水的電離考點(diǎn)例析

水是最常見的物質(zhì)，從電離的角度看水是一種極弱的電解質(zhì)。水的電離方程式為

H2OH++OH-，不論在什么條件下都有水電離產(chǎn)生的c(H+)水=c(OH-)水，且在一定的溫度下，任何稀溶液中水的離子積Kw=c(H+)#8226;c(OH-)為定值，Kw僅受溫度的影響，常溫下Kw=c(H+)#8226;c(OH-)=10-14，水的電離平衡受溫度和溶液中某些離子的影響。有關(guān)水的電離在全國(guó)各地的高考中常考不衰，現(xiàn)就這類題的考點(diǎn)歸納如下:

一、任何條件下水電離產(chǎn)生的c(H+)水=c(OH-)水

【例1】 25℃時(shí)pH=10的CH3COONa溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)是()。

A.10-7mol#8226;L-1B.10-10mol#8226;L-1

C.10-4mol#8226;L-1D.無(wú)法計(jì)算

解析:25℃時(shí)純水中水電離出的c(H+)水=10-7mol#8226;L-1，而CH3COONa溶液中CH3COO-會(huì)水解，促進(jìn)水的電離，故A錯(cuò)。25℃時(shí)pH=10的溶液中c(H+)=10-10mol#8226;L-1并非指水電離產(chǎn)生的c(H+)水=10-10mol#8226;L-1，故B錯(cuò)。25℃時(shí)pH=10的CH3COONa溶液中c(OH-)=10-4mol#8226;L-1，而OH-全部由水電離產(chǎn)生，水電離產(chǎn)生的c(H+)水=c(OH-)水，故選C。所以溶液中的c(H+)=10-10mol#8226;L-1是因?yàn)樗婋x產(chǎn)生的H+有一部分與CH3COO-結(jié)合生成了弱電解質(zhì)CH3COOH。

由此延伸可得:CH3COONa溶液中c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)

Na2CO3溶液中c(OH-)=c(H+)+c(HCO-3)+2c(H2CO3)

(NH4)2SO4溶液中c(H+)=c(OH-)+c(NH3#8226;H2O)

二、一定溫度下水的離子積Kw=c(H+)#8226;c(OH-)為定值

【例2】 常溫下，將下列稀溶液加水稀釋后，溶液中各離子的濃度均不會(huì)增加的是()。

A.H2SO4溶液B.NaCl溶液

C.NaOH溶液D.NH4Cl溶液

解析:稀溶液加水稀釋后溶質(zhì)離子濃度均減小，離子濃度增大的只能是H+或OH-。溶液呈酸性加水稀釋后溶液中的c(H+)減小，由于常溫下水的離子積Kw=c(H+)#8226;c(OH-)=10-14，所以c(OH-)增大，故A和D錯(cuò)。同理，溶液呈堿性加水稀釋后溶液中的c(OH-)減小c(H+)增大，故C錯(cuò)。常溫下，溶液呈中性加水稀釋后c(H+)和c(OH-)均不變，故選B。

三、溫度對(duì)水的電離的影響

【例3】 不考慮溶質(zhì)的揮發(fā)和溫度變化對(duì)溶液體積的影響，將下列稀溶液從25℃加熱至90℃，溶液的pH不發(fā)生變化的是()。

A.NaCl溶液B.NaOH溶液

C.CH3COOH溶液D.H2SO4溶液

解析:溶液的pH不發(fā)生變化即溶液中的c(H+)不發(fā)生變化，NaCl溶液和NaOH溶液中的H+都是由水電離產(chǎn)生的，水是極弱的電解質(zhì)，由于水的電離是吸熱的，所以升高溫度水的電離程度變大，c(H+)變大pH減小，故A、B錯(cuò)。CH3COOH溶液和H2SO4溶液中水的電離受到抑制，溶液中的H+主要是由酸電離產(chǎn)生，相對(duì)于酸電離產(chǎn)生的H+水電離產(chǎn)生的H+可以忽略不計(jì)。CH3COOH是弱酸，升高溫度CH3COOH的電離程度變大，c(H+)變大pH減小，故C錯(cuò)。H2SO4是強(qiáng)酸在水溶液中完全電離，升高溫度c(H+)不變pH不變，故選D。

四、溶液中某些離子對(duì)水的電離的影響

【例4】 25℃時(shí)，在下列四種水溶液中，水電離產(chǎn)生的c(H+)的大小關(guān)系正確的是()。

(1)pH=6的NH4Cl溶液

(2)pH=6的NaHSO4溶液

(3)pH=9的CH3COONa溶液

(4)pH=9的NaOH溶液

A.(1)=(2)>(3)=(4)

B.(2)>(1)>(4)>(3)

C.(3)>(1)>(2)>(4)

D.(1)>(3)>(4)>(2)

解析:NH+4和CH3COO-會(huì)水解形成弱電解質(zhì)NH3#8226;H2O和CH3COOH，促進(jìn)水的電離;pH=6的NH4Cl溶液中，H+全部由水電離產(chǎn)生，故c(H+)水=10-6mol#8226;L-1;25℃時(shí)，pH=9的CH3COONa溶液中c(OH-)=10-5mol#8226;L-1，而OH-全部由水電離產(chǎn)生，c(H+)水=c(OH-)水=10-5mol#8226;L-1;NaHSO4電離產(chǎn)生的H+和NaOH電離產(chǎn)生的OH-會(huì)抑制水的電離，NaHSO4溶液中的H+包括NaHSO4電離產(chǎn)生的H+和水電離產(chǎn)生的H+，pH=6的NaHSO4溶液中的c(OH-)=10-8mol#8226;L-1，而OH-全部由水電離產(chǎn)生，c(H+)水=c(OH-)水=10-8mol#8226;L-1，NaOH溶液中的H+全部由水電離產(chǎn)生，pH=9的NaOH溶液中的c(H+)水=10-9mol#8226;L-1。故選C。

(責(zé)任編輯 廖銀燕)