水的电离平衡（共5篇）
水的电离平衡 篇1
考点一水的电离和溶液的酸碱性
1.水是一种极弱的电解质,电离方程式为:
H2O⇌H++OH-,或2H2O⇌H3O++OH-,在外界条件发生改变时,水的电离平衡可以发生移动,如温度、加入酸、碱、盐等.
一定的温度下,Kw=c(H+)·c(OH-)为一常数,在25℃时,Kw=1×10-14.
由于水的电离也是吸热的,温度升高时,Kw增加,温度降低时Kw减小.
在电解质的稀溶液中,无论其呈何种性质(酸性、碱性或中性),也有Kw=c(H+)·
c(OH-)为一常数,在25℃时,Kw也等于.1×10-14.
2.溶液酸碱性
(1)无条件成立;c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;
c(H+)=c(OH-),溶液呈中性;
c(H+)
(2)有条件成立
25℃时,酸性溶液中:pH<7;中性溶液中:pH=7;碱性溶液中:pH>7.
25℃时,pH的范围为0～14,pH越小溶液的酸性越强,pH越大溶液的碱性越强.当c(H+)>1mol/L时,直接用c(H+)表示溶液的酸性强弱,当c(OH-)>1mol/L时,直接用c(OH-)表示溶液的碱性强弱.
注意:
①呈酸性的溶液不一定是酸溶液,但酸溶液一定呈酸性,同样地,呈碱性的溶液不一定是碱溶液,但碱溶液一定呈碱性.
②只有在25℃时,pH=7的溶液才呈中性,温度变化,pH也会发生变化.不管在何温度下,纯水均呈中性,但其pH不一定等于7.
例1水的电离过程为H2O⇌H++OH-,在不同温度下其平衡常数为K(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14.则下列叙述正确的是().
(A)c(H+)随着温度的升高而降低
(B)在35℃时,c(H+)>c(OH-)
(C)水在25℃时的电离程度大于35℃时的电离程度
(D)水的电离是吸热的
分析:由题中条件可以看出,温度升高后,Kw值增大.25℃时c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1,35℃时,c(H+)=c(OH-)=1.45×10-7mol·L-1.温度升高c(H+)和c(OH-)都增大,且仍然相等,水的电离度也增大.因温度升高平衡向正反应方向移动,故水的电离为吸热反应.答案为(D).
点评:纯水无论在何时都呈中性,c(H+)=c(OH-).
例2 (2008北京卷)对水的电离平衡不产生影响的粒子是()
解析:水的电离式为:H2O=H++OH-,(A)溶于水成为盐酸,电离产生的H+,使得水的电离平衡左移;(B)质子数为26的是Fe3+,其能发生水解,使得平衡右移;(C)表示的是Cl-,其不影响该平衡;(D)是醋酸根离子,其能水解,使平衡右移.、
答案:(C)
点评:该试题考查弱电解质电离平衡的影响因素,考生易错点为不能正确理解26M3+中左下角标的含义,会做出错误判断.
例3为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,,则下列叙述正确的是()
(A)中性溶液的AG=0
(B)酸性溶液的AG<0
(C)常温下0.1mol·L-1氢氧化钠溶液的AG=12
(D)常温下0.1 mol·L-1盐酸溶液的AG=12
解析:中性溶液中,,AG=0;酸性溶液中,,AG<0.常温下0.1mol·L-1氢氧化钠溶液中,,AG=-12;常温下0.1 mol·L-1盐酸溶液中,,AG=12.答案为(A)(D).
点评:无论用什么物理量表示溶液的酸碱性强弱,当c(H+)=c(OH-)时,溶液就呈中性.
考点二由水电离出的c(H+)[c(H+)水]和c(OH-)[c(OH-)水]
酸和碱会抑制水的电离,可水解的盐能促进水的电离.任何溶液中,由水电离出的c(H+)水和c(OH-)水一定相等.
1.酸溶液:溶液中的H+由水和酸共同提供,OH-只有水提供,c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-).
2.碱溶液:溶液中的OH-由水和碱共同提供,H+只有水提供,c(OH-)水=c(H+)水=c(H+).
3.正盐溶液:溶液中的H+和OH-均来自于水的电离,若溶液呈酸性,c(OH-)水=c(H+)水=c(H+),若溶液呈碱性,c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-).
4.酸式盐溶液:情况比较复杂,不予讨论.
由以上的讨论可知,若某溶液中由水电离出的H+为1×10-11时,溶液的pH可能为3或11,若某溶液中由水电离出的OH-为1×10-11时,溶液的pH也可能为3或11.
例4 25℃时,某溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1,则该溶液的pH可能是()
(A) 12 (B) 7 (C) 6 (D) 2
解析:由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1,小于1×10-7mol·L-1,说明是抑制了水的电离,可能为酸溶液或碱溶液.答案为(A)(D).
点评:酸和碱会抑制水的电离,由水电离出的c(H+)或c(OH-)比纯水中的要小,但不管是酸溶液还是碱溶液,由水电离出的c(H+)和c(OH-)始终是相等的.
考点三有关pH的计算
1.强酸溶液:根据电离方程式计算出c(H+)后计算pH.
2.强碱溶液:根据电离方程式计算出c(OH-)后,再由Kw计算出c(H+)后计算pH.
3.强酸溶液混合:根据总n(H+)计算出c(H+)后计算pH.
4.强碱溶液混合:根据总n(OH-)计算出c(OH-)后,再由Kw计算出c(H+)后计算pH.
5.强酸强碱混合:先判断酸和碱谁过量,若为酸过量,根据过量的H+计算出c(H+)后计算pH,若为碱过量,根据过量的OH-计算出c(OH-)后,再由Kw计算出c(H+)后计算pH.
例5 60mL 0:5 mol·L-1氢氧化钠溶液和40 mL 0.4 mol·L-1硫酸相混合后,溶液的pH约为()
(A) 0.5 (B) 1.7 (C) 2 (D) 13.2
解析:两溶液反应后,硫酸过量,剩余H+的物质的量为:0.04 L×2×0.4 mol·L-1-0.06L×0.5mol·L-1=2×10-3 mol.c(H+)=2×10-2mol·L-1,pH=1.7.答案为(B).
点评:计算酸碱混合后所得溶液的pH时,首先要判断是哪种物质过量.
例6 (2008全国Ⅱ卷)取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3:2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则该原溶液的浓度为()
(A) 0.01 mol·L-1(B) 0.017 mol·L-1
(C) 0.05 mol·L-1(D) 0.50 mol·L-1
解析:由题意可得:,c=0.05 mol·L-1.
答案:(C)
考点四强弱电解质稀释
1.强酸(或强碱)溶液稀释
①当溶液中c(H+)[或c(OH-)]较大、稀释的倍数不太大时,水电离出的H+(或OH-)可忽略不计稀释后,的,溶液每稀释10倍,pH将向7移动1个单位.
②当溶液中c(H+)[或c(OH-)]较小、或稀释的倍数太大时,水电离出的H+(或OH-)不能忽略不计,此时,溶液每稀释10倍,pH将向7移动不到1个单位.
2.弱酸(或弱碱)溶液稀释
由于弱电解质溶液中存在电离平衡,稀释时平衡会发生移动,无论原溶液中的c(H+)[或c(OH-)]多大、稀释的倍数多少,溶液每稀释10倍,pH将向7移动都不到1个单位.
3.可水解的盐溶液稀释
可水解的盐溶液中也存在水解平衡,稀释时平衡会发生移动,无论原溶液中的c(H+)[或c(OH-)]多大、稀释的倍数多少,溶液每稀释10倍,pH向7移动都不到1个单位.
注意:溶液稀释时,不是溶液中所有离子的浓度均会减小,若为酸性溶液,由于水中的c(OH-)比酸性溶液中的c(OH-)大,稀释时c(OH-)将变大,同理,碱性溶液稀释时,c(H+)将变大.
例7在相同温度时100 mL 0.01 mol·L-1的醋酸溶液与10 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是()
(A)中和时所需NaOH的量
(B)醋酸的电离程度
(C)H+的物质的量
(D)CH3COOH的物质的量
解析:两溶液中CH3COOH的物质的量都是0.001 mol,中和时所需NaOH的量也应相等;弱电解质的浓度越小,电离程度越大,其电离出的H+的物质的量也就越多,但c(H+)越小.答案为(B)(C).
点评:要注意电离出的H+的物质的量和c(H+)是两个不同的物理量,两者的变化趋势可能不同.
例8取pH均等于2的盐酸和醋酸各100mL分别稀释2倍后,再分别加入0.03g锌粉,在相同条件下充分反应,有关叙述正确的是()
(A)醋酸与锌反应放出氢气多
(B)盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多
(C)醋酸与锌反应速率大
(D)盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大
解析:pH相同的盐酸和醋酸都稀释2倍,盐酸中c(H+)变为原来的一半,而醋酸是弱酸,稀释后,电离程度增大,c(H+)比稀释前小,但大于原来浓度的一半,即比盐酸溶液中H+的浓度大,锌与醋酸的反应速率快;酸和锌的量都是已知的,首先进行过量判断,经计算锌的量不足,所以两种溶液放出H2的量是相等的.答案为(B)(C).
点评:当两种反应物的用量都已知时,一定要进行过量判断.
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1.甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的浓度均为0.10mol·L-1时,甲酸中的c(H+)约为乙酸中c(H+)的3倍.现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b,以及0.10mol·L-1的乙酸,经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸、b.由此可知()
(A) a的浓度必小于乙酸的浓度
(B) a的浓度必大于乙酸的浓度
(C) b的浓度必小于乙酸的浓度
(D) b的浓度必大于乙酸的浓度
2.“在火星上找到水存在的证据”位居《Science》杂志评出的2004年10大科技突破之首,下列关于水的说法中错误的是().
(A)水是生命活动必不可少的物质
(B)水是由极性键构成的极性分子
(C)水是一种极弱的电解质,温度越高电离程度越大
(D)高效催化剂可使水分解获得氢气,同时释放能量
3.为了更合理地表示溶液的酸碱性,科学家提出“酸度”(用AG表示)概念,.下列叙述正确的是()
①任何温度下,水的AG等于0
②溶液的AG越小,酸性越强
③常温下,0.1 mol·L-1盐酸的AG=12
④25℃时,某溶液的AG=-10,其pH=10
(A)①③(B)②④(C)①②(D)③④
4.常温下,将pH=1的硫酸溶液平均分成两等份,一份加入适量水,另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液,两者pH都升高了1,则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为()
(A) 11:1 (B) 10:1
(C) 6:1 (D) 5:1
5.下列方法能使电离平衡H2O⇌H++OH-向右移动,且使溶液呈酸性的是()
(A)向水中加入少量硫酸氢钠固体
(B)向水中加入少量硫酸铝固体
(C)向水中加入少量碳酸钠固体
(D)将水加热到100℃,使水的pH=6
6.在给定的四种溶液中,加入以下各种离子,各离子能在原溶液中大量共存的有()
(A)滴加石蕊试液显红色的溶液Fe3+、、Cl-、SCN-
(B)pH值为1的溶液Cu2+、Na+、Mg2+、NO
(C)水电离出来的c(H+)=10-13mol/L的溶液K+、HCO、Br-、Ba2+
(D)所含溶质为Na2SO4的溶液K+、CO、NO、Al3+
7.常温时,将V1mL c1 mol·L-1的氨水滴加到V2 mL c2 mol·L-1的盐酸中,下述结论中正确的是()
(1).若混合溶液的pH=7,则c1V1>c2V2
(2).若V1=V2,c1=c2,则混合液中
(3).若混合液的pH=7,则混合液中
(4).若V1=V2,且混合液的pH<7,则一定有c1
(A)(1)(2)(B)(3)(4)
(C)(1)(3)(D)(2)(4)
8.(Kw=10-14)下列公式哪一个能用来精确地计算任意c(HCl)下HCl水溶液中氢离子c(H+)的是()
9.已知甲溶液的pH值为乙溶液pH值的两倍,若乙溶液的pH=x,则甲溶液中[H+]是乙溶液[H+]的()
10.常温下测得无色溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-13mol·L-1,又知该溶液中还有Na+、Cl-,那么该溶液中还可能存在的离子是()
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11.常温常压下,将pH=5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中与c(H+)之比为(
(A)1:1 (B)1:2
(C)约1:10 (D)约10:1
12.有两瓶pH=2的酸溶液,一瓶是强酸,一瓶是弱酸.现只有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水,而没有其它试剂.简述如何用最简便的实验方法来判别哪瓶是强酸______.
13.已知某溶液中只含有OH-、H+、、Cl-四种离子.
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是______.
(2)若溶液中,则含有的溶质是______.”或“=”).
(3)若溶液是由体积相等的盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(NH3·H2O)______c(HCl)(填“<”、“>
14.关于下列两个反应:
①0.1 mol/L醋酸溶液:CH3COOH⇌CH3COO-+H+
②0.1mol/L醋酸钠溶液:CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-
(1)两式到达平衡后,加入一定量的水后,平衡向右移动的是______,溶液的pH增大的是______(此问填序号).
(2)向②反应中加入少量的醋酸钠固体,溶液的pH将______(填增大、减小、不变),若加入少量的CH3COOH,使溶液中c(Na+)=c(CH3COO-)则溶液的pH为______(填数值).
(3)若向①反应中加入少量的冰醋酸,溶液的pH将______,电离程度将______(填增大、减小、不变)
15.某温度(t℃)时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的Kw=______.在此温度下,将pH=a的NaOH溶液V(a)L与pH=b的H2SO4溶液V(b)L混合(不考虑混和后体积变化).
(1)若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则V(a):V(b)=______;
(2)若所得混合液为中性,且a+b=12,则V(a):V(b)=______;
(3)若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则V(a):V(b)=______.
16.向纯碱溶液中滴入酚酞溶液,观察到的现象是______,原因是______;若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液,观察到的现象是______,原因是______
.17.(1)现有0.1mol·L-1的纯碱溶液,试用pH试纸测定溶液的pH,其正确的操作是______.纯碱溶液呈碱性的原因(用离子方程式表示)是______,你认为该溶液pH的范围一定介于______之间.
(2)为探究纯碱溶液呈碱性是由引起的,请你设计一个简单的实验方案.
18.常温下,取两片质量相等、外形和组成相同表面经过砂纸打磨(完全除掉了氧化物)的铝片,分别加入到盛有体积相同、c(H+)相同的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管(相同体积)中,铝片在稀盐酸中产生的氢气的速率比在稀硫酸中快.
(1)写出以上反应的离子方程式______;
(2)你认为出现以上现象的可能原因是:
假设①______;
假设②______.
(3)请设计实验对以上的假设进行验证:
①______;
②______.
(4)如果上述假设都成立,要使以上稀硫酸与铝反应产生的氢气速率加快,可以采取的措施有:
①______;
②______;
③______;
④______________.
19.50mL pH=1的稀H2SO4和盐酸的混合液与50mLBa(OH)2溶液相混合,充分反应后过滤,得0.466g沉淀,滤液的pH变为13:求:
(1)原混合酸液中和Cl-的物质的量;
(2)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度.
参考答案
1.(A)若a的浓度等于乙酸的浓度,由信息得出前者pH必小,与题意不符,所以a的浓度必小于乙酸的浓度.
2.(D)水分解不可能释放能量.
3.(A)根据数学对数知识,氢离子与氢氧根离子相等时,AG=0,酸性下,AG<0.
4.(C)利用pH的相关计算推理易得出答案.
5.(B)(A)使水的电离左移,(C)显碱性,(D)显中性.
6.(B)(A)中铁发生络合反应,(C)中可能显酸性,也可能显碱性,(D)中双水解.
7.(C)反应后显中性,氨水一定过量,(1)正确,根据电荷守恒,(3)正确.
8.(B)盐酸溶液中,准确计算氢离子浓度时,还要考虑水的电离.
9.(D)注意利用pH的表达式,根据pH表达式推理它与氢离子浓度的关系.
10.(D)由水电离出的c(H+)=1×10-13mol·L-1,该溶液也可显酸性,也可显碱性.
11.(C)溶液稀释倍数较大时,注意水的电离所产生的氢离子不能够忽视.
12.取等体积的两种酸,稀释相同的倍数(如100倍),然后用pH试纸分别测其pH值,则pH值变化大的为强酸.
13.(1)NH4Cl (2) NH4Cl NH3·H2O(3)>
14.(1)①②;①(2)增大;等于7 (3)减小;减小.
15.Kw=1×10-13 (1)1:10 (2)10:1(3)1:9
16.溶液显红色.碳酸钠水解(或答)溶液呈碱性,使溶液显红色,产生白色沉淀,且溶液的红色褪去.加入CaCl2后,使水解平衡向左移动,OH-离子浓度减少,使溶液褪色.
17.(1)把小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点在试纸的中部,试纸变色后,与标准比色卡比较来确定溶液的pH:
7到13
(2)向纯碱溶液中滴入酚酞溶液,溶液显红色;若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液,产生白色沉淀,且溶液的红色褪去.说明纯碱溶液呈碱性是由引起的.
18.(1)2Al+6H+=2Al3++3H2↑
(2)①Cl-对铝与H+反应有促进作用;②对铝与H+反应有抑制作用.
(3)①向以上稀硫酸中加入少量的氯化钠或氯化钾(或其他可溶性氯化物)固体,如果都能使反应速率加快,则假设①成立;②向以上稀盐酸中加入少量的硫酸钠或硫酸铵(或其他可溶性硫酸盐)固体,如果都能使反应速率减慢,则假设②成立.
(4)①加入含有Cl-的可溶性氯化物;②增加H+浓度;③加热;④将铝片改换成铝丝⑤利用不活泼金属或不活泼金属可溶性盐形成原电池等.
19.混合酸中与Ba(OH)2反应,得:
答案:(1)2×10-3mol、1×10-3mol(2)0.15 mol·L-1
水的电离平衡 篇2
A. CuSO4·5H2O（s）?Cu2+（aq）+SO42-（aq）+5H2O（l）
B. H2O+H2O?H3O++OH-
C. NH3·H2O（aq）?NH3（g）+H2O（l）
D. Cl2+H2O?H++Cl++HClO
2. 根据生活经验，判断下列物质按酸碱性的一定顺序依次排列正确的是（ ）
A. 厕所清洁剂 厨房清洁剂 醋 肥皂
B. 醋 厕所清洁剂 肥皂 厨房清洁剂
C. 厕所清洁剂 醋 肥皂 厨房清洁剂
D. 厨房清洁剂 醋 肥皂 厕所清洁剂
3. 下列溶液肯定显酸性的是 （ ）
A. 含H+的溶液B. 能使酚酞呈无色的溶液
C. pH<7的溶液D. [Kwc（OH-）]=10-3的溶液
4. 99℃时，向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH=2。下列叙述不正确的是（ ）
A. 此时水的离子积Kw=1×10-12
B. pH=2说明水的电离程度增大
C. 水的电离程度随温度升高而增大
D. c（Na+）=c（SO42-）
5. 常温下，0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=a，下列能让溶液pH=a+1的措施是（ ）
A. 将溶液稀释到原体积的10倍
B. 加入适量的醋酸钠固体
C. 加入等体积0.2 mol·L-1的盐酸
D. 提高溶液的温度
[14
7
0][30
15][pH变化曲线][温度变化曲线][a][b][c][d][V][pH][V（HCl）/mL] [温度/℃]6. 室温下，将1.000 mol·L-1盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中，溶液pH和温度随加入盐酸的体积变化曲线如右图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. a点由水电离出的c（H+）=1.0×10-14 mol·L-1
B. b点：c（NH4+）+c（NH3·H2O）=c（Cl-）
C. c点：c（Cl-）=c（NH4+）
D. d点后，溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
7. 对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是（ ）
A. 该溶液1 mL加入99 mL水后，pH=3
B. 向该溶液中加入等体积pH为13的氢氧化钠溶液恰好完全中和
C. 该溶液中硝酸电离出的c（H+）与水电离出的c（H+）之比为10-12
D. 该溶液中水电离出的c（H+）是pH为3的硝酸中水电离出的c（H+）的100倍
8. 有甲、乙两份等体积的浓度均为0.1 mol·L-1的氨水，pH为11。
（1）甲用蒸馏水稀释100倍，则NH3·H2O的电离平衡将向 （选填“促进”或“抑制”）电离的方向移动，溶液的pH将为 （选填序号）；
A. 9～11之间 B. 11 C. 12～13之间 D. 13
（2）乙用0.1 mol·L-1的氯化铵溶液稀释100倍，稀释后的乙溶液与稀释后的甲溶液相比较，pH （选填“甲大”“乙大”或“相等”），其原因是 。
9. 在25℃时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取Va L该HCl溶液用该NaOH溶液中和，需Vb L NaOH溶液，问：
（1）若a+b=14，则Va∶Vb= 。
（2）若a+b=13，则Va∶Vb= 。
（3）若a+b>14，则Va∶Vb= ，且Va Vb（填“>”“<”或“=”）.
10. 已知25℃和95℃水的电离平 [c（H+）][c（OH-）][10-6][10-7][10-7][10-6][A][B] 衡曲线如下图所示。
（1）若以A点表示 时水在电离平衡时的离子浓度， 当温度升到95℃时，则此时水的离子积从 增加到 。
（2）将常温下的pH=9的NaOH溶液与常温下的pH=4的稀硫酸混合，并保持95℃的恒温，欲使混合溶液pH=7，则NaOH溶液与硫酸的体积比为 。
11. 实验表明，液体时纯硫酸的电离能力强于纯硝酸，纯硫酸的导电性强于纯水；又知液态电解质都能像水一样自身电离，而建立电离平衡（即2H2O?H3O++OH-），且在一定温度下都有各自的离子积常数。据此回答下列问题：
（1）纯硫酸在液态时，自身电离的电离反应方程式是 ，它在25℃时的离子积常数K（H2SO4）比水的离子积常数K（H2O） （填“大”“小”或“相等”）。[K（H2O）=c（H+）·c（OH-）]
（2）在纯硫酸与纯硝酸的液态混合物中，存在的阴离子主要是 ；这是因为混合液中不但存在两种电离平衡（即H2SO4和HNO3各自的电离平衡，且硫酸的酸性强于硝酸），又在无水的条件下，混合酸中必发生 （写离子反应方程式）反应而造成的。
水的电离平衡 篇3
水分子中的氢氧共价键断裂，形成氢离子和氢氧根离子，氢离子和水分子结合为水合氢离子，其过程表示为：
其中c (H+) =c (OH-) %在25°C时二者均为10-7mol/L。
类似研究：液氨中也存在极其微弱的电离，一般来讲NH3为非电解质，不考虑其电离，事实上确实也存在电离：
二、水的离子积常数
在纯水中存在c (H+) ×c (OH-) =10-14，加入各种电解质可以引起平衡移动，影响水的电离状态，但是溶液中的c (H+) ×c (OH-保持不变，只是离子的来源有所不同。
1. 纯水中，Kw=c (H+) 水×c (OH-) 水=10-14。
2.0.1mol/LHCl溶液中，Kw=c (H+) ×c (OH-) =[c (H+) 水+c (H+) HCl]c (OH-) 水=10-14。因为c (H+) 水垲c (H+) HCl，所以一般忽略c (H+) 水，其中水提供的OH-是溶液中OH-的唯一来源，认为Kw=c (H+) HCl×c (OH-) 水=10-14。
3.0.1mol/LNaOH溶液中，Kw=c (H+) ×c (OH-) =c (H+) 水×[c (OH-水+c (OH-) NaOH]=10-14。因为c (OH-) 水垲c (OH-) Na OH，一般忽略c (OH-) 水，其中水提供的H+是溶液中H+的唯一来源，认为Kw=c (H+) 水×c (OH-) Na OH=
4.0.1mol/LNa2S溶液中。由于水电离的H+被S2-结合生成HS-，溶液中c (H+) 减小，促进了水的电离，引起c (OH-) 增大，但是仍有Kw=c (H+) 水×c (OH-) 水=
说明：物质的量浓度为状态参数，与质量、体积、压强等相同，为该状态下溶液中含有的自由移动的离子浓度，不可累积。
对于2、3两种情况都有c (H+) 水=c (OH-) 水，酸溶液中忽略c (H+) 水，碱溶液中忽略c (OH-) 水是有条件的，以下情况溶液接近中性必须考虑水的电离。
25°C时1mL pH=6的盐酸加水稀释至溶液体积为100ml, 若不考虑水的电离溶液的pH=8。事实上c (H+) HCl=c (Cl-) =10-8mol/L,
计算可得c (H+) 水=0.9×10-7mol/L
此时c (H+) 水/c (H+) HCl=9，所以必须考虑水的电离。
5. 温度对水的电离的影响。
因为水的电离过程是吸热的，根据平衡移动原理，升高温度促进电离，仍有c (H+) 水=c (OH-) 水，但同等程度的增大，Kw也相应增大，所以非常温下的有关计算要十分重视温度对Kw作用。
例题1.已知t°C时Kw=1×10-13，则t°C______25°C。(填大于，小于或等于)
在t°C时pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的硫酸bL混合(忽略混合过程体积的变化)，若所得溶液pH=2，则a:b=__________。
分析：因为Kw随温度升高而增大，所以应该高于25°C。
混合溶液呈酸性，即为酸过量，硫酸中n (H+) =10-1b mol
解得a:b=9:2。
误解:对于NaOH溶液其物质的量浓度当作10-3mol/l去处理，会得出错误的结果。
三、溶液酸碱性和pH值
溶液的酸碱性取决于c (H+) 和c (OH-) 相对大小，不单由本身大小确定。pH试纸测定溶液酸碱度的原理就是c (H+) 和c (OH-相对大小引起的色变。
95°C的纯水，pH=_____，用pH试纸测定溶液酸碱度时试纸颜色为______，c (H+) ______c (OH-) 。(填大于、小于或等于)
分析：由温度对水的电离的促进作用，可知pH=6，可是c (H+和c (OH-) 是相等的，溶液仍为中性，所以不会变色，仍为淡黄色。
对于溶液的pH计算，其关键是分清酸碱性，若为酸性溶液，直接求其c (H+) ，再得出溶液的pH。包括强酸，弱酸，酸和酸混合，酸的稀释，酸和碱混合时酸过量。
若为碱性溶液，则应该先求c (OH-) ，再借助Kw求其c (H+) ，包括强碱，弱碱，碱和碱混合，碱的稀释，酸和碱混合时碱过量。因为此类溶液中c (H+) 由水的电离提供，而水的电离由于受抑制已经是极弱的程度，在这些过程中还有水的电离平衡的移动，所以要抓住物质的量比较稳定的OH-。
例题2.(石家庄市2011质检一，16) 25°C, 5mL 0.1mol/L硫酸溶液和15mL 0.1mol/LNaOH相混合并稀释至500mL所得溶液的pH为()。
分析：n (H2SO4)=5×10-4mol, n (NaOH) =1.5×10-3mol
可以看出中和过程NaOH过量，先求c (OH-) =(1.5×10-3-5×10-4) /0.5=
再求c (H+) =Kw/1×10-3=10-11
所以pH=11。
摘要：水的电离的本质是水分子内的氢氧键断裂, 生成氢离子和氢氧根离子, 类似的还有氨分子的极其微弱电离。无论是纯水, 还是酸、碱、盐等溶液, 氢离子和氢氧根离子的乘积均为一个定值, 离子来源不一定来自于水的电离, 水的离子积只与温度有关。最后本文提出了计算pH值的计算一般方法和规律。
关键词：水,电离,本质,离子积常数
参考文献
[1]杜志建.高考复习讲义2011.新疆青少年出版社, 2010.
[2]曹杨.三维设计2011.光明日报出版社, 2010.
弱电解质的电离平衡 篇4
1. 定义
在水溶液中不能完全电离的电解质为弱电解质。比如：CH3COOH、NH3·H2O等弱酸、弱碱。这类化合物有一个共同的特点：一般为具有极性键的共价化合物。
2. 弱电解质的判断方法
（1）弱酸与弱碱或者少量的盐。
（2）在相同浓度、相同温度时，与强电解质做导电实验。
（3）在相同浓度、相同温度下，比较反应速率的大小，如将锌粒投入等浓度的盐酸和醋酸中，前者大。
（4）测定对应盐的酸碱性，如CH3COONa溶液呈碱性，则证明CH3COOH是弱酸。
（5）稀释前后的pH与稀释倍数的变化关系，如将pH=2的酸稀释1000倍，若pH小于5，则证明为弱酸。
二、弱电解质的电离
1. 弱电解质电离平衡的建立
弱电解质溶于水时，在水分子的作用下，弱电解质分子电离出离子，而离子又可以重新结合成分子。因此，弱电解质电离过程是可逆的。这个可逆的电离过程也与可逆的化学反应一样，它的相反的两种趋向，最终也将达到平衡，出现分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等。只要温度一定、浓度一定，各种微粒的浓度就不发生变化。电离平衡的建立如图。
[时间][反应速率][两种速率相等
处于电离平衡状态][弱电解质分子电离成离子的速率][离子结合成弱电解质分子的速率]
2. 弱电解质的电离特点
在弱电解质电离的过程中，平衡是一个动态平衡。电离平衡的最显著的特点是：（1）分子、离子都是共存的，这完全不同于强电解质溶液。（2）弱电解质在溶液中的电离都是微弱的，一般说来已电离的分子是少量的，绝大多数以分子的形式存在。如0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中，c(H+)在10-3 mol·L-1左右。（3）多元弱酸分步电离，每一步电离均有电离常数，各步的电离程度也不相同，其中第一级电离程度最大：K1＞K2＞K3＞…＞Ki。
例1 书写H2S的电离方程式。
答案 H2S⇌H++HS- HS-⇌H++S2-
点拨 （1）①多元弱碱电离与多元弱酸电离情况相似，但一般多元弱碱电离只用一步即可完成，比如Fe(OH)3的书写Fe(OH)3⇌Fe3++3OH-；②多元弱酸电离以第一级为主，只写第一级电离也可。
（2）H2S溶液中微粒：H2S、HS-、H+、S2-、OH-、H2O等。其中要注意水的电离H2O⇌H++OH-。
（3）溶液中离子浓度的关系：
电荷数守恒：c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)+c(HS-)
离子浓度的大小：c(H+)＞c(HS-)＞c(S2-)
三、影响电离平衡的条件
1. 温度：由于电离吸热，温度改变，会使电离平衡发生移动，升温促进电离。
2. 浓度：电解质溶液的浓度越小，它的电离程度就越大。
3. 其它因素：例如向CH3COOH溶液中加入CH3COONa会抑制CH3COOH的电离。
例2 以0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的平衡移动为例，讨论：
解析 醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOH⇌CH3COO-+H+。（1）向其中加入硫酸，就是加入H+，醋酸的电离平衡逆向移动（同样符合勒沙特列原理）。由于c(H+）增加，并且增加了c(SO42-)，总的离子浓度增加，导电能力增强。（2）加CH3COONa(s)就是增加c(CH3COO-)，醋酸的电离平衡逆向移动。（3）加NaOH(s)，OH-与H+发生反应，醋酸的电离平衡正向移动，溶液中就有了强电解质CH3COONa，导电能力增强。（4）加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，溶液中离子的数目增加，由于溶液的体积增大，还是导致了离子浓度的减少，离子的有效碰撞次数减少。（5）滴入纯醋酸，就是加大醋酸的浓度，醋酸的电离程度减小，导致c(H+）增大。（6）加热升温，醋酸的电离平衡正反应是吸热的，平衡正向移动，离子的浓度增大。（7）加醋酸铵晶体，就是增大c(CH3COO-)，所以平衡逆向移动。
答案 增强 逆向 增强 减弱 增大 增大 逆向
例3 一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力如图所示，请回答：
[加水量][O][a][b][c][导电能力]
（1）“O”点为什么不导电 ；
（2）a、b、c三点的pH由小到大的顺序是 ；
（3）a、b、c三点的醋酸的电离程度最大的一点是 ；
（4）若使c点溶液中的c(CH3COO-)提高，可以采取下列措施中的 （填标号）。
A. 加热B. 加很稀的NaOH溶液
C. 加NaOH固体D. 加水
E. 加固体CH3COONaF. 加入Zn粒
解析 （1）冰醋酸中无自由移动的离子，全部是分子，所以不导电。（2）b点的离子浓度最大，c点电离程度最大，故pH由小到大的顺序为b 【练习】 1. pH相等的盐酸（甲）和醋酸（乙），分别与锌反应，若最后锌已全部溶解且放出气体一样多，为此下列说法正确的是（ ） A．反应开始时的速率：甲＞乙 B．反应所需时间：甲＜乙 C．反应开始时，酸的物质的量浓度：甲＜乙 D．反应结束时，pH：甲＜乙 2.在一定条件下，CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOH⇌CH3COO-+H+ ΔH＞0。 （1）下列方法中可以使0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中CH3COOH电离程度增大的有 。 a. 加入少量的0.1 mol·L-1 的稀盐酸 b. 加热CH3COOH溶液 c. 加水稀释至0.01 mol·L-1 d. 加入少量NaCl固体 （2）25℃时该电离平衡常数为1.75×10-5。现有①0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液；②0.001 mol·L-1 CH3COOH溶液，其c(H+）之比为①∶②= （忽略水电离出的c(H+）、c(OH-)，下同）。 （3）25℃时，向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入一定量固体CH3COONa（假设溶液的体积不变），若溶液中c(CH3COO-)为1.0 mol·L-1，则溶液中c(H+)= mol·L-1，溶液中各种离子浓度关系是 。 【参考答案】 例1 能证明CH3COOH是弱电解质的是（ ） ①0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液pH约为3 ②0.1 mol CH3COOH溶液的导电能力比相同条件下的盐酸弱 ③相同条件下，把锌粒投入等浓度的盐酸和醋酸中，前者反应速率比后者快 ④醋酸溶液中滴入石蕊试液变红，再加CH3COONH4，颜色变浅 ⑤pH＝1的CH3COOH与pH＝13的NaOH等体积混合溶液呈酸性 ⑥CH3COONa水溶液的pH>7 ⑦0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH比0.1 mol·L-1的NaCl溶液大 ⑧ pH＝1的CH3COOH溶液加水稀释1000倍：pH>4 A. ①②③⑤ B. ②③④⑦ C. ④⑥⑦⑧ D. 全部 解析 电离方面：不能全部电离，存在电离平衡，故①、②、③、④、⑤能证明；水解方面：电解质越弱，对应离子水解能力越强，故⑥、⑦能证明；稀释方面：弱电解质稀释时继续电离，故⑧能证明。答案：D。 点评 多角度考查电解质，涉及电离平衡、盐类水解、强弱电解质的比较。特别提醒：证明某酸是弱酸的途径很多，关键是证明其不完全电离，存在电离平衡。 考点2 溶液的pH及其计算 例2 下列叙述正确的是（ ） A. ①②③ B. ①③④ C. ①②④ D. ②③⑤ 解析 强酸溶液稀释100倍pH上升2，①正确；氢氧化钡为强碱，混合恰好中和，②正确；pH=1的强酸溶液由酸电离出的c（H+）为0.1 mol·L-1，而水所电离的c（H+）为10-13 mol·L-1，两者的比值为1012，③错误；电离出的c(H+)＝0.1×0.1%＝10-4 mol·L-1，pH＝-lgc（H+）＝-lg10-4＝4，④正确；HA的酸性比HB的强，但没有给定相应的浓度，不能比较pH大小，⑤错误。答案：C。 点评 考查pH有关计算，涉及溶液的稀释、酸碱中和、pH计算。溶液pH的计算应注意：（1）若溶液为酸性，先求c(H+)，再求pH；（2）若溶液为碱性，先求c(OH-)，再由c(H+)×c(OH-)＝10-4,求c(H+)，最后求pH。 【专题训练】 1．pH=11的氢氧化钠溶液和氨水溶液分别滴入到氢氧化铝的白色固体中，所看到的现象是（ ） A. 都溶解 B. 只有滴入氢氧化钠溶液的溶解 C. 只有滴入氨水溶液的溶解 D. 都不溶解 2. 用水稀释0.1 mol·L-1的氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是（ ） A. [c(OH-)c(NH3⋅H2O)] B. [c(NH3⋅H2O)c(OH-)] C. c(H+)和c(OH-)的乘积 D. OH-的物质的量 3. 在pH=9的NaOH和CH3COONa两种溶液中，设由水电离出的OH- 浓度分别为a mol·L-1与b mol·L-1，则a和b的关系为（ ） A. a>b B. a＝10-4b C. b＝10-4aD. a＝b 4. 1体积pH＝2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于（ ） A. 9.0 B. 9.5 C. 10.5 D. 11.5 5. 已知HClO是比H2CO3还弱的酸，氯水中存在下列平衡：Cl2+H2O⇌HCl+HClO，HClO⇌H++ClO-，达平衡后，要使HClO浓度增加，可加入下列物质（ ） A. SO2 B. Na2CO3 C. HCl D. NaOH 6. 下列事实可以证明NH3·H2O是弱碱的是（ ） A. 氨水能跟氯化铜溶液反应生成氢氧化铜 B. 铵盐受热易分解 C. 0.1 mol·L-1 的氨水可以使酚酞试液变红 D. 0.1 mol·L-1 的氯化铵溶液的pH约为5 7. 将0.1 mol的下列物质投入1 L水中，所得溶液的pH大小排列顺序正确的是（ ） ①Na2CO3 ②NaHCO3 ③CH3COONa ④CH3CH2ONa ⑤NaHSO3 ⑥NaCl A. ①②③④⑤⑥ B. ②①③④⑥⑤ C. ④①②③⑤⑥ D. ②①④③⑤⑥ 8. 将40 ℃的饱和石灰水冷却至10 ℃；或加入少量CaO，但温度仍保持40 ℃，在两种情况下均未改变的是（ ） A. Ca(OH)2的溶解度、溶剂的质量 B. 溶液中溶质的质量分数 C. 溶液的质量、水的电离平衡 D. 溶液中Ca2+的数目 9. 今有①CH3COOH ②HCl ③H2SO4三种溶液（用序号填空）， （1）当它们pH相同时，其物质的量浓度的关系是 ； （2）当它们的物质的量浓度相同时，其pH的关系是 ； （3）中和等体积、等物质的量浓度的烧碱溶液，需同物质的量浓度的三种酸溶液的体积关系为 ； （4）當pH相同、体积相同时，分别加入足量的锌，相同状况下，产生气体体积的关系是 ； （5）当它们pH相同、体积相同时，同时加入锌，则开始时反应速率 ，若产生相同体积的气体(相同状况)，所需时间 ； （6）将pH相同的三种酸均稀释10倍后，pH关系为 ； （7）将pH相同的三种酸加水稀释后，pH仍相同，稀释后三种酸的体积关系 。 10. （1）100 mL pH=12的NaOH溶液，要使它的pH降到11。 ①如果加入蒸馏水，应加 mL；(溶液总体积允许相加，下同) ②如果加入pH＝10的NaOH溶液，应加 mL； ③如果加入0.01 mol·L-1的盐酸，应加 mL。 （2）某二元弱酸H2A，按下式发生一级和二级电离：H2A⇌H++HA-、HA-⇌H++A2-。已知二元弱酸的一级电离程度远远地大于第二级电离的程度。设有以下四种溶液： A. 0.01 mol·L-1的H2A溶液 B. 0.01 mol·L-1的NaHA溶液 C. 0.02 mol·L-1的HCl与0.04 mol·L-1的NaHA等体积混合 D. 0.02 mol·L-1的NaOH与0.02 mol·L-1的NaHA等体积混合 据此填空： ①c(H+)最大的是 ，最小的是 ； ②c(H2A)最大的是 ，最小的是 ； ③c(A2-)最大的是 ，最小的是 。 11. 实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生为测定盐酸的浓度进行如下实验： （1）配制100 mL 0.10 mol·L-1 NaOH标准溶液。 （2）用酸式滴定管取20.00 mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加2~3滴酚酞作指示剂，用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次，记录数据如下。 [实验编号&NaOH溶液的浓度 （mol·L-1）&滴定完成时 滴入NaOH溶液 的体积（mL）&待测盐酸溶液的体积 （mL）&1&0.10&22.04&20.00&2&0.10&22.12&20.00&3&0.10&22.08&20.00&] ①滴定达到终点的现象是 ; ②根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为 ;（保留两位有效数字） ③简述排去碱式滴定管中气泡的操作 ； ④在上述实验中，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的是（ ） A. 滴定终点读数时俯视读数 B. 酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸溶液润洗 C. 锥形瓶水洗后未干燥 D. 锥形瓶用蒸馏水洗后又用待测液润洗 E. 滴定到指示剂刚变色，摇动锥形瓶后颜色褪去，没再继续滴定 F. 碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失 [0 20 60][BaSO4/g][pH][7][VBa(OH)2/mL]12. 有H2SO4和HCl的混合溶液20 mL，在溶液中加入0. 025 mol·L-1 的Ba(OH)2溶液，生成的BaSO4的量和相对应的溶液的pH如图所示，求解下列问题(保留两位有效数字)。 （1）最初混合溶液中H2SO4和盐酸的物质的量浓度；水的电离平衡 篇5