2020版高中化学第3章第1节第1课时水的电离电解质在水溶液中的存在形态学案(含解析)鲁科版

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2020版高中化学第3章第1节第1课时水的电离电解质在水溶液中的存在形态学案(含解析)鲁科版

第1课时 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想:认识水的电离存在电离平衡,了解水的电离平衡的影响因素,会分析水的电离平衡移动。理解水的离子积常数,并能用于进行相关计算。2.证据推理与模型认知:通过分析、推理等方法了解强、弱电解质的区别和弱电解质的电离特点,会书写常见弱电解质的电离方程式。一、水的电离1.水的电离(1)水的电离方程式:H2OH++OH-。(2)水的电离平衡常数表达式为K=。(3)水的离子积常数的表达式为Kw=[H+][OH-]。(4)常温下,水的离子积常数Kw=1.0×10-14mol2·L-2。①纯水中[H+]是1.0×10-7mol·L-1;②若某酸溶液中[H+]=1.0×10-4mol·L-1,则溶液中[OH-]为1.0×10-10mol·L-1。2.外界条件对水的电离平衡的影响分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH++OH-的影响,并填写下表:改变条件平衡移动方向溶液中[H+]变化溶液中[OH-]变化水电离程度Kw的变化升高温度右移增大增大增大增大加入酸左移增大减小减小不变加入碱左移减小增大减小不变加入活泼金属(如Na)右移减小增大增大不变(1)25℃时,Kw=1.0×10-14mol2·L-2,不仅适用于纯水(或其他中性溶液),也适用于酸、碱、盐的稀溶液。(2)Kw=[H+][OH-]中,[H+]、[OH-]均指整个溶液中的总物质的量浓度。(3)在不同溶液中,[H+]、[OH-]可能不同,但任何溶液中由水电离出的[H+]与[OH-]总是相等的。(4)Kw只与温度有关,与溶液酸碱性无关,温度升高,Kw增大。例1 (2018·青岛高二检测)25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔHn>0,下列叙述正确的是(  )A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,[OH-]降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,[H+]增大,Kw不变C.向水中加入少量CH3COOH,平衡逆向移动,[H+]降低D.将水加热,Kw增大,[H+]不变答案 B解析 A项,加入稀氨水,NH3·H2O存在电离平衡:NH3·H2ONH+OH-,[OH-]增大,使水的电离平衡逆向移动,错误;B项,加入NaHSO4,NaHSO4在水溶液中电离:NaHSO4===Na++H++SO,[H+]增大,使水的电离平衡逆向移动,由于温度不变,Kw不变,正确;C项,CH3COOHCH3COO-+H+,[H+]增大,使水的电离平衡逆向移动,错误;D项,升温,Kw增大,[H+]增大,错误。考点 水的电离题点 条件改变对水的电离平衡的影响思维启迪运用平衡移动原理可以多角度分析水的电离平衡中的相关问题,得出:(1)促进水的电离平衡的因素有升温、加入能消耗H+或OH-的物质(如加活泼金属);(2)抑制水的电离平衡的因素有降温、加入酸(或强酸的酸式盐)、加入碱。例2 (2018·长春校级月考)某温度下,纯水的[H+]=2×10-7mol·L-1,则此时[OH-]为mol·L-1;若温度不变,滴入稀盐酸使[H+]=0.5mol·L-1,则溶液中[OH-]为mol·L-1,由水电离产生的[H+]为mol·L-1,此时温度(填“高于”“低于”或“等于”)25℃。答案 2×10-7 8×10-14 8×10-14 高于解析 纯水电离出的[H+]=[OH-]=2×10-7mol·L-1,故Kw=4×10-14>1×10-14,故此时温度高于25℃。温度不变,滴入稀盐酸使[H+]=0.5mol·L-1,则溶液中[OH-]==mol·L-1=8×10-14mol·L-1=[OH-]水[H+]水=[H+]水。考点 水的电离题点 水电离出的[H+]或[OH-]的计算思维启迪——水电离出的[H+]或[OH-]的计算思路Kw表达式中[H+]、[OH-]均表示整个溶液中总物质的量浓度,但是一般情况下有:(1)稀酸溶液中,[OH-]来自水的电离,故水电离出的[H+]水=[OH-]溶液=。当忽略水电离出的[H+]水时,[H+]溶液=[H+]酸。(2)稀碱溶液中,[H+]来自水的电离,故水电离出的[OH-]水=[H+]溶液=n。当忽略水电离出的[OH-]水时,[OH-]溶液=[OH-]碱。(3)外界条件改变,水的电离平衡发生移动;但由水电离出的[H+]与水电离出的[OH-]一定相等。(4)相同温度下,若酸溶液中的[H+]等于碱溶液中的[OH-],则酸溶液与碱溶液中水电离出的[H+]或[OH-]相等。二、电解质在水溶液中的存在形态1.强电解质和弱电解质的概念和物质类别2.强、弱电解质在水溶液中的存在形态强电解质在稀的水溶液中全部以离子的形态存在,弱电解质在水溶液中主要以分子形态存在。3.电解质电离方程式的书写(1)强电解质,用符号“===”;弱电解质,用符号“”。如:NH3·H2O的电离方程式为NH3·H2ONH+OH-。(2)多元弱酸是分步电离的,电离程度逐步减弱,可分步书写电离方程式。如H2CO3的电离方程式为H2CO3H++HCO,HCOH++CO。(3)多元弱碱的电离也是分步进行的,但是一般按一步电离的形式书写。如Fe(OH)3的电离方程式为Fe(OH)3Fe3++3OH-。(4)弱酸的酸式盐先完全电离,用“===”,生成的酸式酸根再部分电离,用“”。如NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na++HCO,HCOH++CO。(5)NaHSO4在水溶液中完全电离,电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,NaHSO4在熔融状态下只破坏离子键,其电离方程式为NaHSO4===Na++HSO。4.溶剂化作用(1)溶剂化作用:溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用称为溶剂化作用。(2)电解质溶于水后的存在形态:由于溶剂化作用,电解质溶于水后以“水合离子”或“水合分子”的形态存在。强电解质和弱电解质的判断(1)判断依据:根据电解质在水溶液中能否完全电离判断。(2)常见的强弱电解质①强电解质②弱电解质n例3 下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是(  )A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物C.强电解质熔化时都完全电离,弱电解质在水溶液中部分电离D.强电解质不一定能导电,弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱答案 D解析 判断强、弱电解质的根本依据是看电解质在水中是否完全电离,与其溶解度、浓度大小及水溶液导电能力的强弱无关。强极性的共价化合物如HCl是强电解质,A项错误;强、弱电解质与溶解性无关,B项错误;溶于水或熔化时完全电离的电解质是强电解质,C项错误;电解质导电是有条件的,溶液的导电性与溶液中离子所带的电荷浓度有关,D项正确。考点 电解质及其分类题点 强电解质和弱电解质的判断思维启迪——判断电解质强弱时注意的问题(1)电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷总数有关,强电解质溶液的导电能力不一定强。(2)电解质的强弱与其溶解度无关。某些难溶盐,虽然溶解度小,但其溶于水的部分完全电离,仍属于强电解质,如BaSO4等。有少数盐尽管能溶于水,但只有部分电离,属于弱电解质,如(CH3COO)2Pb等。(3)强电解质不一定是离子化合物,某些具有强极性键的化合物也是强电解质。(4)强电解质在熔融状态下不一定电离。若电解质为离子化合物,在熔融状态能电离,若电解质为共价化合物,在液态不电离。例4 下列电离方程式正确的是(  )A.NaHCO3===Na++H++COB.HF===H++F-C.KAl(SO4)2===K++Al3++2SOD.CH3COONH4CH3COO-+NH答案 C解析 NaHCO3是弱酸酸式盐,是强电解质,完全电离,但HCO不能拆成离子形式;CH3COONH4为强电解质,完全电离用“===”;HF为弱电解质,部分电离,用“”。考点 电解质及其分类题点 电离方程式的书写思维模型——电解质电离方程式的书写方法(1)先判断是强电解质(用“===”)还是弱电解质(用“”)。(2)电离方程式应满足电荷守恒与原子守恒。n(3)水溶液中强酸酸式盐与弱酸酸式盐电离方式不同,如:NaHSO4===Na++H++SO,NaHS===Na++HS-。例5 现有如下物质:①NH3 ②NH4Cl ③Ba(OH)2 ④氨水 ⑤SO2 ⑥BaCO3 ⑦H2S ⑧KHSO4 ⑨NaHCO3 ⑩Cl2。请用物质的序号填写下列空白:(1)属于电解质的有。(2)属于强电解质的有。(3)属于弱电解质的有。答案 (1)②③⑥⑦⑧⑨ (2)②③⑥⑧⑨ (3)⑦解析 在水溶液中,电解质必须自身能发生电离,SO2、NH3是非电解质;在水溶液中能全部电离的电解质是强电解质,包括强酸、强碱、大多数盐,如NH4Cl、Ba(OH)2、BaCO3、KHSO4、NaHCO3;弱酸、弱碱、水及少部分盐是弱电解质,如H2S;氨水属于混合物,Cl2属于单质,二者既不是电解质也不是非电解质。考点 电解质及其分类题点 电解质和强弱电解质的判断思维启迪——电解质判断方法及注意的问题(1)根据物质类别可以判断有关电解质类别①单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。②酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水是电解质。③强酸、强碱、大多数盐属于强电解质,弱酸、弱碱、水和极少数盐属于弱电解质。(2)电解质判断时注意的问题:①必须是自身电离出离子的化合物才是电解质。②电解质的强弱与溶解度的大小无关。如难溶盐BaSO4属强电解质,HF易溶于水,但是弱电解质。③活泼金属氧化物是电解质,是因为其在熔融状态下能发生电离。相关链接(1)强电解质与弱电解质的比较强电解质弱电解质概念溶于水后能完全电离的电解质溶于水后只有部分电离的电解质化合物类型离子化合物、共价化合物共价化合物电离程度完全电离部分电离电解质的存在形态只有电解质电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子既有电解质电离出的阴、阳离子,又有电解质分子n电离方程式用“===”号,一步完成用“”号,多元弱酸要分步电离实例①多数盐(包括难溶性盐);②强酸:HNO3、HCl、HClO4、H2SO4等;③强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等①弱酸:H2CO3、CH3COOH、HClO等;②弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等;③水(2)正确理解强电解质和弱电解质①区分电解质强弱的依据是电解质在水溶液中能否完全电离,即电离程度。②电解质的强弱与溶液导电性的强弱无必然联系。只要溶液中离子的浓度大,其导电性就强。③电解质的强弱与物质的溶解性无必然联系。即使溶解度很小,只要溶于水的部分完全电离就是强电解质,所以不能根据溶液溶解度大小直接判断电解质的强弱。④在强弱电解质的判断中还要特别注意其概念的研究范畴——化合物,溶液、单质即使能导电也不是电解质。1.关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是(  )选项ABCD强电解质NaClH2SO4CaCO3HNO3弱电解质HFBaSO4HClOCH3COOH非电解质Cl2CS2C2H5OHH2CO3答案 C解析 A中Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质;B中BaSO4虽难溶于水,但溶解的部分完全电离,是强电解质;D中H2CO3是弱电解质。考点 电解质及其分类题点 强电解质和弱电解质的判断2.在纯水中存在平衡:H2OH++OH-,若使水的电离平衡正向移动,并使OH-n的浓度增大,则应加入的物质是(  )A.CH3COOHB.KOHC.KHSO4D.Na答案 D解析 在纯水中加酸或加碱都会抑制水的电离,因此A、B项错误;在纯水中加入KHSO4,相当于加入酸,C项错误;在纯水中加入Na,Na与H2O电离出的H+反应,使水的电离平衡正向移动,并使OH-的浓度增大,D项正确。考点 水的电离题点 酸碱对水电离平衡的影响3.向纯水中加入少量NaHSO4固体,在温度不变时,溶液中(  )A.增大B.[H+]减小C.水中[H+]与[OH-]的乘积增大D.[OH-]增大答案 A解析 水存在电离平衡:H2OH++OH-,加入NaHSO4固体,[H+]增大,[OH-]减小,[H+][OH-]不变,增大。考点 水的电离题点 酸碱对水电离平衡的影响4.在相同温度下,0.01mol·L-1NaOH溶液和0.01mol·L-1的盐酸相比,下列说法正确的是(  )A.两溶液中由水电离的[H+]都是1.0×10-12mol·L-1B.NaOH溶液和盐酸中由水电离出[OH-]分别为1.0×10-2mol·L-1、1.0×10-12mol·L-1C.两溶液中由水电离出的[H+]相等D.两者都促进了水的电离答案 C解析 若该温度下水的离子积常数为Kw(这里没有说是25℃),则在0.01mol·L-1的NaOH溶液中,由水电离的[H+]==mol·L-1。在0.01mol·L-1的HCl溶液中,由水电离出的[H+]=[OH-]水电离=mol·L-1。考点 水的电离题点 水电离出的[H+]或[OH-]的计算n5.在不同温度下的水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。请回答下列问题:(1)曲线Ⅰ代表的温度下,水的离子积为,曲线Ⅰ所代表的温度(填“高于”“低于”或“等于”)曲线Ⅱ所代表的温度。你判断的依据是。(2)曲线Ⅰ所代表的温度下,0.01mol·L-1的NaOH溶液的[H+]为mol·L-1。答案 (1)1×10-12mol2·L-2 高于 曲线Ⅱ所代表的水的离子积比曲线Ⅰ的小,由于水的电离过程是吸热过程,温度越高,离子积越大,故曲线Ⅱ代表的温度低 (2)10-10解析 (1)根据曲线中的数据,可以知道曲线Ⅰ代表的温度下水的离子积为1×10-12mol2·L-2,水的电离过程是吸热过程,温度越高,水的离子积就越大,曲线Ⅰ所代表的水的离子积比曲线Ⅱ的大,所以,曲线Ⅰ代表的温度高。(2)曲线Ⅰ所代表的水的离子积为1×10-12mol2·L-2,0.01mol·L-1的NaOH溶液中[OH-]=10-2mol·L-1,则[H+]=10-10mol·L-1。考点 水的电离题点 水的电离平衡曲线题组一 电解质和非电解质及强、弱电解质的判断1.(2018·石家庄期末联考)下列物质中,属于弱电解质的是(  )A.CO2B.NH3·H2OC.NH4NO3D.BaSO4答案 B解析 A项,CO2为非电解质;B项,NH3·H2O为弱电解质;C项,NH4NO3为强电解质;D项,BaSO4为强电解质。考点 电解质及其分类题点 强电解质和弱电解质的判断2.下列叙述正确的是(  )nA.硫酸钡难溶于水,故硫酸钡为弱电解质B.硝酸钾溶液能导电,故硝酸钾溶液为电解质C.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳为弱电解质D.石墨虽能导电,但既不是电解质,也不是非电解质答案 D解析 BaSO4溶于水的部分完全电离,BaSO4是强电解质,A项不正确;KNO3溶液为混合物,不属于电解质,B项不正确;CO2是非电解质,C项不正确;石墨为单质,既不是电解质,也不是非电解质,D项正确。考点 电解质及其分类题点 强电解质和弱电解质的判断3.下列电离方程式的书写正确的是(  )A.熔融状态下的NaHSO4电离:NaHSO4===Na++H++SOB.H2CO3的电离:H2CO32H++COC.Fe(OH)3的电离:Fe(OH)3Fe3++3OH-D.水溶液中的NaHSO4电离:NaHSO4===Na++HSO答案 C解析 熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO,水溶液中NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,A、D错误;H2CO3作为二元弱酸,不能完全电离,且多元弱酸的电离分步进行,以第一步为主,B项错误;Fe(OH)3是多元弱碱,通常以一步电离表示,故C项正确。考点 电解质及其分类题点 电离方程式及其书写方法题组二 外界条件对水的电离平衡的影响4.下列操作中,能使电离平衡H2OH++OH-,向右移动且溶液呈碱性的是(  )A.向水中加入NaHSO4溶液B.向水中加入少量金属钠C.向水中加入NaOH溶液D.将水加热到100℃答案 B解析 向水中加入NaHSO4溶液,溶液中[H+]增大,抑制水的电离,平衡向左移动,A错误;向水中加入少量金属钠,消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡向右移动,[OH-]增大,溶液呈碱性,B正确;向水中加入NaOH溶液,溶液中[OH-]增大,抑制水的电离,平衡向左移动,C错误;将水加热到100℃,[H+]=[OH-]溶液呈中性,D错误。考点 水的电离n题点 条件改变对水的电离平衡的影响5.(2018·山东师大附中模拟)某温度下,向[H+]=1×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液中[H+]=1×10-3mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是(  )A.该温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-11mol·L-1C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的[OH-]增大答案 B解析 25℃时,纯水中[H+]=1×10-7mol·L-1,[H+]=1×10-6mol·L-1说明水的电离得到促进,故T>25℃,A项正确;[H+]=1×10-6mol·L-1,水的离子积常数为1×10-12mol2·L-2,Kw=[H+][OH-],当[H+]=1×10-3mol·L-1时,[OH-]=1×10-9mol·L-1,故由水电离出来的[H+]=1×10-9mol·L-1,B项错误;NaHSO4电离生成氢离子,对水的电离起抑制作用,水的电离程度减小,C项正确;温度不变时,Kw不变,加水稀释,[H+]减小,Kw=[H+][OH-],所以[OH-]增大,D项正确。考点 水的电离题点 酸碱对水电离平衡的影响6.水的电离过程为H2OH++OH-,在25℃时,水的离子积Kw(25℃)=1×10-14mol2·L-2;在35℃时,水的离子积Kw(35℃)=2.1×10-14mol2·L-2,则下列叙述正确的是(  )A.[H+]随着温度的升高而降低B.35℃时,[H+]<[OH-]C.35℃时的水比25℃时的水电离程度小D.水的电离是吸热的答案 D解析 由题中条件可以看出,温度升高时,Kw增大;25℃时,[H+]=[OH-]=1×10-7mol·L-1;35℃时,[H+]=[OH-]≈1.45×10-7mol·L-1;温度升高,[H+]和[OH-]都增大,且始终相等,水的电离程度也增大,因温度升高平衡向正反应方向移动,故水的电离为吸热过程。考点 水的电离题点 温度对水电离平衡的影响7.25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl ②NaOH ③H2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是(  )A.③>②>①B.②>③>①C.①>②>③D.③>①>②答案 Cn解析 分析三种物质可知②、③抑制水的电离,①不影响水的电离平衡,在②③中H2SO4为二元强酸,产生的[H+]大于NaOH产生的[OH-],抑制程度更大,故顺序为①>②>③。考点 水的电离题点 酸碱对水电离平衡的影响8.下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )A.在蒸馏水中滴加浓H2SO4,Kw不变B.25℃时,NH4Cl溶液的Kw大于100℃时NaCl溶液的KwC.KClO3和SO3溶于水后能导电,故KClO3和SO3均为电解质D.稀盐酸加水稀释时,水的电离平衡向电离方向移动答案 D解析 蒸馏水中滴加浓H2SO4,浓H2SO4溶于水放热,温度升高,水的电离程度增大,[H+]、[OH-]均增大,Kw增大,A不正确;Kw只与温度有关,在任何酸、碱、盐的稀溶液中,温度越高,Kw越大,B不正确;KClO3属于盐,在水溶液中能电离,是电解质,SO3在水溶液中本身不能电离,是非电解质,C不正确;盐酸在稀释过程中,溶液中[H+]减小,故水的电离平衡向电离方向移动,D正确。考点 水的电离题点 条件改变对水电离平衡的影响题组三 对水的离子积常数的理解及应用9.(2018·山西大同校级期中)常温下,在0.01mol·L-1H2SO4溶液中,由水电离出的氢离子浓度是(  )A.5×10-13mol·L-1B.0.02mol·L-1C.1×10-7mol·L-1D.1×10-12mol·L-1答案 A解析 H2SO4电离出的[H+]=0.02mol·L-1,由Kw=1.0×10-14mol2·L-2可知[OH-]=5×10-13mol·L-1,OH-是由水电离产生的,则水电离产生的[H+]=[OH-]=5×10-13mol·L-1。考点 水的电离题点 水电离出的[H+]或[OH-]的计算10.常温下,有下列四种溶液:①1mol·L-1的盐酸②0.1mol·L-1的盐酸 ③0.01mol·L-1的NaOH溶液④0.001mol·L-1的NaOH溶液。四种溶液中,由水电离生成的[H+]之比为(  )A.1∶10∶100∶1000B.0∶1∶12∶11C.14∶13∶12∶11D.14∶13∶2∶1答案 A 解析 在盐酸中,溶液中的OH-全部是由水电离得到的,则由水电离产生的[H+n]等于溶液中的[OH-]溶液:①中[H+]水电离=[OH-]溶液=1×10-14mol·L-1,②中[H+]水电离=[OH-]溶液=1×10-13mol·L-1。在NaOH溶液中,溶液中的H+全部是由水电离得到的,则由水电离产生的[H+]等于溶液中的[H+]溶液:③中[H+]=1×10-12mol·L-1,④中[H+]=1×10-11mol·L-1。因此,四种溶液中由水电离出的[H+]之比为10-14∶10-13∶10-12∶10-11=1∶10∶100∶1000。考点 水的电离题点 水电离出[H+]或[OH-]的计算11.室温下,若溶液中由水电离产生的[OH-]=1×10-14mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是(  )A.Al3+、Na+、NO、Cl-B.K+、Na+、Cl-、NOC.K+、Na+、Cl-、AlOD.K+、NH、SO、NO答案 B解析 溶液中由水电离产生的[OH-]=1×10-14mol·L-1,溶液的pH为0或14,溶液呈酸性或碱性。A项,Al3+与OH-不能大量共存;C项,AlO与H+不能大量共存;D项,NH与OH-不能大量共存。考点 水的电离题点 水溶液中离子能否大量共存判断12.室温下,某溶液中由水电离出的[H+]和[OH-]的乘积是1×10-26mol2·L-2,下列说法中正确的是(  )A.该溶液的溶质不可能是NaHSO4B.向该溶液中加入铝粉,一定能产生H2C.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答案 D解析 由题给信息可知,溶液中[H+]水=[OH-]水=1×10-13mol·L-1,水的电离受到抑制,说明溶液显酸性或显碱性。因NaHSO4===Na++H++SO,溶液中的溶质可能是NaHSO4,A项错误;如果酸性溶液中存在NO,加铝粉则不会产生H2,B项错误;若溶液呈碱性,则Cu2+不能大量存在,C项错误;加入NaHCO3,一定存在H++HCO===H2O+CO2↑或OH-+HCO===CO+H2O,D项正确。考点 水的电离题点 水溶液中离子能否大量共存判断13.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(  )nA.图中对应点的温度关系为a>b>cB.纯水仅升高温度,可从a点变到c点C.水的离子积常数Kw数值大小关系为b>c>dD.在b点对应温度下,0.5mol·L-1的H2SO4溶液与1mol·L-1的KOH溶液等体积混合,混合后[H+]=1×10-7mol·L-1答案 C解析 水的电离是吸热过程,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出的水的离子积常数Kw数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;若纯水仅升高温度,[OH-]与[H+]都增大,B项错误;b点的Kw=1×10-12mol2·L-2,0.5mol·L-1的H2SO4溶液与1mol·L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,[H+]=1×10-6mol·L-1,D项错误。考点 水的电离题点 水的电离平衡曲线14.(1)在下列空格中填“>”“<”或“=”。①25℃时,0.5mol·L-1CH3COOH溶液中由水电离出的[H+]0.5mol·L-1盐酸中由水电离出的[H+]。②25℃时,0.5mol·L-1盐酸中由水电离出的[H+]0.5mol·L-1硫酸中由水电离出的[H+]。③25℃时,0.5mol·L-1盐酸中由水电离出的[H+]0.5mol·L-1NaOH溶液中由水电离出的[H+]。(2)现有四种溶液:①NaOH,②H2SO4,③CH3COOH,④HCl,当由水电离出的[H+]相同时,以上四种溶液物质的量浓度由大到小的顺序是。答案 (1)①> ②> ③= (2)③>①=④>②解析 (1)CH3COOH电离出的[H+]<0.5mol·L-1,盐酸电离出的[H+]=0.5mol·L-1,硫酸电离出的[H+]=1mol·L-1,0.5mol·L-1NaOH溶液电离出的[OH-]=0.5mol·L-1,所以CH3COOH溶液中由水电离出的[H+]大于盐酸中由水电离的[H+];盐酸中由水电离的[H+]大于硫酸中由水电离的[H+];盐酸中由水电离的[H+]等于NaOH溶液中由水电离的[H+]。(2)由于由水电离出来的[H+]相等,则以上溶液由自身电离出的[H+]或[OH-]应相等。由于CH3COOH是弱酸,所以其物质的量浓度最大。而H2SO4是二元强酸,其物质的量浓度最小。HCl和NaOH为一元强酸和一元强碱,若[H+]=[OH-],则二者物质的量浓度相等。n考点 水的电离题点 酸碱对水电离平衡的影响15.(1)某温度(t℃)时,水的离子积常数Kw=1×10-12mol2·L-2,则该温度(填“>”“<”或“=”)25℃,其理由是。(2)该温度下,[H+]=1×10-7mol·L-1的溶液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”);若该溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的[OH-]=mol·L-1。(3)该温度下,把1mL0.1mol·L-1的H2SO4溶液加水稀释至2L,在此溶液中由水电离产生的[H+]接近于mol·L-1。(4)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡(填“向左”“向右”或“不”,下同)移动,在新制氯水中加入少量NaCl固体,水的电离平衡移动。答案 (1)> 升温促进水电离,Kw增大 (2)碱性1×10-7 (3)1×10-8 (4)向右 向右 解析 (1)升高温度,Kw增大,现Kw=1×10-12mol2·L-2>1×10-14mol2·L-2,因此该温度大于25℃。(2)此温度下该溶液中[OH-]=mol·L-1=1×10-5mol·L-1,因为[OH-]>[H+],所以溶液呈碱性;NaOH溶液中由水电离出来的[OH-]等于溶液中的[H+],即为1×10-7mol·L-1。(3)稀释后溶液中[H+]为×2=1×10-4mol·L-1。那么[OH-]=mol·L-1=1×10-8mol·L-1,故由水电离出的[H+]也为1×10-8mol·L-1。(4)Zn与稀硫酸反应过程中,溶液中[H+]减小,水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体,平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO向左移动,溶液中[H+]减小,水的电离平衡向右移动。考点 水的电离题点 水的电离综合16.(2018·河北正定中学期末考试)在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:(1)A点水的离子积为1.0×10-14mol2·L-2,B点水的离子积为。造成水的离子积变化的原因是。(2)下列说法正确的是(填字母)。a.图中A、B、D三点处Kw的大小关系:B>A>Dnb.AB线上任意点的溶液均显中性c.B点溶液显酸性d.图中温度T1>T2(3)T2时,若向溶液中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置?为什么?。(4)T2时,若盐酸中[H+]=5×10-4mol·L-1,则由水电离产生的[H+]=。(5)若从A点到D点,可采用的措施是(填字母)。a.升温b.加入少量的盐酸c.降温d.加入少量的NaOH答案 (1)1×10-12mol2·L-2 水的电离要吸热,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大 (2)b(3)否,在盐酸中[H+]>[OH-],所以不可能处于B点位置(4)2×10-9mol·L-1(5)b解析 (1)B点Kw=10-6mol·L-1×10-6mol·L-1=1×10-12mol2·L-2,水的电离是吸热的,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大。(2)A点Kw=1×10-14mol2·L-2,B点Kw=1×10-12mol2·L-2,升高温度,水的电离平衡向吸热方向移动,Kw增大,所以T1A=D;AB线上任意一点[H+]=[OH-],溶液显中性,故只有b项正确。(3)水中加入盐酸,溶液中[H+]增大,水的电离平衡向左移动,[OH-]减小,[H+]≠[OH-],溶液不会处于B点。(4)T2时,Kw=1×10-12mol2·L-2,若盐酸中[H+]=5×10-4mol·L-1,则由水电离产生的[H+]==2×10-9mol·L-1。(5)从A点至D点,保持温度不变,使[H+]增大,故选b。考点 水的电离题点 水电离平衡曲线
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