内容正文:
考点18 水的电离平衡
【核心考点梳理】
一、水的电离平衡
1.水的电离(1)电离特点:微弱,可逆过程。
(2)电离方程式①普通电离方程式:H2OH++OH-
②自偶离方程式:2H2OH3O++OH-(3)电离热效应:吸热过程
(4)水的离子积常数
2.水的电离平衡移动(1)温度:越热越电离(2)酸、碱抑制水的电离
(3)弱盐及能够和H+或OH-反应的微粒促进水的电离
影响因素
水的电离平衡移动
影响结果
方向
原因
KW
c(H+)
c(OH-)
温度
升温
右移
水的电离过程吸热
增大
增大
增大
降温
左移
减小
减小
减小
外加
酸碱
加酸
左移
增大c(H+)
不变
增大
减小
加碱
左移
增大c(OH-)
不变
减小
增大
外加
弱盐
弱酸盐
右移
弱酸阴离子结合水电离的H+
不变
减小
增大
弱碱盐
右移
弱碱阳离子结合水电离的OH-
不变
增大
减小
外加活泼金属
右移
金属消耗水电离出的H+
不变
减小
增大
(4)具体情况下水的电离平衡移动
①有水参与的电解反应:正向移动②向水中加入氨水:逆向移动
③向水中通入氨气:正向移动 ④向水中加入Na、Na2O和Na2O2:正向移动
⑤向饱和氯水中加入少量固体NaCl:逆向移动
⑥硼酸(H3BO3)溶于水生成[B(OH)4]-:正向移动
二、水电离出的c(H+)水和c(OH-)水
1.c(H+)水和c(OH-)水的关系:在任何情况下都相等
2.稀释过程中c(H+)水的变化
(1)酸碱溶液稀释过程中,c(H+)水变大(2)弱盐溶液稀释过程中,c(H+)水变小
3.化学反应过程中c(H+)水的变化
(1)酸和碱反应过程中,恰好中和时,(H2O)最大
(2)强酸滴定弱酸盐过程中,c(H+)水变小(3)强碱滴定弱碱盐过程中,c(H+)水变小
(4)水参与的电解反应,c(H+)水变大
4.水的电离度:(H2O)=×100%=×100%=1.8c(H+)水%
(1)不同溶液中水的电离度之比等于c(H+)水之比
(2)酸和碱抑制水的电离,酸碱性越强,(H2O)越小
(3)弱盐促进水的电离,酸碱性越强,(H2O)越大
5.水电离出的氢离子浓度和溶液pH的关系
(1)c(H+)水=10-amol·L-1,pH=a或14-a
①c(H+)水=10-5mol·L-1,pH=5(水解显酸性的盐)或9(水解显碱性的盐)
②c(H+)水=10-11mol·L-1,pH=11(碱)或3(酸)
(2)c(H+)水=10-7mol·L-1,该溶液对水的电离程度和抑制程度相同
①NH3·H2O和NH4Cl的混合物:溶液呈中性
②CH3COOH和CH3COONa的混合物:溶液呈中性
③NaOH和Na2CO3的混合液:溶液呈碱性④NH4Cl和HCl的混合物:溶液呈碱性
(3)已知pH=a,则c(H+)水=10-amol·L-1或10a-14mol·L-1
①pH=2,c(H+)水=10-2mol·L-1(促进)或10-12mol·L-1(抑制)
②pH=11,c(H+)水=10-3mol·L-1(促进)或10-11mol·L-1(抑制)
【典型例题】
例1.(2023春·四川雅安·高二统考期末)时,的下列溶液:①②③④,其中水的电离程度最大的是
A.① B.② C.③ D.④
例2.(2023秋·高二课时练习)室温下,某溶液中由水电离出的c平(H+)是1×10-13 mol·L-1,下列说法正确的是
A.该溶液的溶质不可能是NaHSO4
B.向该溶液中加入铝粉,可能产生H2
C.下列离子在该溶液中一定能大量共存:Cl-、K+、Cu2+
D.向该溶液中加入NaHCO3,一定有化学反应发生
例3.(2023春·广西南宁·高二南宁三中校考期末)某温度下, , 。现有体积均为 V0的 pH=a 的两种酸溶液,加水稀释至体积为 V,两种溶液的 pH 随 lg 的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅱ代表HB B.水的电离程度:b>c
C.由c点到d点,溶液中 增大(X 代表A或B)
D.分别取b点、c点溶液与等浓度的NaOH溶液中和,恰好中和时消耗NaOH溶液的体积:b>c
【必备知识基础练】
1.(2023秋·高二课时练习)在相同温度下,0.01 mol·L-1的NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比,下列说法正确的是
A.由水电离出的c(H+)相等
B.由水电离出的c(H+)都是1.0×10-12mol·L-1
C.由水电离出的c(H+)都是0.01 mol·L-1
D.两者都促进了水的电离
2.(2023秋·高二课时练习)已知在t1、t2温度下水的电离平衡曲线如