1、专题 38 水的电离及影响因素【基础回顾】 一、水的电离及离子积常数 1、水的电离平衡：水是极弱的电解质，能发生自电离： 简写为 （正反应为吸热反应）其电离平衡常数： 2、水的离子积常数：Kw=c(H +)c(OH-) 25时 Kw =1.010 -14mol2?L-2，水的离子积与温度有关，温度升高 Kw 增大。 如 100时 Kw=1.010-12mol2?L-2. 3、无论是纯水还是酸、碱，盐等电解质的稀溶液，水的离子积为该温度下的 Kw。 二、影响水的电离平衡的因素 1、酸和碱：酸或碱的加入都会电离出 H+或 OH-，均使水的电离逆向移动，从而抑制水的电离。 2、温度：由于水的电离吸热
2、，若升高温度，将促进水的电离， H+与OH -同时同等程度的增加，pH 变小，但H +与OH -始终相等，故仍呈中性。 3、能水解的盐：不管水解后溶液呈什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大。4、其它因素：如向水中加入活泼金属，由于活泼金属与水电离出来的 H+直接作用，使H +减少，因而促进了水的电离平衡正向移动。 【特别提醒】 溶液中的 c(H+)和水电离出来的 c(H+)是不同的：常温下水电离出的 c(H+)=110-7mol/L，若某溶液中水电离出的 c(H+)110 -7mol/L，则可判断出该溶液中加入酸或碱抑制了水的电离；若某溶液中水电离出的 c(H+)110 -7mol/L，
3、则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。常温下溶液中的 c(H+)110 -7mol/L，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液；c(H +)110 -7mol/L，说明是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。 【技能方法】 水电离的影响因素以及产生 c(H+)和 c(OH-)的计算 1、注意区分溶液组成和性质的关系：酸性溶液不一定是酸溶液，碱性溶液不一定是碱溶液。 2、温度相同、pH 相同的溶液对水的电离程度影响并不一定相同。如 PH=3 的盐酸和NH4Cl 溶液，前者抑制水的电离，后者反而促进水的电离；pH=10 的 NaOH 溶液和CH3COONa 3、常温时，由水电离产生的
4、c（H +）10 -7mol/L 的溶液，因水的电离受到抑制，可能是酸性溶液也可能是碱性溶液。 4、水的电离的影响因素只有三种，促进（有能水解的离子）、不影响（强酸强碱盐）、抑制（加入酸或者碱、强酸的酸式盐） 【基础达标】 125时，相同物质的量浓度的下列溶液：NaCl NaOH H 2SO4 (NH 4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是（ ） A B C D 【答案】C 【解析】从四种物质分析可知NaOH、H 2SO4抑制水的电离，NaCl 不影响水的电离平衡，(NH 4)2SO4促进水的电离 ，在中H2SO4为二元强酸、产生的 c(H )大于 NaOH 产生的 c(OH
5、-)，抑制程度更大，故顺序为(由大小)。 2下列操作会促进 H2O 的电离，且使溶液 pH7 的是（ ） A将纯水加热到 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】 将纯水加热到 90，水的电离程度增大，c(H )c(OH -)10-7mol?L-1，pH7，A错；向水中加少量 NaOH 溶液，水中 c(OH-)增大，pH7，但水的电离平衡向逆方向移动，即水的电离受到抑制，B 错；向水中加少量 Na2CO3溶液， 与 H 结合，水中c(H )减小，水的电离平衡向正方向移动，c(OH -)增大，c(OH -)c(H
6、 )，pH7，C 对；向水中加少量 FeCl3溶液，Fe3 与 OH 结合为弱电解质 Fe(OH)3，水中 c(OH)减小，水的电离平衡向正方向移动，c(H )增大，c(H)c(OH -)，pH7，D 错。 3室温下，水的电离达到平衡： 。下列叙述正确的是（ ） A将水加热，平衡向正反应方向移动，K w不变 B向水中加入少量盐酸，平衡向逆反应方向移动，c（H +）增大 C向水中加入少量 NaOH 固体，平衡向逆反应方向移动，c（OH -）降低 D向水中加入少量 CH3COONa 固体，平衡向正反应方向移动，c（OH -）=c（H +） 【答案】B 【解析】 试题分析：影响水电离平衡的因素主要有
7、：升温促进电离；加酸、碱抑制电离；加入能水解的盐促进电离；一定温度下水的离子积为定值；A、将水加热，平衡向正反应方向移动，促进水的电离，K W增大，错误；B、向水中加入少量盐酸，平衡向逆反应方向移动，c（H +）增大，正确；C、向水中加入少量 NaOH 固体，平衡向逆反应方向移动，但溶液中 c（OH -）增大，错误；D、向水中加入少量 CH3COONa 固体，醋酸根离子水解，平衡向正反应方向移动，c（OH -）c（H +），错误。 考点：考查了影响水电离平衡的因素。 425 时，K W110 -14，100 时，K W110 -12，这说明(双选) （ ） A100 时水的电离程度较大 B10
8、0 时水的酸性增强 CK W与温度无直接关系 D水的电离是一个吸热过程 【答案】AD 【解析】由题意可知，温度升高，K W增大，即 c(H )?c(OH-)增大，说明水的电离平衡H2OH OH -向右移动，水的电离程度增大，故水的电离是一个吸热过程。故正确答案为 AD。 5【内蒙古巴市一中 2015 届高三上学期期中考试】已知常温下的醋酸铵溶液呈中性，下列叙述正确的是（ ） A醋酸铵溶液中水的电离程度与纯水相同 B由醋酸铵溶液呈中性可推知 NH4HCO3溶液 pH7 C1mol/L 醋酸铵溶液中 c（CH 3COO-）1mol/L D在 99mL 的醋酸铵溶液中加入 1mLpH=2 的盐酸，所
9、得溶液 pH=4 【答案】C 【解析】 试题分析：A、醋酸铵溶液中，醋酸根离子、铵根离子的存在对水的电离都有影响，促进水的电离，只是二者的水解程度相同，所以溶液呈中性，与纯水的电离程度不同，错误；B、醋酸的酸性比碳酸的书写强，所以碳酸氢铵的溶液中碳酸氢根离子的水解程度大于醋酸根离子的水解程度，所以碳酸氢铵的溶液呈碱性，pH7，错误；C、1mol/L 醋酸铵溶液中，醋酸根离子的水解使醋酸根离子的浓度小于 1mol/L，正确；D、醋酸铵溶液中加入少量的盐酸，生成氯化铵和醋酸，若醋酸不电离，则所得溶液的pH=4，而醋酸会微弱电离，所以溶液的 pH4，错误，答案选 C。 考点：考查盐的水解，弱电解质的
10、电离，溶液酸碱性的判断 【能力提升】 1能影响水的电离平衡，最终使水电离的离子在溶液中表现为 c(OH-)c(H )的操作是（ ） A向水中投入一小块金属钠 B将水加热煮沸 C向水中通入二氧化碳气体 D向水中加醋酸钠晶体 【答案】C 【解析】 试题分析：A.加入金属钠，和水电离出的氢离子反应生成氢氧化钠和氢气，氢离子浓度降低，使水的电离向右移动，碱性增强，c(H +)c(OH -)，A 项错误；B.将水加热煮沸，溶液中的 c(H+)=c(OH-)，B 项错误；C.向水中通入 CO2后，CO 2与水结合产生碳酸，碳酸电离产生 H+，使得 c(H+)c(OH -)，C 项正确；D.向水中加入醋酸钠
11、晶体，CH3COO-与水电离出的 H+反应生成 CH3COOH ，导致水的电离平衡向右移动，碱性增强，c(H+)c(OH -)，D 项错误；答案选 C。 考点：考查电离平衡及溶液的酸碱性。 2下列实验过程中，溶液的 pH 大于 7 的是（ ） A向 NaCl 溶液中滴加醋酸 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】 试题分析：A向 NaCl 溶液中滴加醋酸，溶液显酸性，pH 小于 7，A 错误；B向KNO3溶液中滴加稀 H2SO4溶液显酸性，pH 小于 7，B 错误；C向稀 HCl 溶液中
12、滴加稀HNO3 溶液显酸性，pH 小于 7，C 错误；D向 NaOH 溶液中滴加 Na2CO3溶液，溶液显碱性，pH 大于 7，D 正确，答案选 D。 考点：考查溶液酸碱性判断 325时，水的电离达到平衡： ；H0，下列叙述正确的是（ ） A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH -)降低 B向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H +)增大，K w不变 C向水中加入少量盐酸，平衡逆向移动，c(OH -)增大 D将水加热，K w增大，pH 不变，呈中性 【答案】B 【解析】 试题分析：A向水中加入稀氨水，由于氨水在溶液中存在电离平衡：，电离产生的 OH-使溶液中 c(OH-)，水的电离平衡逆向移动
13、，c(OH -)升高，错误； B向水中加入少量固体硫酸氢钠，盐电离产生的 H+使溶液中 c(H+)增大，温度不变，所以 Kw不变，正确；C向水中加入少量 HCl，电离产生的H+，使水的电离平衡逆移动，c(H +)降低，但是平衡移动的趋势是微弱的，溶液中酸电离产生的离子浓度增大的趋势大于平衡移动使离子浓度减小的趋势，所以 c(H+)增大，c(OH-)减小，错误；D将水加热，K w增大，c(H +)增大，pH 减小，溶液仍然呈中性，错误。 考点：考查外界条件对平衡移动、离子浓度的变化、K w的改变的影响的知识。 4下列操作中，能使电离平衡 向右移动且溶液呈酸性的是（ ） A向水中加入 NaHSO4
14、溶液 B向水中加入 Al2(SO4)3溶液 C向水中加入 Na2CO3溶液 D将水加热到 100，使 pH6 【答案】B 【解析】 试题分析：A、加入硫酸氢钠，则电离产生的氢离子，使水中氢离子浓度增大，平衡逆向移动，错误；B、向水中加入硫酸铝溶液，则铝离子水解，结合水电离产生的氢氧根离子，使氢氧根离子浓度减小，水的电离平衡正向移动，氢离子浓度，溶液为酸性，正确；C、碳酸钠电离产生的碳酸根离子水解，是水的电离平衡正向移动，但碳酸根离子结合水电离产生的氢离子，导致氢氧根离子浓度增大，溶液呈碱性，错误；D、将水加热到 100，水的电离平衡正向移动，但氢离子与氢氧根离子浓度仍相等，所以水为中性，错误，
15、答案选 B。 考点：考查外界条件对水电离平衡的影响，溶液酸碱性的判断 5下列选项中的数值前者小于后者的是（ ） A25和 l00时 H2O 的 KW B同温同浓度的 KHCO3溶液和 NH4HCO3，溶液中的 c(HCO3-) C同温同浓度的 NaHCO3溶液和 CH3COONa 溶液的 pH D中和 25mL0.1molL NaOH 溶液所需 CH3COOH 和 HCl 的物质的量 【答案】A 【解析】 试题分析：A水的 KW随着温度的升高而增大，25H 2O 的 KW比 l00时的小；BHCO 3-水解显碱性，NH 4+水解显酸性，对 HCO3的水解起到促进作用，而 K+对 HCO3的水解
16、无影响，因此同温同浓度的 KHCO3溶液中的 c(HCO3-)比 NH4HCO3大；C醋酸的酸性比碳酸强，根据越弱越水解，同温同浓度的 NaHCO3溶液的 pH 比 CH3COONa 溶液的大；D中和 25mL01molLNaOH 溶液所需 CH3COOH 和 HCl 的物质的量相等。 考点：考查了盐类的水解的相关知识。 【终极闯关】 125时在五份蒸馏水中分别加入适量的下列物质，所得实验结果如下表所示： 加入物质后水的电离程度由大到小排列顺序正确的是（ ） A 3 1 5 2 4 B 4 2 5 1 3 C 4 2 5 3 1 D 1 3 5 2 4 【答案】C 【解析】 试题分析：在水中存
17、在电离平衡： ，加酸加碱都会抑制水的电离，而加入易水解的盐则促进水的电离，根据题目所给出的 pH 值得数据，可以计算出各溶液中由水电离的 c(H+)，加入盐酸 PH=3，则由水电离的 c(H+)=10-11mol/L；加入FeCl3使 PH=4，则由水电离的 c(H+)=10-4mol/L；加入 NaOH 使 pH=10，则由水电离的c(H+)=10-10mol/L；加入 HCOONa 使 PH=11，则由水电离的 c(H+)=10-3mol/L；加入C2H5OH，不影响水的电离，则由水电离的 c(H+)=10-7mol/L；由此可知水的电离程度由大到小的顺序为 4 2 5 3 1，选 C。
18、考点：水的电离的影响因素及水的离子积。 225 时，关于O.l mol?L-1的 NH4Cl 溶液0.1 mol?L-1的 NaOH 溶液，下列叙述正确的是（ ） A若向中加适量水，溶液中 的值减小 B若向中加适量水，水的电离平衡正向移动 C若将和均稀释 100 倍，的 pH 变化更大 D若将和混合，所得溶液的 pH=7，则溶液中的 c(NH3?H2O)c(Na +) 【答案】B 【解析】 试题分析：A.NH 4Cl 属于强酸弱碱盐， 水解溶液显酸性，向氯化铵中加水，水解程度增大， 的数目减少，而 Cl-数目不变，所以溶液中， 的值增大，A 项错误；B.NaOH 属于强碱，抑制水的电离，向 N
19、aOH 溶液中加入适量水，浓度降低，对水的抑制程度减小，所以水的电离平衡正向移动，B 项正确；C.将 NH4Cl 溶液稀释 100 倍，对盐溶液而言，越稀越水解，pH 变化小于 2，对于 NaOH 溶液，稀释 100 倍，pH 变化2，所以 NaOH 的 pH 值变化更大，C 项错误；D. 将和混合，若恰好反应，则生成等物质的量的 NaCl 和 NH3? H2O，实际上所得溶液的 pH=7，说明 NH4Cl 有剩余，则c(NH3?H2O)c(Na +)，D 项错误；选 B。 考点：考查盐类水解的应用，pH 值的相关计算。 3某温度下，向一定体积 01mol/LHCl 溶液中逐滴加入等浓度的氨水
20、溶液，溶液中pOHpOH=-lgc(OH-）与 pH 的变化关系如图所示，则下列说法错误的是（ ） AQ 点消耗氨水溶液的体积等于 HCl 溶液的体积 BM 点所示溶液导电能力弱于 Q 点 CM 点和 N 点所示溶液中水的电离程度相同 DN 点所示溶液中 c(NH4+）c(OH -） 【答案】AB 【解析】 试题分析：在 Q 点 pOHpH，则溶液为中性，若氨水和盐酸的体积相等，则恰好反应，生成 NH4Cl，而氯 NH4Cl 水解使得溶液显酸性，与图像不一致，故 A 错，选 A；M点溶液是盐酸与 NH4Cl 的混合液，Q 点是 NH4Cl 溶液，由于 M 点溶液体积较小，离子总浓度较大，导电能
21、力较强，B 错，选 B； M 点的 c(H+）与 N 点的 c(OH-）相等，对水的电离程度抑制程度相同，故两点水电离程度相同，C 对，不选；N 点是 NH4Cl 与 NH3? H2O 的混合液，c(NH 4+）c(OH -)，D 对，不选。 考点：化学图像的分析、酸碱中和时溶液中离子浓度变化分析。 4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：BCADE B若从 A 点到 D 点，可采用在水中加入少量酸的方法 C若从 A 点到 C 点，在温度不变时向水中加入适量 NH4Cl 固体 D若处在 B 点时，将 pH2 的硫酸与 pH10 的 KOH 溶液等体积混合
22、后，溶液显中性 【答案】C 【解析】 试题分析：AK w只与温度有关，温度越高 Kw越大，温度相同，K w相等，K w间的关系：BCADE，A 正确；B从 A 点到 D 点，c(H +)增大，溶液酸性增强，可采用在水中加入少量酸的方法，B 正确；CA 点到 C 点，c(H +)= c(OH-)10 -7mol/L，因此溶液温度逐渐升高，C 错误；D若处在 B 点时，K w=10-12， pH（酸）+pH（碱）12的硫酸与 KOH 溶液等体积混合溶液显中性，D 正确。本题选不正确的，故选 C。 考点：考查了水的电离平衡及其影响因素的相关知识。 5【2010 全国卷 1】下列叙述正确的是（ ） A
23、在醋酸溶液的 pH=a，将此溶液稀释 1 倍后，溶液的 pH=b，则 ab B在滴有酚酞溶液的 氨水里，加入 NH4Cl 至溶液恰好无色，则此时溶液的 pH7 C1.010 -3mol/L 盐酸的 pH=3.0，1.010 -8mol/L 盐酸的 pH=8.0 D若 1mLpH=1 的盐酸与 100mL 溶液混合后，溶液的 pH=7 则 溶液的 pH=11 【答案】D 【解析】 A 若是稀醋酸溶液稀释则 C(H+)减小，pH 增大，ba，故 A 错误；B 酚酞的变色范围是 pH=8.010.0（无色红色），现在使红色褪去，pH 不一定小于 7，可能在 78之间，故 B 错误；C 常温下酸的 pH 不可能大于 7，只能无限的接近 7；D 正确，直接代入计算可得是正确，也可用更一般的式子：设强酸 pH=a，体积为 V1；强碱的 pH=b，体积为 V2，又知 a=1，所以 b=11.
