【文档说明】高考化学一轮复习考点过关练考点44水的电离(含解析).doc,共(14)页,1020.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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考点44水的电离一、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,1L水中只有1.0×10−7molH2O电离。所以该温度时的纯水中c(H+)=c(OH−)=1.0×10−7mol·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<B。(2)a、b、c三点表示溶液的性质分别为中性、酸性、碱性。提醒:(1)曲线上的任意点的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同,温度相同;(2)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变,改变酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。
三、水的电离平衡的影响因素和有关计算1.外界因素对水电离的影响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2.水电离出的c(H+)或c(OH−)的计算(25℃时)(1)中性溶液c(OH−)=c(H+)=10−7mol·L−1(2)酸溶液--(H)(H)(H)(OH)(OH)(H)cccccc++++=+==
酸水水水酸溶液中,H+来源于酸的电离和水的电离,而OH−只来源于水的电离。(3)碱溶液----(OH)(OH)(OH)(H)(H)(OH)cccccc++=+==水碱水水碱溶液中,OH−来源于碱的电离和水的电离,而H+只来源于水的电离。(4)盐溶液-W
--W---(H)(H)(OH)(H)(OH)(OH)(H)(OH):(H)(H)(OH)(OH)ccKccccKcccccc++++++=======水水水水酸性中性
碱性水解呈酸性或碱性的盐溶液中,H+和OH−均来源于水的电离。考向一水电离平衡的影响因素典例1下列微粒不会影响水的电离平衡的是A.B.C.Cl—O—HD.【解析】代表Na+,是强碱NaOH对应的阳离子,不发生水解,故不影
响水的电离,A正确;S2-易发生水解反应而促进水的电离,B错误;HClO属于弱酸,部分电离产生H+和ClO-,抑制水的电离,C错误;代表CH3COOH,部分电离产生H+和CH3COO-,抑制水的电离,D错误。【答案】A1.25℃时,相同物质的量
浓度的下列溶液:①Na2SO4②HCl③Ba(OH)2④AlCl3,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是A.④>③>②>①B.②>③>①>④C.④>①>②>③D.③>②>①>④水电离平衡移动的判断(1)促进水的电离-+OHH
()升高温度消耗或金属钠、可以水解的盐(2)抑制水的电离4(NaHSO)降低温度外加酸、碱性质上相当于一元强酸考向二水电离平衡图像的分析与判断典例1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-)=KwB.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-)C.图中T1<T2D.XZ线上任意点均有pH=7【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项正确;由图中纵横轴的大小可知M区域内任意
点均有c(H+)<c(OH-),B项正确;温度越高,水的电离程度越大,电离出的c(H+)与c(OH-)越大,所以T2>T1,C项正确;XZ线上任意点都有c(H+)=c(OH-),只有当c(H+)=10-7mol·L-1时,才有pH=7,D项错误。【答案】D2.如图为不同温
度下水的电离平衡曲线,已知pOH=−lgc(OH−),下列说法正确的是A.T1和T2的关系是:T1>T2B.KW的关系是:B>C>A=D=EC.A点到D点:加入少量酸可实现D.T2时:pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液呈中
性正确理解水的电离平衡曲线(1)曲线上的任意点的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同,温度相同。(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同,温度不同。(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变,改变酸碱性;实现曲线
上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。考向三水电离出的c(H+)或c(OH−)的计算典例1常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1,该溶液可能是:①盐酸、②氯化铵溶液、③硝酸钠溶液、④氢氧化钠溶液中的A.①④B.
①②C.②③D.③④【解析】酸、碱或强酸酸式盐都抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-13mol•L-1<1×10-7mol•L-1,说明水的电离受到抑制,则溶液中的溶质为酸、碱或强酸
酸式盐,据此分析解答。①盐酸是强酸而抑制水电离,①项正确;②氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解促进水电离,②项错误;③硝酸钠为强酸强碱盐,不影响水电离,③项错误;④氢氧化钠为强碱而抑制水电离,④项正确;综上
所述,①④符合题意,A项正确,答案选A。【答案】A3.室温下,在pH=12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(OH−)的数据分别为甲:1.0×10−7mol·L−1;乙:1.0×10−6mol·L−1;丙:1.0×10−2mol·
L−1;丁:1.0×10−12mol·L−1。其中你认为可能正确的数据是A.甲、乙B.乙、丙C.丙、丁D.乙、丁水电离的c(H+)、c(OH−)的计算关键任何水溶液中水电离产生的c(H+)和c(OH−)总是相等的(1)中性溶液:c(OH−)=c(H+)。(2)酸溶液——OH−全部来自水
的电离。实例:常温下,pH=2的盐酸中c(H+)=10−2mol·L−1,则c(OH−)=W210K−mol·L−1=1×10−12mol·L−1,水电离出的c(H+)=c(OH−)=10−12mol·L−1。(3)碱溶液——H+全部来自水的电离。实例:常温下,pH=12的NaOH溶液
中c(OH−)=10−2mol·L−1,则c(H+)=W210K−mol·L−1=1×10−12mol·L−1,水电离出的c(OH−)=c(H+)=10−12mol·L−1。(4)水解呈酸性的盐溶液——H+全部来自水的电离。实例:
常温下,pH=5的NH4Cl溶液中,水电离出的c(H+)=10−5mol·L−1,水电离的部分OH−与+4NH结合使得溶液中c(OH−)减小,为10−9mol·L−1。(5)水解呈碱性的盐溶液——OH−全部来自水的电离。实例:常温下pH=1
2的Na2CO3溶液中,水电离出的c(OH−)=10−2mol·L−1,水电离的部分H+与23CO−结合使得溶液中c(H+)减小,为10−12mol·L−1。1.在25℃时水的离子积Kw=1.0×10-14,在35℃时水的离子积Kw=2.1×10-14,下列叙述正确的是A.水中c(H+)随着温
度的升高而降低B.水的电离是吸热过程C.35℃时的水比25℃时的水电离程度小D.25℃时,纯水中滴加NaOH溶液,Kw变小2.某温度下,将浓度为0.01mol·L-1盐酸与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合后水的电离程度与该温度下纯水的电离程度A.前者大B.后者大C.
相等D.无法判断3.下与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3+4NH+2NH−,据此判断以下叙述中错误的是A.液氨中含有NH3、+4NH、2NH−等微粒B.一定温度下液氨中c(+4NH)·c(2NH−)
是个常数C.液氨的电离达到平衡时:c(NH3)=c(+4NH)=c(2NH−)D.只要不加入其他物质,液氨中c(+4NH)=c(2NH−)4.在c(H+)∶c(OH−)=1∶106的水溶液中能大量共存的离子组是A.K+、Al3+、3HCO−、24SO−B.Na+、+4NH、
23CO−、Cl−C.Na+、K+、3NO−、ClO−D.Na+、Fe2+、I−、23SO−5.常温下,下列溶液中水的电离程度最大的是A.pH=0的硫酸B.0.01mol·L-1NaOH溶液C.pH=10的纯碱溶液D.pH=5的氯化铵溶液6.能促进水的电离,并使溶液中c
(H+)>c(OH-)的操作是①将水加热煮沸②向水中投入一小块金属钠③向水中通CO2④向水中通NH3⑤向水中加入明矾晶体⑥向水中加入NaHCO3固体⑦向水中加NaHSO4固体A.①③⑥⑦B.①③⑥C.⑤⑦D.⑤7.已知40℃时水的离子积常数为Kw。该温度下,将浓度为amo
l·L-1的一元酸HA与bmol·L-1的一元碱BOH等体积混合,该溶液呈中性时,下列叙述不正确的是A.a=b,pH=7B.混合溶液的c(H+)=c(OH-)C.混合溶液中c(B+)=c(A-)D.混合溶液中c(OH-)=Kwmol·L-18.水的电离平衡曲线如图所示,下列说
法中正确的是A.图中A、B、D三点处Kw间的关系:B>A>DB.100℃,将pH=2的稀硫酸逐滴加入等体积pH=10的稀氨水中,溶液中c(NH+4)c(NH3·H2O)减小,充分反应后,溶液达到B点C.温度不变,在水中加入适量NH4Cl固体,可从A点变化到C点D
.加热浓缩A点所示溶液,可从A点变化到B点9.某温度下的水溶液中,c(H+)=10-xmol·L-1,c(OH-)=10-ymol·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0.01mol·L-1NaOH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+(H)(OH)cc−。则该温度下,0.01mol·L-1盐酸的酸度AG=________。10.下表是不同温度下水的离子积常数。T/K298T1T2
水的离子积常数(KW)1×10−14a1×10−12试回答以下问题:(1)若298<T1<T2,则a(填“>”、“<”或“=”)1×10−14,判断的理由是。(2)298K时,某Na2SO4溶液中c(24SO−)=5×10−4mol·L−1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(
Na+)∶c(OH−)=。(3)在T2K时pH=10的NaOH溶液中,由水电离产生的OH−的浓度为。(4)T2K时,将pH=11的NaOH溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=。1.[2019北京]实验测得0.5mo
l·L−1CH3COONa溶液、0.5mol·L−1CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(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2.[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1.0×10−13C.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1.【答案】C【解析】分析四种物质的性质可知,Na2SO4不影响水的电离平衡,HCl和Ba(OH)2
能抑制水的电离,AlCl3能促进水的电离。Ba(OH)2为二元强碱,溶液中的c(OH-)大于同浓度盐酸中的c(H+),对水电离的抑制程度更大。2.【答案】C【解析】A.水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,则水的离子积常数增大,根据图片知,
Kw中A>B,则T1<T2,故A错误;B.相同温度下,水的离子积常数相同,温度越高,水的离子积常数越大,根据图片知,离子积常数A=E=D>C>B,故B错误;C.A点到D点是等温线,离子积常数不变,溶变式拓展液的碱性减弱、酸性增强,所以A点到D点:加入少量酸可实现,故C正确;D.
水的离子积常数未知,无法计算NaOH中氢氧根离子浓度,等体积混合,酸中氢离子、碱中氢氧根离子物质的量不一定相等,溶液酸碱性无法判断,如果是常温下,pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体枳混合,溶液呈中性,故D错误;故答案为
C。3.【答案】C【解析】如果该溶液是一种强碱溶液,则水电离出来的c(OH−)=c(H+)=1×10−12mol·L−1;如果该溶液是一种强碱弱酸盐溶液,水电离出来的c(OH−)=1×10−2mol·L−1,故丙、丁正确。1.【答案】B【解析】A.根据温度与
水的离子积大小关系可知:升高温度,水电离程度增大,水电离产生的c(H+)增大,A错误;B.升高温度,水的离子积常数增大,说明升高温度促进水的电离,根据平衡移动原理:升高温度,平衡向吸热反应方向移动,所以水的电离是吸热过程,B正确;C.升高温度,水的离子积常数增大,所以35℃时的水比25℃时的水
电离程度大,C错误;D.25℃时,纯水中滴加NaOH溶液,水的电离平衡逆向移动,使水电离产生的H+、OH-浓度减小,但溶液中c(OH-)增大,c(H+)·c(OH-)=Kw不变,该常数只与温度有关,D错误;故合理选项是B。2.【答案】C【
解析】某温度下,将浓度为0.01mol·L-1盐酸与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,盐酸和NaOH恰好完中和生成NaCl,Na+和Cl-均不水解,不影响水的电离,则混合后水的电离程度与该温度下纯水的电离程度相等;答案为C。3.【答案】
C【解析】此题要求将水的电离迁移应用于NH3。NH3分子电离产生H+和2NH−,H+与NH3结合生成+4NH,液氨电离产生等量的2NH−与+4NH,一定温度下离子浓度乘积为一常数;+4NH类似于H+,2
NH−类似于OH-。4.【答案】C【解析】c(H+)∶c(OH−)=1∶106,c(H+)<c(OH−),说明该溶液呈碱性。碱性溶液中Al3+、3HCO−不能大量存在,A项错误;碱性溶液中,+4NH不能大量存在,B项错误;碱性溶液中,四种离子都不反
应,可以大量共存,C项正确;碱性溶液中,Fe2+不能大量存在,D项错误。考点冲关5.【答案】C【解析】pH=0的硫酸和0.01mol·L-1NaOH溶液均抑制水的电离,水的电离程度较小。pH=10的纯碱溶液中CO2-3发生水解反应而促进水的电离,水电离产生的c(H+)水=c(OH-
)水=1×10-4mol·L-1;pH=5的氯化铵溶液中NH+4发生水解反应而促进水的电离,水电离产生的c(H+)水=c(OH-)水=1×10-5mol·L-1,故pH=10的纯碱溶液中水的电离程度最大。6.【答案】D【解析】①的c(H+)=c(OH-)
;②的c(H+)<c(OH-);③的H2CO3电离抑制H2O电离;④的NH3·H2O电离抑制H2O电离;⑤的Al3+水解促进水电离且c(H+)>c(OH-);⑥的c(H+)<c(OH-);⑦的H+抑制H2O电离。7.【答案】A【解析】40℃时水的离子积常数
Kw>1.0×10-14,溶液呈中性时,pH<7,故pH=7的溶液呈碱性,A错误;混合溶液的c(H+)=c(OH-),则该溶液呈中性,B正确;混合溶液呈电中性,据电荷守恒可得c(B+)+c(H+)=c(
A-)+c(OH-),若溶液中c(B+)=c(A-),故c(H+)=c(OH-),则该溶液呈中性,C正确;在水溶液中,Kw=c(H+)·c(OH-),将c(H+)=Kwmol·L-1代入可得c(OH-)=Kwmol·L-1,此时c(H+)=c(O
H-),则该溶液呈中性,D正确。8.【答案】D【解析】水的离子积Kw只与温度有关,温度升高,Kw增大,温度:B>A=D,则三点处Kw间的关系:B>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,c(NH+4)
c(NH3·H2O)=Kb(NH3·H2O)c(OH-),c(OH-)减小、Kb(NH3·H2O)不变,则c(NH+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NH
4Cl固体,NH+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。9.【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.
01mol·L-1NaOH溶液中OH-的浓度是0.01mol·L-1,所以氢离子的浓度12100.01−=10-10mol·L-1,因此pH=10。(3)0.01mol·L-1盐酸溶液中氢离子浓度是0.01mol·L-1,所以OH-的浓度是10-
10mol·L-1。因此该温度下,0.01mol·L-1盐酸的酸度AG=lg+(H)(OH)cc−=8。10.【答案】(1)>水的电离为吸热过程,温度升高,水的电离程度变大,离子积常数增大(2)1000∶1(或103∶1)(3)1×10−10mol·L−1(4)9∶11【解析】(1)升高温度,水
的电离程度变大,KW变大。(2)c(24SO−)=5×10−4mol·L−1,则c(Na+)=2c(24SO−)=1×10−3mol·L−1,稀释到10倍,则c(Na+)=1×10−4mol·L−1。298K时Na2SO4溶液中c(OH−)=1×10−7mol·L−1,稀释到10倍后仍然
为1×10−7mol·L−1,则c(Na+)∶c(OH−)=103∶1。(3)pH=10的NaOH溶液中,c(H+)=1×10−10mol·L−1,NaOH溶液中的H+全部来自水的电离,水电离出H+的同时也电离出等量的OH−。(4)T2K时
,混合液的pH=2,说明溶液呈酸性,酸过量。T2K时,pH=11的NaOH溶液中c(OH−)=0.1mol·L−1,则21120.10.1VVVV−+=0.01,解得12VV=911。1.【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-+H2OCH3COOH+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;直通高考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。【点睛
】本题考查弱电解质在水中的电离平衡,明确化学平衡常数只是温度的函数,温度对水的电离和盐类水解平衡的影响是解题的关键,盐类水解是高频考点,也是高考的重点和难点,本题难度不大,是基础题。2.【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。玻璃钢与撑杆跳高撑杆跳高是田径比赛的项目之一。撑杆跳最初使用的是木杆、竹竿等天然材料。1942年,美国人发明了轻质铝合金撑杆,使这项运动的成绩提高了一大步。1960年,美
国运动员尤尔塞斯用玻璃纤维复合杆越过4.98米,打破了人的体力不能越过4.87米极限的神话。1985年,撑杆跳“沙皇”布勃卡首次越过6米大关,他用的是新型碳纤维撑杆。而现在很多运动员使用了航空材料碳素撑杆,比布勃卡的先进得多。