高中化学复习知识点水的离子积常数.docx

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高中化学复习知识点水的离子积常数

高中化学复习知识点：

水的离子积常数

一、单选题

1．在其他条件不变的情况下，升高温度，下列数值不一定增大的是（）

①水解平衡常数②化学平衡常数③电离平衡常数④物质的溶解度

A．②③B．①④C．③④D．②④

2．25℃时，水的电离达到平衡：

H2O

H＋+OH－；ΔH>0，下列叙述正确的是

A．向水中加人稀氨水，平衡逆向移动，c（OH－）降低

B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H＋）增大，Kw不变

C．向水中加人少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c（H＋）降低

D．将水加热，Kw增大，pH不变

3．对于重水（D2O）可以采用同pH一样的定义来规定pD，pD=－lg[c（D+）]，则pOD=-lg[c（OD-）]。

已知某温度下重水的电离D2O

D++OD-达到平衡时，c（D+）·c（OD-）=1×l0-15，据此，在该温度下，下列叙述正确的是（）

A．0.1molDCl溶于D2O配成1L溶液，其pD=1

B．0.001molNaOD和重水配成1L溶液，pD=11

C．纯重水的pD=7

D．用重水配制FeCl3溶液，溶液中pD>pOD

4．将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是

A．水的离子积变大、pH变小、呈酸性

B．水的离子积变大、pH变小、呈中性

C．水的离子积变小、pH变大、呈碱性

D．水的离了积不变、pH不变、呈中性

5．如图表示水溶液中c（H＋）和c（OH－）的关系，下列说法正确的是

A．ab线上任意点溶液均显中性

B．b点时，溶液的pH＝6，显酸性

C．图中温度T1＞T2

D．在水中通入适量HCl气体可从a点变到c点

6．下列液体不一定呈中性的是

A．pH=6的水B．硝酸钾的水溶液

C．c（H+）=c（OH-）的某溶液D．c（H+）=1×10-7mol/L的溶液

7．升高温度，下列数据不一定增大的是

A．化学反应速率vB．水的离子积常数Kw

C．化学平衡常数KD．弱酸的电离平衡常数Ki

8．t℃时，水的离子积为Kw，该温度下将amol/L一元酸HA与bmol/L一元碱BOH等体积混合，若混合后溶液呈中性，下列说法一定正确的是

A．混合液中，[H＋]＝

B．混合液的pH＝7

C．a＝bD．混合液中，c（B＋）＝c（A－）＋c（OH－）

二、多选题

9．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＞c

B．纯水仅升高温度，可从a点变到c点

C．水的电离常数Kw数值大小关系为：

b＞c＞d

D．在b点对应温度下，将pH=2的H2SO4与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液显中性

10．下列图示与对应的叙述相符的是（）

A．由图甲可知，a点Kw的数值比b点Kw的数值大

B．乙表示在相同的密闭容器中，不同温度下的反应，该反应的ΔH<0

C．丙表示0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1醋酸溶液的滴定曲线

D．根据图丁，除去CuSO4溶液中的Fe3＋，可加入CuO调节pH至3～5

三、综合题

11．下表是不同温度下水的离子积的数据：

温度

25

水的离子积

a

试回答以下问题

（1）若

，则a______1×10-14填“<”“>”或“=”）。

（2）250C时，某Na2SO4溶液中c（SO42-）=5×10-4mol/L，取该溶液1mL加水稀释至10mL，则稀释后溶液中

：

______。

（3）在

温度下测得某溶液

，该溶液显______

填“酸”、“碱”或“中”

性

将此温度下

的NaOH溶液aL与

的

溶液bL混合，若所得混合液

，则a：

b______。

（4）某同学用0.1mol·L－1的NaOH溶液分别滴定20.00mL0.1mol·L－1的HCl溶液和0.1mol·L－1的CH3COOH溶液，得到如图所示的两条滴定曲线，请回答有关问题：

①0.1mol·L－1的NaOH溶液滴定0.1mol·L－1的CH3COOH溶液的曲线是______（填“图1”或“图2”）曲线。

②a＝________。

（5）某同学用0.1mol·L－1的NaOH溶液分别滴定20.00mL未知浓度的HCl溶液选用_______作指示剂，若装标准液的滴定管未润洗则会导致测定结果________（填“偏高”或“偏低”或“无影响”）

12．水是生命之源，万物之基。

不仅如此，水在化学中的作用也不可忽视。

I.常温下，浓度均为0.lmol·L－1的下列五种水溶液的pH如下表：

（1）上述盐溶液中的阴离子，结合质子能力最强的是__________。

（2）根据表中数据判断，浓度均为0.01mol·L－1的下列四种物质的溶液中，酸性最弱的是__________；将各溶液分别加水稀释100倍，pH变化最大的是__________（填字母）。

A.HCNB.HClOC.H2CO3D.CH3COOH

（3）要增大氯水中HClO的浓度，可向氯水中加入少量的碳酸钠溶液，反应的离子方程式为__。

II.已知水在25℃和95℃时，其电离平衡曲线如图所示：

（1）95℃时水的电离平衡曲线应为__________（选填“A”或“B”）；

（2）25℃时，将pH＝10的NaOH溶液与pH＝6的盐酸溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与盐酸溶液的体积比为__________；

（3）95℃时，若1体积pH＝a的某强酸溶液与10x体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，a与b之间应满足的关系是__________。

参考答案

1．D

【解析】

【分析】

【详解】

①盐类的水解反应是吸热反应，升高温度，促进水解，水解平衡常数增大，①不符合题意；

②若某一可逆反应是放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，则化学平衡常数不一定增大，②符合题意；

③弱电解质的电离是吸热的，升高温度，促进电离，电离平衡常数增大，③不符合题意；

④有些物质的溶解度随着温度的升高而降低，如Ca（OH）2，因此升高温度，溶解度不一定增大，④符合题意；

综上②④符合题意。

答案选D。

2．B

【解析】

【详解】

A.氨水能抑制水的电离，但碱性是增强的，A不正确；

B.硫酸氢钠是强酸的酸式盐，溶于水显酸性，水的离子积常数只和温度有关，所以B是正确的；

C.醋酸钠是强碱弱酸盐，水解显碱性。

水解是促进水的电离的，所以C不正确；

D.电离是吸热的，因此加热促进水的电离，水的离子积常数增大，pH降低，D不正确。

答案选B。

3．A

【解析】

【分析】

【详解】

A.溶液中c（D+）=0.1mol/L，根据pD=－lg[c（D+）]=－lg0.1=1，A正确；

B.该溶液中c（OD-）=0.001mol/L，c（D+）=

，pD=－lg[c（D+）]=－lg10-12=12，B错误；

C.纯重水中c（OD-）=c（D+），c（D+）=

，即pD=－lg[c（D+）]=7.5>7，C错误；

D.氯化铁是强酸弱碱盐，水溶液为酸性，pD

答案为A。

4．B

【解析】

【分析】

【详解】

水的电离是吸热过程，将纯水加热至较高温度，促进了水的电离，生成的氢离子和氢氧根离子浓度增大，pH减小，水的离子积增大，水的离子积只随温度的改变而改变；但电离出的氢离子和氢氧根离子相等，所以水仍是中性，综上所述，给纯水加热时水的离子积增大、pH减小、呈中性，故答案为：

B。

5．A

【解析】

【详解】

A、根据图像可知ab线上任意点c（H＋）＝c（OH－），因此溶液均显中性，A正确；

B、b点时，溶液的pH＝6，但溶液中c（H＋）＝c（OH－），因此溶液显中性，B不正确；

C、水的电离吸热，加热促进电离，而溶液中b水的离子积常数大于a点水的离子积常数，因此图中温度T1＜T2，C不正确；

D、在水中通入适量HCl气体抑制水的电离，但水的离子积常数不变，因此不可能从a点变到c点，D不正确；

答案选A。

6．D

【解析】

【分析】

【详解】

A.水的电离方程式是：

，可以看出水电离出的C（H+）=C（OH-），所以pH=6的水呈中性，A错误；

B.硝酸钾是强酸强碱盐，它的水溶液呈中性，B错误；

C.c（H+）=c（OH-）的溶液，呈中性，C错误；

D.水的电离方程式是：

，25℃时纯水中c（H+）=c（OH-）=1

10-7mol/L，所以在25℃时，中性溶液c（H+）=1×10-7mol/L，D项没有指明温度，所以该溶液不一定是中性的，D正确；

答案选D。

【点睛】

本题易错点：

（1）pH不管是几的水，都呈中性

（2）根据溶液中c（H+）来判断酸碱性时，一定要指明温度。

（3）c（H+）=c（OH-）的溶液呈中性，这一结论不受温度影响。

7．C

【解析】

【详解】

A.升高温度活化分子数目增大，有效碰撞增大，反应速率加快，选项A不符合；

B.水的电离过程是吸热的，升高温度促进水的电离，升高温度电离程度增大，水的离子积增大，选项B不符合；

C.若正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应移动，化学平衡常数减小，若正反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应移动，化学平衡常数增大，选项C符合；

D.弱电解质的电离是吸热过程，升高温度促进弱电解质的电离，电离平衡常数增大，选项D不符合；

答案选B。

8．A

【解析】

【分析】

【详解】

A.Kw=c（H+）·c（OH-），混合后溶液呈中性，则c（H+）=c（OH-），c（H+）=

，故A正确；

B.温度不确定，则中性时溶液pH不一定为7，故B错误；

C.由于酸碱的强弱未知，则不能确定a、b的关系，故C错误；

D.溶液存在电荷守恒，应有：

（B+）+c（H+）=c（A-）+c（OH-），故D错误；

故选A。

9．CD

【解析】

【分析】

【详解】

A．温度越高，水的离子积常数越大，根据图象知，b点Kw=10-12，c点Kw=10-13，a点Kw=10-14，所以温度关系为：

b＞c＞a，故A错误；

B．c点Kw=10-13，则c曲线的纯水中6＜pH＜7，c点的pH=6，则该溶液呈酸性，所以纯水仅升高温度，不能从a点变到c点，故B错误；

C．a、d曲线温度相同，则离子积常数相同，即d点Kw=10-14，b点Kw=10-12，c点Kw=10-13，所以水的电离常数KW数值大小关系为：

b＞c＞d，故C正确；

D．b点Kw=10-12，中性溶液pH=6；将pH=2的硫酸与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同，等体积混合溶液呈中性，故D正确；

故答案为：

CD。

【点睛】

正确理解水的电离平衡曲线：

（1）曲线上任意点的Kw都相同，即c（H＋）·c（OH－）相同，温度相同；

（2）曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同；

（3）实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。

10．BD

【解析】

【分析】

【详解】

A．Kw只与温度有关，由于温度不变，所以a点Kw的数值与b点Kw的数值相同，故A错误；

B．温度越高，反应速率越快，建立平衡需要的时间越短。

由图可知，T1＜T2，温度越高，C的体积分数越小，说明该反应为放热反应，即该反应的△H＜0，故B正确；

C．0.1000mol•L-1醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1mol/L，所以滴定前醋酸溶液的pH大于1，当氢氧化钠溶液体积为20.00mL时，恰好完全中和生成醋酸钠，溶液显碱性，与图象不符，故C错误；

D．由图可知，pH大于3时铁离子沉淀完全，pH为5时铜离子开始沉淀，则除去CuSO4溶液中的Fe3+，可加入CuO调节pH至3～5，故D正确；

故选BD。

【点睛】

本题的易错点为C，要注意醋酸为弱酸，0.1mol/L的醋酸pH＞1，醋酸钠属于强碱弱酸盐，水解显碱性。

11．

1000：

1碱性9：

11图220.00mL酚酞或甲基橙偏高

【解析】

【分析】

（1）由于水的电离电离过程为吸热反应，温度越高，水的电离程度越大，水的离子积越大；

（2）25℃时，某Na2SO4溶液中c（SO42-）=5×10-4mol/L，则溶液中钠离子浓度是1×10-3mol/L，如果稀释10倍，则钠离子浓度是1×10-4mol/L，但硫酸钠溶液是显中性，溶液中c（OH-）是1×10-7mol/L；

（3）根据表中数据可知，在t2温度下，溶液pH＝6时，溶液显中性，若pH＝11的NaOH溶液aL与pH＝1的H2SO4溶液bL混合所得混合液pH＝2，反应后溶液中氢离子的浓度是0.01mol/L；

（4）①滴定开始时0.1000mol/L盐酸pH=1，0.1000mol/L醋酸pH>1；

②当酸碱恰好反应时，盐酸和醋酸消耗NaOH溶液的体积相等，溶液pH=7；

（5）0.1mol·L－1的NaOH溶液分别滴定20.00mL未知浓度的HCl溶液选用酚酞或甲基橙对实验结果影响不大；若装标准液的滴定管未润洗，标准溶液浓度会减小，消耗标准溶液体积偏大。

【详解】

（1）由于水的电离电离过程为吸热反应，温度越高，水的电离程度越大，水的离子积越大，所以若25℃＜t1＜t2，故答案为：

＞；

（2）25℃时，某Na2SO4溶液中c（SO42-）=5×10-4mol/L，则溶液中钠离子浓度是1×10-3mol/L，如果稀释10倍，则钠离子浓度是1×10-4mol/L，硫酸钠溶液是显中性的，则c（Na+）：

c（OH-）=10-4：

10-7=1000：

1，故答案为：

1000：

1；

（3）根据表中数据可知，在t2温度下，溶液pH＝6时，溶液显中性，在t2温度下测得某溶液pH=7，该溶液显碱性；若pH＝11的NaOH溶液aL与pH＝1的H2SO4溶液bL混合所得混合液pH＝2，反应后溶液中氢离子的浓度是0.01mol/L，则

=0.01，，解得a∶b＝9∶11，故答案为：

碱性；9:

11；

（4）①滴定开始时0.1000mol/L盐酸pH=1，0.1000mol/L醋酸pH>1，所以滴定盐酸的曲线是图1，滴定醋酸的曲线是图2，故答案为：

图2；

②当酸碱恰好反应时，盐酸和醋酸消耗NaOH溶液的体积相等，溶液pH=7，由图可知0.1mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00mL0.1mol·L－1的HCl溶液时，a点溶液pH=7，则氢氧化钠溶液的体积为20.00mL，即a=20.00mL，故答案为：

20.00mL；

（5）0.1mol·L－1的NaOH溶液分别滴定20.00mL未知浓度的HCl溶液选用酚酞或甲基橙对实验结果影响不大，选用酚酞或甲基橙都可以；若装标准液的滴定管未润洗，标准溶液浓度会减小，消耗标准溶液体积偏大，导致测定结果偏高，故答案为：

酚酞或甲基橙；偏高。

【点睛】

滴定开始时0.1000mol/L盐酸pH=1，0.1000mol/L醋酸pH>1是分析判断的关键。

12．CO32-AD2Cl2+CO32-+H2O=CO2↑+2Cl-+2HClOB1:

100a+b+x=12

【解析】

【分析】

【详解】

I.

（1）越容易水解的盐，酸根离子越容易结合氢离子，相同浓度的钠盐溶液，pH越大则盐的水解程度越大，所以最易水解的盐是碳酸钠，所以最容易结合氢离子的阴离子是CO32-；

（2）弱酸的酸性越弱，其钠盐的水解程度越大，碳酸的酸性由碳酸第一步电离决定，所以根据NaHCO3溶液的pH判断碳酸的酸性，浓度均为0.01mol·L－1的HCN、HClO、H2CO3、CH3COOH四种物质的溶液中，酸性最弱的是HCN，选A；浓度相同的酸稀释相同的倍数后，酸性越强的酸其pH变化越大，浓度均为0.01mol·L－1的HCN、HClO、H2CO3、CH3COOH四种物质的溶液中，CH3COOH酸性最强，所以CH3COOH的pH变化最大，选D；

（3）酸性：

HCl＞H2CO3＞HClO，所以向氯水中加入少量的碳酸钠溶液，反应的离子方程式为2Cl2+CO32-+H2O=CO2↑+2Cl-+2HClO；

II.

（1）水电离吸热，温度越高KW越大，95℃时水的电离平衡曲线应为B；

（2）25℃时，pH＝10的NaOH溶液c（OH-）=10-4、pH＝6的盐酸溶液c（H+）=10-6，所得混合溶液的pH＝7，

；

；

（3）95℃时，KW=10-12，pH＝b的强碱溶液c（OH-）=10-12+b、pH＝a的强酸溶液c（H+）=10-a，1体积pH＝a的某强酸溶液与10x体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，

，

，解得a+b=12-x。

【点睛】

本题考查弱电解质电离与盐水解程度的关系，酸碱混合的计算等，会根据盐的水解判断弱酸的酸性强弱，注意若强酸强碱混合后溶液呈中性，则n（H+）=n（OH-）。