（新）2022届高考化学考点44 水的电离-备战年高考化学考点一遍过.doc

考点44 水的电离一、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。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：水的离子积用Kw表示。实验测得，25 时，1 L水中只有 1.0×107 mol H2O电离。所以该温度时的纯水中c(H+)=c(OH)=1.0×107 mol·L1，Kw=c(H+)·c(OH)=1.0×1014，室温下Kw一般也取这个值。（3）影响因素：Kw只与温度有关。温度升高，Kw增大。注意事项（1）水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。（2）在室温时，任何物质的水溶液，Kw=1014。Kw与溶液的酸碱性无关，只与温度有关。（3）Kw的重要应用在于溶液中c(H+)和c(OH)的换算。（4）外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候水电离出的c(H+)和c(OH)总是相等的。二、c(H)与c(OH)的反比关系图像（1）A、B线表示的温度A<B。（2）a、b、c三点表示溶液的性质分别为中性、酸性、碱性。提醒：（1）曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H)·c(OH)相同，温度相同；（2）实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。三、水的电离平衡的影响因素和有关计算1外界因素对水电离的影响改变条件电离平衡溶液中c(H)溶液中c(OH)pH溶液的酸碱性KW升高温度右移增大增大减小中性增大加入酸、碱加入酸，如稀硫酸、醋酸左移增大减小减小酸性不变加入碱，如NaOH溶液、氨水左移减小增大增大碱性不变加入盐加入强碱弱酸盐，如Na2CO3溶液右移减小增大增大碱性不变加入强酸弱碱盐，如AlCl3溶液右移增大减小减小酸性不变加入强酸强碱盐，如NaCl溶液不移动不变不变不变中性不变加入活泼金属如Na右移减小增大增大碱性不变2水电离出的c(H+)或c(OH)的计算(25 时)（1）中性溶液c(OH)=c(H+)=107 mol·L1（2）酸溶液酸溶液中，H+来源于酸的电离和水的电离，而OH只来源于水的电离。（3）碱溶液碱溶液中，OH来源于碱的电离和水的电离，而H+只来源于水的电离。（4）盐溶液水解呈酸性或碱性的盐溶液中，H+和OH均来源于水的电离。考向一 水电离平衡的影响因素典例1 下列微粒不会影响水的电离平衡的是ABCClOHD【解析】代表Na，是强碱NaOH对应的阳离子，不发生水解，故不影响水的电离，A正确；S2易发生水解反应而促进水的电离，B错误；HClO属于弱酸，部分电离产生H和ClO，抑制水的电离，C错误；代表CH3COOH，部分电离产生H和CH3COO，抑制水的电离，D错误。【答案】A125 时，相同物质的量浓度的下列溶液:Na2SO4HClBa(OH)2AlCl3，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是A>>>B>>>C>>>D>>>水电离平衡移动的判断（1）促进水的电离（2）抑制水的电离考向二 水电离平衡图像的分析与判断典例1 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)·c(OH)KwBM区域内任意点均有c(H)c(OH)C图中T1T2DXZ线上任意点均有pH7【解析】由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H)·c(OH)Kw，A项正确；由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c(H)c(OH)，B项正确；温度越高，水的电离程度越大，电离出的c(H)与c(OH)越大，所以T2T1，C项正确；XZ线上任意点都有c(H)c(OH)，只有当c(H)107 mol·L1时，才有pH7，D项错误。【答案】D2如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AT1和T2的关系是：T1>T2BKW的关系是：B>C>A=D=ECA点到D点：加入少量酸可实现DT2时：pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈中性正确理解水的电离平衡曲线（1）曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H)·c(OH)相同，温度相同。（2）曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。（3）实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。考向三 水电离出的c(H+)或c(OH)的计算典例1 常温下，某溶液中由水电离的c(H)=1×1013mol·L1，该溶液可能是：盐酸、氯化铵溶液、硝酸钠溶液、氢氧化钠溶液中的ABCD【解析】酸、碱或强酸酸式盐都抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，常温下，某溶液中由水电离的c(H)=1×10-13 molL-1<1×10-7 molL-1，说明水的电离受到抑制，则溶液中的溶质为酸、碱或强酸酸式盐，据此分析解答。盐酸是强酸而抑制水电离，项正确；氯化铵为强酸弱碱盐，铵根离子水解促进水电离，项错误；硝酸钠为强酸强碱盐，不影响水电离，项错误；氢氧化钠为强碱而抑制水电离，项正确；综上所述，符合题意，A项正确，答案选A。【答案】A3室温下，在pH=12的某溶液中，分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(OH)的数据分别为甲：1.0×107 mol·L1；乙：1.0×106 mol·L1；丙：1.0×102 mol·L1；丁：1.0×1012 mol·L1。其中你认为可能正确的数据是A甲、乙B乙、丙C丙、丁D乙、丁水电离的c(H+)、c(OH)的计算关键任何水溶液中水电离产生的c(H+)和c(OH)总是相等的（1）中性溶液：c(OH)=c(H+)。（2）酸溶液OH全部来自水的电离。实例：常温下，pH=2的盐酸中c(H+)=102mol·L1，则c(OH)= mol·L1=1×1012 mol·L1，水电离出的 c(H+)=c(OH)=1012 mol·L1。（3）碱溶液H+全部来自水的电离。实例：常温下，pH=12的NaOH溶液中c(OH)=102 mol·L1，则c(H+)= mol·L1=1×1012 mol·L1，水电离出的 c(OH)=c(H+)=1012 mol·L1。（4）水解呈酸性的盐溶液H+全部来自水的电离。实例：常温下，pH=5的NH4Cl溶液中，水电离出的c(H+)=105 mol·L1，水电离的部分OH与结合使得溶液中c(OH)减小，为109 mol·L1。（5）水解呈碱性的盐溶液OH全部来自水的电离。实例：常温下pH=12的Na2CO3溶液中，水电离出的c(OH)=102 mol·L1，水电离的部分H+与结合使得溶液中c(H+)减小，为1012 mol·L1。1在25时水的离子积Kw1.0×10-14，在35时水的离子积Kw2.1×10-14，下列叙述正确的是A水中c(H)随着温度的升高而降低B水的电离是吸热过程C35时的水比25时的水电离程度小D25时，纯水中滴加NaOH溶液，Kw变小2某温度下，将浓度为0.01mol·L1盐酸与0.0 1mol·L1的NaOH溶液等体积混合，混合后水的电离程度与该温度下纯水的电离程度A前者大B后者大C相等D无法判断3下与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3，据此判断以下叙述中错误的是A液氨中含有NH3、等微粒B一定温度下液氨中c()·c()是个常数C液氨的电离达到平衡时：c(NH3)c()c()D只要不加入其他物质，液氨中c()c()4在c(H+)c(OH)=1106的水溶液中能大量共存的离子组是AK+、Al3+、BNa+、ClCNa+、K+、ClODNa+、Fe2+、I、5常温下，下列溶液中水的电离程度最大的是ApH0的硫酸B0.01 mol·L1 NaOH溶液CpH10的纯碱溶液DpH5的氯化铵溶液6能促进水的电离，并使溶液中c(H)>c(OH)的操作是将水加热煮沸向水中投入一小块金属钠向水中通CO2向水中通NH3向水中加入明矾晶体向水中加入NaHCO3固体向水中加NaHSO4固体ABCD7已知40 时水的离子积常数为Kw。该温度下，将浓度为a mol·L1的一元酸HA与b mol·L1的一元碱BOH等体积混合，该溶液呈中性时，下列叙述不正确的是Aab，pH7B混合溶液的c(H)c(OH)C混合溶液中c(B)c(A)D混合溶液中c(OH) mol·L18水的电离平衡曲线如图所示，下列说法中正确的是A图中A、B、D三点处Kw间的关系：B>A>DB100 ，将pH2的稀硫酸逐滴加入等体积pH10的稀氨水中，溶液中减小，充分反应后，溶液达到B点C温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，可从A点变化到C点D加热浓缩A点所示溶液，可从A点变化到B点9某温度下的水溶液中，c(H+)=10-x mol·L-1，c(OH-)=10-y mol·L-1。x与y的关系如图所示:（1）该温度下水的离子积为_(填具体数值)；该温度_(填“高于”“低于”或“等于”)常温。 （2）该温度下0.01 mol·L-1 NaOH溶液的pH为_。 （3）除了用pH外，科学家还建议用酸度(AG)来表示溶液的酸碱性:AG=lg。则该温度下，0.01 mol·L-1盐酸的酸度AG=_。 10下表是不同温度下水的离子积常数。T/K298T1T2水的离子积常数(KW)1×1014a1×1012试回答以下问题：（1）若298<T1<T2，则a(填“>”、“<”或“=”)1×1014，判断的理由是。（2）298 K时，某Na2SO4溶液中c()=5×104 mol·L1，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na+)c(OH)=。（3）在T2 K时pH=10的NaOH溶液中，由水电离产生的OH的浓度为。（4）T2 K时，将pH=11的NaOH溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH=2，则V1V2=。12019北京实验测得0.5 mol·L1CH3COONa溶液、0.5 mol·L1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是A随温度升高，纯水中c(H+)>c(OH)B随温度升高，CH3COONa溶液的c(OH)减小C随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果D随温度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因为CH3COO、Cu2+水解平衡移动方向不同22015广东一定温度下，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1.0×1013C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的变化变式拓展1【答案】C【解析】分析四种物质的性质可知，Na2SO4不影响水的电离平衡，HCl和Ba(OH)2能抑制水的电离，AlCl3能促进水的电离。Ba(OH)2为二元强碱，溶液中的c(OH-)大于同浓度盐酸中的c(H+)，对水电离的抑制程度更大。2【答案】C【解析】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，Kw中AB，则T1T2，故A错误；B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=DCB，故B错误；CA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C正确；D水的离子积常数未知，无法计算NaOH中氢氧根离子浓度，等体积混合，酸中氢离子、碱中氢氧根离子物质的量不一定相等，溶液酸碱性无法判断，如果是常温下，pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体枳混合，溶液呈中性，故D错误；故答案为C。3【答案】C【解析】如果该溶液是一种强碱溶液，则水电离出来的c(OH)=c(H+)=1×1012 mol·L1；如果该溶液是一种强碱弱酸盐溶液，水电离出来的c(OH)=1×102 mol·L1，故丙、丁正确。考点冲关1【答案】B【解析】A根据温度与水的离子积大小关系可知：升高温度，水电离程度增大，水电离产生的c(H)增大，A错误；B升高温度，水的离子积常数增大，说明升高温度促进水的电离，根据平衡移动原理：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以水的电离是吸热过程，B正确；C升高温度，水的离子积常数增大，所以35时的水比25时的水电离程度大，C错误；D25时，纯水中滴加NaOH溶液，水的电离平衡逆向移动，使水电离产生的H+、OH-浓度减小，但溶液中c(OH-)增大，c(H+)·c(OH-)=Kw不变，该常数只与温度有关，D错误；故合理选项是B。2【答案】C【解析】某温度下，将浓度为0.01mol·L1盐酸与0.01mol·L1的NaOH溶液等体积混合，盐酸和NaOH恰好完中和生成NaCl，Na+和Cl-均不水解，不影响水的电离，则混合后水的电离程度与该温度下纯水的电离程度相等；答案为C。3【答案】C【解析】此题要求将水的电离迁移应用于NH3。NH3分子电离产生H和，H与NH3结合生成，液氨电离产生等量的与，一定温度下离子浓度乘积为一常数；类似于H，类似于OH。4【答案】C【解析】c(H+)c(OH)=1106，c(H+)<c(OH)，说明该溶液呈碱性。碱性溶液中Al3+、不能大量存在，A项错误；碱性溶液中，不能大量存在，B项错误；碱性溶液中，四种离子都不反应，可以大量共存，C项正确；碱性溶液中，Fe2+不能大量存在，D项错误。5【答案】C【解析】pH0的硫酸和0.01 mol·L1 NaOH溶液均抑制水的电离，水的电离程度较小。pH10的纯碱溶液中CO发生水解反应而促进水的电离，水电离产生的c(H)水c(OH)水1×104 mol·L1；pH5的氯化铵溶液中NH发生水解反应而促进水的电离，水电离产生的c(H)水c(OH)水1×105mol·L1，故pH10的纯碱溶液中水的电离程度最大。6【答案】D【解析】的c(H)c(OH)；的c(H)<c(OH)；的H2CO3电离抑制H2O电离；的NH3·H2O电离抑制H2O电离；的Al3水解促进水电离且c(H)>c(OH)；的c(H)<c(OH)；的H抑制H2O电离。7【答案】A【解析】40 时水的离子积常数Kw>1.0×1014，溶液呈中性时，pH<7，故pH7的溶液呈碱性，A错误；混合溶液的c(H)c(OH)，则该溶液呈中性，B正确；混合溶液呈电中性，据电荷守恒可得c(B)c(H)c(A)c(OH)，若溶液中c(B)c(A)，故c(H)c(OH)，则该溶液呈中性，C正确；在水溶液中，Kwc(H)·c(OH)，将c(H) mol·L1代入可得c(OH) mol·L1，此时c(H)c(OH)，则该溶液呈中性，D正确。8【答案】D【解析】水的离子积Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大，温度：B>AD，则三点处Kw间的关系：B>AD，A错误。100 时Kw106×1061012，将pH2的稀硫酸逐滴加入等体积pH10的稀氨水中，c(OH)减小、Kb(NH3·H2O)不变，则增大；充分反应后，氨水剩余，所得溶液呈碱性，故溶液不能达到B点，B错误。温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，NH发生水解而使溶液呈酸性，而A、C点溶液均呈中性，故不能从A点变化到C点，C错误。图中AB直线上各点溶液均呈中性，加热浓缩A点所示溶液，温度升高，水的电离程度增大，c(H)、c(OH)均增大，故可实现A点到B点变化，D正确。9【答案】（1）10-12高于（2）10（3）8【解析】（1）根据图象可知x=4时，y=8，所以该温度下水的离子积常数是10-4·10-8 =10-12>10-14，所以温度高于常温。（2）0.01 mol·L-1 NaOH溶液中OH-的浓度是0.01 mol·L-1，所以氢离子的浓度=10-10 mol·L-1，因此pH=10。（3）0.01 mol·L-1盐酸溶液中氢离子浓度是0.01 mol·L-1，所以OH-的浓度是10-10mol·L-1。因此该温度下，0.01 mol·L-1盐酸的酸度AG=lg=8。10【答案】（1）>水的电离为吸热过程，温度升高，水的电离程度变大，离子积常数增大（2）1 0001(或1031)（3）1×1010 mol·L1（4）911【解析】（1）升高温度，水的电离程度变大，KW变大。（2）c()=5×104 mol·L1，则c(Na+)=2c()=1×103 mol·L1，稀释到10倍，则c(Na+)=1×104 mol·L1。298 K时Na2SO4溶液中c(OH)=1×107 mol·L1，稀释到10倍后仍然为1×107 mol·L1，则c(Na+)c(OH)=1031。（3）pH=10的NaOH溶液中，c(H+)=1×1010 mol·L1，NaOH溶液中的H+全部来自水的电离，水电离出H+的同时也电离出等量的OH。（4）T2 K时，混合液的pH=2，说明溶液呈酸性，酸过量。T2 K时，pH=11的NaOH溶液中 c(OH)=0.1 mol·L1，则 =0.01，解得=。直通高考1【答案】C【解析】【分析】水的电离为吸热过程，升高温度，促进水的电离；盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解，据此解题；【详解】A水的电离为吸热过程，升高温度，平和向着电离方向移动，水中c(H+).c(OH-)=Kw减小，故pH减小，但c(H+)=c(OH-)，故A不符合题意；B水的电离为吸热过程，升高温度，进水的电离，所以c(OH-)增大，醋酸根水解为吸热过程，CH3COOH-+H2O CH3COOH+OH-，升高温度促进盐类水解，所以c(OH-)增大，故B不符合题意；C升高温度，促进水的电离，故c(H+)增大；升高温度，促进铜离子水解Cu2+2H2OCu(OH)2 +2H+，故c(H+)增大，两者共同作用使pH发生变化，故C符合题意；D盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解，故D不符合题意；综上所述，本题应选C。【点睛】本题考查弱电解质在水中的电离平衡，明确化学平衡常数只是温度的函数，温度对水的电离和盐类水解平衡的影响是解题的关键，盐类水解是高频考点，也是高考的重点和难点，本题难度不大，是基础题。2【答案】C【解析】本题考查影响水电离平衡的因素，意在考查考生读图处理信息的能力。升温促进水的电离，升温后溶液不能由碱性变为中性，A项错误；根据c(H+)和c(OH)可求出KW=1.0×1014，B项错误；加入FeCl3，Fe3+水解溶液呈酸性，可引起由b向a变化，C项正确；温度不变，稀释后，c(OH)减小，c(H+)增大，但仍在该曲线上，不可能到达d点，D项错误。玻璃钢与撑杆跳高撑杆跳高是田径比赛的项目之一。撑杆跳最初使用的是木杆、竹竿等天然材料。1942年，美国人发明了轻质铝合金撑杆，使这项运动的成绩提高了一大步。1960年，美国运动员尤尔塞斯用玻璃纤维复合杆越过4.98米，打破了人的体力不能越过4.87米极限的神话。1985年，撑杆跳“沙皇”布勃卡首次越过6米大关，他用的是新型碳纤维撑杆。而现在很多运动员使用了航空材料碳素撑杆，比布勃卡的先进得多。