2020高考化学一轮复习 专题十 水的电离和溶液的酸碱性 考点一 水的电离平衡及影响因素教学案

专题十水的电离和溶液的酸碱性纲展示命题探究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：H2OH2OH3OOH，可简写为H2OHOH。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：Kwc(H)c(OH)。(3)数值：室温下：Kw11014。(4)影响因素：只与温度有关，水的电离是吸热过程，升高温度，Kw增大。3水的电离平衡的影响因素(1)加热，促进水的电离，Kw增大。(2)加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变。(3)加入强酸强碱的正盐，不影响水的电离。加入强酸的酸式盐，抑制水的电离。加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3、NH4Cl)，促进水的电离。(4)加入与水反应的活泼金属(如Na、K)，促进水的电离。学霸巧学卡水的电离平衡注意事项(1)水的离子积常数Kwc(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Kw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Kw不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有c(H)H2Oc(OH)H2O。(2)水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H和OH共存，只是相对含量不同而已。(3)水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，c(H)和c(OH)都增大，故Kw增大，但溶液仍呈中性；对于Kw，若未注明温度，一般认为在常温下(25 )。(4)水中加酸或碱对水的电离均有抑制作用，因此，室温下，若由水电离出的c(H)c(H)的操作是()稀硫酸金属钠氨气FeCl3固体NaClO固体将水加热煮沸A BC D答案A解析稀硫酸、氨气抑制水的电离，金属钠、FeCl3固体、NaClO固体、将水加热煮沸促进水的电离，但FeCl3固体使溶液显酸性，将水加热煮沸，水仍呈中性。考法综述 高考对本考点主要围绕水的电离平衡进行考查，考生除掌握基本概念外，还要理解外界条件对水的电离平衡的影响。要学会判断各种条件下平衡移动方向，c(H)、c(OH)变化情况，Kw的变化及溶液的性质。命题法1影响水电离平衡的因素及结果判断典例1水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是()ANaHSO4溶液 BKF溶液CKAl(SO4)2溶液 DNaI溶液解析NaHSO4电离生成的H能抑制水的电离，A项错误；KF电离生成的F水解生成弱电解质HF，从而促进水的电离，B项错误；KAl(SO4)2电离出的Al3水解生成Al(OH)3，从而促进水的电离，C项错误；NaI是强酸强碱盐，不水解，且电离出的Na和I对水的电离平衡没有影响，D项正确。答案D【解题法】外界因素对水电离的影响命题法2水电离出的c(H)或c(OH)与溶液pH的关系典例225 在等体积的pH0的H2SO4溶液，0.05 molL1的Ba(OH)2溶液，pH10的Na2S溶液，pH5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是()A1101010109B1551095109C1201010109D110104109解析设溶液体积均为1 L，中pH0的H2SO4中c(H)1.0 molL1，c(OH)1.01014 molL1，发生电离的水的物质的量为1.01014 mol。中c(OH)0.1 molL1，c(H)1.01013 molL1，发生电离的水的物质的量为1.01013 mol。中c(OH)1.0104 molL1，发生电离的水的物质的量为1.0104 mol。中c(H)1.0105 molL1，发生电离的水的物质的量为1.0105 mol。故中发生电离的水的物质的量之比为1.01014 mol1.01013 mol1.0104 mol1.0105 mol1101010109，A项正确。答案A【解题法】水电离出的c(H)或c(OH)的计算(25 时)(1)常温下，中性溶液c(OH)c(H)107 molL1。(2)溶质为酸的溶液，OH全部来自水的电离，水电离产生的c(H)c(OH)。如计算pH2的盐酸溶液中由水电离出的c(H)，方法是先求出溶液的c(OH)1012 molL1，即水电离出的c(H)c(OH)1012 molL1。(3)溶质为碱的溶液，H全部来自水的电离，水电离产生的c(OH)c(H)。如计算pH12的NaOH溶液中由水电离出的c(OH)，方法是先求出溶液的c(H)1012 molL1，即水电离出的c(OH)c(H)1012 molL1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液中pH5的NH4Cl溶液中H全部来自水的电离，由水电离出的c(H)105 molL1，c(OH)109 molL1，是因为部分OH与部分NH结合；pH12的Na2CO3溶液中OH全部来自水的电离，由水电离出的c(OH)102 molL1。1一定温度下，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1.01013C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Kw1.01014，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。2室温下，将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液，向溶液中加入下列物质，有关结论正确的是()答案B解析0.05 mol Na2CO3与50 mL 1 molL1 H2SO4恰好完全反应生成Na2SO4，c(Na)2c(SO)，A项错误；0.05 mol Na2CO3与0.05 mol CaO二者完全反应：Na2CO3CaOH2O=CaCO32NaOH。原Na2CO3溶液中：COH2OHCOOH平衡逆向移动，使c(HCO)减小，溶液中c(OH)增大，二者比值增大，B项正确；在碳酸钠溶液中加水，水的电离程度减小，由水电离出的c(H)c(OH)将减小，C项错误；在碳酸钠溶液中加入NaHSO4固体，溶液中c(Na)必然增大，D项错误。3短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是()AW2、X BX、Y3CY3、Z2 DX、Z2答案C解析根据“短周期元素”、“原子序数依次增大”、“简单离子”和选项中离子所带的电荷数，可以判断出四种元素对应的离子分别是O2、Na、Al3和S2，其中Na对水的电离平衡无影响，故排除A、B、D，选C。4如图表示水中c(H)和c(OH)的关系，下列判断错误的是()A两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)KwBM区域内任意点均有c(H)c(OH)C图中T1T2DXZ线上任意点均有pH7答案D解析由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)Kw，A正确；由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c(H)T1，C正确；由pHlgc(H)可知只有当c(H)107molL1时，才有pH7，D错误。5下列有关电解质溶液的说法正确的是()A在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变BCaCO3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸C在Na2S稀溶液中，c(H)c(OH)2c(H2S)c(HS)DNaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同答案C解析浓H2SO4加入蒸馏水中时会放热，使Kw变大，A项错误；CaCO3可以溶于醋酸的原因是(CH3COO)2Ca能溶于水，而CaSO4是微溶物，不能类推，B项错误；C项，该式为Na2S溶液中的质子守恒式，正确；NaCl是强酸强碱盐，对水的电离不产生影响，而CH3COONH4是弱酸弱碱盐，对水的电离起促进作用，两者影响不相同，D项错误。6下列有关叙述不正确的是()A若根据反应“H2Cl2=2HCl”设计成燃料电池，既可发电同时还可用于制备盐酸B氯气溶于水达到平衡后，若其他条件不变，加入少量水，水的电离平衡向正向移动C任何稀溶