高考化学一轮复习第9章水溶液中的离子平衡第2节水的电离和溶液的酸碱性学案

水的电离和溶液的酸碱性

明考纲

析考情

考点

水的电离

1．电离方程式

水是一种极弱的电解质，电离方程式为2H 2H

3O ＋

＋OH －

，简写为H 2

＋

＋OH －

。

2．水的离子积常数

K w ＝c (H ＋)·c (OH －)。

(1)室温下：K w ＝1×10

－14

。

(2)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)适用范围：K w 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 (4)K w 揭示了在任何水溶液中均存在H ＋

和OH －

，只要温度不变，K w 不变。 3．关于纯水的几个重要数据

4．影响水的电离平衡的因素和影响K w 的因素

(1)加热，促进水的电离，K w增大。

(2)加入酸或碱，抑制水的电离，K w不变。

(3)①加入强酸强碱的正盐，不影响水的电离。

②加入强酸的酸式盐，抑制水的电离。

③加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3、NH4Cl)，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。

易错警示(1)任何情况下水电离产生的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。

(2)水的离子积常数适用于任何酸、碱、盐的稀溶液。即K w＝c(H＋)·c(OH－)中的c(H＋)、c(OH－)分别是溶液中H＋、OH－的总浓度，不一定是水电离出的c(H＋)和c(OH－)。

(3)水中加酸或碱对水的电离均有抑制作用，因此，室温下，若由水电离出的c(H ＋)<1×10－7mol·L－1，该溶液可能显酸性，也可能显碱性。

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)将纯水加热到100 ℃，水的电离平衡右移，K w变大，pH不变，水仍呈中性。( )

(2)向纯水中加入少量NaHSO4固体，c(H＋)增大，K w不变。( )

(3)向纯水中加入少量醋酸钠或盐酸，均可抑制水的电离，K w不变。( )

(4)向纯水中加入少量(NH4)2SO4固体，c(H＋)减小，K w不变，影响水的电离平衡。( )

(5)由水电离出的c(H＋)＝10－14mol·L－1的溶液中，Ca2＋、NH＋4、Cl－、SiO2－3可以大量共存。( )

(6)c(H＋)/c(OH－)＝1012溶液中：NH＋4、Cl－、ClO－、NO－3可以大量共存。( )

提示(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×

题组一水的电离平衡及影响因素

1.[2015·哈尔滨模拟]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( )

①稀硫酸②金属钠③氨气④FeCl3固体⑤NaClO固体⑥将水加热煮沸

A．②⑤ B．①④

C．③④⑥ D．④

答案 A

解析稀硫酸、氨气抑制水的电离，金属钠、FeCl3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，将水加热煮沸，水仍呈中性。

2．[2015·上海闵行区模拟]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T1>T2

B．图中五点K w间的关系：B>C>A＝D＝E

C．曲线a、b均代表纯水的电离情况

D．若处在B点时，将pH＝2的硫酸溶液与pH＝12的KOH溶液等体积混合后，溶液显碱性

答案 C

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T1>T2，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，温度相同时K w相同，温度升高，促进水的电离，K w增大，则B>A＝D＝E，由C点c(OH－)×c(H ＋)可知，C点的K

A点，则B>C>A＝D＝E，故B正确；由E和D点c(H＋)≠c(OH－)可知w大于

其不是纯水的电离，故C错误；B点时，K w＝1×10－12，pH＝2的硫酸中c(H＋)＝0.01 mol·L －1，与pH＝12的KOH溶液中c(OH－)＝1 mol·L－1，等体积混合后，溶液显碱性，故D正确。

题组二水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算

3.[2015·海口模拟]25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是( )

A．1∶10∶1010∶109 B．1∶5∶5×109∶5×108

C．1∶20∶1010∶109 D．1∶10∶104∶109

答案 A

解析本题考查酸、碱、盐对水的电离的影响及K w与溶液中c(H＋)、c(OH－)之间的换算。

①pH＝0的H2SO4溶液中c(H＋)＝1 mol·L－1，c(OH－)＝10－14mol·L－1，H2SO4溶液抑制H2O 的电离，则由H2O电离出的c(H＋)＝10－14mol·L－1；②0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中c(OH

－)＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝10－13mol·L－1，Ba(OH)

2溶液抑制H2O的电离，则由H2O电离出的c(H＋)＝10－13mol·L－1；③pH＝10的Na2S溶液促进H2O的电离，由H2O电离出的c(H＋)