高考化学苏教通用配套课件热点专题系列八电解质溶液中水的电离的综合分析

1、热点专题系列（八） 电解质溶液中水的电离的综合分析,水是一种极弱的电解质，在一定温度下，纯水电离产生的H+和OH-浓度相等，且二者浓度的乘积是一常数，表示为Kw=c(H+)c(OH-)。在酸、碱、盐等电解质的稀溶液中，水的电离平衡仍然存在，且Kw=c(H+)c(OH-)仍然成立。盐类水解的根源是水的电离，没有水的电离，也就没有盐类的水解，所以盐溶液的酸碱性取决于水的电离且影响水的电离。高考中常常综合弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡等对该内容进行考查，这是电解质溶液知识的中心内容。,一、注意分析不同温度下水的电离情况 1.纯水的电离 水的电离是一吸热过程：H2O H+OH- H0。,2.电解质

2、溶液中水的电离 结合水的电离平衡的影响因素把握不同电解质溶液中水的电离情况，但电离常数只受温度的影响，用水的离子积常数进行计算时，要注意温度的变化导致的数值变化。 (1)酸性溶液： 25 时pH=2和100 时pH=2的两电解质溶液中，c(H+)= 10-2 molL1，溶液的酸性强弱相同，原因是水的电离程度虽然增大了，但水电离出的c(H+)仍然微不足道，可以忽略。,(2)碱性溶液：25 时pH=10和100 时pH=10的两电解质溶液中，溶液的碱性强弱不同，原因是水的电离程度影响了水的离子积常数，计算c(OH-)时，结果就不同了。25 时，pH=10的电解质溶液中，c(OH-)=10-14/

3、10-10=10-4(molL1)；100 时，pH=10的电解质溶液中，c(OH-)=10-12/10-10=10-2(molL1)。,(3)能水解的盐溶液：25 时pH=5的NH4Cl溶液和100 时pH=5的NH4Cl溶液中，c(OH-)不同。25 时，c(OH-)= 10-14/10-5=10-9(molL1)；100 时，c(OH-)=10-12/10-5 =10-7(molL-1)。,二、注意分析相同温度下电解质溶液中水的电离情况 1.电解质对水电离的影响 酸和碱能抑制水的电离，盐的水解能促进水的电离。 (1)在pH=4的酸溶液中：酸电离产生的c(H+)=10-4 molL1，水电

4、离产生的c(H+)=c(OH-)=10-10 molL1，水电离产生的c(H+)可以忽略，判断水的电离程度看c(OH-)。在pH=4的水解的盐溶液中，水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-4 molL1，c(H+)全部来自水的电离，判断水的电离程度看c(H+)。,(2)在pH=10的碱溶液中：碱电离产生的c(OH-)=10-4 molL1， 水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-10 molL1，水电离产生的 c(OH-)可以忽略，判断水的电离程度看c(H+)。在pH=10的水解 的盐溶液中，水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-4 molL1， c(OH-)全部来自水的电离

5、，判断水的电离程度看c(OH-)。 (3)pH=4的水解的盐溶液中水的电离程度是pH=4的酸溶液中水 的电离程度的106倍。pH=10的水解的盐溶液中水的电离程度是 pH=10的碱溶液中水的电离程度的106倍。,2.电解质溶液稀释过程中水的电离情况分析 (1)原理：电解质溶液稀释过程中，水的电离也会发生相应的变化。如强酸或强碱溶液稀释过程中，水的电离程度不断增大。所以溶液中的某些离子浓度在稀释过程中，反而会增大。,(2)实例：如pH=5的盐酸溶液，加水稀释至原体积的10倍时， c(H+)、c(Cl-)都会减小，但c(OH-)会增大。当把溶液稀释至原 体积1 000倍时，溶液的pH不会变为8，原

6、因是水电离出的c(H+) 大于酸电离产生的c(H+)，水的电离此时不能忽略。,3.电解过程中水的电离情况分析 在某些盐溶液的电解过程中，溶液pH的变化往往与水的电离变化有关。如用惰性电极电解饱和食盐水时，在阴极上由于发生：2H+2e-=H2的反应，破坏了水的电离平衡，使水的电离程度增大，导致阴极区里c(OH-)c(H+)，溶液显碱性。同理用惰性电极电解硫酸铜溶液时，阳极区里因OH-失去电子，破坏了水的电离平衡，导致溶液显酸性。,1.(2012新课标全国卷)已知温度T时水的离子积常数为KW,该 温度下，将浓度为a molL-1的一元酸HA与b molL-1的一元 碱BOH等体积混合，可判定该溶液

7、呈中性的依据是( ) A.a=b B.混合溶液的pH=7 C.混合溶液中，c(H+)= D.混合溶液中，c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),【解析】选C。因为一元酸和一元碱的强弱未知，所以不可依 据a=b判断，A错误。只有25 时中性溶液的pH=7，所以B项错 误。KW=c(H+)c(OH-)，中性溶液中c(H+)=c(OH-)，所以 c(H+)= ，C项正确。无论溶液呈酸性、碱性还是中 性，根据电荷守恒都有c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),D 错误。,2.(2012上海高考)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是( ) A.NaHSO4溶液 B.KF溶液

8、C.KAl(SO4)2溶液 D.NaI溶液 【解题指南】解答本题时应该注意以下2点： (1)酸或碱对水的电离起到抑制作用。 (2)弱酸盐或弱碱盐对水的电离平衡起到促进作用。,【解析】选D。硫酸氢钠溶液完全电离相当于一元强酸,对水的电离起到抑制作用；氟离子水解，KF溶液显碱性，铝离子水解，KAl(SO4)2溶液显酸性,对水的电离均有影响；NaI是强酸强碱盐，不发生水解，对水的电离平衡不产生影响。,3.(2012山东高考)NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25 时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是_ (用离子方程式表示)。向该溶液滴加b L氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中

9、水的电离平衡将_(填“正向” “不”或“逆向”)移动，所滴加氨水的浓度为_ molL-1。(NH3H2O的电离平衡常数取Kb=210-5 molL-1),【解析】NH4NO3溶液呈酸性，原因是 发生了水解反应， 对应的水解方程式为 +H2O NH3H2O+H+。滴加氨水后 溶液由酸性变为中性, 水的电离平衡向逆反应方向移动。由 Kb =210-5 molL-1，c(OH-)107 molL-1， 则 200c(NH3H2O)，故 200n(NH3H2O)， 根据电荷守恒可知 则溶液中 a 根据物料守恒，滴加氨水的物质的量浓度 -a)molb L 答案： +H2O NH3H2O+H+ 逆向,1.

10、(2013杭州模拟)向纯水中加入少量下列物质或改变下列条件，能促进水的电离，并能使溶液中c(OH-)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. B. C. D.,【解析】选A。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，但金属钠、NaClO固体使溶液呈碱性，FeCl3固体使溶液呈酸性，将水加热煮沸，水仍呈中性。,2.水的电离平衡曲线如图所示，下列说法中不正确的是( ),A.从图中可以看出，温度升高会促进水的电离 B.若从A点到D点，可采用：温度不变，在水中加入适量的NH4Cl固体 C.D点的Kw大于A点的Kw D.在处于E点状态的CH3COONa溶液中：c(Na+)c(CH3COO-) c(OH-)c(H+),【解析】选C。由2