高考化学 考点44 水的电离学案（含解析）

这是一份高考化学 考点44 水的电离学案（含解析），共6页。学案主要包含了水的电离，c与c的反比关系图像等内容，欢迎下载使用。
一、水的电离
1．水的电离平衡
水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。
2．水的离子积常数
（1）概念：在一定温度下，c(H+)与c(OH−)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。
（2）表达式：水的离子积用Kw表示。
实验测得，25 ℃时，1 L水中只有 1.0×10−7 ml H2O电离。所以该温度时的纯水中c(H+)=c(OH−)=1.0×10−7 ml·L−1，Kw=c(H+)·c(OH−)=1.0×10−14，室温下Kw一般也取这个值。
（3）影响因素：Kw只与温度有关。温度升高，Kw增大。
注意事项
（1）水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
（2）在室温时，任何物质的水溶液，Kw=10−14。Kw与溶液的酸碱性无关，只与温度有关。
（3）Kw的重要应用在于溶液中c(H+)和c(OH−)的换算。
（4）外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候水电离出的c(H+)和c(OH−)总是相等的。
二、c(H＋)与c(OH－)的反比关系图像
（1）A、B线表示的温度A”、“A＝D，A错误。100 ℃时Kw＝10－6×10－6＝10－12，将pH＝2的稀硫酸逐滴加入等体积pH＝10的稀氨水中，eq \f(c(NH\\al(＋,4)),c(NH3·H2O))＝eq \f(Kb(NH3·H2O),c(OH－))，c(OH－)减小、Kb(NH3·H2O)不变，则eq \f(c(NH\\al(＋,4)),c(NH3·H2O))增大；充分反应后，氨水剩余，所得溶液呈碱性，故溶液不能达到B点，B错误。温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，NHeq \\al(＋,4)发生水解而使溶液呈酸性，而A、C点溶液均呈中性，故不能从A点变化到C点，C错误。图中AB直线上各点溶液均呈中性，加热浓缩A点所示溶液，温度升高，水的电离程度增大，c(H＋)、c(OH－)均增大，故可实现A点到B点变化，D正确。
7．某温度下的水溶液中，c(H+)=10-x ml·L-1，c(OH-)=10-y ml·L-1。x与y的关系如图所示:
（1）该温度下水的离子积为________(填具体数值)；该温度________(填“高于”“低于”或“等于”)常温。
（2）该温度下0.01 ml·L-1 NaOH溶液的pH为________。
（3）除了用pH外，科学家还建议用酸度(AG)来表示溶液的酸碱性:AG=lg。则该温度下，0.01 ml·L-1盐酸的酸度AG=________。
【答案】（1）10-12 高于
（2）10
（3）8
【解析】（1）根据图象可知x=4时，y=8，所以该温度下水的离子积常数是10-4·10-8 =10-12>10-14，所以温度高于常温。
（2）0.01 ml·L-1 NaOH溶液中OH-的浓度是0.01 ml·L-1，所以氢离子的浓度=10-10 ml·L-1，因此pH=10。
（3）0.01 ml·L-1盐酸溶液中氢离子浓度是0.01 ml·L-1，所以OH-的浓度是10-10ml·L-1。因此该温度下，0.01 ml·L-1盐酸的酸度AG=lg=8。
8．下表是不同温度下水的离子积常数。
试回答以下问题：
（1）若298c(OH−)
B．随温度升高，CH3COONa溶液的c(OH−)减小
C．随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果
D．随温度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因为CH3COO−、Cu2+水解平衡移动方向不同
【答案】C
【解析】
【分析】水的电离为吸热过程，升高温度，促进水的电离；盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解，据此解题；
【详解】A．水的电离为吸热过程，升高温度，平和向着电离方向移动，水中c(H+).c(OH-)=Kw减小，故pH减小，但c(H+)=c(OH-)，故A不符合题意；
B．水的电离为吸热过程，升高温度，进水的电离，所以c(OH-)增大，醋酸根水解为吸热过程，CH3COOH-+H2O CH3COOH+OH-，升高温度促进盐类水解，所以c(OH-)增大，故B不符合题意；
C．升高温度，促进水的电离，故c(H+)增大；升高温度，促进铜离子水解Cu2++2H2OCu(OH)2 +2H+，故c(H+)增大，两者共同作用使pH发生变化，故C符合题意；
D．盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解，故D不符合题意；
综上所述，本题应选C。
2．（2017·上海高考真题）下列物质的水溶液呈酸性，并且使水的电离平衡向正方向移动的是：
A．Na2CO3 B．NH4Cl C．H2SO4 D．NaHCO3
【答案】B
【解析】A．Na2CO3是强碱弱酸盐，碳酸根离子水解导致溶液呈碱性，促进水电离，错误；B．氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子水解，溶液显酸性，促进水的电离，正确；C．硫酸完全电离生成氢离子而导致溶液中c(H+)增大，溶液显酸性，抑制水的电离，错误；D．碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐，碳酸氢根离子水解程度大于电离程度，溶液显碱性，促进水的电离，错误；故选B。
3．[2015广东]一定温度下，水溶液中H+和OH−的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是
A．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1.0×10−13
C．该温度下，加入FeCl3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
【答案】C
【解析】本题考查影响水电离平衡的因素，意在考查考生读图处理信息的能力。升温促进水的电离，升温后溶液不能由碱性变为中性，A项错误；根据c(H+)和c(OH−)可求出KW=1.0×10−14，B项错误；加入FeCl3，Fe3+水解溶液呈酸性，可引起由b向a变化，C项正确；温度不变，稀释后，c(OH−)减小，c(H+)增大，但仍在该曲线上，不可能到达d点，D项错误。
改变条件
电离平衡
溶液中
c(H＋)
溶液中
c(OH−)
pH
溶液的
酸碱性
KW
升高温度
右移
增大
增大
减小
中性
增大
加入酸、碱
加入酸，如稀硫酸、醋酸
左移
增大
减小
减小
酸性
不变
加入碱，如NaOH溶液、氨水
左移
减小
增大
增大
碱性
不变
加入盐
加入强碱弱酸盐，如Na2CO3溶液
右移
减小
增大
增大
碱性
不变
加入强酸弱碱盐，如AlCl3溶液
右移
增大
减小
减小
酸性
不变
加入强酸强碱盐，如NaCl溶液
不移动
不变
不变
不变
中性
不变
加入活泼金属
如Na
右移
减小
增大
增大
碱性
不变
T/K
298
T1
T2
水的离子积常数(KW)
1×10−14
a
1×10−12