由水电离出的氢离子浓度(供高二、高三学生阅读)

如何理解可水解盐溶液中
由水电离产生的C（H+）
南宁外国语学校
（适合高二、高三学生阅读）
关键词：电离、水解、电离平衡移动
[例1] 25℃时，PH值为5的HCl溶液中，由水电离产生的c
电离
（H+）是多
少？由水电离产生的c
电离
（OH-）是多少？
这里需要把“由”字理解为“因为”，把“由水电离产生的c
电离
（H+）”理解为“因为水的电离对氢离子浓度的贡献值”。

不能把“由”字理解为“从…
来”，因为在HCl溶液中，由于存在平衡，无法确定H+是“从H
2
O而来”还是“从HCl而来”。

（注：如果不理解这段话，先往后看，回过头来再理解）正确解题思路：
HCl不会生成OH-离子，所有OH-全部来自H
2
O，所以由水电离生成的OH-离子浓度就是溶液的OH-离子浓度。

c
电离（OH-）= c
溶液
（OH-）=1.0×10-9mol/L
而H+而部分来自HCl，部分来自H
2O，根据水的电离方程式，c
电离
（H+）与c
电离
（OH-）相等。

c
电离（H+）= c
电离
（OH-）=1.0×10-9mol/L
规律：
在酸或碱溶液中，c
电离（H+）= c
电离
（OH-）<1.0×10-7mol/L
容易产生的错误：
c
电离（H+）×c
电离
（OH-）=1.0×10-7mol/L
练习1：25℃时，PH值为10的NaOH溶液中，由水电离产生的c
电离
（H+）是
多少？由水电离产生的c
电离
（OH-）是多少？（答案在后面）
[例2] 25℃时，PH值为8的CH
3COONa溶液中，由水电离产生的c
电离
（H+）
是多少？由水电离产生的c
电离
（OH-）是多少？
这里的“由”字不能理解为“因为”，应把它理解为“从…来”。

因为在CH
3
COONa 溶液中，H+或OH-是电离和水解两种因素共同作用形成的，而不仅是电离。

（注：如果不理解这段话，先往后看，回过头来再理解）
正确解题思路：
CH
3COONa不会生成H+离子，也不会生成OH-，所有H+和OH-全部来自H
2
O。

c
电离（H+）= c
溶液
（H+）=1.0×10-8mol/L
c
电离（OH-）= c
溶液
（OH-）=1.0×10-6mol/L
规律：
在可水解的盐溶液中：
c
电离（H+）= c
溶液
（H+）
c
电离（OH-）= c
溶液
（OH-）
c
电离（H+）≠c
溶液
（OH-）
容易产生的错误：
c
电离（H+）= c
电离
（OH-）
练习2：25℃时，PH值为6的NH
4Cl溶液中，由水电离产生的c
电离
（H+）是
多少？由水电离产生的c 电离（OH -）是多少？（答案在后面）
[例3] 25℃时，在某单一的电解质溶液中，由水电离产生的c 电离（H +）与由水电离产生的c 电离（OH -）乘积等于1.0×10-22等。

下列说法正确的是（ ）
A 、该电解质可能是强酸弱碱盐
B 、该电解质可能是强碱弱酸盐
C 、该电解质一定是弱酸
D 、该电解质一定可能是酸，也可能是碱，其PH 等于3或11。

解释：
在可水解的盐溶液中，c 电离（H +）×c 溶液（OH -）=1.0×10-14，所以A 和B 都错。

在酸可碱溶液中，c 电离（H +）= c 电离（OH -）=1.0×10-11（1.0×10-22开平方），PH 等于3或11，所以C 错，D 正确。

讨论：
例3把例1和例2两类题型综合在一起，提高了题目的难度。

有些学生提出：除了酸、碱和可水解的盐外，是否还要考虑其他物质？在此明确的告诉同学们：不用考虑其他物质。

另外，有些题目不严谨，没有指定“电解质”，或没有指定“单一溶液”， 一般情况下把它看成单一的电解质溶液。

练习3、在pH 等于9的NaOH 和CH 3COONa 两种溶液中，设由水电离产生的OH -浓度分别为a mol/L 与 b mol/L ，则A 和B 的关系为 （ ）
A 、a=b
B 、a=10-4.b
C 、a=104.b
D 、不能确定
练习4、常温下，pH=9的CH 3COONa 溶液由水电离出来的c 电离（H +）为a ， pH=9的 NH 3·H 2O 溶液由水电离出来的c 电离（H +）为b ，下列a 和b 的关系正确的是 （ ）
A 、a=b
B 、a=10-4.b
C 、a=104.b
D 、不能确定 练习5、（2007年浙江省高中化学竞赛试题）25℃某电解质水溶液中，由水电离出来的并游离存在于溶液中的C （H +）=1.0×10-a mol/L 。

以下说法正确的是 （ ）（超难，供高手完成。

）
A 、a>7时，此溶液中水的电离一定受到抑制。

B 、a<7时，此溶液中水的电离一定受到促进。

C 、a>7时，此溶液的PH 为a 或14-a 。

D 、a<7时，此溶液的PH 为a 或14-a 。

（本人注：因为有些人认为“由水电离产生的氢离子”包括“生成但又反应了的部分”，所在本题特别注明“游离存在”的部分，有一至两个选项正确。

）
部分高考题
高考题1（2000年高考题（天津、江西卷））室温下，在PH=12的某溶液中，由水电离的c （OH -）为 （ ）
A.1.0×10-7 mol ·L -1
B.1.0×106 mol ·L -1
C.1.0×10-2 mol ·L -1
D.1.0×10-12 mol ·L -1
高考题2（2008年上海高考题）常温下，某溶液中由水电离出来的c （H +）=1.0×10-13mol/L ，该溶液可能是①二氧化硫 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液。

A 、①④
B 、①②
C 、②③
D 、③④
让我们再来看一道表述不严谨的题目。

[例4]：25℃时的某溶液中，由水电离出来的的C（H+）=1.0×10-a mol/L。

以下说法不正确的是（）
A、a<7时，此溶液中水的电离一定受到促进。

B、a>7时，此溶液中水的电离一定受到抑制。

C、a<7时，此溶液的PH为a 。

D、a=7时，该溶液的溶质一定为盐。

首先，题目没有指明是单一溶液还是混合溶液，如果是混合溶液，那么情况极其复杂，别说是中学生，哪怕是大学生也没办法解题。

其次，没有指明是电解质溶液，如果仅考虑酸、碱或盐溶液，选项C是正确，而如果考虑非电解质溶液（如乙醇、蔗糖溶液），则选项C不正确，这样就引起学生猜测：是否还要考虑其它物质呢？。

再有，理解“水的电离受到抑制或促进”也有分岐，因为抑制或促进是指过程，但氢离子的浓度是结果，因此也产生矛盾。

例如，让我们比较两种情况：第一种：金属钠与水反应，形成PH等于12的NaOH溶液，第二种：固体氢氧化钠溶于水形成PH等于12的NaOH溶液。

它们形成的溶液结果相同，但过程却不同，金属钠与水反应是金属与水中的H+反应，使电离平衡向正反应方向移动，促进水的电离，而NaOH溶于水却是抑制水的电离。

本题如果是确定为单一的电解质溶液，测答案为B，如果还要考虑非电解质，则答案为B、D。

至于水的电离是受到促进还是受到抑制，就要考虑溶液的形成过程，考生只能做的是把它简单理解为溶质溶于水中形成的过程。

参考答案：
练习1：c
电离（H+）= c
溶液
（H+）=1.0×10-10 mol/L
c
电离（OH-）=c
电离
（H+）= 1.0×10-10 mol/L
练习2：c
电离（H+）= c
溶液
（H+）=1.0×10-6 mol/L
c
电离（OH-）= c
溶液
（OH-）=1.0×10-8 mol/L
练习3：a/b=(1.0×10-9 )/(1.0×10-5 )= 1.0×10-4 mol/L 选B
练习4：a/b=(1.0×10-9 )/(1.0×10-9 )= 1.0×10-4 mol/L 选A
练习5：
a>7时，即c
电离
（H+）小于1×10-7mol/L，可能酸溶液，也可能是碱，还可能是强碱弱酸盐溶液。

强碱弱酸盐使电离受到促进（水的电离平衡向正反应方向移动），所以选项A错。

A<7时，即c
电离
（H+）大于1×10-7mol/L，只可能是强酸弱碱盐，使电离受到促进，所以选项B正确。

a>7时，即c
电离
（H+）小于1×10-7mol/L，如果是酸溶液，PH值为14-a；如果是碱溶液，PH值为a ；如果是强碱弱酸盐，PH值为a；溶液不可能是强酸弱碱盐。

所以选项C正确。

a<7时，即c
电离
（H+）大于1×10-7mol/L，溶质只能是强酸弱碱盐， PH值只能为a。

所以选项D不正确。

另外，估计出题人的原意是指单一溶液，所以不考虑混合溶液。

你也可以试试，如果考虑混合溶液，你还能做得出来吗？
高考题1：
如果是碱溶液，则c
电离（OH-）= c
溶液
（H+）=1.0×10-12mol/L，所以D正确。

如果是强碱弱酸溶液，则c
电离（OH-）= c
溶液
（OH-）=1.0×10-2 mol/L，所以
C正确。

从网上获得的高考改卷参考答案只选D，不选C。

显然哪怕是高考出题人，也有昏头的时候，这也给化学教学产生很大的不利影响，对这类题目的解法产生不小分岐。

另外本题也没有说明是否是单一溶液，但也只能以单一溶液解题。

高考题2：
由水电离出来的c（H+）=1.0×10-13mol/L，小于1.0×10-7mol/L，溶液可能是酸、碱或强碱弱酸盐，所以A正确。

高考评卷参考答案也是A，但参考评分标准有这样的解析：“水电离的C（H+）=1.0×10-13mol/L，说明水电离受到抑制。

”又给人坠入云雾中的感觉，因为如果是强碱弱酸盐溶液，水的电离是受到促进的。

2011年9月29日。