高中化学第二节 水的电离和溶液的pH学案

课前引入

一、水的电离

1. 图示

2. 电离方程式：H2O + H2OH3O+ + OH-，简写为H2OH++OH-。

3. 任何水溶液中，都存在H+、OH-、H2O三种微粒。

二、水的离子积

1．表达式：Kw= c(H+)·c(OH-)

2．影响因素

（1）水的电离是吸热过程。温度升高，水的离子积增大。

（2）室温下， Kw = c(H+)·c(OH-) = 1.0×10-14；100℃下， Kw = c(H+)·c(OH-) = 55×10-14≈ 1.0×10-12

补充说明

三、水的电离平衡的影响因素

水的电离方程式为：H2OH++OH-，其平衡移动的分析，符合勒夏特列原理。

总结归纳——水的电离平衡的影响因素

题型一：水的电离

【例1】（2021·江苏赣榆·高二期中）下列有关“水”的说法正确的是

A．水是强电解质

B．氢氧两种元素只能组成水

C．水的电子式可表示为：

D．水的电离方程式可表示为：

【答案】D

题型二：水的离子积

【例2】（2020·重庆长寿·高二期末）下列说法正确的是

A．1 mol·L-1的稀硫酸中存在OH-

B．Kw=10-14适用于任何温度、任何溶液

C．Kw随溶液中c(H＋)和c(OH-)的变化而改变

D．水的电离只受温度影响，酸碱性对其无影响

【答案】A

题型三：由水电离出的H+/OH-

【例3】（2021·全国高三专题练习）常温下，0.1 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的OH-的物质的量浓度为

A．0.1 mol·L-1 B．1.0×10-13 mol·L-1

C．1.0×10-7 mol·L-1 D．无法确定

【答案】B

【例4】（2019·原阳县第三高级中学）室温下，由水电离产生的c(OH-)=10-11mol/L的溶液中，一定大量共存的离子组

A．Na+、 NH、Cl-、SO B．S2-、CH3COO-、Na+、Cs+

C．K+、 Na+、 I-、NO D．K+、 Na+   NO、SO

【答案】D

题型四：水的电离平衡

【例5】（2020·长春市第二十中学高二月考）纯水中存在电离平衡：。下列采取的措施中，能促进水的电离的是

A．适当加热 B．加入几滴浓盐酸

C．加入少量NaOH  D．加入少量NaCl

【答案】A

【例6】（2021·营口市第二高级中学高二月考）25℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl溶液②NaOH溶液③溶液，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是

A．③>②>① B．②>③>① C．①>②>③ D．③>①>②

【答案】C

题型五：水的电离综合

【例7】（2021·营口市第二高级中学高二月考）在水的电离平衡中，和的关系如图所示：

（1）A点水的离子积常数为，B点水的离子积常数为_______。造成水的离子积常数变化的原因是_______。

（2）100 ℃时，若向水中滴加盐酸，_______(填“能”或“不能”)使体系处于B点状态，原因是_______。

（3）100 ℃时，若盐酸中，则由水电离产生的_______。

【答案】

（1）1×10-12升高温度

（2）不能B点中c(H+)=c(OH-)，溶液呈中性，向水中加入盐酸会导致溶液呈酸性，不能使溶液呈中性

（3）2×10-9mol/L

【题1】（2020·防城港市实验高级中学高二期中）下列说法正确的是

A．水的电离方程式为H2O=H++OH- B．升高温度，水的电离程度增大

C．NaOH溶液中不存在H+ D．HCl溶液中不存在OH-

【答案】B

【题2】（2019·福建省南安第一中学高二月考）与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3NH4++NH2－，据此判断，以下叙述错误的是(　　)

A．一定温度下液氨中c(NH4+)·c(NH2－)是一个常数

B．液氨中含有NH3、NH4+、NH2－等粒子

C．液氨达到电离平衡时c(NH3)=c(NH4+)=c(NH2－)

D．只要不加入其他物质，液氨中c(NH4+)=c(NH2－)

【答案】C

【题3】（2020·重庆市云阳江口中学校高二月考）室温下，在由水电离产生的H+浓度为1×10−13 mol∙L−1的溶液中，一定能大量共存的离子组是（   ）

A．K+、Al3+、、S2− B．K+、Fe2+、I－、

C．Na+、Cl－、、 D．Na+、Ca2+、Cl－、

【答案】C

【题4】（2021·江苏省镇江第一中学高二月考）在相同温度下，0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比，下列说法正确的是

A．两溶液中由水电离的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1

B．NaOH溶液和盐酸由水电离出c(OH-)分别为1.0×10-2 mol·L-1、1.0×10-12 mol·L-1

C．两溶液中由水电离出的c(H+)相等

D．两者都促进了水的电离

【答案】C

【题5】（2021·科尔沁左翼后旗甘旗卡第二高级中学高二开学考试）某温度下，Kw=10-12。

(1)若保持温度不变，向少量水中加入_______g的NaOH固体，并加水至1 L，才能使溶液中水电离产生的H＋、OH-的浓度乘积即：c(H＋)水·c(OH-)水=10-26。

(2)若保持温度不变，向水中通入的HCl气体恰好使溶液中c(H＋)/c(OH-)=1010，则此时水电离的c(OH-)=_______mol·L-1。

(3)若保持温度不变，某溶液中c(H＋)为1×10-7mol·L-1，则该溶液显_______性(选填“酸”、“碱”或“中”)。

【答案】40010-11碱

【题6】（2021·全国高二课时练习）某学生为探究的影响因素，做了以下实验。

(1)查阅资料，不同温度下水的离子积常数如表所示。

由此推出：随着温度的升高，的值_______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；水的电离程度_______；水的电离平衡向_______(填“左”或“右”)移动，水的电离过程是_______(填“吸热”或“放热”)过程。

(2)取三只烧杯A、B、C，分别加入适量水，再向B、C烧杯中分别加入少量盐酸和NaOH溶液，分析并填写下表。

综上所述，可得出如下结论：

①温度、_______、_______均能影响水的电离平衡。

②只受_______的影响，而与其他因素无关。

【答案】增大增大右吸热减小减小><向左向左酸碱温度

【练1】（2020·全国高二课时练习）下列有关水的电离的叙述正确的是（）

A．水的电离方程式为

B．温度相同时，纯水的电离平衡常数

C．实验证明多次纯化的水仍具有导电性

D．温度相同时，纯水的与酸溶液的不相同

【答案】C

【练2】（2021·全国高二课时练习）室温下，某溶液中由水电离产生的c(H+)=10-10 mol·L-1，该溶液的溶质不可能是(　　)

A．H2SO4

B．NaCl

C．HCl

D．Ba(OH)2

【答案】B

【练3】（2021·全国高二专题练习）室温下，若溶液中由水电离产生的c(OH−)=1×10—13mol·L—1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是

A．Al3＋、Na＋、NO、Cl— B．K＋、Na＋、Cl—、NO

C．K＋、Na＋、Cl—、AlO D．K＋、NH、SO、NO

【答案】B

【练4】（2021·全国高二课前预习）水的离子积常数

(1)水的电离平衡常数表达式为_______．

(2)水的离子积常数表达式为_______．

(3)及影响因素

①25℃时，_______．

②水的电离是的可逆过程，故温度升高_______．

③水的离子积常数只受_______的影响，与、的变化无关．

【答案】吸热增大

【练5】（2021·西宁市海湖中学）某温度下，纯水的c(H+)为2×10-7mol•L-1，则此时c(OH-)为___mol•L-1，若温度不变，滴入稀H2SO4使c(H+)=5×10-4mol•L-1，则由水电离出的c(OH-)为___mol•L-1，此时温度___(填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。

【答案】2×10-78×10-11高于

【练6】（2021·全国高二专题练习）已知水的电离平衡曲线如图所示，试回答下列问题：

（1）图中A、B、C、D、E五点的KW间的大小关系是______。(用A、B、C、D、E表示)

（2）若从A点到D点，可采用的措施是___________。

a.升温            b.加入少量的盐酸               c.加入少量的NaOH固体

【答案】

（1）B＞C＞A=D=E

（2）b

【练7】（2021·全国高二专题练习）在水的电离平衡中，和的关系如图所示：

(1)A点水的离子积常数为，B点水的离子积常数为____。造成水的离子积常数变化的原因是____。

(2)时，若向水中滴加盐酸，____(填“能”或“不能”)使体系处于B点状态，原因是_____。

(3)时，若盐酸中，则由水电离产生的_______。

【答案】水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，则离子积常数增大不能滴加盐酸后，平衡左移，体系中