高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH导学案

水的电离

【学法指导】

1.认识水的电离。

2.了解水的离子积常数。了解水的电离平衡及影响因素。

【基础梳理】

一、水的电离

水分子电离过程：

可知：纯水大部分以       的形式存在，但其中也存在着极少量的             。

1、水的电离

水是一种极弱的电解质。电离方程式为                 。可简写为               。

2、水的离子积常数

(1)表达式

可简写为                   

Kw叫做水的离子积常数，简称水的离子积。Kw可由实验测得，也可通过理论计算求得。

(2)影响因素

(1)25℃时，                 。不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于                            的稀溶液。

(2)水的离子积Kw只受          的影响，温度升高，K        。（水的电离是吸热过程。)

3、外界条件的改变对水的电离平衡的影响

【典例1】正误判断。

(1) 水是极弱的电解质，能微弱电离出H+，故严格来说纯水有微弱的酸性 (    )

(2) 纯水中c(H+)•c(OH-)=Kw，Kw是常数，不随任何条件改变 (    )

(3) 25 C时，纯水中c(H+)•c(OH-)= 10-14，稀酸和稀碱溶液中K = c(H+)•c(OH-)≠10-14 (    )

(4) 水的电离吸热，故升高温度，平衡向电离方向移动，Kw增大(    )

答案：×××√

【典例2】向纯水中加入少量的硫酸（温度不变），则(   )

A.溶液的pH增大

B.水的电离平衡逆向移动

C.溶液中与的乘积增大

D.增大

答案：B

解析：

溶液中增大，pH减小，A错误；水的电离平衡逆向移动，B正确；温度不变，水的离子积常数不变，C错误；溶液中增大，水的离子积常数不变，则减小，D错误。

【典例3】下列措施能影响水的电离平衡，并使溶液中的的是(   )

A.向纯水中投入少量

B.将水加热煮沸

C.向水中通入

D.向水中加入NaCl

答案：C

解析： A项，生成NaOH，溶液中；加热可促进水的电离，但；可与水反应生成。可抑制水的电离，但电离产生氢离子使溶液中；NaCl对水的电离无影响。

☂名师点拨

水的电离平衡类题的解答步骤

【典例4】25℃时，若溶液中由水电离产生的，则下列说法正确的是(   )

A.该溶液中水的电离被促进

B.该溶液的pH一定为12

C.该溶液一定是NaOH溶液

D.该溶液中、、、可以大量共存

答案：D

解析：水电离产生的的溶液中，水的电离受到抑制，A错误；该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液，B、C错误；在酸性或碱性条件下，、、、可以大量共存，D正确。

【典例5】已知在水中的电离方程式为。某温度下，向的蒸馏水中加入晶体，保持温度不变，测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是(   )

A.该温度高于25℃

B.由水电离出来的的浓度为

C.加入晶体抑制水的电离

D.取该溶液加水稀释至100倍，溶液中的减小

答案：D

解析：某温度下，蒸馏水中，则该蒸馏水中，该温度下水的离子积，则该温度高于25℃，A正确；该温度下水的离子积，的溶液中，由于酸性溶液中的全部来自水的电离，所以水电离出来的的浓度为，B正确；向蒸馏水中加入，，电离产生的抑制水的电离，C正确；取该溶液加水稀释至100倍，溶液的酸性减弱，促进了水的电离，溶液中增大，D错误。

【典例6】与纯水的电离相似，液氨中也存在微弱的电离：。据此判断，以下叙述错误的是(   )

A.液氨中含有等粒子

B.一定温度下，液氨中是定值

C.液氨中电离达到平衡时，

D.只要不加入其他物质，液氨中

答案：C

解析：液氨中存在电离平衡，所以液氨中含有等粒子，A项正确；液氨中与的乘积只与温度有关，与溶液的浓度无关，所以只要温度一定，液氨中与的乘积为定值，B项正确；液氨的电离是微弱的，所以液氨中电离达到平衡时，，C项错误；只要不加入其他物质，液氨电离出的和的物质的量就相等，因为溶液的体积一定，所以，D项正确。

【典例7】已知水在25℃和100℃时，电离平衡曲线如图所示：

（1）25℃时水的电离平衡曲线应为         （填“Ⅰ”或“Ⅱ”），理由是         。

（2）将A点变为B点，采取的措施是            。

（3）C点=          ，D点=         。

答案：（1）Ⅰ；水的电离是吸热过程，温度较低时，电离程度较小，、也较小

（2）升高温度至100℃

（3）；

解析：（1）水的电离是吸热过程，当温度升高时，促进水的电离，水的离子积增大，水中、都增大，结合题图中Ⅰ、Ⅱ曲线变化情况及、可以判断25℃时水的电离平衡曲线应为Ⅰ。

（2）A点，B点，故由A点变为B点须升温。

（3）C点，D点。

☂名师点拨

(1)无论水的电离程度是增大还是减小，纯水都呈中性。

(2)Kw只受温度影响，稀酸和稀碱溶液中Kw=10-14。

(3)改变c(OH-)或c(H+)，只能改变水的电离程度，不能改变Kw。

(4)改变温度，Kw和水的电离程度都改变。

【课后练习】

1.水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是(  )

A.4℃时，纯水中

B.升高温度，纯水中的增大，减小

C.水的电离程度很小，纯水中主要存在形态是水分子

D.向水中加入酸或碱，可抑制水的电离，使水的离子积减小

2.常温下，某溶液中由水电离出来的，该溶液可能是(   )

①二氧化硫的水溶液    ②氯化钠溶液      ③硝酸钠溶液     ④氨水

A.①④ B.①② C.②③ D.③④

3.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，呈酸性

B.水的离子积不变，呈中性

C.水的离子积变小，呈碱性

D.水的离子积变大，呈中性

4.下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是(   )

A.因为水的离子积常数的表达式是，所以随溶液中和的变化而变化

B.水的离子积常数与水的电离平衡常数是同一个物理量

C.水的离子积常数是温度的函数，随着温度的变化而变化

D.水的离子积常数与水的电离平衡常数是两个没有任何关系的物理量

5.水的电离方程式为，在25℃时，水的离子积，在35℃时，水的离子积。则下列叙述正确的是(    )

A.随着温度的升高而降低

B.35℃时，

C.35℃时的水比25℃时的水电离程度小

D.水的电离是吸热过程

6.25℃时，某稀溶液中由水电离产生的为，下列说法不正确的是(   )

A.该溶液一定不是中性

B.、、、在该溶液中不能大量共存

C.该溶液的pH一定是10

D.该溶液中水的电离受到抑制

7.向纯水中加入少量固体，在温度不变时，溶液中(   )

A.增大  B.减小 C.与的乘积增大  D.增大

8.下列叙述正确的是(   )

A.将水加热，不变

B.向水中滴入稀醋酸，增大

C.恒温下，向水中加入少量硫酸，水的电离平衡正向移动

D.向水中加入少量氢氧化钠固体，水的电离程度不变

9.某温度下纯水中，则此时为             ；若温度不变，滴入稀盐酸使，则溶液中为             ，由水电离产生的为               ，此时温度          （填“高于”“低于”或“等于”）25℃。

10.时，某NaOH稀溶液中，已知，请回答下列问题：

（1）该温度下水的离子积常数=                 。

（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为            。

（3）给该NaOH溶液加热，pH          （填“变大”“变小”或“不变”）。

答案及解析

1.答案：C

解析：水的电离是吸热过程，常温下纯水中，A错误；升高温度促进水的电离，氢离子和氢氧根离子浓度均增大，B错误；水在常温下电离出氢离子和氢氧根离子的浓度为，纯水中主要以水分子形式存在，C正确；向水中加入酸或碱，可抑制水的电离，但水的离子积只随温度的变化而变化，D错误。

2.答案：A

解析：由水电离出来的，说明水的电离受到抑制，溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。①，，，溶液呈酸性，抑制水的电离符合；②氯化钠对水的电离无影响，不符合；③硝酸钠对水的电离无影响，不符合；④氨水中的一水合氨部分电离，溶液呈碱性，对水的电离起抑制作用，符合。

3.答案：D

解析：升高温度，水的电离平衡右移，电离程度增大和同时增大，增大，但由于水电离出的和始终相等，故仍呈中性。

4.答案：C

解析：水的离子积常数的表达式是，但是是温度的函数，不随溶液中和的变化而变化，A错误、C正确；水的离子积常数=，B、D错误。

5.答案：D

解析：由题中信息可以看出，温度升高时，增大。25℃时，；35℃时，。温度升高，水的电离程度增大，故水的电离为吸热过程。

6.答案：C

解析：25℃时，纯水中水电离产生的，说明该溶液中水的电离受到了抑制，则该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液，不可能呈中性，A、D正确；在碱溶液中不能大量存在，在酸、碱溶液中均不能大量存在B正确；该溶液的pH是10或4，C错误。

7.答案：A

解析：纯水中存在电离平衡：，加入固体，增大，减小，不变，增大。

8.答案：B

解析：A项，水的电离是吸热过程，加热促进水的电离，氢离子浓度增大，错误；B项，向水中加入少量稀醋酸，溶液酸性增强，增大，正确；C项，向水中加入少量硫酸，水的电离平衡逆向移动，错误；D项，向水中加入少量氢氧化钠固体，会电离出，抑制了水的电离，水的电离程度减小，错误。

9.答案：；；；高于

解析：纯水电离出的，故，故此时温度高于25℃。温度不变，滴入稀盐酸使，则溶液中。

10.答案：（1）   （2）；  （3）变小

解析：（1）该温度下，。

（2）；该溶液中，NaOH溶液中的全部是由水电离产生的，。

（3）温度升高，促进水的电离，变大，所以变大，pH变小。