH5 的 NH4Cl 溶液中，由水电离出的 c(H )10 5 molL1 ，因部分 OH 与部分 NH 结合使 c(OH )10 9 molL1 。 4(5)水解呈碱性的盐溶液OH 全部来自水的电离。实例：pH12 的 N

14、a2CO3溶液中，由水电离出的 c(OH )10 2 molL1 ，因部分 H与部分 CO 结合使 c(H )10 12 molL1 。23注意：要区分清楚溶液组成和性质的关系，酸性溶液不一定是酸溶液，碱性溶液不一定是碱溶液。125 时，在等体积的pH0 的 H2SO4溶液、0.05 molL 1 的 Ba(OH)2溶液、pH10 的 Na2S 溶液、pH5 的 NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是( )A11010 1010 9 B15(510 9)(510 8)9C12010 1010 9 D11010 410 9解析：pH0 的 H2SO4溶液中 c(H )1 molL 1

15、，c(OH )10 14 molL1 ，H 2SO4抑制 H2O 的电离，则由 H2O 电离出的 c(H )10 14 molL1 ；0.05 molL1 的 Ba(OH)2溶液中 c(OH )0.1 molL 1 ，c(H )10 13 molL1 ，Ba(OH) 2抑制 H2O 的电离，则由 H2O 电离出的 c(H )10 13 molL1 ；pH10 的 Na2S 溶液，Na 2S水解促进 H2O 的电离，由 H2O 电离出的 c(H )c(OH )10 4 molL1 ；pH5 的NH4NO3溶液，NH 4NO3水解促进 H2O 的电离，由 H2O 电离出的 c(H )10 5 mo

16、lL1 。4 种溶液中电离的 H2O 的物质的量之比等于 H2O 电离产生的 H 的物质的量之比，其比为1014 10 13 10 4 10 5 11010 1010 9。答案：A2已知 NaHSO4在水中的电离方程式为 NaHSO4=Na H SO 。某温度下，向24c(H )110 6 molL1 的蒸馏水中加入 NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的 c(H )110 2 molL1 。下列对该溶液的叙述不正确的是( )A该温度高于 25 B由水电离出来的 H 的浓度为 11010 molL1C加入 NaHSO4晶体抑制水的电离D取该溶液加水稀释 100 倍，溶液中的 c(OH )减

17、小解析：此温度下 Kwc(H )c(OH )110 6 1106 110 12 ，说明该温度下促进了水的电离，故该温度高于 25 ，A 正确；由 c(H )水 c(OH )K w/c(H )110 10 molL1 ，B 正确；NaHSO 4属于强酸的酸式盐，抑制水的电离，C 正确；稀释后，溶液中 c(H )减小，但水的离子积不变，故溶液中的 c(OH )增大，D 不正确。答案：D3在一定条件下，相同 pH 的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的 c(H )分别是1.010a molL1 和 1.010b molL1 ，在此温度下，则下列说法正确的是( )Aab，A 和 B 选项错误；由题意可知，两

18、种溶液的 pHb，即硫酸溶液中 c(H )是 1.010b molL1 ，而水电离产生的 c(H )等于水电离产生的 c(OH )，所以硫酸溶液中 c(OH )是 1.010a molL1 ，K w1.010 (ba) ，D 选项正确。答案：D4室温下，在 pH12 的某溶液中，分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离10的 c(OH )的数据分别为甲：1.010 7 molL1 ；乙：1.010 6 molL1 ；丙：1.0102 molL1 ；丁：1.010 12 molL1 。其中你认为可能正确的数据是( )A甲、乙 B乙、丙C丙、丁 D乙、丁解析：如果该溶液是一种强碱(如 NaOH)

19、溶液，则该溶液的 OH 首先来自碱(NaOH)的电离，水的电离被抑制，c(H )110 12 molL1 ，所有这些 H 都来自水的电离，水电离时同时提供相同物质的量的 OH ，所以丁的数据是正确的。如果该溶液是一种强碱弱酸盐的溶液，则该溶液之所以呈碱性是由于盐中弱酸根水解，水解时，弱酸根离子与水反应生成弱酸和 OH ，使溶液中 c(OH )c(H )，溶液中的 OH 由水电离所得，所以丙的数据也是正确的。答案：C5常温下，某溶液中由水电离出的 c(H )和 c(OH )的乘积是 11020 ，下列说法中正确的是( )A该溶液的溶质不可能是 NaHCO3B该溶液的 pH 一定是 10C该溶液的溶质不可能是 NaHSO4D该溶液的溶质可能是正盐解析：c(H )和 c(OH )的乘积小于 1014 ，说明水的电离受到了抑制，其溶质只能是酸或碱，故 A 正确；若为酸溶液，c(OH )溶液 110 10 molL1 ，c(H )10 4 molL1 ，溶液 pH4；若为碱溶液，c(H )溶液 110 10 molL1 ，溶液 pH10，故 B不正确；显酸性的酸式盐，如 NaHSO4、NaHSO 3和 NaH2PO4等，对水的电离有抑制作用，故C 不正确；能水解的正盐对水的电离有促进作用，不能水解的正盐，对水的电离无影响，故 D 不正确。答案：A