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 ， 1 L 水 中 只 有 1.0×10−7 mol H2O 电 离 。 所 以 该 温 度 时 的 纯 水 中 c(H+)=c(OH−)=1.0×10−7 mol·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 溶液中 c(H＋) c(OH−) 右移 增大 增大 减小 中性 增大 左移 增大 减小 减小 酸性 不变 左移 减小 增大 增大 碱性 不变 右移 减小 增大 增大 碱性 不变 右移 增大 减小 减小 酸性 不变 不移动 不变 不变 不变 中性 不变 右移 减小 增大 增大 碱性 不变 电离平衡 升高温度 加入酸，如稀硫 加入酸、 碱 溶液中 改变条件 酸、醋酸 pH 溶液的 酸碱性 KW 加入碱，如N aOH 溶液、氨 水 加入强碱弱酸盐， 如 Na2CO3 溶液 加入盐 加入强酸弱碱盐， 如 AlCl3 溶液 加入强酸强碱盐， 如 NaCl 溶液 加入活 泼金属 如 Na 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+)=10−7 mol·L−1 （2）酸溶液 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 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 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． 【解析】 B． C．Cl—O—H D． 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】A 1．25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液:①Na2SO4　② HCl　③ Ba(OH)2　④ AlCl3，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>①　　　　 C．④>①>②>③ B．②>③>①>④ D．③>②>①>④ 水电离平衡移动的判断 （1）促进水的电离 （2）抑制水的电离 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－)＝Kw B．M 区域内任意点均有 c(H＋)＜c(OH－) C．图中 T1＜T2 D．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＋)＝10－7 mol·L－1 时，才有 pH＝7，D 项错误。 【答案】D 2．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>T2 B．KW 的关系是：B>C>A=D=E C．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．①④ B．①② C．②③ D．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＋)=1×10-13 mol•L-1<1×10-7 mol•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】A 3．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：1.0×10−7 mol·L−1 ；乙：1.0×10−6 mol·L−1 ；丙：1.0×10−2 mol·L−1 ；丁：1.0×10−12 mol·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−)= mol·L−1=1×10−12 mol·L−1 ，水电离出 的 c(H+)=c(OH−)=10−12 mol·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−)=10−2 mol·L−1 ，则 c(H+)= mol·L−1=1×10−12 mol·L−1 ， 水电离出的 c(OH−)=c(H+)=10−12 mol·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+)=10−5 mol·L−1，水电离的部分 OH−与 结合 使得溶液中 c(OH−)减小，为 10−9 mol·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=12 的 Na2CO3 溶液中，水电离出的 c(OH−)=10−2 mol·L−1，水电离的部分 H+与 结合 使得溶液中 c(H+)减小，为 10−12 mol·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 0.0 1mol·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 3．下与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3 D．无法判断 ＋ ，据此判断以下叙述中错 误的是 A．液氨中含有 NH3、 、 B．一定温度下液氨中 c( 等微粒 )·c( )是个常数 C．液氨的电离达到平衡时：c(NH3)＝c( D．只要不加入其他物质，液氨中 c( )＝c( ) )＝c( ) 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+、 、 C．Na+、K+、 、ClO− B．Na+、 、 、Cl− D．Na+、Fe2+、I−、 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．0.01 mol·L－1 NaOH 溶液 C．pH＝10 的纯碱溶液 D．p H＝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 CO2　④向水中通 NH3　⑤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．①③⑥⑦　　　　 B．①③⑥ C．⑤⑦ D．⑤ 7．已知 40 ℃时水的离子积常数为 Kw。该温度下，将浓度为 a mol·L－1 的一元酸 HA 与 b mol·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＝7 B．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－)＝ mol·L－1 8．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>D B．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