2025年高考化学总复习：水的电离

考点44水的电离

知识整合,

一、水的电离

i.水的电离平衡

水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。

电+H101Hl。'+CH

方程式-1—简写为II'+0H

-«•--极朦电肛:在25V.时,纯水中

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

IDol,L'

是可逆过程

电离出的H,和0H浓度相等

是吸然过程

2.水的离子积常数

(1)概念：在一定温度下，c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。

(2)表达式：水的离子积用Kw表示。

实验测得,25℃时，1L水中只有1.0x10-7mol也0电离。所以该温度时的纯水中c(H+)=c(OH-)=LOxl(r7

mol-L-1,Kw=c(H+>c(OH-)=LOxlOT4,室温下Kw一般也取这个值。

(3)影响因素：Kw只与温度有关。温度升高，Kw增大。

注意事项

(1)水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。

(2)在室温时，任何物质的水溶液，Kw=10T4。除与溶液的酸碱性无关，只与温度有关。

(3)Kw的重要应用在于溶液中c(H+)和c(OH-)的换算。

(4)外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候水电离出的c(H+)和c(OJT)总是相等的。

二、c(H+)与c(Oir)的反比关系图像

cfOH-ymol-L1

0y®ol・L”

(1)A、B线表示的温度A«B。

(2)a、b、c三点表示溶液的性质分别为生性、酸性、碱性。

提醒：(1)曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H+>c(OH-)相同，温度相同；(2)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改变温度。

三、水的电离平衡的影响因素和有关计算

1.外界因素对水电离的影响

溶液中溶液中溶液的

改变条件电离平衡PHKw

c(H+)c(OH)酸碱性

升高温度右移增大增大减小中性增大

加入酸，如稀硫

左移增大减小减小酸性不变

酸、醋酸

加入

加入碱，如

酸、碱

NaOH溶液、左移减小增大增大碱性不变

氨水

加入强碱弱酸

盐，如Na2cCh右移减小增大增大碱性不变

溶液

加入盐加入强酸弱碱盐，

右移增大减小减小酸性不变

如AlCh溶液

加入强酸强碱盐，

不移动不变不变不变中性不变

如NaCl溶液

加入活

如Na右移减小增大增大碱性不变

泼金属

2.水电离出的c(H+)或c(OIF)的计算(25℃时)

(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+来源于酸的电离和水的电离，而0H-只来源于水的电离。

。(011)=。碱(011一)+。水(011一)

(3)碱溶液＜

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

碱溶液中，OH-来源于碱的电离和水的电离，而H+只来源于水的电离。

c(H+)=%(H+)

酸性＜c(OH)=-^J

[c(H+)

c(OH)=%(OH)

(4)盐溶液＜

碱性＜k

c(H+)=w

c(OH)

中性:c(H+)=c水(H+)=c(OH)=c水(OH)

水解呈酸性或碱性的盐溶液中，H+和0H-均来源于水的电离。

点考向,

考向一水电离平衡的影响因素

典例引领

典例1下列微粒不会影响水的电离平衡的是

B.：：S产C.C1—0—HD.

【解析】®，，代表Na+,是强碱NaOH对应的阳离子，不发生水解，故不影响水的电离，A正确；

S2-易发生水解反应而促进水的电离，B错误；HC1O属于弱酸，部分电离产生H+和C1CT,抑制水的电离,

C错误；4心心代表CH3coOH,部分电离产生H+和CH3coeT,抑制水的电离，D错误。

【答案】A

变式拓展

1.25℃时，相同物质的量浓度的下列溶液:①Na2s。4②HC1③Ba(OH)2④AlCb,其中水的电离程度按

由大到小顺序排列的一组是

A.④)③，②>①B.

C.④》①,②〉③D.③>②国〉④

1水电离平衡移动的判断

(1)促进水的电离

'升高温度

［消耗0H或H+(金属钠、可以水解的盐)

(2)抑制水的电离

;降低温度

〔外加酸、碱(NaHSO,性质上相当于一元强酸)

考向二水电离平衡图像的分析与判断

典例引领

典例1如图表示水中。(H+)和c(OJT)的关系，下列判断错误的是

A.两条曲线间任意点均有C(H+).C(OJT)=Kw

B.M区域内任意点均有c(H+)<c(OJT)

c.图中ri<r2

D.XZ线上任意点均有pH=7

【解析】由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H+>c(OH-)=Kw,A项正确；由图中纵横轴

的大小可知M区域内任意点均有c(H+)<c(OJT),B项正确；温度越高，水的电离程度越大，电离出的c(H

+)与c(OFT)越大，所以为>Ti,C项正确；XZ线上任意点都有c(H+)=c(OH-),只有当c(H+)=10-7mol-L

一1时，才有pH=7,D项错误。

【答案】D

变式拓展

2.如图为不同温度下水的电离平衡曲线，已知pOH=Tgc(OH)下列说法正确的是

A.A和T2的关系是:TX>T2

B.Kw的关系是：B>C>A=D=E

C.A点到D点：加入少量酸可实现

D.72时：pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈中性

g正确理解水的电离平衡曲线

(1)曲线上的任意点的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心不同，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。

考向三水电离出的c(H+)或c(OH1的计算

典例引领

典例1常温下，某溶液中由水电离的c(H+)=lxl(ri3mol.L-i,该溶液可能是：①盐酸、②氯化镂溶液、③

硝酸钠溶液、④氢氧化钠溶液中的

A.①④B.①②C.②③D.③④

【解析】酸、碱或强酸酸式盐都抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，常温下，某溶液中由水电

离的c(H+)=lxlO-i3moH/i<lxlO-7mol・LL说明水的电离受到抑制，则溶液中的溶质为酸、碱或强酸酸式盐,

据此分析解答。

①盐酸是强酸而抑制水电离，①项正确；

②氯化镂为强酸弱碱盐，镂根离子水解促进水电离，②项错误；

③硝酸钠为强酸强碱盐，不影响水电离，③项错误；

④氢氧化钠为强碱而抑制水电离，④项正确；

综上所述，①④符合题意，A项正确，答案选A。

【答案】A

变式拓展

3.室温下，在pH=12的某溶液中，分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(OH-)的数据分

别为甲：LOxl(T7moi[T；乙：1.0x1。-6moi.L1丙：LOxlO-moLL；丁：LOxlO_12mol-L-L其中你

认为可能正确的数据是

A.甲、乙B.乙、丙

C.丙、丁D.乙、丁

金水电离的c(H+)'c(OH-)的计算关键

任何水溶液中水电离产生的c(H+)和c(OH-)总是相等的

(1)中性溶液：c(OH)=c(H+)„

(2)酸溶液——OH-全部来自水的电离。

K

实例：常温下，pH=2的盐酸中c(H+)=10-2moLLT,则。((汨-)=历*mol-L^lxlQ-12mol-L-1,水电离出

的c(H+)=c(OH)=10-12molL-1。

(3)碱溶液——H+全部来自水的电离。

K

实例：常温下，pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-2moLLT,则c(H+)=molL-^lxlQ-12mol-L-1,

水电离出的c(OH-)=c(H+)=10T2moi[T。

(4)水解呈酸性的盐溶液——H+全部来自水的电离。

实例：常温下，pH=5的NH4cl溶液中，水电离出的c(H+)=l(F5moi.Li水电离的部分OIT与NH；结合

使得溶液中c(OH-)减小，为IO9mol-L-'。

(5)水解呈碱性的盐溶液——0H-全部来自水的电离。

实例：常温下pH=12的Na2cCh溶液中，水电离出的c(OH-)=10-2mol.LT,水电离的部分H+与COj结合

使得溶液中c(H+)减小，为10T21noi.匚1。

、声点冲关*

1.在25℃时水的离子积Kw=LOX：!。-%在35℃时水的离子积Kw=2.1xl(yi4,下列叙述正确的是

A.水中c(H+)随着温度的升高而降低

B.水的电离是吸热过程

C.35℃时的水比25℃时的水电离程度小

D.25℃时，纯水中滴加NaOH溶液，品变小

2.某温度下，将浓度为O.OlmoLL-1盐酸与O.OlmoLL-1的NaOH溶液等体积混合，混合后水的电离程度与

该温度下纯水的电离程度

A.前者大B.后者大C.相等D.无法判断

3.下与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3^^^NH：+NH；,据此判断以下叙述中错误

的是

A.液氨中含有NH3、NH：、NH；等微粒

B.一定温度下液氨中c(NH；)-c(NH；)是个常数

C.液氨的电离达到平衡时：C(NH3)=C(NH：)=C(NH；)

D.只要不加入其他物质，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离子组是

A.K+、AF+、HCO；、SO：B.Na\NH；、COj、C「

C.Na+、K+、NO；、CIOD.Na+、Fe2+、「、SO：

5.常温下，下列溶液中水的电离程度最大的是

A.pH=O的硫酸

B.0.01moLL-1NaOH溶液

C.pH=10的纯碱溶液

D.p，H=5的氯化镂溶液

6.能促进水的电离，并使溶液中c(H+)>c(OH-)的操作是

①将水加热煮沸②向水中投入一小块金属钠③向水中通CO2④向水中通NH3⑤向水中加入明矶

晶体⑥向水中加入NaHCO3固体⑦向水中加NaHSO4固体

A.①③⑥⑦B.①③⑥

C.⑤⑦D.⑤

7.已知40℃时水的离子积常数为Kw。该温度下，将浓度为amol-L-1的一元酸HA与6mol-L1的一元碱

BOH等体积混合，该溶液呈中性时，下列叙述不正确的是

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.水的电离平衡曲线如图所示，下列说法中正确的是

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

\\?

io-,---\-

A

IO-'loot

A：

IO-»10-4c(H-)/(niol«L-')

A.图中A、B、。三点处Kw间的关系：B>A>D

C(NH4)

B.100℃,将pH=2的稀硫酸逐滴加入等体积pH=10的稀氨水中，溶液中c(NH3-H2O)减小,充分反应

后，溶液达到8点

C.温度不变，在水中加入适量NH4cl固体，可从A点变化到C点

D.加热浓缩A点所示溶液，可从A点变化到B点

9.某温度下的水溶液中，c(H+)=10-"mol-L1,c(OH-)=l(PmolLLx与y的关系如图所示：

(1)该温度下水的离子积为(填具体数值)；该温度(填“高于”“低于”或“等于")常温。

(2)该温度下0.01mol-L-1NaOH溶液的pH为。

(3)除了用pH外，科学家还建议用酸度(AG)来表示溶液的酸碱性:AG=lg察则该温度下，0.01

molL-1盐酸的酸度AG=。

10.下表是不同温度下水的离子积常数。

T/K298Ti72

水的离子积常数(Kw)1X10T4a1X10T2

试回答以下问题：

(1)若298＜八＜B，则a(填或"=")lxl0T4,判断的理由是。

(2)298K时，某Na2s。4溶液中c(SO：)=5xlO-4moLLT,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释

后溶液中c(Na+)：c(OH)=。

(3)在72K时pH=10的NaOH溶液中，由水电离产生的OJT的浓度为。

(4)为K时，将pH=ll的NaOH溶液ViL与pH=l的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶

液体积之和)，所得混合溶液的pH=2,则Vi：V2=o

鲁•通高

1.[2019北京]实验测得0.5moLLTCH3coONa溶液、0.5moLLTCuSCU溶液以及H?。的pH随温度变化的曲线

如图所示。下列说法正确的是

A.随温度升高，纯水中c(H+)>c(OJT)

B.随温度升高，CH3coONa溶液的c(OH-)减小

C.随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果

D.随温度升高，CH3coONa溶液和CuSCU溶液的pH均降低，是因为CH3coeF、Cu?+水解平衡移动方向

不同

2.[2015广东]一定温度下，水溶液中H+和OFT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，水的离子积常数为1.0X10T3

C.该温度下，加入FeCb可能引起由b向a的变化

D.该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化

参考答案,

变式拓展

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

1.【答案】C

【解析】分析四种物质的性质可知，Na2so4不影响水的电离平衡，HC1和Ba(OH)2能抑制水的电离，A1CL

能促进水的电离。Ba(OH)2为二元强碱，溶液中的c(OH-)大于同浓度盐酸中的c(H+),对水电离的抑制程

度更大。

2.【答案】C

【解析】A.水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水的离子积常数增大，根据图片知，Kw中

A>B,则T1VT2,故A错误；B.相同温度下，水的离子积常数相同，温度越高，水的离子积常数越大，

根据图片知，离子积常数A=E=D>C>B,故B错误；C.A点到D点是等温线，离子积常数不变，溶

液的碱性减弱、酸性增强，所以A点到D点：加入少量酸可实现，故C正确；D.水的离子积常数未知，

无法计算NaOH中氢氧根离子浓度，等体积混合，酸中氢离子、碱中氢氧根离子物质的量不一定相等，

溶液酸碱性无法判断，如果是常温下，pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体枳混合，溶液呈中性，

故D错误；故答案为C。

3.【答案】C

【解析】如果该溶液是一种强碱溶液，则水电离出来的c(OH-)=c(H+)=lxlOT2moi[T;如果该溶液是一

种强碱弱酸盐溶液，水电离出来的c(OH-)=1x1。-2moi[T,故丙、丁正确。

考点冲关

---

1.【答案】B

【解析】A.根据温度与水的离子积大小关系可知：升高温度，水电离程度增大，水电离产生的c(H+)

增大，A错误；B.升高温度，水的离子积常数增大，说明升高温度促进水的电离，根据平衡移动原理：

升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以水的电离是吸热过程，B正确；C.升高温度，水的离子积

常数增大，所以35℃时的水比25℃时的水电离程度大，C错误；D.25℃时，纯水中滴加NaOH溶液，

水的电离平衡逆向移动，使水电离产生的H+、0H-浓度减小，但溶液中c(OH-)增大，c(H+>c(OH-)=Kw不

变，该常数只与温度有关，D错误；故合理选项是B。

2.【答案】C

【解析】某温度下，将浓度为O.OlmoLL-i盐酸与O.OlmoLL-i的NaOH溶液等体积混合，盐酸和NaOH

恰好完中和生成NaCl,Na+和Cl均不水解，不影响水的电离，则混合后水的电离程度与该温度下纯水的

电离程度相等；答案为C。

3.【答案】C

［解析】此题要求将水的电离迁移应用于NH3。NH3分子电离产生H+和NH；,H+与NH3结合生成NH：,

液氨电离产生等量的NH；与NH；,一定温度下离子浓度乘积为一常数；NH：类似于H+,NH；类似于

OH□

4.【答案】C

【解析】c(H+)：c(OH)=l：106,c(H+)<c(OH-),说明该溶液呈碱性。碱性溶液中Al3\HCO；不能大量

存在，A项错误；碱性溶液中，NH：不能大量存在，B项错误；碱性溶液中，四种离子都不反应，可以

大量共存，C项正确；碱性溶液中，Fe2+不能大量存在，D项错误。

5.【答案】C

【解析】pH=0的硫酸和0.01moLL-iNaOH溶液均抑制水的电离，水的电离程度较小。pH=10的纯碱

溶液中COF发生水解反应而促进水的电离，水电离产生的c(H+)/=c(OH-)木=1x10-4mol-L-1；pH=5

的氯化镁溶液中NHj发生水解反应而促进水的电离，水电离产生的c(H+)*=c(OH")=1x10-5mol-L-1,

咕攵pH=10的纯碱溶液中水的电离程度最大。

6.【答案】D

++

【解析】①的c(H)=c(OH");②的c(H)<c(OH");③的H2c。3电离抑制H2O电离；④的NH3H2O电

+-+

离抑制H2O电离；⑤的AF+水解促进水电离且c(H)>c(OH)；⑥的c(H)<c(OH")；⑦的片抑制H2O

电离。

7.【答案】A

【解析】40℃时水的离子积常数Kw>L0xl(Fi4,溶液呈中性时，pH<7,故pH=7的溶液呈碱性，A错

误；混合溶液的c(H+)=c(OJT),则该溶液呈中性，B正确；混合溶液呈电中性，据电荷守恒可得c(B+)

+c(-H+)=c(A-)+c(OH-),若溶液中c(B+)=c(A-),故c(H+)=c(OH-),则该溶液呈中性，C正确；在水

+1-1+

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

"),则该溶液呈中性，D正确。

8.【答案】D

【解析】水的离子积Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大，温度：B>A=D,则三点处Kw间的关系：

B>A=D,A错误。100℃时Kw=10-6x10-6=10-12,将pH=2的稀硫酸逐滴加入等体积pH=10的稀氨

c(NHj)Kb(NH3・H2。)_c(NHj)

水中，C(NH3-H2O)=C(OH),c(OJT)减小、Kb(NH3-H2。)不变，则了而瓦切增大；充分反应后，

氨水剩余，所得溶液呈碱性，故溶液不能达到B点，B错误。温度不变，在水中加入适量NH4cl固体，

NHj发生水解而使溶液呈酸性，而A、C点溶液均呈中性，故不能从A点变化到C点，C错误。图中AB

直线上各点溶液均呈中性，加热浓缩A点所示溶液，温度升高，水的电离程度增大，c(H+)、c(OH-)均

增大，故可实现A点到8点变化，D正确。

9.【答案】⑴IO]？高于

(2)10

(3)8

【解析】(1)根据图象可知x=4时，y=8,所以该温度下水的离子积常数是10-4.10-8=10-12>[0一14,所以温

度高于常温。

(2)0.01moLL」NaOH溶液中OH的浓度是0.01moLL」，所以氢离子的浓度——=10-10mol-L-1,因此

0.01

pH=10o

(3)0.01moLL-i盐酸溶液中氢离子浓度是0.01moLL-i,所以OH的浓度是lO^mol-L'o因此该温度下，

0.01mol-L-1盐酸的酸度AG=lg咒)=8。

c(OH)

10.【答案】(1)>水的电离为吸热过程，温度升高，水的电离程度变大，离子积常数增大

(2)1000：1(或103：1)

(3)lxlO-10molL-1

(4)9：11

【解析】(1)升高温度，水的电离程度变大，Kw变大。

1+4

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

molLT。298K时Na2so4溶液中c(OH-)=lxl0-7mol.LT,稀释到10倍后仍然为IxlO-moLLT,贝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+全部来自水的电离，水电离出

H+的同时也电离出等量的OH%

(4)乃K时，混合液的pH=2,说明溶液呈酸性，酸过量。乙K时，pH=ll的NaOH溶液中c(OH-)=0.1

O.