2020年高考化学一轮复习：水的电离和溶液的酸碱性

第2讲水的电离和溶液的酸碱性【2020备考】最新考纲：1•了解水的电离和水的离子积常数。

2•了解溶液pH的定义。

3•了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。

核心素养：1.变化观念与平衡思想：认识水的电离有一定限度，是可以调控的。

能多角度、动态地分析水的电离，运用平衡移动原理解决实际问题。

2•科学探究与创新意识：能发现和提出酸碱中和滴定中有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解，进行误差分析。

考点一水的电离（频数：难度：）呂师裸堂爭人疏蛙！夯竝丙本名师课堂导语水的电离主要结合盐类的水解反应进行考查，主要角度有：（1）水的电离影响因素；（2）水的离子积常数的理解与应用。

1. 水的电离X- 丄水是极弱的电解质，水的电离方程式为H?0 +出0 一出0 + 0H -或■■+ —也0 H +0H 。

I名师课堂实录I任何情况下水电离产生的c（H +）、c（OH-）总是相等的。

2. 水的离子积常数室温下.^=1 x ID "只与温度肓关,升i而吐度.瓦噌人&不仅适川于纯水.也适用干關的电解质水祈謳艮揭示r在任何水溶酒中冏存在HJ OH P M鑒温度不变.氐不变I名师课堂实录I水的离子积常数K w= c(H +) c(OH―),其实质是水溶液中的H +和OH —浓度的乘积，不一定是水电离出的H +和OH-浓度的乘积，所以与其说K w是水的离子积常数，不如说是水溶液中的H +和OH-的离子积常数。

即K w不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。

3. 影响水电离平衡的因素(1) 升高温度，水的电离程度增大，K w增大。

⑵加入酸或碱，水的电离程度减小，K w不变。

⑶加入可水解的盐(如FeCb、Na2CO3)，水的电离程度增大,K w不变。

4.填写外界条件对水电离平衡的具体影响'、体系变化条件f 平衡移动方向K w水的电离程度c(OH 一)c(H+)HCl逆不变减小减小增大NaOH逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4CI正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其他：如加入Na正不变增大增大减小I名师课堂实录I水属于弱电解质，遵循弱电解质电离平衡原理，水的电离是动态平衡，也遵循勒夏特列原理。

［速查速测］1. （易混点排查）正确的打“V”，错误的打“X”⑴在蒸馏水中滴加浓H2SO4, K w不变（X ）⑵NaCI溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同（X）⑶室温下，0.1 mol L一1的HCI溶液与0.1 mol L一1的NaOH溶液中水的电离程度相同（V）（4）25 C和60 C的水的pH，前者大于后者，但都显中性（V）⑸室温下，pH值相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液，水的电离程度后者大（V）2. （教材改编题）25 C时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④（NH4）2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是（）A. ④〉③ > ②〉①B.②〉③ > ① > ④C.④〉①'②〉③D.③ > ②辽>④答案C3. （思维探究题）甲同学认为，在水中加入H2SO4，水的电离平衡向左移动，解释是加入H2SO4后c（H +）增大，平衡左移。

乙同学认为，加入H2SO4后，水的电离平衡向右移动，解释为加入H2SO4后，c（H+）浓度增大，H +与OH「中和，平衡右移。

你认为哪种说法正确？并说明原因。

水的电离平衡移动后，溶液中c（H+） c（OH一）是增大还是减小？答案甲正确，温度不变，K w是常数，加入H2SO4, c（H十）增大，c（H +） c（OH「）>K w，平衡左移。

c（H+） c（OH一）不变，因为K w仅与温度有关，温度不变，则K w不变，与外加酸、碱、盐无关。

邇组诊断丨扣点专练屈法悟道［A组基础知识巩固］1. （2019泉州模拟）某温度下，向c（H +）= 1X10_6 mol L_1的蒸馏水中加入NaHSO4 晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H十)=1X 10_2 mol L一1。

下列对该溶液的叙述不正确的是()A. 该温度高于25 °CB. 由水电离出来的H +的浓度为1X1。

—10 mol L"C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 —)减小解析该温度下蒸馏水中c(H + )= 1X 10-6 mol L—1，大于25 C时纯水中c(H +), 故温度高于25 C，A项正确；此温度下K w = 1X10-12,故该NaHSO4溶液中121X 10-1210 1c(OH-)= 2= 1X 10-10 (mol L-1)，由水电离出的c(H +)与溶液中的c(OH-) 1X 10-B项正确；加入NaHSO4后，NaHSO4电离出的H +抑制了水的电离，C项相等,正确；加水稀释时，c(H +)减小，而K w不变，故c(OH-)增大，D项错误。

答案D2. (2018双鸭山模拟)在25 C时，某稀溶液中由水电离产生的H +浓度为1X10-13 mol L - J下列有关该溶液的叙述，正确的是()A. 该溶液可能呈酸性B. 该溶液一定呈碱性C. 该溶液的pH 一定是1D. 该溶液的pH不可能为13解析在25 C时，某稀溶液中由水电离产生的c(H + )为1X10-13 mol L-1<1 X10-7 mol L-1，说明溶液中的溶质抑制水的电离，溶质为酸或碱，溶液可能呈酸性或碱性，A正确，B错误；如果该溶液呈酸性，则溶液的pH = 1,如果该溶液呈碱性，则溶液的pH= 13，C、D错误。

答案A3. 在不同温度下，水溶液中c(H十)与c(OH-)的关系如图所示。

下列有关说法中正确的是()c{H3/mo] • L-1A. 若从a点到c点，可采用在水中加入酸的方法B. b点对应的醋酸中由水电离出的c(H +) = 10「6 mol L一1C. c点对应溶液的K w大于d点对应溶液的K wD. T °C时，0.05 mol L- Ba(0H)2溶液的pH= 11解析a点对应的c(H +)和c(OH _)相等，c点对应的c(H+)和c(OH_)也相等，溶液一定呈中性，从a点到c点，可以采用升温的方法，A错误；K w只与温度有关，14同温度下不同酸碱性溶液的K w相同，a点和b点的K w都是10_ ，c点和d点的K w都是10_12，酸和碱溶液都会抑制水的电离，酸溶液中由水电离出的c水(H +) 与溶液中的c(OH_)相等，即b点时c水(H+)= c(OH_) = 10_8 mol L-1，B、C均12 1 11 1 错误；T C 时，K w= 10_ ，0.05 mol L _ Ba(OH)2 溶液中c(H + )= 10_ mol L _，pH = 11，D 正确。

答案D【方法技巧】室温下水电离的c(H+)或c(OH_)的计算(1) 中性溶液c(OH_)= c(H +) = 10_7 mol L_1c (H + )= c 酸(H + )+ c水(H + )(2) 酸溶液c (OH_)= c水(OH_)= c水(H + )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。

c (OH_)= c碱(OH_)+ c水(OH_)(3) 碱溶液c (H + )= c水(H + )= c水(OH_)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I | C (H + )= c K ( H + ) 酸性c ( OH )盘中性：c ( H + )= c *( H + )= c (OH — )= c 水 (OH -)水解呈酸性或碱性的盐溶液中，H +和OH —均来源于水的电离。

[B 组考试能力过关]4.(上海卷)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是 ( )A.NaHSO 4溶液 B. KF 溶液 C. KAl(SO 4)2溶液D.Nal 溶液解析 NaHSO 4在溶液中电离出H +,抑制水的电离；KF 在水溶液中电离出的 F3—结合水电离出的H +生成弱酸HF 而发生水解；KAl(SO 4)2在溶液中电离出的Al+与水电离出的OH —结合生成Al(OH) 3而发生水解，所以 厂和Al 3+均促进水的 电离；HI 是强酸，厂不水解，对水的电离平衡不影响。

答案 D 5.(四川卷)25 C 时等体积的①pH = 0的H 2SO 4溶液，②0.05 mol •"的Ba(OH )2溶 液，③pH = 10的Na 2S 溶液，④pH = 5的NH 4NO 3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 : 5X 109 : 5X 109 10 94 9 C.1 : 20 : 1010: 109D.1 : 10 : 104: 109解析 设溶液的体积为1 L 。

①中pH = 0的H 2SQ 中c(H +) = 1.0 mol L-"1，c(OH14114-)=1.0X 10- mol L -，水电离的物质的量为 1.0X 10- mol ;②中 c(OH -) = 0.1(4)盐溶液| c (OH ~)= c 水 (0H ~) 碱性c ( H +)=c^mol L-1, c(H + )= 1.0X 10-13mol L-1,水电离的物质的量为 1.0X 10- 13mol;③中c(OH-)= 1.0X 10-4mol L-1，水电离的物质的量为 1.0X 10-4mol;④中c(H +)=5 1 51.0X 10-mol L-，水电离的物质的量为 1.0X 10-mol。

故①②③④中水电离的d A A Q A C物质的量之比为 1.0X 10-mol : 1.0X 10-mol : 1.0X 10-mol : 1.0X 10-mol=1 ：10 ：1010 : 109，A 项正确答案A6. (广东卷)一定温度下，水溶液中才和OH-的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是()h LOx nr- tCOH )/md-L 1A. 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1.0X 10_13C. 该温度下，加入FeCb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A项，升高温度，促进水的电离平衡，则c(H +)和c(OH -)都同等程度地变大，若由c向b变化，则c(H +)增大，c(OH一)将变小，错误；B项，根据b点对应的c(H + )和c(OH-)都为1.0X10-7mol L-1，所以该温度下，水的离子积常数K w= 1.0X 10-7X 1.0X 10-7= 1.0X 10-14，错误;C 项，加入FeCb发生水解反应：3 _____ -Fe+ + 3H2O —Fe(OH)3+ 3H +,破坏水的电离平衡，c(H+)增大、K w不变，c(OH-)变小，则可能引起由b向a变化，正确；D项，c点对应的溶液呈碱性，稀释溶液，c(OH -)变小，K w不变，c(H+)增大，故可引起由c向b的变化，而不是向d 变化，错误。