第1课时 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态
1.下列物质分类组合正确的是( )
A B C D
强电解质 HBr FeCl3 H3PO4 Ca(OH)2
弱电解质 HF HCOOH BaSO4 HI
非电解质 NH3 Cu H2O C2H5OH
2.下列措施对水的电离无影响的是( )
A.升高温度 B.加入稀醋酸
C.加入氢氧化钠 D.加入食盐
3.已知,在约100 ℃的温度下,NaCl稀溶液中c平(H+)为1×10-6 mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.该溶液中c平(H+)≠c平(OH-)
B.Na+、Cl-促进了水的电离
C.该NaCl溶液中KW=1.0×10-14 mol2·L-2
D.在100 ℃时水的电离平衡常数较大
4.25 ℃时,下列溶液中水的电离程度最小的是( )
A.c平(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1的氨水
B.0.01 mol·L-1 的 CH3COOH 溶液
C.c平(H+)=1.0×10-2 mol·L-1的NaHSO4 溶液
D.0.1 mol·L-1的盐酸
5.25 ℃时,水的电离可达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0。下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c平(OH-)降低
B.将水加热,KW增大,c平(H+)不变
C.向稀H2SO4中加入少量CH3COONa固体,水的电离平衡逆向移动,c平(H+)降低
D.向水中加入少量固体NaHSO4,c平(H+)增大,KW不变
6.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是( )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,a点溶液呈酸性
C.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
7.下列物质溶于水中形成1 mol·L-1的溶液时,导电能力最强的是( )
A.H2SO4 B.HCl
C.CH3COOH D.NH3·H2O
8.(2025·福建厦门高二检测)T ℃的某溶液中,c平(H+)=10-x mol·L-1,c平(OH-)=10-y mol·L-1,其中x与y的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.T>25 ℃
B.T ℃时,当溶液中c平(H+)增大时,y的值会减小
C.T ℃时,Kw为10-26 mol2·L-2
D.从A点到B点,可采用通入少量HCl(g)的方式
9.水的电离方程式为H2OH++OH-,在25 ℃时KW=1.0×10-14 mol2·L-2,在35 ℃时KW=2.1×10-14 mol2·L-2,则下列叙述正确的是( )
A.KW随着温度的升高而减小
B.35 ℃时,c平(H+)>c平(OH-)
C.35 ℃时水的电离程度比25 ℃时的小
D.水的电离是吸热过程
10.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.c平(H+)=0.01 mol·L-1的溶液中:Fe2+、N、S、Na+
B.由水电离出的c水(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HC
C.=1012的溶液中:N、Al3+、N、Cl-
D.c平(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、S、SCN-
11.如图所示,纵轴表示导电能力,横轴表示所加物质的用量。下列说法正确的是( )
A.曲线A表示NaCl溶液中滴加蒸馏水
B.曲线B表示CH3COOH溶液中滴加等浓度的NaOH溶液
C.曲线C表示Ba(OH)2溶液中通入CO2
D.曲线D表示氨水中滴加等浓度的醋酸
12.一定条件下,在水的电离平衡中,c平(H+)和c平(OH-)的关系如图所示:
(1)A点水的离子积为1×10-14 mol2·L-2,B点水的离子积为 mol2·L-2。造成水的离子积变化的原因是
。
(2)100 ℃时,若向溶液中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置?为什么?
。(3)100 ℃时,若盐酸中c平(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)= 。
13.现有常温下的下列两组溶液:
第一组:0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液和0.1 mol·L-1的盐酸;
第二组:c平(OH-)均为0.01 mol·L-1的NaOH溶液和氨水。
(1)在第一组溶液中,水的电离程度较大的是 ;在第二组溶液中,水的电离程度 (填“相同”或“不相同”)。
(2)在盐酸中,由水电离出的H+浓度为 ;在氨水中,由水电离出的OH-浓度为 。
(3)若第二组溶液的体积相同,二者分别与盐酸完全中和,则消耗盐酸的量较多的是 。
(4)将第一组溶液分别加水稀释相同的倍数,稀释后溶液中的c平(H+)较大的是 。
14.按如图Ⅰ所示的装置来测定烧杯中溶液的导电能力的强弱。
(1)若烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液,当从滴定管中逐滴加入相同物质的量浓度的某种溶液(A)时,溶液的导电能力的变化趋势如图Ⅱ所示。
①根据离子反应的特点分析:A溶液中含有的溶质可能是 或 (至少写出两种),并写出相应的离子反应的离子方程式: 。
②想一想:A可否为Na2SO4或H2CO3溶液?为什么? 。
(2)若烧杯中盛放的是浓氨水,当从滴定管中逐滴加入相同浓度的浓醋酸时,溶液的导电能力的变化趋势如图Ⅲ所示,则实验中观察的灯泡变化的现象是 ,原因是 。
(3)由(1)和(2)两个实验对比可知,溶液导电能力的强弱取决于 ,在相同温度和浓度的条件下,可溶性的强电解质的导电能力 (填“强”或“弱”)于弱电解质的导电能力。
第1课时 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态
1.A B项,Cu既不是电解质也不是非电解质;C项,H3PO4为弱电解质,BaSO4为强电解质,水为弱电解质;D项,HI为强电解质。
2.D 加入NaCl后,其电离出的Na+、Cl-对水的电离平衡无影响。
3.D 在NaCl溶液中存在水的电离平衡:H2OH++OH-,升温,平衡正向移动,平衡常数增大,c平(H+)、c平(OH-)变大,但c平(H+)=c平(OH-),KW=c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-6 mol·L-1×1.0×10-6 mol·L-1=1.0×10-12 mol2·L-2。
4.D 酸或碱抑制水电离,酸中氢离子浓度越大或碱中氢氧根离子浓度越大,抑制水的电离程度越大;0.01 mol·L-1 的 CH3COOH溶液中氢离子浓度小于0.01 mol·L-1,所以水的电离程度大小顺序是B>A=C>D。
5.D 向水中加入氨水,碱对水的电离起抑制作用,所以平衡逆向移动,但c平(OH-)增大,A错误;温度升高,促进了水的电离,KW增大,c平(H+)增大,B错误;CH3COONa与H2SO4反应,使溶液中c平(H+)降低,水的电离平衡正向移动,C错误;NaHSO4Na++S+H+,其中电离出的氢离子使c平(H+)增大,但是温度不变,KW不变,D正确。
6.B 升高温度,氢离子和氢氧根离子浓度会变大,水的离子积常数会变大,变化后不会在曲线上,A项错误;该温度下,a点氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性,B项正确;根据水的离子积常数的计算公式,结合b点的数据可得水的离子积常数为1.0×10-14,C项错误;温度不变的情况下,稀释不会改变水的离子积常数,只能在这条曲线上,D项错误。
7.A 电解质溶液导电能力的强弱与电解质溶液中离子的浓度及离子所带电荷数有关,离子浓度之和越大且离子所带电荷数越多,电解质溶液的导电能力越强。H2SO4、HCl为强电解质,而CH3COOH、NH3·H2O为弱电解质,且H2SO4中阴离子所带电荷数是HCl中阴离子所带电荷数的2倍,故H2SO4溶液的导电能力最强。
8.A Kw只与温度有关,且升高温度Kw增大,常温下Kw=10-14 mol2·L-2,则T>25 ℃,A项正确;T ℃时,Kw=c平(H+)·c平(OH-)=10-(x+y) mol2·L-2=10-13 mol2·L-2,当溶液中c平(H+)增大时,x的值减小,故y的值会增大,B项错误;由图可知,x+y=13,T ℃时,Kw=c平(H+)·c平(OH-)=10-x mol·L-1×10-y mol·L-1=10-13 mol2·L-2,C项错误;从A点到B点,氢离子浓度下降,而通入少量HCl(g),氢离子浓度升高,D项错误。
9.D 35 ℃时水的离子积大于25 ℃时水的离子积,说明KW随着温度的升高而增大;无论温度高低,纯水中c平(H+)=c平(OH-); 升高温度,水的电离程度增大,即水的电离是吸热过程。
10.C A项,Fe2+、N、H+会发生氧化还原反应,错误;B项,由水电离出的c水(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,HC既能与H+反应,又能与OH-反应,错误;C项,=1012的溶液为强酸性溶液,该组离子可以大量共存,正确;D项,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,不能大量共存,错误。
11.C NaCl溶液中滴加蒸馏水,溶液中离子浓度逐渐降低,导电能力减弱,A项错误;醋酸是弱电解质,醋酸溶液中加入NaOH溶液生成强电解质醋酸钠,溶液中离子浓度增大,溶液导电能力增强,B项错误;向Ba(OH)2溶液中通入CO2,先生成BaCO3沉淀,溶液中离子浓度减小,溶液导电能力降低,继续通入二氧化碳,生成Ba(HCO3)2,溶液中离子浓度增大,溶液导电能力增强,故曲线C表示Ba(OH)2溶液中通入CO2,C项正确;NH3·H2O是弱电解质,氨水中滴加等浓度的醋酸生成强电解质醋酸铵,溶液中离子浓度增大,溶液导电能力增强,D项错误。
12.(1)1×10-12 水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,即水的离子积增大
(2)否,在盐酸中c平(H+)≠c平(OH-),所以不可能使体系处于B点位置
(3)2×10-9 mol·L-1
解析:(1)KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-6 mol·L-1×10-6 mol·L-1=1×10-12 mol2·L-2;由于水的电离是吸热过程,升高温度,KW增大。
(2)若加盐酸,使c平(H+)>c平(OH-),但KW不变。
(3)盐酸中c平(H+)主要考虑HCl的电离,溶液中c平(OH-)===2×10-9 mol·L-1,c水(H+)=c平(OH-)=2×10-9 mol·L-1。
13.(1)CH3COOH溶液 相同
(2)1.0×10-13 mol·L-1 1.0×10-12 mol·L-1
(3)氨水 (4)盐酸
解析:(1)第一组溶液中,CH3COOH溶液中的c平(H+)小,对水电离的抑制作用小,则水的电离程度较大。第二组溶液中的c平(OH-)相同,二者对水电离的抑制程度相同,则水的电离程度相同。(2)常温下,KW=c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-14 mol2·L-2,盐酸中的c平(H+)=0.1 mol·L-1,则c平(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1,盐酸中的OH-是由水电离产生的,水电离产生的H+和OH-的浓度相等。氨水中c平(OH-)=0.01 mol·L-1,则c平(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,氨水中的H+是由水电离产生的,水电离产生的H+和OH-的浓度相等。(3)氨水是弱电解质溶液,当两溶液中OH-浓度相同时,氨水的浓度远大于NaOH溶液的浓度,则消耗盐酸的量较多的是氨水。(4)CH3COOH 是弱电解质,HCl为强电解质,两溶液稀释相同的倍数时,CH3COOH仍然不能完全电离,稀释后溶液中的c平(H+)较小。
14.(1)①H2SO4 MgSO4或CuSO4或(NH4)2SO4等 2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O Mg2++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+Mg(OH)2↓或Cu2++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+Cu(OH)2↓或2N+S+Ba2++2OH-2NH3·H2O+BaSO4↓等 ②A不可以为Na2SO4,因为反应前后离子浓度变化不大,A也不可以为H2CO3,因为反应过程中离子浓度先减小,但后来几乎不再增大
(2)由暗变亮再变暗 NH3·H2O是弱电解质,离子浓度很小,导电能力很弱,随着醋酸的加入,生成了强电解质CH3COONH4,CH3COONH4完全电离使得溶液中离子浓度变大,导电能力增强,但随着醋酸的不断加入,溶液体积增大,离子浓度又减小,导电能力又减弱
(3)溶液中自由移动的离子浓度的大小 强
解析:(1)从图Ⅱ分析知,随着A溶液的加入,溶液导电能力迅速降低,说明A必定能与Ba(OH)2发生反应,使溶液中离子浓度变得极小,故不仅与Ba2+反应转化为沉淀,还要与OH-反应生成水或其他弱电解质,当反应完全后,过量A的加入,使溶液的导电能力又显著上升,说明A应为强电解质,故A可能是H2SO4或MgSO4或CuSO4或(NH4)2SO4等。当A为Na2SO4时发生的化学反应是Na2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2NaOH,由该反应可知反应前后溶液中离子浓度变化不大,则导电能力变化不大;当A为H2CO3时发生的化学反应是H2CO3+Ba(OH)2BaCO3↓+2H2O,离子浓度先明显减小,直至几乎为零,但后来几乎不再增大。(2)开始时溶液中的NH3·H2O是弱电解质,离子浓度很小,导电能力很弱,随着醋酸的加入生成了强电解质CH3COONH4,CH3COONH4完全电离使得溶液中离子浓度变大,导电能力增强,但随着醋酸的不断加入,溶液体积增大,离子浓度又减小,导电能力又减弱,所以灯泡是由暗变亮再变暗。
3 / 3第1课时 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态
学习目标
1.认识水的电离,了解水的离子积。 2.知道强、弱电解质,能够书写常见弱电解质的电离方程式。
知识点一 水的电离
1.水的电离
2.水的离子积
【探究活动】
Mg与滴有酚酞的冷水和热水的反应
交流讨论
1.两支试管中分别有什么现象?为什么?
2.两支试管中c平(OH-)、c平(H+)是定值吗?两支试管中c平(OH-)、c平(H+)相等吗?
3.只有在纯水中,才能使用KW=c平(H+)·c平(OH-)吗?
4.影响水的电离平衡的因素有哪些?
【归纳总结】
1.纯水和其他物质稀的水溶液(如酸、碱、盐水溶液)中都存在KW=c平(H+)·c平(OH-),25 ℃时KW=1.0×10-14 mol2·L-2。
2.外界条件对水的电离平衡的影响
影响 因素 水的电离平衡移动 H2OH++OH- 影响结果
方向 原因 KW c平(H+)变化 c平(OH-) 变化 c平(H+)与c平(OH-)的关系
升温 右移 水的电离是 吸热过程 增大 增大 增大 c平(H+)= c平(OH-)
降温 左移 减小 减小 减小 c平(H+)= c平(OH-)
加入酸 左移 增大了c平(H+) 不变 增大 减小 c平(H+)> c平(OH-)
加入碱 左移 增大了c平(OH-) 不变 减小 增大 c平(H+)< c平(OH-)
加入活泼 金属 右移 金属消耗水电离出的H+ 不变 减小 增大 c平(H+)< c平(OH-)
1.(2025·河南郑州高二检测)在25 ℃时,水中存在电离平衡:H2OH++OH- ΔH>0。下列说法正确的是( )
A.将水加热,c平(H+)增大,KW增大,pH减小,则水呈酸性
B.向水中加入少量NaHSO4固体,c平(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c平(OH-)降低
D.向水中加入少量金属Na,平衡正向移动,c平(OH-)减小
2.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
B.水的电离常数KW 数值大小关系为b>d
C.温度不变,加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点
D.纯水仅降低温度可由b点变到d点
3.(1)某温度下的纯水中,c平(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,此时溶液中c平(OH-)= mol·L-1。
(2)若温度不变,滴入稀盐酸使c平(H+)=5.0×10-6 mol·L-1,则c平(OH-)= mol·L-1。
知识点二 电解质在水溶液中的存在形态
1.强、弱电解质的定义
(1)强电解质:在稀的水溶液中能 的电解质。
(2)弱电解质:在溶于水时 的电解质。
2.电解质在水溶液中的存在形态及物质类别
3.电离方程式
(1)书写强电解质的电离方程式时常用符号“ ”,如NaCl的电离方程式为 。
(2)书写弱电解质的电离方程式时常用符号“ ”,如醋酸和一水合氨的电离方程式分别为 、 。
4.溶剂化作用
(1)溶剂化作用是指溶质离子或分子与溶剂分子 的作用。
(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。
【探究活动】
探究四种电解质溶液的导电能力
在四个烧杯中分别盛有等体积、等浓度(0.5 mol·L-1)的盐酸、氨水、CH3COOH溶液、NaCl溶液,按如图装置连接仪器并接通电源,观察灯泡的亮度。
交流讨论
1.上述实验现象是什么?结论是什么?
2.产生1中现象的原因是什么?
3.CaCO3难溶于水,其水溶液的导电能力很弱,CaCO3是弱电解质,正确吗?
【归纳总结】
1.电解质的分类与电离
强电解质 弱电解质
概念 在稀的水溶液中能完全电离的电解质 溶于水时部分电离的电解质
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
溶液中存在的微粒(水分子不计) 只有电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子 既有电离出的阴、阳离子,又有电解质分子
实例 大部分盐(包括难溶性盐);强酸:HNO3、H2SO4等;强碱:KOH、NaOH、 Ba(OH)2等 弱酸:H2CO3、 CH3COOH、HClO等;弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2、 Fe(OH)2;少数盐;水等
2.电离方程式的书写
类型 电离方程式的特点 典型例子
强电解质 完全电离,电离方程式写“” H2SO42H++S NaOHNa++OH- NaHSO4Na++H++S(水中)
弱电解质 一元弱酸或弱碱 不完全电离,电离方程式写“” CH3COOHCH3COO-+H+ NH3·H2ON+OH-
多元弱酸 分步电离,以第一步为主,电离方程式写“” H2CO3H++HC(主) HCH++C(次)
多元弱碱 用一步电离表示,且电离方程式写“” Cu(OH)2Cu2++2OH-
1.下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是( )
A.NaHSO4Na++HS
B.HFH++F-
C.KAl(SO4)2K++Al3++2S
D.CH3COONH4CH3COO-+N
2.醋酸(CH3COOH)是一种有机一元酸,为食醋内酸味及刺激性气味的来源。下列事实不能证明CH3COOH是弱酸的是( )
A.CH3COOH溶液能使石蕊试液变红
B.0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中H+浓度为0.01 mol·L-1
C.物质的量浓度相同的CH3COOH溶液的导电能力比盐酸弱
D.0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中有两种分子存在
能力培养 水电离出的c水(H+)和c水(OH-)的计算(归纳与论证)
1.向水中加入0.1 mol·L-1盐酸,水的电离平衡 (填“正向”或“逆向”)移动。
2.25 ℃时,0.1 mol·L-1盐酸中,c平(H+)= mol·L-1,c平(OH-)= mol·L-1,水电离出的c水(H+)= mol·L-1。
【规律方法】
溶液中水电离出的c水(H+)或c水(OH-)的计算方法
(1)等量关系
无论是纯水,还是酸性(或碱性)溶液,由水电离产生的c水(H+)=c水(OH-)。
(2)定量关系
任何电解质稀溶液中都存在KW=c平(H+)·c平(OH-)。
①稀酸溶液——OH-全部来自水的电离,水电离产生的c水(H+)=c水(OH-)=。
②稀碱溶液——H+全部来自水的电离,水电离产生的c水(H+)=c水(OH-)=。
【迁移应用】
1.25 ℃在0.01 mol·L-1 H2SO4溶液中由水电离出的c水(H+)是( )
A.5×10-13 mol·L-1
B.0.02 mol·L-1
C.1×10-7 mol·L-1
D.1×10-12 mol·L-1
2.25 ℃时,下列四种溶液:①c(H+)=1 mol·L-1的醋酸;②0.1 mol·L-1的盐酸;③0.01 mol·L-1的NaOH溶液;④c(OH-)=10-3 mol·L-1的氨水。由水电离出的氢离子浓度之比为( )
A.1∶10∶100∶1 000 B.0∶1∶12∶11
C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3
1.下列物质属于强电解质的是( )
A.BaSO4 B.H3PO4
C.SO3 D.CH3CHO
2.中国古代思想家老子提出:水为五行之首,万物之始。下列说法正确的是( )
A.水的电离方程式为H2OH++OH-
B.升高温度,水的电离程度增大
C.NaOH溶液中不存在H+
D.HCl溶液中不存在OH-
3.(2025·河北沧州高二检测)常温下,某溶液中由水电离出的c平(H+)·c平(OH-)=1×10-24,下列离子在该溶液中一定能大量共存的是( )
A.Cl- B.OH- C.H+ D.N
4.(2025·福建福州高二质检)25 ℃时,水的离子积KW=1.0×10-14,若温度T时水的离子积常数为KW'=1.0×10-12,则下列叙述正确的是( )
A.T<25 ℃
B.25 ℃时,向纯水中加入HCl气体,水的电离被抑制,水的离子积KW将变小
C.任何温度,任何水溶液中水电离出的c平(H+)与水电离出的c平(OH-)一定相等
D.温度T时,0.01 mol·L-1的盐酸中由水电离出的H+浓度是1.0×10-12 mol·L-1
5.某温度下,某NaOH稀溶液中c平(H+)=10-a mol·L-1,c平(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=13,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数KW= mol2·L-2。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为 ,该NaOH溶液中由水电离出的c水(OH-)为 。
(3)给该NaOH溶液加热,pH (填“变大”“变小”或“不变”)。
第1课时 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态
知识点一
1.H2OH++OH- 1.0×10-7 mol·L-1 吸热
2.c平(H+)·c平(OH-) 增大 1.0×10-14 mol2·L-2
探究活动
1.提示:盛冷水的试管中,镁带表面有少量气泡产生,在镁带周围溶液变为极浅的红色;盛热水的试管中,镁带表面有大量气泡产生,溶液变为红色。由于温度升高使水的电离平衡正向移动,c平(H+)增大,所以化学反应速率增大。
2.提示:两支试管中c平(OH-)、c平(H+)是定值,但不相等。
3.提示:KW不仅适用于纯水,还适用于酸、碱及盐的稀溶液,且由水电离出的H+和OH-的浓度相等。
4.提示:温度、酸、碱及活泼金属等。
对点训练
1.B 水的电离是吸热过程,将水加热,电离平衡右移,但c平(H+)=c平(OH-),则水呈中性,A项错误;向水中加入少量氢氧化钠固体,c平(OH-)增大,平衡逆向移动,C项错误;向水中加入少量金属Na,平衡正向移动,c平(OH-)增大,D项错误。
2.B H2OH++OH-,KW=c平(H+)·c平(OH-),KW只与温度有关,温度越高,KW越大。b点KW=10-6 mol·L-1×10-6 mol·L-1=10-12 mol2·L-2>a点KW=10-7 mol·L-1×10-7 mol·L-1=10-14 mol2·L-2,b点温度高,A错误;d点与a点温度相同,KW相同,由以上分析知KW数值大小关系为b>a=d,B正确;c点KW大于a点KW,温度高于a点,仅加入NaOH不能使溶液从c点变到a点,C错误;纯水中降低温度,溶液中c平(H+)和c平(OH-)均减小,而b点到d点溶液中的c(OH-)未变,故仅降低温度不能从b点变到d点,D错误。
3.(1)2.0×10-7 (2)8.0×10-9
解析:根据水的电离方程式:H2OH++OH-,由水电离出的c平(H+)和c平(OH-)始终相等。某温度下的纯水中,c平(H+)=c平(OH-)=2.0×10-7 mol·L-1,KW=c平(H+)·c平(OH-)=2.0×10-7 mol·L-1×2.0×10-7 mol·L-1=4.0×10-14 mol2·L-2,温度不变,KW不变,当滴入稀盐酸使c平(H+)=5.0×10-6 mol·L-1时,则c平(OH-)==8.0×10-9 mol·L-1。
知识点二
1.(1)完全电离 (2)部分电离 3.(1) NaClNa++Cl- (2) CH3COOHCH3COO-+H+ NH3·H2ON+OH- 4.(1)相互吸引
探究活动
1.提示:烧杯盛有盐酸、NaCl溶液的灯泡较亮,烧杯盛有氨水、CH3COOH溶液的灯泡较暗;在体积和浓度相同的条件下,盐酸、NaCl溶液的导电能力比氨水、CH3COOH溶液的导电能力强。
2.提示:在体积和溶质浓度相同的情况下,溶液中离子浓度不同,灯泡较亮的溶液中的离子浓度大于灯泡较暗的溶液中的离子浓度。
3.提示:不正确。虽然CaCO3难溶于水,但其溶于水的部分在水中能完全电离,故CaCO3是强电解质。
对点训练
1.C NaHSO4在水溶液中完全电离,即NaHSO4Na++H++S;HF为弱电解质,部分电离,用“”;CH3COONH4为强电解质,完全电离,用“”。
2.A 无论醋酸是强酸还是弱酸,其都能使石蕊试液变红,A符合题意。
能力培养
1.提示:酸会抑制水的电离,平衡逆向移动。
2.提示:加入盐酸,抑制水的电离,水电离出的c水(H+)可忽略不计,溶液中c平(H+)=0.1 mol·L-1,溶液中的c平(OH-)==1.0×10-13 mol·L-1,水电离出的c水(H+)=c平(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1。
迁移应用
1.A 25 ℃时,0.01 mol·L-1 H2SO4溶液中c酸(H+)=0.02 mol·L-1,溶液中存在c酸(H+)·c水(OH-)=KW,则c水(H+)=c水(OH-)= mol·L-1=5×10-13 mol·L-1,选A。
2.A 酸或碱均抑制水的电离,使其电离程度减小,电离产生的c(H+)、c(OH-)减小。①c(H+)=1 mol·L-1的醋酸中,水电离产生的c水(H+)=10-14 mol·L-1;②0.1 mol·L-1的盐酸中c(H+)=0.1 mol·L-1,则水电离产生的c水(H+)=10-13 mol·L-1;③0.01 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,则水电离产生的c水(H+)=10-12 mol·L-1;④c(OH-)=10-3 mol·L-1的氨水中水电离产生的c水(H+)=10-11 mol·L-1,故四种溶液中水电离产生的c水(H+)之比为10-14∶10-13∶10-12∶10-11=1∶10∶100∶1 000。
【随堂演练】
1.A BaSO4在水溶液中溶解的那一部分能够完全电离出钡离子和硫酸根离子,BaSO4 为强电解质,A符合题意;H3PO4在水溶液中不能够完全电离,H3PO4为弱电解质,B不符合题意;SO3、CH3CHO在水溶液中或熔融状态下不能电离,属于非电解质,C、D不符合题意。
2.B 水是弱电解质,只有少部分电离,应用“”表示,A错误;水的电离是吸热过程,所以升高温度,水的电离程度增大,B正确;在NaOH溶液中,c平(OH-)>c平(H+),在HCl溶液中,c平(OH-)<c平(H+),在酸、碱溶液中都存在H+和OH-,C、D错误。
3.A 由水电离出的c平(H+)·c平(OH-)=1×10-24,c平(H+)=c平(OH-)=1×10-12,该溶液可能为酸性,也可能为碱性。OH-在酸性条件下不能大量存在,H+、N在碱性条件下不能大量存在。
4.C 水的电离为吸热过程,温度升高促进水的电离,Kw增大,Kw'>1.0×10-14,则T>25 ℃,A错误;Kw只受温度影响,温度不变则Kw不变,B错误;水的电离:H2OH++OH-;由电离方程式可知水电离出的c平(H+)与水电离出的c平(OH-)始终相等,C正确;温度T时,0.01 mol·L-1的盐酸c平(H+)=0.01 mol·L-1,溶液中的氢氧根离子完全来自水的电离c平(OH-)===1.0×10-10 mol·L-1,水电离出的H+浓度是1.0×10-10 mol·L-1,D错误。
5.(1)10-13
(2)10-b mol·L-1 10-a mol·L-1
(3)变小
解析:(1)KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-a·10-b mol2·L-2=10-(a+b) mol2·L-2=10-13 mol2·L-2。
(2)c(NaOH)=c平(OH-)=10-b mol·L-1;该溶液中c平(H+)=10-a mol·L-1,NaOH溶液中的H+全部是水电离出来的,c平(H+)=c水(OH-)=10-a mol·L-1。
(3)温度升高时,KW变大,所以c平(H+)变大,pH变小。
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第1课时 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态
1.认识水的电离,了解水的离子积。
2.知道强、弱电解质,能够书写常见弱电解质的电离方程式。
学习目标
目 录
知识点一 水的电离
知识点二 电解质在水溶液中的存在形态
能力培养 水电离出的c水(H+)和c水(OH-)的计算(归纳与论证)
随堂演练
课时作业
知识点一
水的电离
1. 水的电离
2. 水的离子积
【探究活动】
Mg与滴有酚酞的冷水和热水的反应
交流讨论
1. 两支试管中分别有什么现象?为什么?
提示:盛冷水的试管中,镁带表面有少量气泡产生,在镁带周围溶液变为
极浅的红色;盛热水的试管中,镁带表面有大量气泡产生,溶液变为红
色。由于温度升高使水的电离平衡正向移动,c平(H+)增大,所以化学
反应速率增大。
2. 两支试管中c平(OH-)、c平(H+)是定值吗?两支试管中c平(OH
-)、c平(H+)相等吗?
提示:两支试管中c平(OH-)、c平(H+)是定值,但不相等。
3. 只有在纯水中,才能使用KW=c平(H+)·c平(OH-)吗?
提示:KW不仅适用于纯水,还适用于酸、碱及盐的稀溶液,且由水电离出
的H+和OH-的浓度相等。
4. 影响水的电离平衡的因素有哪些?
提示:温度、酸、碱及活泼金属等。
【归纳总结】
1. 纯水和其他物质稀的水溶液(如酸、碱、盐水溶液)中都存在KW=c平
(H+)·c平(OH-),25 ℃时KW=1.0×10-14 mol2·L-2。
2. 外界条件对水的电离平衡的影响
影响
因素 影响结果
方向 原因 KW c平(H+)
变化 c平(OH-)
变化 c平(H+)与
c平(OH-)
的关系
升温 右移 水的电离是吸
热过程 增大 增大 增大 c平(H+)=
c平(OH-)
降温 左移 减小 减小 减小 c平(H+)=
c平(OH-)
影响
因素 影响结果
方向 原因 KW c平(H+)
变化 c平(OH-)
变化 c平(H+)与
c平(OH-)
的关系
加入
酸 左移 增大了c平(H
+) 不变 增大 减小 c平(H+)>
c平(OH-)
加入
碱 左移 增大了c平
(OH-) 不变 减小 增大 c平(H+)<
c平(OH-)
加入活泼金属 右移 金属消耗水电
离出的H+ 不变 减小 增大 c平(H+)<
c平(OH-)
1. (2025·河南郑州高二检测)在25 ℃时,水中存在电离平衡:H2O H+
+OH- ΔH>0。下列说法正确的是( )
A. 将水加热,c平(H+)增大,KW增大,pH减小,则水呈酸性
B. 向水中加入少量NaHSO4固体,c平(H+)增大,KW不变
C. 向水中加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c平(OH-)降低
D. 向水中加入少量金属Na,平衡正向移动,c平(OH-)减小
解析: 水的电离是吸热过程,将水加热,电离平衡右移,但c平(H+)
=c平(OH-),则水呈中性,A项错误;向水中加入少量氢氧化钠固体,
c平(OH-)增大,平衡逆向移动,C项错误;向水中加入少量金属Na,平
衡正向移动,c平(OH-)增大,D项错误。
√
2. 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
B. 水的电离常数KW 数值大小关系为b>d
C. 温度不变,加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点
D. 纯水仅降低温度可由b点变到d点
√
解析: H2O H++OH-,KW=c平(H+)·c平(OH-),KW只与温度
有关,温度越高,KW越大。b点KW=10-6 mol·L-1×10-6 mol·L-1=10-12
mol2·L-2>a点KW=10-7 mol·L-1×10-7 mol·L-1=10-14 mol2·L-2,b点温
度高,A错误;d点与a点温度相同,KW相同,由以上分析知KW数值大小
关系为b>a=d,B正确;c点KW大于a点KW,温度高于a点,仅加入NaOH
不能使溶液从c点变到a点,C错误;纯水中降低温度,溶液中c平(H+)和
c平(OH-)均减小,而b点到d点溶液中的c(OH-)未变,故仅降低温度
不能从b点变到d点,D错误。
3. (1)某温度下的纯水中,c平(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,此时溶液
中c平(OH-)= mol·L-1。
(2)若温度不变,滴入稀盐酸使c平(H+)=5.0×10-6 mol·L-1,则c平
(OH-)= mol·L-1。
2.0×10-7
8.0×10-9
解析:根据水的电离方程式:H2O H++OH-,由水电离出的c平(H+)
和c平(OH-)始终相等。某温度下的纯水中,c平(H+)=c平(OH-)=
2.0×10-7 mol·L-1,KW=c平(H+)·c平(OH-)=2.0×10-7 mol·L-
1×2.0×10-7 mol·L-1=4.0×10-14 mol2·L-2,温度不变,KW不变,当滴
入稀盐酸使c平(H+)=5.0×10-6 mol·L-1时,则c平(OH-)=
=8.0×10-9 mol·L-1。
知识点二
电解质在水溶液中的存在形态
1. 强、弱电解质的定义
(1)强电解质:在稀的水溶液中能 的电解质。
(2)弱电解质:在溶于水时 的电解质。
2. 电解质在水溶液中的存在形态及物质类别
完全电离
部分电离
3. 电离方程式
(2)书写弱电解质的电离方程式时常用符号“ ”,如醋酸和一水
合氨的电离方程式分别为 、
。
NaCl Na++Cl-
CH3COOH CH3COO-+H+
NH3·H2O
N +OH-
4. 溶剂化作用
(1)溶剂化作用是指溶质离子或分子与溶剂分子 的作用。
(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。
相互吸引
【探究活动】
探究四种电解质溶液的导电能力
在四个烧杯中分别盛有等体积、等浓度(0.5 mol·L-1)的盐酸、氨水、
CH3COOH溶液、NaCl溶液,按如图装置连接仪器并接通电源,观察灯泡
的亮度。
交流讨论
1. 上述实验现象是什么?结论是什么?
提示:烧杯盛有盐酸、NaCl溶液的灯泡较亮,烧杯盛有氨水、CH3COOH
溶液的灯泡较暗;在体积和浓度相同的条件下,盐酸、NaCl溶液的导电能
力比氨水、CH3COOH溶液的导电能力强。
2. 产生1中现象的原因是什么?
提示:在体积和溶质浓度相同的情况下,溶液中离子浓度不同,灯泡较亮
的溶液中的离子浓度大于灯泡较暗的溶液中的离子浓度。
3. CaCO3难溶于水,其水溶液的导电能力很弱,CaCO3是弱电解质,
正确吗?
提示:不正确。虽然CaCO3难溶于水,但其溶于水的部分在水中能完全电
离,故CaCO3是强电解质。
【归纳总结】
1. 电解质的分类与电离
强电解质 弱电解质
概念 在稀的水溶液中能完全电离的电
解质 溶于水时部分电离的电
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
强电解质 弱电解质
溶液中存在
的微粒(水
分子不计) 只有电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子 既有电离出的阴、阳离子,又有电解质分子
实例 大部分盐(包括难溶性盐);强酸:HNO3、H2SO4等;强碱:
KOH、NaOH、Ba(OH)2等 弱酸:H2CO3、CH3COOH、HClO等;
弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2、
Fe(OH)2;少数盐;水等
2. 电离方程式的书写
类型 电离方程式的特点 典型例子
强电解质
类型 电离方程式的特点 典型例子
弱电
解质 一元弱酸
或弱碱
多元弱酸
多元弱碱
1. 下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是( )
解析:NaHSO4在水溶液中完全电离,即NaHSO4 Na++H++S ;HF为弱电解质,部分电离,用“ ”;CH3COONH4为强电解质,完全电离,用“ ”。
√
2. 醋酸(CH3COOH)是一种有机一元酸,为食醋内酸味及刺激性气味的
来源。下列事实不能证明CH3COOH是弱酸的是( )
A. CH3COOH溶液能使石蕊试液变红
B. 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中H+浓度为0.01 mol·L-1
C. 物质的量浓度相同的CH3COOH溶液的导电能力比盐酸弱
D. 0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中有两种分子存在
解析:无论醋酸是强酸还是弱酸,其都能使石蕊试液变红,A符合题意。
√
能力培养
水电离出的c水(H+)和c水(OH-)的计算(归纳与论证)
1. 向水中加入0.1 mol·L-1盐酸,水的电离平衡 (填“正向”或“逆
向”)移动。
提示:酸会抑制水的电离,平衡逆向移动。
2.25 ℃时,0.1 mol·L-1盐酸中,c平(H+)= mol·L-1,c平(OH-)
= mol·L-1,水电离出的c水(H+)= mol·L-1。
提示:加入盐酸,抑制水的电离,水电离出的c水(H+)可忽略不计,溶
液中c平(H+)=0.1 mol·L-1,溶液中的c平(OH-)= =
1.0×10-13 mol·L-1,水电离出的c水(H+)=c平(OH-)=1.0×10-13
mol·L-1。
【规律方法】
溶液中水电离出的c水(H+)或c水(OH-)的计算方法
(1)等量关系
无论是纯水,还是酸性(或碱性)溶液,由水电离产生的c水(H+)=c水
(OH-)。
(2)定量关系
任何电解质稀溶液中都存在KW=c平(H+)·c平(OH-)。
①稀酸溶液——OH-全部来自水的电离,水电离产生的c水(H+)=c水
(OH-)= 。
②稀碱溶液——H+全部来自水的电离,水电离产生的c水(H+)=c水
(OH-)= 。
【迁移应用】
1.25 ℃在0.01 mol·L-1 H2SO4溶液中由水电离出的c水(H+)是( )
A. 5×10-13 mol·L-1
B. 0.02 mol·L-1
C. 1×10-7 mol·L-1
D. 1×10-12 mol·L-1
解析:25 ℃时,0.01 mol·L-1 H2SO4溶液中c酸(H+)=0.02 mol·L-1,溶液中存在c酸(H+)·c水(OH-)=KW,则c水(H+)=c水(OH-)= mol·L-1=5×10-13 mol·L-1,选A。
√
2.25 ℃时,下列四种溶液:①c(H+)=1 mol·L-1的醋酸;②0.1 mol·L
-1的盐酸;③0.01 mol·L-1的NaOH溶液;④c(OH-)=10-3 mol·L-1的
氨水。由水电离出的氢离子浓度之比为( )
A. 1∶10∶100∶1 000 B. 0∶1∶12∶11
C. 14∶13∶12∶11 D. 14∶13∶2∶3
√
解析:酸或碱均抑制水的电离,使其电离程度减小,电离产生的c(H+)、c(OH-)减小。①c(H+)=1 mol·L-1的醋酸中,水电离产生的c水(H+)=10-14 mol·L-1;②0.1 mol·L-1的盐酸中c(H+)=0.1 mol·L-1,则水电离产生的c水(H+)=10-13 mol·L-1;③0.01 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,则水电离产生的c水(H+)=10-12 mol·L-1;④c(OH-)=10-3 mol·L-1的氨水中水电离产生的c水(H+)=10-11 mol·L-1,故四种溶液中水电离产生的c水(H+)之比为10-14∶10-13∶10-12∶10-11=1∶10∶100∶1 000。
随堂演练
1. 下列物质属于强电解质的是( )
A. BaSO4 B. H3PO4
C. SO3 D. CH3CHO
解析: BaSO4在水溶液中溶解的那一部分能够完全电离出钡离子和硫酸
根离子,BaSO4 为强电解质,A符合题意;H3PO4在水溶液中不能够完全电
离,H3PO4为弱电解质,B不符合题意;SO3、CH3CHO在水溶液中或熔融
状态下不能电离,属于非电解质,C、D不符合题意。
√
2. 中国古代思想家老子提出:水为五行之首,万物之始。下列说法正确的
是( )
B. 升高温度,水的电离程度增大
C. NaOH溶液中不存在H+
D. HCl溶液中不存在OH-
解析: 水是弱电解质,只有少部分电离,应用“ ”表示,A错误;
水的电离是吸热过程,所以升高温度,水的电离程度增大,B正确;在
NaOH溶液中,c平(OH-)>c平(H+),在HCl溶液中,c平(OH-)<c
平(H+),在酸、碱溶液中都存在H+和OH-,C、D错误。
√
3. (2025·河北沧州高二检测)常温下,某溶液中由水电离出的c平(H
+)·c平(OH-)=1×10-24,下列离子在该溶液中一定能大量共存的是
( )
A. Cl- B. OH-
C. H+
解析: 由水电离出的c平(H+)·c平(OH-)=1×10-24,c平(H+)
=c平(OH-)=1×10-12,该溶液可能为酸性,也可能为碱性。OH-在酸
性条件下不能大量存在,H+、N 在碱性条件下不能大量存在。
√
4. (2025·福建福州高二质检)25 ℃时,水的离子积KW=1.0×10-14,若
温度T时水的离子积常数为KW'=1.0×10-12,则下列叙述正确的是( )
A. T<25 ℃
B. 25 ℃时,向纯水中加入HCl气体,水的电离被抑制,水的离子积KW将
变小
C. 任何温度,任何水溶液中水电离出的c平(H+)与水电离出的c平(OH
-)一定相等
D. 温度T时,0.01 mol·L-1的盐酸中由水电离出的H+浓度是1.0×10-12
mol·L-1
√
解析: 水的电离为吸热过程,温度升高促进水的电离,Kw增大,Kw'>
1.0×10-14,则T>25 ℃,A错误;Kw只受温度影响,温度不变则Kw不
变,B错误;水的电离:H2O H++OH-;由电离方程式可知水电离出的
c平(H+)与水电离出的c平(OH-)始终相等,C正确;温度T时,0.01
mol·L-1的盐酸c平(H+)=0.01 mol·L-1,溶液中的氢氧根离子完全来自
水的电离c平(OH-)= = =1.0×10-10 mol·L
-1,水电离出的H+浓度是1.0×10-10 mol·L-1,D错误。
5. 某温度下,某NaOH稀溶液中c平(H+)=10-a mol·L-1,c平(OH-)
=10-b mol·L-1,已知a+b=13,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数KW= mol2·L-2。
解析:KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-a·10-b mol2·L-2=10-(a+b) mol2·L-2=10-13 mol2·L-2。
10-13
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为 ,该NaOH
溶液中由水电离出的c水(OH-)为 。
解析:c(NaOH)=c平(OH-)=10-b mol·L-1;该溶液中c平(H+)=10-a mol·L-1,NaOH溶液中的H+全部是水电离出来的,c平(H+)=c水(OH-)=10-a mol·L-1。
10-b mol·L-1
10-a mol·L-1
(3)给该NaOH溶液加热,pH (填“变大”“变小”或“不变”)。
解析:温度升高时,KW变大,所以c平(H+)变大,pH变小。
变小
课时作业
1. 下列物质分类组合正确的是( )
A B C D
强电解质 HBr FeCl3 H3PO4 Ca(OH)2
弱电解质 HF HCOOH BaSO4 HI
非电解质 NH3 Cu H2O C2H5OH
解析:B项,Cu既不是电解质也不是非电解质;C项,H3PO4为弱电解质,BaSO4为强电解质,水为弱电解质;D项,HI为强电解质。
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2. 下列措施对水的电离无影响的是( )
A. 升高温度 B. 加入稀醋酸
C. 加入氢氧化钠 D. 加入食盐
解析:加入NaCl后,其电离出的Na+、Cl-对水的电离平衡无影响。
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3. 已知,在约100 ℃的温度下,NaCl稀溶液中c平(H+)为1×10-6 mol·L
-1,下列说法正确的是( )
A. 该溶液中c平(H+)≠c平(OH-)
B. Na+、Cl-促进了水的电离
C. 该NaCl溶液中KW=1.0×10-14 mol2·L-2
D. 在100 ℃时水的电离平衡常数较大
解析: 在NaCl溶液中存在水的电离平衡:H2O H++OH-,升温,平
衡正向移动,平衡常数增大,c平(H+)、c平(OH-)变大,但c平(H
+)=c平(OH-),KW=c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-6 mol·L-
1×1.0×10-6 mol·L-1=1.0×10-12 mol2·L-2。
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
4. 25 ℃时,下列溶液中水的电离程度最小的是( )
A. c平(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1的氨水
B. 0.01 mol·L-1 的 CH3COOH 溶液
C. c平(H+)=1.0×10-2 mol·L-1的NaHSO4 溶液
D. 0.1 mol·L-1的盐酸
解析: 酸或碱抑制水电离,酸中氢离子浓度越大或碱中氢氧根离子浓
度越大,抑制水的电离程度越大;0.01 mol·L-1 的 CH3COOH溶液中氢离
子浓度小于0.01 mol·L-1,所以水的电离程度大小顺序是B>A=C>D。
√
1
2
3
4
5
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5. 25 ℃时,水的电离可达到平衡:H2O H++OH- ΔH>0。下列叙述
正确的是( )
A. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c平(OH-)降低
B. 将水加热,KW增大,c平(H+)不变
C. 向稀H2SO4中加入少量CH3COONa固体,水的电离平衡逆向移动,c平
(H+)降低
D. 向水中加入少量固体NaHSO4,c平(H+)增大,KW不变
√
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解析: 向水中加入氨水,碱对水的电离起抑制作用,所以平衡逆向
移动,但c平(OH-)增大,A错误;温度升高,促进了水的电离,KW
增大,c平(H+)增大,B错误;CH3COONa与H2SO4反应,使溶液中c
平(H+)降低,水的电离平衡正向移动,C错误;NaHSO4 Na++
S +H+,其中电离出的氢离子使c平(H+)增大,但是温度不变,
KW不变,D正确。
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6. 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确
的是( )
A. 升高温度,可能引起由c向b的变化
B. 该温度下,a点溶液呈酸性
C. 该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
D. 该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
√
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解析: 升高温度,氢离子和氢氧根离子浓度会变大,水的离子积常
数会变大,变化后不会在曲线上,A项错误;该温度下,a点氢离子浓
度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性,B项正确;根据水的离子积常数
的计算公式,结合b点的数据可得水的离子积常数为1.0×10-14,C项
错误;温度不变的情况下,稀释不会改变水的离子积常数,只能在这
条曲线上,D项错误。
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7. 下列物质溶于水中形成1 mol·L-1的溶液时,导电能力最强的是( )
A. H2SO4 B. HCl
C. CH3COOH D. NH3·H2O
解析: 电解质溶液导电能力的强弱与电解质溶液中离子的浓度及离子
所带电荷数有关,离子浓度之和越大且离子所带电荷数越多,电解质溶液
的导电能力越强。H2SO4、HCl为强电解质,而CH3COOH、NH3·H2O为弱
电解质,且H2SO4中阴离子所带电荷数是HCl中阴离子所带电荷数的2倍,
故H2SO4溶液的导电能力最强。
√
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8. (2025·福建厦门高二检测)T ℃的某溶液中,c平(H+)=10-x mol·L-
1,c平(OH-)=10-y mol·L-1,其中x与y的关系如图所示,下列说法正
确的是( )
A. T>25 ℃
B. T ℃时,当溶液中c平(H+)增大时,y的值会减小
C. T ℃时,Kw为10-26 mol2·L-2
D. 从A点到B点,可采用通入少量HCl(g)的方式
√
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解析:Kw只与温度有关,且升高温度Kw增大,常温下Kw=10-14 mol2·L-2,则T>25 ℃,A项正确;T ℃时,Kw=c平(H+)·c平(OH-)=10-(x+y) mol2·L-2=10-13 mol2·L-2,当溶液中c平(H+)增大时,x的值减小,故y的值会增大,B项错误;由图可知,x+y=13,T ℃时,Kw=c平(H+)·c平(OH-)=10-x mol·L-1×10-y mol·L-1=10-13 mol2·L-2,C项错误;从A点到B点,氢离子浓度下降,而通入少量HCl(g),氢离子浓度升高,D项 错误。
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9. 水的电离方程式为H2O H++OH-,在25 ℃时KW=1.0×10-14 mol2·L
-2,在35 ℃时KW=2.1×10-14 mol2·L-2,则下列叙述正确的是( )
A. KW随着温度的升高而减小
B. 35 ℃时,c平(H+)>c平(OH-)
C. 35 ℃时水的电离程度比25 ℃时的小
D. 水的电离是吸热过程
解析:35 ℃时水的离子积大于25 ℃时水的离子积,说明KW随着温度的升高而增大;无论温度高低,纯水中c平(H+)=c平(OH-); 升高温度,水的电离程度增大,即水的电离是吸热过程。
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10. 常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
√
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解析: A项,Fe2+、N 、H+会发生氧化还原反应,错误;B项,由
水电离出的c水(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液可能是强酸性溶液也可能
是强碱性溶液,HC 既能与H+反应,又能与OH-反应,错误;C项,
=1012的溶液为强酸性溶液,该组离子可以大量共存,正确;D
项,Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,不能大量共存,错误。
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11. 如图所示,纵轴表示导电能力,横轴表示所加物质的用量。下列说法
正确的是( )
A. 曲线A表示NaCl溶液中滴加蒸馏水
B. 曲线B表示CH3COOH溶液中滴加等浓度的NaOH溶液
C. 曲线C表示Ba(OH)2溶液中通入CO2
D. 曲线D表示氨水中滴加等浓度的醋酸
√
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解析: NaCl溶液中滴加蒸馏水,溶液中离子浓度逐渐降低,导电能力
减弱,A项错误;醋酸是弱电解质,醋酸溶液中加入NaOH溶液生成强电解
质醋酸钠,溶液中离子浓度增大,溶液导电能力增强,B项错误;向Ba
(OH)2溶液中通入CO2,先生成BaCO3沉淀,溶液中离子浓度减小,溶液
导电能力降低,继续通入二氧化碳,生成Ba(HCO3)2,溶液中离子浓度
增大,溶液导电能力增强,故曲线C表示Ba(OH)2溶液中通入CO2,C项
正确;NH3·H2O是弱电解质,氨水中滴加等浓度的醋酸生成强电解质醋酸
铵,溶液中离子浓度增大,溶液导电能力增强,D项错误。
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12. 一定条件下,在水的电离平衡中,c平(H+)和c平(OH-)的关系如
图所示:
(1)A点水的离子积为1×10-14 mol2·L-2,B点水的离子积为
mol2·L-2。造成水的离子积变化的原因是
。
解析:KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-6 mol·L-1×10-6 mol·L-1=1×10-12 mol2·L-2;由于水的电离是吸热过程,升高温度,KW 增大。
1×10-12
水的电离是吸热过程,温
度升高,水的电离程度增大,即水的离子积增大
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(2)100 ℃时,若向溶液中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置?为什
么?
。
解析:若加盐酸,使c平(H+)>c平(OH-),但KW不变。
否,在盐酸中c平(H+)≠c平(OH-),所以不可能使体系处于B
点位置
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(3)100 ℃时,若盐酸中c平(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生
的c水(H+)= 。
解析:盐酸中c平(H+)主要考虑HCl的电离,溶液中c平(OH-)= = =2×10-9 mol·L-1,c水(H+)=c平(OH-)=2×10-9 mol·L-1。
2×10-9 mol·L-1
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13. 现有常温下的下列两组溶液:
第一组:0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液和0.1 mol·L-1的盐酸;
第二组:c平(OH-)均为0.01 mol·L-1的NaOH溶液和氨水。
(1)在第一组溶液中,水的电离程度较大的是 ;在第
二组溶液中,水的电离程度 (填“相同”或“不相同”)。
解析:第一组溶液中,CH3COOH溶液中的c平(H+)小,对水电离的抑制作用小,则水的电离程度较大。第二组溶液中的c平(OH-)相同,二者对水电离的抑制程度相同,则水的电离程度相同。
CH3COOH溶液
相同
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(2)在盐酸中,由水电离出的H+浓度为 ;在氨
水中,由水电离出的OH-浓度为 。
解析:常温下,KW=c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-14 mol2·L-2,盐酸中的c平(H+)=0.1 mol·L-1,则c平(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1,盐酸中的OH-是由水电离产生的,水电离产生的H+和OH-的浓度相等。氨水中c平(OH-)=0.01 mol·L-1,则c平(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,氨水中的H+是由水电离产生的,水电离产生的H+和OH-的浓度相等。
1.0×10-13 mol·L-1
1.0×10-12 mol·L-1
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(3)若第二组溶液的体积相同,二者分别与盐酸完全中和,则消耗盐酸
的量较多的是 。
解析:氨水是弱电解质溶液,当两溶液中OH-浓度相同时,氨水的浓度远大于NaOH溶液的浓度,则消耗盐酸的量较多的是氨水。
(4)将第一组溶液分别加水稀释相同的倍数,稀释后溶液中的c平(H+)
较大的是 。
解析:CH3COOH 是弱电解质,HCl为强电解质,两溶液稀释相同的倍数时,CH3COOH仍然不能完全电离,稀释后溶液中的c平(H+)较小。
氨水
盐酸
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14. 按如图Ⅰ所示的装置来测定烧杯中溶液的导电能力的强弱。
(1)若烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液,当从滴定管中逐滴加入相同物质
的量浓度的某种溶液(A)时,溶液的导电能力的变化趋势如图Ⅱ所示。
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①根据离子反应的特点分析:A溶液中含有的溶质可能是
或 (至少写出两种),并写出相应
的离子反应的离子方程式:
、
。
②想一想:A可否为Na2SO4或H2CO3溶液?为什么?
。
H2SO4
MgSO4或CuSO4或(NH4)2SO4等
2H++S +Ba2++2OH- BaSO4↓+
2H2O
Mg2++S +Ba2++2OH- BaSO4↓+Mg(OH)2↓或Cu2+
+S +Ba2++2OH- BaSO4↓+Cu(OH)2↓或2N +S +
Ba2++2OH- 2NH3·H2O+BaSO4↓等
A不可以为Na2SO4,
因为反应前后离子浓度变化不大,A也不可以为H2CO3,因为反应过程中
离子浓度先减小,但后来几乎不再增大
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解析:从图Ⅱ分析知,随着A溶液的加入,溶液导电能力迅速降低,说明A必定能与Ba(OH)2发生反应,使溶液中离子浓度变得极小,故不仅与Ba2+反应转化为沉淀,还要与OH-反应生成水或其他弱电解质,当反应完全后,过量A的加入,使溶液的导电能力又显著上升,说明A应为强电解质,故A可能是H2SO4或MgSO4或CuSO4或(NH4)2SO4等。当A为Na2SO4时发生的化学反应是Na2SO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+2NaOH,由该反应可知反应前后溶液中离子浓度变化不大,则导电能力变化不大;当A为H2CO3时发生的化学反应是H2CO3+Ba(OH)2 BaCO3↓+2H2O,离子浓度先明显减小,直至几乎为零,但后来几乎不再增大。
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(2)若烧杯中盛放的是浓氨水,当从滴定管中逐滴加入相同浓度的浓醋
酸时,溶液的导电能力的变化趋势如图Ⅲ所示,则实验中观察的灯泡变化
的现象是 ,原因是
。
(3)由(1)和(2)两个实验对比可知,溶液导电能力的强弱取决
于 ,在相同温度和浓度的条件下,
可溶性的强电解质的导电能力 (填“强”或“弱”)于弱电解质的
导电能力。
由暗变亮再变暗
NH3·H2O是弱电解质,离子浓度
很小,导电能力很弱,随着醋酸的加入,生成了强电解质CH3COONH4,
CH3COONH4完全电离使得溶液中离子浓度变大,导电能力增强,但随着
醋酸的不断加入,溶液体积增大,离子浓度又减小,导电能力又减弱
溶液中自由移动的离子浓度的大小
强
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解析: 开始时溶液中的NH3·H2O是弱电解质,离子浓度很小,导电能力
很弱,随着醋酸的加入生成了强电解质CH3COONH4,CH3COONH4完
全电离使得溶液中离子浓度变大,导电能力增强,但随着醋酸的不断
加入,溶液体积增大,离子浓度又减小,导电能力又减弱,所以灯泡
是由暗变亮再变暗。
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