内容正文:
易错专题07 水的电离平衡
聚焦易错点:
►易错点一 水的电离
►易错点二 溶液的酸碱性
►易错点三 溶液pH计算
典例精讲
易错点一 水的电离
【易错典例】
例1(2023上·安徽芜湖·高二安徽师范大学附属中学校考阶段练习)25℃时,水的电离达到平衡:;,下列叙述正确的是
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B.将水加热,增大,pH不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,降低
D.向水中加入少量固体硫酸氢钠,增大,不变
【解题必备】水的电离
1.水的电离:水是一种极弱的电解质。电离方程式为2H2OH3O++OH-,也可简写为H2OH++OH-。水的电离过程是一个吸热过程。温度升高,水的电离程度增大,c(H+)和 c(OH-)也随之增大;温度降低,水的电离程度减小,c(H+)和 c(OH-)也随之减小。
2.水的离子积常数:KW=c(H+)·c(OH-),随着温度的升高,水的离子积增大。在室温下,纯水中的c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,KW=1.0×10-14。
(1)无论是纯水,还是酸性、碱性或中性溶液中,由水电离出的c(H+)=c(OH-)。
(2)25 ℃,任何稀的电解质水溶液中c(H+)·c(OH-)=KW这一关系不变,当条件改变使c(H+)增大时,c(OH-)必然降低,反之亦然。
(3)纯水c(H+)=c(OH-)=;酸溶液中OH-是水电离产生的,水电离的c(H+)等于溶液中c(OH-),即水电离产生的c(H+)=c(OH-)=Kw/c(H+)≤c(H+);碱溶液中H+是水电离产生的,故水电离的c(OH-)等于溶液中c(H+),即水电离产生的c(OH-)=c(H+)=Kw/c(OH-)≤c(OH-)。
3.影响水的电离平衡的因素:
影响因素
条件改变
平衡移动
溶液中的c(H+)
溶液中的c(OH-)
Kw
温度
升高温度
向右
增大
增大
变大
降低温度
向左
减小
减小
变小
酸碱性
加入酸
向左
增大
减小
不变
加入碱
向左
减小
增大
不变
【变式突破】
1.(2022上·黑龙江哈尔滨·高二校考期中)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.图中对应点的温度关系为a>b>c
B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点
C.水的电离常数Kw数值大小关系为b>c>d
D.d点对应的溶液中大量存在:Fe3+、Na+、Cl-、
易错点二 溶液的酸碱性
【易错典例】
例2(2023上·安徽合肥·高二合肥一中校考期中)下列有关水的电离与pH的说法正确的是
A.的溶液一定呈中性
B.温度升高,纯水中增大,显酸性
C.盐酸抑制水的电离,醋酸促进水的电离
D.常温下,的醋酸,其
【解题必备】溶液的酸碱性
在水溶液中,无论是酸性,中性,还是碱性溶液,H+和OH-始终同时存在,二者相互依存,缺一不可,共同组成水的电离平衡体系,同时二者又相互矛盾,此消彼涨,一个增大时,另一个必然减小,使得二者的乘积始终不变,恒等于Kw。溶液的酸碱性决定于c(H+)和c(OH-)的相对大小,如果c(H+)>c(OH-),溶液显酸性;如果c(H+)<c(OH-),溶液显碱性;如果c(H+)=c(OH-),溶液显中性。pH决定于c(H+)的大小,pH=7的溶液不一定呈中性,因为水的电离受温度的影响,只有在室温时,Kw=1.0×10-14,pH=7的溶液才显中性。
c(H+)与c(OH-)的关系
c(H+)的范围(25 ℃)
pH范围(25 ℃)
中性溶液
c(OH-)=c(H+)
c(H+)=1.0×10-7
=7
酸性溶液
c(OH-)<c(H+)
c(H+)>1.0×10-7
<7
碱性溶液
c(OH-)>c(H+)
c(H+)<1.0×10-7
>7
(1)PH相同的酸,酸越弱,酸物质的量浓度越大,pH相同的碱,碱越弱,碱物质的量浓度越大;
(2)酸与碱的PH之和为14且等体积混合时,强酸与强碱混合后溶液PH=7,强酸与弱碱混合后溶液PH>7,强碱与弱酸混合后溶液PH<7;
(3)等物质的量浓度的一元酸、碱等体积混合后,强酸和强碱混合后溶液PH=7;强酸和弱碱混合后溶液PH<7,弱酸和强碱混合后溶液PH>7,弱酸和弱碱混合后溶液PH由强者决定,未注明酸、碱强弱时后溶液PH无法判断;
(4)等体积强酸(PH1)和强碱(PH2)混合时,若溶液呈中性,二者PH之和为14;若溶液呈碱性,二者PH之和大于14;若溶液呈酸性,二者PH之和小于14。
【变式突破】
2.(2023上·广西·高二校联考阶段练习)某水溶液中不同温度下pH和pOH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.若,则
B.e点溶液