2025年高考化學總復(fù)習：水的電離

考點44水的電離

知識整合,

一、水的電離

i.水的電離平衡

水是一種極弱的電解質(zhì)，能發(fā)生微弱的電離。

電+H101Hl。'+CH

方程式-1—簡寫為II'+0H

-??--極朦電肛:在25V.時,純水中

c(H*)=c(OH')=1x10

IDol,L'

是可逆過程

電離出的H,和0H濃度相等

是吸然過程

2.水的離子積常數(shù)

(1)概念：在一定溫度下，c(H+)與c(OH-)的乘積是一個常數(shù)，稱為水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積。

(2)表達式：水的離子積用Kw表示。

實驗測得,25℃時，1L水中只有1.0x10-7mol也0電離。所以該溫度時的純水中c(H+)=c(OH-)=LOxl(r7

mol-L-1,Kw=c(H+>c(OH-)=LOxlOT4,室溫下Kw一般也取這個值。

(3)影響因素：Kw只與溫度有關(guān)。溫度升高，Kw增大。

注意事項

(1)水的離子積不僅適用于純水，也適用于稀的電解質(zhì)水溶液。

(2)在室溫時，任何物質(zhì)的水溶液，Kw=10T4。除與溶液的酸堿性無關(guān)，只與溫度有關(guān)。

(3)Kw的重要應(yīng)用在于溶液中c(H+)和c(OH-)的換算。

(4)外界條件改變，水的電離平衡發(fā)生移動，但任何時候水電離出的c(H+)和c(OJT)總是相等的。

二、c(H+)與c(Oir)的反比關(guān)系圖像

cfOH-ymol-L1

0y?ol?L”

(1)A、B線表示的溫度A?B。

(2)a、b、c三點表示溶液的性質(zhì)分別為生性、酸性、堿性。

提醒：(1)曲線上的任意點的Kw都相同，即c(H+>c(OH-)相同，溫度相同；(2)實現(xiàn)曲線上點之間

的轉(zhuǎn)化需保持溫度不變，改變酸堿性；實現(xiàn)曲線上點與曲線外點之間的轉(zhuǎn)化一定改變溫度。

三、水的電離平衡的影響因素和有關(guān)計算

1.外界因素對水電離的影響

溶液中溶液中溶液的

改變條件電離平衡PHKw

c(H+)c(OH)酸堿性

升高溫度右移增大增大減小中性增大

加入酸，如稀硫

左移增大減小減小酸性不變

酸、醋酸

加入

加入堿，如

酸、堿

NaOH溶液、左移減小增大增大堿性不變

氨水

加入強堿弱酸

鹽，如Na2cCh右移減小增大增大堿性不變

溶液

加入鹽加入強酸弱堿鹽，

右移增大減小減小酸性不變

如AlCh溶液

加入強酸強堿鹽，

不移動不變不變不變中性不變

如NaCl溶液

加入活

如Na右移減小增大增大堿性不變

潑金屬

2.水電離出的c(H+)或c(OIF)的計算(25℃時)

(1)中性溶液c(OH-)=c(H+)=10-7moi，L-i

c(H+)=c￡H+)+%(H+)

(2)酸溶液，

c(OH)=%(OH)=%(H+)

酸溶液中，H+來源于酸的電離和水的電離，而0H-只來源于水的電離。

。(011)=。堿(011一)+。水(011一)

(3)堿溶液＜

c(H+)=%(H+)=%(OH)

堿溶液中，OH-來源于堿的電離和水的電離，而H+只來源于水的電離。

c(H+)=%(H+)

酸性＜c(OH)=-^J

[c(H+)

c(OH)=%(OH)

(4)鹽溶液＜

堿性＜k

c(H+)=w

c(OH)

中性:c(H+)=c水(H+)=c(OH)=c水(OH)

水解呈酸性或堿性的鹽溶液中，H+和0H-均來源于水的電離。

點考向,

考向一水電離平衡的影響因素

典例引領(lǐng)

典例1下列微粒不會影響水的電離平衡的是

B.：：S產(chǎn)C.C1—0—HD.

【解析】?，，代表Na+,是強堿NaOH對應(yīng)的陽離子，不發(fā)生水解，故不影響水的電離，A正確；

S2-易發(fā)生水解反應(yīng)而促進水的電離，B錯誤；HC1O屬于弱酸，部分電離產(chǎn)生H+和C1CT,抑制水的電離,

C錯誤；4心心代表CH3coOH,部分電離產(chǎn)生H+和CH3coeT,抑制水的電離，D錯誤。

【答案】A

變式拓展

1.25℃時，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液:①Na2s。4②HC1③Ba(OH)2④AlCb,其中水的電離程度按

由大到小順序排列的一組是

A.④)③，②>①B.

C.④》①,②〉③D.③>②國〉④

1水電離平衡移動的判斷

(1)促進水的電離

'升高溫度

［消耗0H或H+(金屬鈉、可以水解的鹽)

(2)抑制水的電離

;降低溫度

〔外加酸、堿(NaHSO,性質(zhì)上相當于一元強酸)

考向二水電離平衡圖像的分析與判斷

典例引領(lǐng)

典例1如圖表示水中。(H+)和c(OJT)的關(guān)系，下列判斷錯誤的是

A.兩條曲線間任意點均有C(H+).C(OJT)=Kw

B.M區(qū)域內(nèi)任意點均有c(H+)<c(OJT)

c.圖中ri<r2

D.XZ線上任意點均有pH=7

【解析】由水的離子積的定義知兩條曲線間任意點均有c(H+>c(OH-)=Kw,A項正確；由圖中縱橫軸

的大小可知M區(qū)域內(nèi)任意點均有c(H+)<c(OJT),B項正確；溫度越高，水的電離程度越大，電離出的c(H

+)與c(OFT)越大，所以為>Ti,C項正確；XZ線上任意點都有c(H+)=c(OH-),只有當c(H+)=10-7mol-L

一1時，才有pH=7,D項錯誤。

【答案】D

變式拓展

2.如圖為不同溫度下水的電離平衡曲線，已知pOH=Tgc(OH)下列說法正確的是

A.A和T2的關(guān)系是:TX>T2

B.Kw的關(guān)系是：B>C>A=D=E

C.A點到D點：加入少量酸可實現(xiàn)

D.72時：pH=2的硫酸與pH=12的NaOH溶液等體積混合，溶液呈中性

g正確理解水的電離平衡曲線

(1)曲線上的任意點的Kw都相同，即c(H+>c(OH-)相同，溫度相同。

(2)曲線外的任意點與曲線上任意點的心不同，溫度不同。

(3)實現(xiàn)曲線上點之間的轉(zhuǎn)化需保持溫度不變，改變酸堿性；實現(xiàn)曲線上點與曲線外點之間的轉(zhuǎn)化一定

得改變溫度。

考向三水電離出的c(H+)或c(OH1的計算

典例引領(lǐng)

典例1常溫下，某溶液中由水電離的c(H+)=lxl(ri3mol.L-i,該溶液可能是：①鹽酸、②氯化鏤溶液、③

硝酸鈉溶液、④氫氧化鈉溶液中的

A.①④B.①②C.②③D.③④

【解析】酸、堿或強酸酸式鹽都抑制水電離，含有弱離子的鹽促進水電離，常溫下，某溶液中由水電

離的c(H+)=lxlO-i3moH/i<lxlO-7mol?LL說明水的電離受到抑制，則溶液中的溶質(zhì)為酸、堿或強酸酸式鹽,

據(jù)此分析解答。

①鹽酸是強酸而抑制水電離，①項正確；

②氯化鏤為強酸弱堿鹽，鏤根離子水解促進水電離，②項錯誤；

③硝酸鈉為強酸強堿鹽，不影響水電離，③項錯誤；

④氫氧化鈉為強堿而抑制水電離，④項正確；

綜上所述，①④符合題意，A項正確，答案選A。

【答案】A

變式拓展

3.室溫下，在pH=12的某溶液中，分別有甲、乙、丙、丁四位同學計算出由水電離出的c(OH-)的數(shù)據(jù)分

別為甲：LOxl(T7moi[T；乙：1.0x1。-6moi.L1丙：LOxlO-moLL；?。篖OxlO_12mol-L-L其中你

認為可能正確的數(shù)據(jù)是

A.甲、乙B.乙、丙

C.丙、丁D.乙、丁

金水電離的c(H+)'c(OH-)的計算關(guān)鍵

任何水溶液中水電離產(chǎn)生的c(H+)和c(OH-)總是相等的

(1)中性溶液：c(OH)=c(H+)?

(2)酸溶液——OH-全部來自水的電離。

K

實例：常溫下，pH=2的鹽酸中c(H+)=10-2moLLT,則。((汨-)=歷*mol-L^lxlQ-12mol-L-1,水電離出

的c(H+)=c(OH)=10-12molL-1。

(3)堿溶液——H+全部來自水的電離。

K

實例：常溫下，pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-2moLLT,則c(H+)=molL-^lxlQ-12mol-L-1,

水電離出的c(OH-)=c(H+)=10T2moi[T。

(4)水解呈酸性的鹽溶液——H+全部來自水的電離。

實例：常溫下，pH=5的NH4cl溶液中，水電離出的c(H+)=l(F5moi.Li水電離的部分OIT與NH；結(jié)合

使得溶液中c(OH-)減小，為IO9mol-L-'。

(5)水解呈堿性的鹽溶液——0H-全部來自水的電離。

實例：常溫下pH=12的Na2cCh溶液中，水電離出的c(OH-)=10-2mol.LT,水電離的部分H+與COj結(jié)合

使得溶液中c(H+)減小，為10T21noi.匚1。

、聲點沖關(guān)*

1.在25℃時水的離子積Kw=LOX：!。-%在35℃時水的離子積Kw=2.1xl(yi4,下列敘述正確的是

A.水中c(H+)隨著溫度的升高而降低

B.水的電離是吸熱過程

C.35℃時的水比25℃時的水電離程度小

D.25℃時，純水中滴加NaOH溶液，品變小

2.某溫度下，將濃度為O.OlmoLL-1鹽酸與O.OlmoLL-1的NaOH溶液等體積混合，混合后水的電離程度與

該溫度下純水的電離程度

A.前者大B.后者大C.相等D.無法判斷

3.下與純水的電離相似，液氨中也存在著微弱的電離：2NH3^^^NH：+NH；,據(jù)此判斷以下敘述中錯誤

的是

A.液氨中含有NH3、NH：、NH；等微粒

B.一定溫度下液氨中c(NH；)-c(NH；)是個常數(shù)

C.液氨的電離達到平衡時：C(NH3)=C(NH：)=C(NH；)

D.只要不加入其他物質(zhì)，液氨中c(NH：)=c(NH1)

4.在c(H+):c(OH-)=1：106的水溶液中能大量共存的離子組是

A.K+、AF+、HCO；、SO：B.Na\NH；、COj、C「

C.Na+、K+、NO；、CIOD.Na+、Fe2+、「、SO：

5.常溫下，下列溶液中水的電離程度最大的是

A.pH=O的硫酸

B.0.01moLL-1NaOH溶液

C.pH=10的純堿溶液

D.p，H=5的氯化鏤溶液

6.能促進水的電離，并使溶液中c(H+)>c(OH-)的操作是

①將水加熱煮沸②向水中投入一小塊金屬鈉③向水中通CO2④向水中通NH3⑤向水中加入明磯

晶體⑥向水中加入NaHCO3固體⑦向水中加NaHSO4固體

A.①③⑥⑦B.①③⑥

C.⑤⑦D.⑤

7.已知40℃時水的離子積常數(shù)為Kw。該溫度下，將濃度為amol-L-1的一元酸HA與6mol-L1的一元堿

BOH等體積混合，該溶液呈中性時，下列敘述不正確的是

A.a—b,pH=7

B.混合溶液的C(H+)=C(OIT)

C.混合溶液中c(B+)=c(A-)

D.混合溶液中c(OJT)=匹mol-L1

8.水的電離平衡曲線如圖所示，下列說法中正確的是

fc(OH)/(no!*L*')

\\?

io-,---\-

A

IO-'loot

A：

IO-?10-4c(H-)/(niol?L-')

A.圖中A、B、。三點處Kw間的關(guān)系：B>A>D

C(NH4)

B.100℃,將pH=2的稀硫酸逐滴加入等體積pH=10的稀氨水中，溶液中c(NH3-H2O)減小,充分反應(yīng)

后，溶液達到8點

C.溫度不變，在水中加入適量NH4cl固體，可從A點變化到C點

D.加熱濃縮A點所示溶液，可從A點變化到B點

9.某溫度下的水溶液中，c(H+)=10-"mol-L1,c(OH-)=l(PmolLLx與y的關(guān)系如圖所示：

(1)該溫度下水的離子積為(填具體數(shù)值)；該溫度(填“高于”“低于”或“等于")常溫。

(2)該溫度下0.01mol-L-1NaOH溶液的pH為。

(3)除了用pH外，科學家還建議用酸度(AG)來表示溶液的酸堿性:AG=lg察則該溫度下，0.01

molL-1鹽酸的酸度AG=。

10.下表是不同溫度下水的離子積常數(shù)。

T/K298Ti72

水的離子積常數(shù)(Kw)1X10T4a1X10T2

試回答以下問題：

(1)若298＜八＜B，則a(填或"=")lxl0T4,判斷的理由是。

(2)298K時，某Na2s。4溶液中c(SO：)=5xlO-4moLLT,取該溶液1mL加水稀釋至10mL,則稀釋

后溶液中c(Na+)：c(OH)=。

(3)在72K時pH=10的NaOH溶液中，由水電離產(chǎn)生的OJT的濃度為。

(4)為K時，將pH=ll的NaOH溶液ViL與pH=l的稀硫酸V2L混合(設(shè)混合后溶液的體積為原兩溶

液體積之和)，所得混合溶液的pH=2,則Vi：V2=o

魯?通高

1.[2019北京]實驗測得0.5moLLTCH3coONa溶液、0.5moLLTCuSCU溶液以及H?。的pH隨溫度變化的曲線

如圖所示。下列說法正確的是

A.隨溫度升高，純水中c(H+)>c(OJT)

B.隨溫度升高，CH3coONa溶液的c(OH-)減小

C.隨溫度升高，CuSO4溶液的pH變化是Kw改變與水解平衡移動共同作用的結(jié)果

D.隨溫度升高，CH3coONa溶液和CuSCU溶液的pH均降低，是因為CH3coeF、Cu?+水解平衡移動方向

不同

2.[2015廣東]一定溫度下，水溶液中H+和OFT的濃度變化曲線如圖。下列說法正確的是

A.升高溫度，可能引起由c向b的變化

B.該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.0X10T3

C.該溫度下，加入FeCb可能引起由b向a的變化

D.該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向d的變化

參考答案,

變式拓展

4-----------------

1.【答案】C

【解析】分析四種物質(zhì)的性質(zhì)可知，Na2so4不影響水的電離平衡，HC1和Ba(OH)2能抑制水的電離，A1CL

能促進水的電離。Ba(OH)2為二元強堿，溶液中的c(OH-)大于同濃度鹽酸中的c(H+),對水電離的抑制程

度更大。

2.【答案】C

【解析】A.水的電離是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進水電離，則水的離子積常數(shù)增大，根據(jù)圖片知，Kw中

A>B,則T1VT2,故A錯誤；B.相同溫度下，水的離子積常數(shù)相同，溫度越高，水的離子積常數(shù)越大，

根據(jù)圖片知，離子積常數(shù)A=E=D>C>B,故B錯誤；C.A點到D點是等溫線，離子積常數(shù)不變，溶

液的堿性減弱、酸性增強，所以A點到D點：加入少量酸可實現(xiàn)，故C正確；D.水的離子積常數(shù)未知，

無法計算NaOH中氫氧根離子濃度，等體積混合，酸中氫離子、堿中氫氧根離子物質(zhì)的量不一定相等，

溶液酸堿性無法判斷，如果是常溫下，pH=2的硫酸與pH=12的NaOH溶液等體枳混合，溶液呈中性，

故D錯誤；故答案為C。

3.【答案】C

【解析】如果該溶液是一種強堿溶液，則水電離出來的c(OH-)=c(H+)=lxlOT2moi[T;如果該溶液是一

種強堿弱酸鹽溶液，水電離出來的c(OH-)=1x1。-2moi[T,故丙、丁正確。

考點沖關(guān)

---

1.【答案】B

【解析】A.根據(jù)溫度與水的離子積大小關(guān)系可知：升高溫度，水電離程度增大，水電離產(chǎn)生的c(H+)

增大，A錯誤；B.升高溫度，水的離子積常數(shù)增大，說明升高溫度促進水的電離，根據(jù)平衡移動原理：

升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，所以水的電離是吸熱過程，B正確；C.升高溫度，水的離子積

常數(shù)增大，所以35℃時的水比25℃時的水電離程度大，C錯誤；D.25℃時，純水中滴加NaOH溶液，

水的電離平衡逆向移動，使水電離產(chǎn)生的H+、0H-濃度減小，但溶液中c(OH-)增大，c(H+>c(OH-)=Kw不

變，該常數(shù)只與溫度有關(guān)，D錯誤；故合理選項是B。

2.【答案】C

【解析】某溫度下，將濃度為O.OlmoLL-i鹽酸與O.OlmoLL-i的NaOH溶液等體積混合，鹽酸和NaOH

恰好完中和生成NaCl,Na+和Cl均不水解，不影響水的電離，則混合后水的電離程度與該溫度下純水的

電離程度相等；答案為C。

3.【答案】C

［解析】此題要求將水的電離遷移應(yīng)用于NH3。NH3分子電離產(chǎn)生H+和NH；,H+與NH3結(jié)合生成NH：,

液氨電離產(chǎn)生等量的NH；與NH；,一定溫度下離子濃度乘積為一常數(shù)；NH：類似于H+,NH；類似于

OH□

4.【答案】C

【解析】c(H+)：c(OH)=l：106,c(H+)<c(OH-),說明該溶液呈堿性。堿性溶液中Al3\HCO；不能大量

存在，A項錯誤；堿性溶液中，NH：不能大量存在，B項錯誤；堿性溶液中，四種離子都不反應(yīng)，可以

大量共存，C項正確；堿性溶液中，F(xiàn)e2+不能大量存在，D項錯誤。

5.【答案】C

【解析】pH=0的硫酸和0.01moLL-iNaOH溶液均抑制水的電離，水的電離程度較小。pH=10的純堿

溶液中COF發(fā)生水解反應(yīng)而促進水的電離，水電離產(chǎn)生的c(H+)/=c(OH-)木=1x10-4mol-L-1；pH=5

的氯化鎂溶液中NHj發(fā)生水解反應(yīng)而促進水的電離，水電離產(chǎn)生的c(H+)*=c(OH")=1x10-5mol-L-1,

咕攵pH=10的純堿溶液中水的電離程度最大。

6.【答案】D

++

【解析】①的c(H)=c(OH");②的c(H)<c(OH");③的H2c。3電離抑制H2O電離；④的NH3H2O電

+-+

離抑制H2O電離；⑤的AF+水解促進水電離且c(H)>c(OH)；⑥的c(H)<c(OH")；⑦的片抑制H2O

電離。

7.【答案】A

【解析】40℃時水的離子積常數(shù)Kw>L0xl(Fi4,溶液呈中性時，pH<7,故pH=7的溶液呈堿性，A錯

誤；混合溶液的c(H+)=c(OJT),則該溶液呈中性，B正確；混合溶液呈電中性，據(jù)電荷守恒可得c(B+)

+c(-H+)=c(A-)+c(OH-),若溶液中c(B+)=c(A-),故c(H+)=c(OH-),則該溶液呈中性，C正確；在水

+1-1+

溶液中，/Cw=c(H)-c(OH"),將c(H+)=Emol-L^代入可得c(OH-)=V^wmol-L,此時c(H)=c(OH

"),則該溶液呈中性，D正確。

8.【答案】D

【解析】水的離子積Kw只與溫度有關(guān)，溫度升高，Kw增大，溫度：B>A=D,則三點處Kw間的關(guān)系：

B>A=D,A錯誤。100℃時Kw=10-6x10-6=10-12,將pH=2的稀硫酸逐滴加入等體積pH=10的稀氨

c(NHj)Kb(NH3?H2。)_c(NHj)

水中，C(NH3-H2O)=C(OH),c(OJT)減小、Kb(NH3-H2。)不變，則了而瓦切增大；充分反應(yīng)后，

氨水剩余，所得溶液呈堿性，故溶液不能達到B點，B錯誤。溫度不變，在水中加入適量NH4cl固體，

NHj發(fā)生水解而使溶液呈酸性，而A、C點溶液均呈中性，故不能從A點變化到C點，C錯誤。圖中AB

直線上各點溶液均呈中性，加熱濃縮A點所示溶液，溫度升高，水的電離程度增大，c(H+)、c(OH-)均

增大，故可實現(xiàn)A點到8點變化，D正確。

9.【答案】⑴IO]？高于

(2)10

(3)8

【解析】(1)根據(jù)圖象可知x=4時，y=8,所以該溫度下水的離子積常數(shù)是10-4.10-8=10-12>[0一14,所以溫

度高于常溫。

(2)0.01moLL」NaOH溶液中OH的濃度是0.01moLL」，所以氫離子的濃度——=10-10mol-L-1,因此

0.01

pH=10o

(3)0.01moLL-i鹽酸溶液中氫離子濃度是0.01moLL-i,所以O(shè)H的濃度是lO^mol-L'o因此該溫度下，

0.01mol-L-1鹽酸的酸度AG=lg咒)=8。

c(OH)

10.【答案】(1)>水的電離為吸熱過程，溫度升高，水的電離程度變大，離子積常數(shù)增大

(2)1000：1(或103：1)

(3)lxlO-10molL-1

(4)9：11

【解析】(1)升高溫度，水的電離程度變大，Kw變大。

1+4

(2)c(SOj)=5xlO-4moi，L-i,貝Ic(Na+)=2c(SO：~)=lxlO-3mol-L-,稀釋到10倍，貝"c(Na)=lxlO-

molLT。298K時Na2so4溶液中c(OH-)=lxl0-7mol.LT,稀釋到10倍后仍然為IxlO-moLLT,貝Uc(Na+)：

c(OH)=103：lo

(3)pH=10的NaOH溶液中，c(H+)=lxlO-10mol-L_1,NaOH溶液中的H+全部來自水的電離，水電離出

H+的同時也電離出等量的OH%

(4)乃K時，混合液的pH=2,說明溶液呈酸性，酸過量。乙K時，pH=ll的NaOH溶液中c(OH-)=0.1

O.