高考化学一轮复习第八章水溶液中的电离平衡第二讲水的电离和溶液的酸碱性课件新人教版

D．向水中加入少量 CH3COONH4固体，溶液呈中性，水的电离平衡不移动
【解析】选 A。向水中加入少量金属钠，和水电离的 H＋反应，故溶液中的 c(OH－)增大，水的电离被促进，平衡正向移动，故 A 正确；温度不变，水的 离子积常数不变，与溶液的酸碱性无关，向水中滴入少量 CH3COOH，平衡 逆向移动，Kw 不变，故 B 错误；向水中加入少量固体硫酸氢钠，硫酸氢钠在 水溶液中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，导致 c(H＋)增大，平衡逆向移 动，加入少量碳酸氢钠固体，溶解后碳酸氢根离子水解使水的电离平衡正向 进行，故 C 错误；向水中加入少量 CH3COONH4 固体，醋酸根离子和铵根离 子水解相互促进程度相同，溶液呈中性，水的电离平衡正向移动，故 D 错误。
【技法总结·提能】 1．Kw 要点剖析： (1)Kw 揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，H＋与 OH－共存，只是相 对含量不同而已。 (2)水的离子积 Kw 只与温度有关，温度越高，Kw 越大，所以使用 Kw 时，必须 指明温度，如不指明，则认为是 25 ℃。 (3)Kw 不仅适用于纯水，还适用于酸、碱及盐的稀溶液，且由水电离的 c 水(H＋) ＝c 水(OH－)。此时，水溶液中水的离子积常数不变。
_增__大__
_增__大__ _减__小__
Kw _增__大__ _不__变__ _不__变__
_不__变__
_不__变__ _不__变__
电离程度 _增__大__ _减__小__ _减__小__
_增__大__
_增__大__ _增__大__
3.水的离子积: (1)表达式。 Kw= _c_(_H_+_)_·__c_(_O_H_-)_;25 ℃时,Kw=_1_._0_×__1_0_-_14_。 (2)影响因素。 水的离子积Kw,只受_温__度__的影响,温度升高,Kw增__大___。 (3)适用范围。 Kw不仅适用于纯水,还可适用于稀的电解质水溶液。
命题角度2：水的电离曲线 【典例2】(2021·张掖模拟)水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是 () A．图中五点Kw间的关系B＞C＞A＝D＝E B．若从A点到D点，可采用在水中加入少量酸的方法 C．若处在B点时，将pH＝2的硫酸与pH＝12的KOH等体积混合后，溶液显碱性 D．若从A点到C点，可用温度不变时在水中加入适量NH4Cl固体的方法
3．(2021·北京海淀区模拟)25 ℃时，下列溶液中水的电离程度最小的是( ) A．0.01 mol·L－1醋酸溶液 B．0.01 mol·L－1 NH4Cl溶液 C．0.01 mol·L－1 NaHSO4溶液 D．0.01 mol·L－1 NaHCO3溶液
【解析】选C。根据酸或碱抑制水的电离，含有弱根离子的盐水解，促进水 的电离，则醋酸和NaHSO4均抑制水的电离，NH4Cl和NaHCO3均促进水的电 离，醋酸是弱酸，0.01 mol·L－1醋酸中氢离子浓度小于0.01 mol·L－1，NaHSO4 在水溶液中完全电离，0.01 mol·L－1 NaHSO4中氢离子浓度是0.01 mol·L－1， 氢离子浓度越大，抑制水电离程度越大，所以水电离程度最小的是NaHSO4 溶液。
【解析】选 D。升高温度，水的电离程度增大，c(H＋)增大，pH＜7，c(H＋)＝ c(OH－)，溶液显中性，故 A 错误；加入氨水，NH3·H2O OH－＋NH4＋ 碱 性增强，c(OH－)增大，故 B 错误；H2O H＋＋OH－，加入硫酸，氢离子浓 度增大，抑制水的电离，水电离出氢离子浓度减小，故 C 错误；水中加入少 量 NH4Cl 固体，NH4＋ 结合水电离出的 OH－，促进水的电离，使水电离出的 c(H＋)＞1×10－7 mol·L－1，故 D 正确。
命题点3：水的电离曲线(应用性考点) 4．(2021·台州模拟)T ℃下的溶液中，c(H＋)＝10－x mol·L－1，
c(OH－)＝10－y mol·L－1，x与y的关系如图所示。 下列说法不正确的是( ) A．T ℃时，水的离子积Kw 为 1×10－a B．若a＞14，则T＜25 C．T ℃时，若给pH＝1的盐酸微热，则盐酸的pH减小 D．T ℃时，pH＝a－2的苛性钠溶液与pH＝2的稀硫酸等体积混合，溶液的pH＝ 0.5a
A．升高温度，水的电离程度增大，c(H＋)增大，pH＜7，溶液显酸性 B．向水中加入少量氨水，平衡逆向移动，抑制水的电离，c(OH－)降低 C．向水中加入少量硫酸，c(H＋)增大，由水电离出的c(H＋)＞1× 10－7 mol·L－1 D．向水中加入少量NH4Cl固体，NH4＋ 结合水电离出的OH－，由水电离出的 c(H＋)＞1×10－7 mol·L－1
【解析】(1)常温下，Kw＝1×10－14，c(H＋)水＝c(OH－)水＝1×10－7 mol·L－1。 1 L水中含n(OH－)＝1×10－7 mol，n(H＋)＝1×10－7 mol，故10 L水中含OH－的 物质的量为1×10－6 mol，含H＋的个数为10－6 NA个。
(2)纯水中，c(H＋)一定与 c(OH－)相等，存在 H2O H＋＋OH－，所以 c(OH－) ＝2×10－7 mol·L－1。温度不变，Kw＝2×10－7×2×10－7＝4×10－14 不变，当 c(H＋)＝5×10－6 mol·L－1 时，c(OH－)＝45××1100－－164 mol·L－1＝8× 10－9 mol·L－1。由 H2O⇌H＋＋OH－知，由水电离出的 c(H＋)＝c(OH－)＝8× 10－9 mol·L－1。
2．外界条件对水的电离的影响： (1)抑制水的电离的方法。 ①外加酸或碱 ②降温 ③加入强酸的酸式盐(如NaHSO4) ④通入酸性气体(如CO2、SO2等)或碱性气体(如NH3) (2)促进水的电离的方法。 ①升温 ②加入活泼金属(如Na、K等) ③加入强酸弱碱盐或强碱弱酸盐
3．水电离出的c(H＋)或c(OH－)的定量计算：
【解析】选 D。ADE 都处于 25 ℃时，Kw 相等，B 点 c(H＋)和 c(OH－)都大于 C 点的 c(H＋)和 c(OH－)，并且 C 点的 c(H＋)和 c(OH－)大于 A 点 c(H＋)和 c(OH－)， c(H＋)和 c(OH－)越大，Kw 越大，故 B＞C＞A＝D＝E，故 A 正确；加酸， c(H＋)变大，c(OH－)变小，但温度不变，Kw 不变，故 B 正确；若处在 B 点时， Kw＝1×10－12，pH＝2 的硫酸中 c(H＋)＝10－2 mol·L－1，pH＝12 的 KOH 中 c(OH－)＝1 mol·L－1，等体积混合，KOH 过量，溶液显碱性，故 C 正确；若从 A 点到 C 点，c(H＋)变大，c(OH－)变大，Kw 增大，温度应升高，不能通过加 入氯化铵的方法来实现，故 D 错误。
【基本技能·小测】 1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)水的电离平衡常数与水的离子积相等。( )
提示：×。水的离子积与水的电离常数的关系是Kw＝K电离·c(H2O)≈ 55.6K电离。
(2)加水稀释醋酸溶液，溶液中所有离子浓度都减小。( )
提示：×。醋酸加水稀释后，H＋浓度减小，由于温度不变Kw不变，OH－浓度 增大。
命题点2：水电离的H＋或OH－浓度求算(综合性考点)
2．25 ℃时，浓度均为0.01 mol·L－1的氢氧化钠和盐酸溶液中由水电离的H＋浓
度之比是( )
A．无法确定
Hale Waihona Puke B．1∶1C．1012∶1
D．1∶1012
【解析】选B。氢氧化钠溶液中由水电离的H＋浓度等于溶液中H＋浓度，即氢 氧化钠溶液中由水电离的H＋浓度c(H＋)＝c（OKHw －） ＝100.0－114 mol·L－1＝ 10－12 mol·L－1，盐酸溶液中由水电离的H＋浓度等于溶液中OH－浓度，则 c(OH－)＝c（KHw＋） ＝100.0－114 mol·L－1＝10－12 mol·L－1，所以浓度均为 0.01 mol·L－1的氢氧化钠和盐酸溶液中由水电离的H＋浓度之比为 10－12 mol·L－1∶10－12 mol·L－1＝1∶1，故B正确。
pH＝5的NH4Cl溶液中,由水电离出的c(H＋)＝
10－5
mol·L－1,因部分OH－与部分
NH
结合使
4
溶液中的c(OH－)＝10－9 mol·L－1
溶液
计算原则 实例(25 ℃)
水解呈碱性 的盐溶 液
OH－全部来 自水的电离
pH＝12的Na2CO3溶液中,由水电离出的c(OH－)
＝10－2 mol·L－1,因部分H＋与部分 CO32结 合
2.影响水电离平衡的因素:
条件变化 升温 加酸 加碱 加活泼金 属 加醋酸钠 加氯化铵
移动方向 _右__移__ _左__移__ _左__移__
_右__移__
_右__移__ _右__移__
c(H+) _增__大__ _增__大__ _减__小__
_减__小__
_减__小__ _增__大__
c(OH-) _增__大__ _减__小__ _增__大__
(5)某温度下，纯水中c(H＋)＝2.0×10－7 mol·L－1，则此时c(OH－)＝5× 10－8 mol·L－1。( )
提示：×。纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝2×10－7 mol·L－1。
2．(1)25 ℃时，10 L水中含OH－的物质的量为________ mol，含H＋的个数为 ________个(设阿伏加德罗常数为NA)。 (2)某温度下，纯水中的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则此时c(OH－)＝ ________。若温度不变，滴入稀H2SO4使c(H＋)＝5×10－6 mol·L－1，则 c(OH－)＝________，由水电离出的c(H＋)为________。
溶液 中性溶液
计算原则
c(OH－)＝ c(H＋)
实例(25 ℃)
c(OH－)＝c(H＋) ＝10－7 mol·L－1
酸的溶液
OH－全部来 自水的电离
pH＝2的盐酸中c(H＋)＝10－2 mol·L－1,则c(OH－) ＝Kw/10－2＝1×10－12 (mol·L－1),即水电离出的 c(H＋)水＝c(OH－)水＝10－12 mol·L－1
使溶液中的c(H＋)＝10－12 mol·L－1
【题组训练·技能通关】
命题点1：外界条件对水电离的影响(基础性考点)
1．(2021·泰安模拟)室温下，水的电离达到平衡：H2O 述正确的是( )
H＋＋OH－。下列叙
A．向水中加入少量金属Na，平衡正向移动，c(OH－)增大
B．向水中加入少量 CH3COOH，平衡逆向移动，Kw变小 C．向水中加入少量 NaHSO4或 NaHCO3固体，平衡均正向移动，水的电离程 度增大
溶液
计算原则 实例(25 ℃)
碱的溶液
H＋全部来 自水的电 离
pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 mol·L－1,则 c(H＋)＝Kw/10－2＝1×10－12 (mol·L－1),即水电 离出的c(OH－)水＝c(H＋)水＝10－12 mol·L－1
水解呈酸 性的盐溶 液
H＋全部来 自水的电 离
(3)25 ℃时 CH3COONa 溶液的 Kw 大于 100 ℃时 NaOH 溶液的 Kw。( ) 提示：×。Kw只与温度有关，温度越高Kw越大。
(4)任何水溶液中均存在 H＋和 OH－，且水电离出的 c(H＋)和 c(OH－)相等。( )
提示：√。不管温度变化还是加入促进或抑制水的电离的物质，水自身电离 的c(H＋)和c(OH－)相等。
第二讲 水的电离和溶液的酸碱性
考点一 水的电离(全国卷5年1考 命题指数★★★)
【必备知识·自我排查】
1.水的电离:
水是一种极弱的电解质,电离方程式为H2O+H2O
H3O++OH-,简写为
c(H＋) c(OH－)
_H_2_O______H_++_O_H_-_,水的电离常数K电离=____c_H__2O________。
答案：(1)10－6 10－6NA (2)2×10－7 mol·L－1 8×10－9 mol·L－1 8×10－9 mol·L－1
【关键能力·层级突破】 命题角度1：外界条件对水电离的影响 【典例1】(2021·北京丰台区模拟)室温时纯水中存在电离平衡：H2O
H＋＋OH－。下列叙述正确的是( )