專題38 水的電離及影響因素

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1、專題38 水的電離及影響因素 【基礎(chǔ)回顧】 一、水的電離及離子積常數(shù) 1、水的電離平衡：水是極弱的電解質(zhì)，能發(fā)生自電離： 簡寫為 （正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）其電離平衡常數(shù)： 2、水的離子積常數(shù)：Kw=c(H+)c(OH-) 　　25℃時(shí) Kw =1.010-14mol2?L-2，水的離子積與溫度有關(guān)，溫度升高Kw增大。 　　如100℃時(shí)Kw=1.010-12mol2?L-2. 3、無論是純水還是酸、堿，鹽等電解質(zhì)的稀溶液，水的離子積為該溫度下的Kw。 二、影響水的電離平衡的因素 1、酸和堿：酸或堿的加入都會電離出 H+或OH-，均使水的電離逆向移動，

2、從而抑制水的電離。 2、溫度：由于水的電離吸熱，若升高溫度，將促進(jìn)水的電離， [H+]與[OH-]同時(shí)同等程度的增加，pH變小，但[H+]與[OH-]始終相等，故仍呈中性。 3、能水解的鹽：不管水解后溶液呈什么性，均促進(jìn)水的電離，使水的電離程度增大。 4、其它因素：如向水中加入活潑金屬，由于活潑金屬與水電離出來的 H+直接作用，使[H+]減少，因而促進(jìn)了水的電離平衡正向移動。 【特別提醒】 　　溶液中的c(H+)和水電離出來的c(H+)是不同的：①常溫下水電離出的c(H+)=110-7mol/L，若某溶液中水電離出的c(H+)＜110-7mol/L，則可判斷出該溶液中

3、加入酸或堿抑制了水的電離；若某溶液中水電離出的c(H+)＞110-7mol/L，則可判斷出該溶液中加入可以水解的鹽或活潑金屬促進(jìn)了水的電離。②常溫下溶液中的c(H+)＞110-7mol/L，說明該溶液是酸溶液或水解顯酸性的鹽溶液；c(H+)＜110-7mol/L，說明是堿溶液或水解顯堿性的鹽溶液。 【技能方法】 　　水電離的影響因素以及產(chǎn)生c(H+)和c(OH-)的計(jì)算 1、注意區(qū)分溶液組成和性質(zhì)的關(guān)系：酸性溶液不一定是酸溶液，堿性溶液不一定是堿溶液。 2、溫度相同、pH相同的溶液對水的電離程度影響并不一定相同。如PH=3的鹽酸和NH4Cl溶液，前者抑制水的電離，后

4、者反而促進(jìn)水的電離；pH=10的NaOH溶液和CH3COONa 3、常溫時(shí)，由水電離產(chǎn)生的c（H+）＜10-7mol/L的溶液，因水的電離受到抑制，可能是酸性溶液也可能是堿性溶液。 4、水的電離的影響因素只有三種，促進(jìn)（有能水解的離子）、不影響（強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽）、抑制（加入酸或者堿、強(qiáng)酸的酸式鹽） 【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】 1．25℃時(shí)，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液：①NaCl　?、贜aOH　　③H2SO4　?、?NH4)2SO4，其中水的電離程度按由大到小順序排列的一組是（　?。? 　A．④＞③＞②＞①　　B．②＞③＞①＞④ 　C．④＞①＞②＞③　　D．③＞②＞①＞④ 【答案】C

5、 【解析】從四種物質(zhì)分析可知②NaOH、③H2SO4抑制水的電離，①NaCl不影響水的電離平衡，④(NH4)2SO4促進(jìn)水的電離，在②③中H2SO4為二元強(qiáng)酸、產(chǎn)生的c(H＋)大于NaOH產(chǎn)生的c(OH-)，抑制程度更大，故順序?yàn)?由大→小)④＞①＞②＞③。 2．下列操作會促進(jìn)H2O的電離，且使溶液pH＞7的是（　?。? 　A．將純水加熱到90 ℃　　　　　B．向水中加少量NaOH溶液 　C．向水中加少量Na2CO3溶液　　D．向水中加少量FeCl3溶液 【答案】C 【解析】 　　將純水加熱到90℃，水的電離程度增大，c(H＋)＝c(OH-)>10-7mol?L-1，pH＜7，A

6、錯；向水中加少量NaOH溶液，水中c(OH-)增大，pH＞7，但水的電離平衡向逆方向移動，即水的電離受到抑制，B錯；向水中加少量Na2CO3溶液，與H＋結(jié)合，水中c(H＋)減小，水的電離平衡向正方向移動，c(OH-)增大，c(OH-)>c(H＋)，pH＞7，C對；向水中加少量FeCl3溶液，F(xiàn)e3＋與OH－結(jié)合為弱電解質(zhì)Fe(OH)3，水中c(OH－)減小，水的電離平衡向正方向移動，c(H＋)增大，c(H＋)>c(OH-)，pH＜7，D錯。 3．室溫下，水的電離達(dá)到平衡：。下列敘述正確的是（　?。? 　A．將水加熱，平衡向正反應(yīng)方向移動，Kw不變 　B．向水中加入少量鹽酸，平衡向逆反應(yīng)

7、方向移動，c（H+）增大 　C．向水中加入少量NaOH固體，平衡向逆反應(yīng)方向移動，c（OH-）降低 　D．向水中加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應(yīng)方向移動，c（OH-）=c（H+） 【答案】B 【解析】 　　試題分析：影響水電離平衡的因素主要有：升溫促進(jìn)電離；加酸、堿抑制電離；加入能水解的鹽促進(jìn)電離；一定溫度下水的離子積為定值；A、將水加熱，平衡向正反應(yīng)方向移動，促進(jìn)水的電離，KW增大，錯誤；B、向水中加入少量鹽酸，平衡向逆反應(yīng)方向移動，c（H+）增大，正確；C、向水中加入少量NaOH固體，平衡向逆反應(yīng)方向移動，但溶液中c（OH-）增大，錯誤；D、向水中加入少量CH3COON

8、a固體，醋酸根離子水解，平衡向正反應(yīng)方向移動，c（OH-）＞c（H+），錯誤。 考點(diǎn)：考查了影響水電離平衡的因素。 4．25 ℃時(shí)，KW＝110-14，100 ℃時(shí)，KW＝110-12，這說明(雙選) （　?。? 　A．100 ℃時(shí)水的電離程度較大　　B．100 ℃時(shí)水的酸性增強(qiáng) 　C．KW與溫度無直接關(guān)系　　　　　D．水的電離是一個吸熱過程 【答案】AD 【解析】由題意可知，溫度升高，KW增大，即c(H＋)?c(OH-)增大，說明水的電離平衡H2OH＋＋OH-向右移動，水的電離程度增大，故水的電離是一個吸熱過程。故正確答案為AD。 5．【內(nèi)蒙古巴市一中2015屆高三上

9、學(xué)期期中考試】已知常溫下的醋酸銨溶液呈中性，下列敘述正確的是（　?。? 　A．醋酸銨溶液中水的電離程度與純水相同 　B．由醋酸銨溶液呈中性可推知NH4HCO3溶液pH＜7 　C．1mol/L醋酸銨溶液中c（CH3COO-）＜1mol/L 　D．在99mL的醋酸銨溶液中加入1mLpH=2的鹽酸，所得溶液pH=4 【答案】C 【解析】 　　試題分析：A、醋酸銨溶液中，醋酸根離子、銨根離子的存在對水的電離都有影響，促進(jìn)水的電離，只是二者的水解程度相同，所以溶液呈中性，與純水的電離程度不同，錯誤；B、醋酸的酸性比碳酸的書寫強(qiáng)，所以碳酸氫銨的溶液中碳酸氫根離子的水解程度大于醋酸根離子的水解程

10、度，所以碳酸氫銨的溶液呈堿性，pH＞7，錯誤；C、1mol/L醋酸銨溶液中，醋酸根離子的水解使醋酸根離子的濃度小于1mol/L，正確；D、醋酸銨溶液中加入少量的鹽酸，生成氯化銨和醋酸，若醋酸不電離，則所得溶液的pH=4，而醋酸會微弱電離，所以溶液的pH<4，錯誤，答案選C。 考點(diǎn)：考查鹽的水解，弱電解質(zhì)的電離，溶液酸堿性的判斷 【能力提升】 1．能影響水的電離平衡，最終使水電離的離子在溶液中表現(xiàn)為c(OH-)＜c(H＋)的操作是（　?。? 　A．向水中投入一小塊金屬鈉　　B．將水加熱煮沸 　C．向水中通入二氧化碳?xì)怏w　　D．向水中加醋酸鈉晶體 【答案】C 【解析】 　　試

11、題分析：A.加入金屬鈉，和水電離出的氫離子反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫離子濃度降低，使水的電離向右移動，堿性增強(qiáng)，c(H+)＜c(OH-)，A項(xiàng)錯誤；B.將水加熱煮沸，溶液中的c(H+)=c(OH-)，B項(xiàng)錯誤；C.向水中通入CO2后，CO2與水結(jié)合產(chǎn)生碳酸，碳酸電離產(chǎn)生H+，使得c(H+)＞c(OH-)，C項(xiàng)正確；D.向水中加入醋酸鈉晶體，CH3COO-與水電離出的H+反應(yīng)生成CH3COOH ，導(dǎo)致水的電離平衡向右移動，堿性增強(qiáng)，c(H+)＜c(OH-)，D項(xiàng)錯誤；答案選C。 考點(diǎn)：考查電離平衡及溶液的酸堿性。 2．下列實(shí)驗(yàn)過程中，溶液的pH大于7的是（　?。? 　A．向NaCl溶液中

12、滴加醋酸　　 　B．向KNO3溶液中滴加稀H2SO4 　C．向稀HCl溶液中滴加稀HNO3 　D．向NaOH溶液中滴加Na2CO3溶液 【答案】D 【解析】 　　試題分析：A．向NaCl溶液中滴加醋酸，溶液顯酸性，pH小于7，A錯誤；B．向KNO3溶液中滴加稀H2SO4溶液顯酸性，pH小于7，B錯誤；C．向稀HCl溶液中滴加稀HNO3溶液顯酸性，pH小于7，C錯誤；D．向NaOH溶液中滴加Na2CO3溶液，溶液顯堿性，pH大于7，D正確，答案選D。 考點(diǎn)：考查溶液酸堿性判斷 3．25℃時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：；ΔH＞0，下列敘述正確的是（ ） 　A．向水中加入稀氨水，平衡逆

13、向移動，c(OH-)降低 　B．向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H+)增大，Kw不變 　C．向水中加入少量鹽酸，平衡逆向移動，c(OH-)增大 　D．將水加熱，Kw增大，pH不變，呈中性 【答案】B 【解析】 試題分析：A．向水中加入稀氨水，由于氨水在溶液中存在電離平衡：，電離產(chǎn)生的OH-使溶液中c(OH-)，水的電離平衡逆向移動，c(OH-)升高，錯誤； B．向水中加入少量固體硫酸氫鈉，鹽電離產(chǎn)生的H+使溶液中c(H+)增大，溫度不變，所以Kw不變，正確；C．向水中加入少量HCl，電離產(chǎn)生的H+，使水的電離平衡逆移動，c(H+)降低，但是平衡移動的趨勢是微弱的，溶液中酸電離產(chǎn)生的

14、離子濃度增大的趨勢大于平衡移動使離子濃度減小的趨勢，所以c(H+)增大，c(OH-)減小，錯誤；D．將水加熱，Kw增大，c(H+)增大，pH減小，溶液仍然呈中性，錯誤。 考點(diǎn)：考查外界條件對平衡移動、離子濃度的變化、Kw的改變的影響的知識。 4．下列操作中，能使電離平衡向右移動且溶液呈酸性的是（　?。? 　A．向水中加入NaHSO4溶液 　B．向水中加入Al2(SO4)3溶液 　C．向水中加入Na2CO3溶液 　D．將水加熱到100℃，使pH＝6 【答案】B 【解析】 　　試題分析：A、加入硫酸氫鈉，則電離產(chǎn)生的氫離子，使水中氫離子濃度增大，平衡逆向移動，錯誤；B、向水中加

15、入硫酸鋁溶液，則鋁離子水解，結(jié)合水電離產(chǎn)生的氫氧根離子，使氫氧根離子濃度減小，水的電離平衡正向移動，氫離子濃度，溶液為酸性，正確；C、碳酸鈉電離產(chǎn)生的碳酸根離子水解，是水的電離平衡正向移動，但碳酸根離子結(jié)合水電離產(chǎn)生的氫離子，導(dǎo)致氫氧根離子濃度增大，溶液呈堿性，錯誤；D、將水加熱到100℃，水的電離平衡正向移動，但氫離子與氫氧根離子濃度仍相等，所以水為中性，錯誤，答案選B。 考點(diǎn)：考查外界條件對水電離平衡的影響，溶液酸堿性的判斷 5．下列選項(xiàng)中的數(shù)值前者小于后者的是（　?。? 　A．25℃和l00℃時(shí)H2O的KW 　B．同溫同濃度的KHCO3溶液和NH4HCO3，溶液中的c(HCO3

16、-) 　C．同溫同濃度的NaHCO3溶液和CH3COONa溶液的pH 　D．中和25mL0.1mol／L NaOH溶液所需CH3COOH和HCl的物質(zhì)的量 【答案】A 【解析】 　　試題分析：A．水的KW隨著溫度的升高而增大，25℃H2O的KW比l00℃時(shí)的小；B．HCO3-水解顯堿性，NH4+水解顯酸性，對HCO3—的水解起到促進(jìn)作用，而K+對HCO3—的水解無影響，因此同溫同濃度的KHCO3溶液中的c(HCO3-)比NH4HCO3大；C．醋酸的酸性比碳酸強(qiáng)，根據(jù)越弱越水解，同溫同濃度的NaHCO3溶液的pH比CH3COONa溶液的大；D．中和25mL0．1mol／LNaOH溶液所

17、需CH3COOH和HCl的物質(zhì)的量相等。 考點(diǎn)：考查了鹽類的水解的相關(guān)知識。 【終極闖關(guān)】 1．25℃時(shí)在五份蒸餾水中分別加入適量的下列物質(zhì)，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示： 加入物質(zhì)后水的電離程度由大到小排列順序正確的是（　?。? 　A．α3＞α1＞α5＞α2＞α4　　B．α4＞α2＞α5＞α1＞α3 　C．α4＞α2＞α5＞α3＞α1　　D．α1＞α3＞α5＞α2＞α4 【答案】C 【解析】 　　試題分析：在水中存在電離平衡：，加酸加堿都會抑制水的電離，而加入易水解的鹽則促進(jìn)水的電離，根據(jù)題目所給出的pH值得數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出各溶液中由水電離的c(H+)，加入鹽酸PH=3

18、，則由水電離的c(H+)=10-11mol/L；加入FeCl3使PH=4，則由水電離的c(H+)=10-4mol/L；加入NaOH使pH=10，則由水電離的c(H+)=10-10mol/L；加入HCOONa使PH=11，則由水電離的c(H+)=10-3mol/L；加入C2H5OH，不影響水的電離，則由水電離的c(H+)=10-7mol/L；由此可知水的電離程度由大到小的順序?yàn)棣?＞α2＞α5＞α3＞α1，選C。 考點(diǎn)：水的電離的影響因素及水的離子積。 2．25 ℃時(shí)，關(guān)于①O.l mol?L-1的NH4Cl溶液②0.1 mol?L-1的NaOH溶液，下列敘述正確的是（　?。? 　A．若

19、向①中加適量水，溶液中的值減小 　B．若向②中加適量水，水的電離平衡正向移動 　C．若將①和②均稀釋100倍，①的pH變化更大 　D．若將①和②混合，所得溶液的pH=7，則溶液中的c(NH3?H2O)＞c(Na+) 【答案】B 【解析】 　　試題分析：A.NH4Cl屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，水解溶液顯酸性，向氯化銨中加水，水解程度增大，的數(shù)目減少，而Cl-數(shù)目不變，所以溶液中，的值增大，A項(xiàng)錯誤；B.NaOH屬于強(qiáng)堿，抑制水的電離，向NaOH溶液中加入適量水，濃度降低，對水的抑制程度減小，所以水的電離平衡正向移動，B項(xiàng)正確；C.將NH4Cl溶液稀釋100倍，對鹽溶液而言，越稀越水解，pH變化

20、小于2，對于NaOH溶液，稀釋100倍，pH變化2，所以NaOH的pH值變化更大，C項(xiàng)錯誤；D. 將①和②混合，若恰好反應(yīng)，則生成等物質(zhì)的量的NaCl和NH3? H2O，實(shí)際上所得溶液的pH=7，說明NH4Cl 有剩余，則c(NH3?H2O)＜c(Na+)，D項(xiàng)錯誤；選B。 考點(diǎn)：考查鹽類水解的應(yīng)用，pH值的相關(guān)計(jì)算。 3．某溫度下，向一定體積0．1mol/LHCl溶液中逐滴加入等濃度的氨水溶液，溶液中pOH[pOH=-lgc(OH-）]與pH的變化關(guān)系如圖所示，則下列說法錯誤的是（　?。? 　A．Q點(diǎn)消耗氨水溶液的體積等于HCl溶液的體積 　B．M點(diǎn)所示溶液導(dǎo)電能力弱于Q點(diǎn)

21、　C．M點(diǎn)和N點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同 　D．N點(diǎn)所示溶液中c(NH4+）＞c(OH-） 【答案】AB 【解析】 　　試題分析：在Q點(diǎn)pOH＝pH，則溶液為中性，若氨水和鹽酸的體積相等，則恰好反應(yīng)，生成NH4Cl，而氯NH4Cl水解使得溶液顯酸性，與圖像不一致，故A錯，選A；M點(diǎn)溶液是鹽酸與NH4Cl的混合液，Q點(diǎn)是NH4Cl溶液，由于M點(diǎn)溶液體積較小，離子總濃度較大，導(dǎo)電能力較強(qiáng)，B錯，選B； M點(diǎn)的c(H+）與N點(diǎn)的c(OH-）相等，對水的電離程度抑制程度相同，故兩點(diǎn)水電離程度相同，C對，不選；N點(diǎn)是NH4Cl與NH3? H2O的混合液，c(NH4+）＞c(OH-)，D對，不選

22、。 考點(diǎn)：化學(xué)圖像的分析、酸堿中和時(shí)溶液中離子濃度變化分析。 4．水的電離平衡曲線如圖所示，下列說法不正確的是（　?。? 　A．圖中五點(diǎn)Kw間的關(guān)系：B＞C＞A＝D＝E 　B．若從A點(diǎn)到D點(diǎn)，可采用在水中加入少量酸的方法 　C．若從A點(diǎn)到C點(diǎn)，在溫度不變時(shí)向水中加入適量NH4Cl固體 　D．若處在B點(diǎn)時(shí)，將pH＝2的硫酸與pH＝10的KOH溶液等體積混合后，溶液顯中性 【答案】C 【解析】 　　試題分析：A．Kw只與溫度有關(guān)，溫度越高Kw越大，溫度相同，Kw相等，Kw間的關(guān)系：B＞C＞A＝D＝E，A正確；B．從A點(diǎn)到D點(diǎn)，c(H+)增大，溶液酸性增強(qiáng)，可采用在水中加入少量酸

23、的方法，B正確；C．A點(diǎn)到C點(diǎn)，c(H+)= c(OH-)＞10-7mol/L，因此溶液溫度逐漸升高，C錯誤；D．若處在B點(diǎn)時(shí)，Kw=10-12， pH（酸）+pH（堿）＝12的硫酸與KOH溶液等體積混合溶液顯中性，D正確。本題選不正確的，故選C。 考點(diǎn)：考查了水的電離平衡及其影響因素的相關(guān)知識。 5．【2010全國卷1】下列敘述正確的是（　?。? 　A．在醋酸溶液的pH=a，將此溶液稀釋1倍后，溶液的pH=b，則a＞b 　B．在滴有酚酞溶液的 氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好無色，則此時(shí)溶液的pH＜7 　C．1.010-3mol/L鹽酸的pH=3.0，1.010-8mol/L鹽酸的pH=8.0 　D．若1mLpH=1的鹽酸與100mL 溶液混合后，溶液的pH=7則 溶液的pH=11 【答案】D 【解析】 　　A若是稀醋酸溶液稀釋則C(H+)減小，pH增大，b＞a，故A錯誤；B酚酞的變色范圍是pH=8.0～10.0（無色→紅色），現(xiàn)在使紅色褪去，pH不一定小于7，可能在7~8之間，故B錯誤；C常溫下酸的pH不可能大于7，只能無限的接近7；D正確，直接代入計(jì)算可得是正確，也可用更一般的式子：設(shè)強(qiáng)酸pH=a，體積為V1；強(qiáng)堿的pH=b，體積為V2， ，又知a=1，所以b=11.