1、（七）电解质溶液中水的电离分析水是一种非常弱的电解质，一定温度下，纯水电离产生的H+和OH-浓度相等，且二者浓度的乘积是一常数，表示为Kw=c(H+)c(OH-)。在电解质稀溶液中，水的电离平衡仍然存在，且Kw=c(H+)c(OH-)仍然成立。一些情况下，溶液的酸碱性就决定于水的电离或水的电离的变化。高考对本内容的考查较多，且比较稳定，是电解质溶液知识的中心内容。一、不同温度下水的电离情况分析1.纯水的电离水的电离是一吸热过程：H2O H+OH-H0。温度常温(25)100 水电离产生的c(H+)、c(OH-)水的离子积常数水的pH酸碱性水的电离程度KW=c(H+)c(OH-)=10-14c(
2、H+)=c(OH-)=10-7 mol/LpH=7中性100 25 KW=c(H+)c(OH-)=10-12pH=6中性c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L2.电解质溶液中水的电离用水的离子积常数进行计算时，要注意温度的变化导致的数值变化。(1)酸性溶液25 时pH=2和100 时pH=2的两电解质溶液中，c(H+)=10-2 mol/L，溶液的酸性强弱相同，原因是水的电离程度虽然增大了，但水电离出的c(H+)仍然微不足道，可以忽略。(2)碱性溶液25 时pH=10和100 时pH=10的两电解质溶液中，溶液的碱性强弱不同，原因是水的电离程度影响了水的离子积常数，计算c(OH-)时，
3、结果就不同了。25 时，pH=10的电解质溶液中，c(OH-)=10-14/10-10=10-4(mol/L)；100 时，pH=10的电解质溶液中，c(OH-)=10-12/10-10=10-2(mol/L)。二、同一温度下电解质溶液中水的电离情况分析1.电解质对水电离的影响酸和碱能抑制水的电离，盐的水解能促进水的电离。(1)在pH=4的酸溶液中酸电离产生的c(H+)=10-4 mol/L，水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-10 mol/L，水电离产生的c(H+)可以忽略，判断水的电离程度看c(OH-)。在pH=4的水解的盐溶液中，水电离产生的c(H+)=c(OH-)=10-4 m
4、ol/L，c(H+)全部来自水的电离，判断水的电离程度看c(H+)。(2)在pH=10的碱溶液中碱电离产生的c(OH-)=10-4 mol/L，水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-10 mol/L，水电离产生的c(OH-)可以忽略，判断水的电离程度看c(H+)。在pH=10的水解的盐溶液中，水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-4 mol/L，c(OH-)全部来自水的电离，判断水的电离程度看c(OH-)。(3)pH=4的水解的盐溶液中水的电离程度是pH=4的酸溶液中水的电离程度的106倍。pH=10的水解的盐溶液中水的电离程度是pH=10的碱溶液中水的电离程度的106倍。2.电解
5、质溶液稀释过程中水的电离情况分析(1)原理电解质溶液稀释过程中，水的电离也会发生相应的变化。如强酸或强碱溶液稀释过程中，水的电离程度不断增大。所以溶液中的某些离子浓度在稀释过程中，反而会增大。(2)实例如pH=5的盐酸溶液，加水稀释至原体积的10倍时，c(H+)、c(Cl-)都会减小，但c(OH-)会增大。当把溶液稀释至原体积1 000倍时，溶液的pH不会变为8，原因是水电离出的c(H+)大于酸电离产生的c(H+)，水的电离此时不能忽略。3.电解过程中水的电离情况分析在某些盐溶液的电解过程中，溶液pH的变化往往与水的电离变化有关。如用惰性电极电解饱和食盐水时，在阴极上由于发生：2H+2e-=H
6、2的反应，破坏了水的电离平衡，使水的电离程度增大，导致阴极区里c(OH-)c(H+)，溶液显碱性。同理用惰性电极电解硫酸铜溶液时，阳极区里因OH-失去电子，破坏了水的电离平衡，导致溶液显酸性。【训练1】下列叙述正确的是()A.某温度下，蒸馏水中的c(H+)=1.010-6 molL-1，则该温度一定高于25 B.25 时，某溶液中由水电离产生的c(H+)和c(OH-)的乘积为110-18，该溶液不可能呈酸性C.25 时，水中加入氢氧化钠固体，水的电离平衡逆向移动，水的离子积减小D.25 时，0.1 molL-1的盐酸溶液与0.1 molL-1的NaOH溶液中，水的电离程度不同【解析】选A。蒸馏
7、水中的c(H+)=1.010-6 molL-1，水的离子积为110-12，比常温下的离子积大，因为水的电离吸热，温度必然高于常温；25 时，某溶液中由水电离产生的c(H+)和c(OH-)的乘积为110-18，说明水的电离受到抑制，有可能是酸溶液，也可能是碱溶液；水中加入氢氧化钠固体，水的电离平衡逆向移动，但水的离子积不变；同浓度的H+和OH-对水的电离的抑制程度相同。【训练2】在水的电离平衡中，c(H+)和c(OH-)的关系如图所示：(1)A点水的离子积为_，B点溶液中的c(OH-)为_molL-1。(2)100 时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？_，原因是_。(3)100 时，
8、若盐酸中c(H+)=510-4 molL-1，则由水电离产生的c(H+)是_。【解析】(1)A点时，c(H+)=c(OH-)=10-7 molL-1，水的离子积为110-14，B点c(OH-)=10-6molL-1。(2)100 时，若向溶液中滴加盐酸，不能使体系处于B点，原因是加盐酸后水的电离平衡被破坏，使溶液中c(H+)和c(OH-)不再相等。(3)100 时，水的离子积为110-12，由水电离产生的c(H+)等于由水电离产生的c(OH-)，由水电离产生的c(OH-)=110-12/510-4=210-9 molL-1。答案：(1)110-14 10-6(2)否加盐酸后水的电离平衡被破坏，使溶液中c(H+)和c(OH-)不再相等(3)210-9 molL-1
