第3章 第1节 第1课时 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（鲁科版 鲁琼专版）

本高中化学讲义聚焦水的电离平衡及影响因素、水的离子积常数及应用、强电解质与弱电解质的区别及电离方程式书写，构建从水的电离基础到离子积计算再到电解质形态的递进式学习支架。 通过实验探究不同电解质溶液的导电能力，结合数据表格分析温度对水的离子积的影响，以问题引导培养科学思维和证据推理能力。课中辅助教师授课，课后通过分层练习帮助学生巩固知识，弥补薄弱环节。

第1节　水与水溶液 第1课时　水的电离　电解质在水溶液中的存在形态 [核心素养发展目标]　1.认识水的电离存在电离平衡；了解水的电离平衡及影响因素，会分析水的电离平衡移动；理解水的离子积常数，并能用其进行相关计算。2.通过分析、推理等方法了解强、弱电解质的区别和弱电解质的电离特点，会书写常见电解质的电离方程式。3.了解电解质溶液的导电性。 一、水的电离 1.水的电离 (1)电离方程式：H2OH++OH-。 (2)电离特点：吸热，微弱，可逆过程。 2.水的离子积常数 观察不同温度下水的离子积常数表： t/℃ Kw/(mol2·L-2) 25 1.0×10-14 55 7.3×10-14 80 2.5×10-13 100 5.5×10-13 分析上表数据可得出怎样的结论？ 答案　Kw与温度有关，温度越高，Kw越大；水的电离是吸热过程。 3.影响水的电离平衡的因素 根据平衡移动原理分析影响水的电离平衡的因素有哪些，完成下表。 改变条件 平衡移动方向 c平(H+) c平(OH-) 水的电离程度 Kw 升高温度 右移 增大 增大 增大 增大 加入HCl(g) 左移 增大 减小 减小 不变 加入NaOH(s) 左移 减小 增大 减小 不变 加入活泼金属(如Na) 右移 减小 增大 增大 不变 加入 NaHSO4(s) 左移 增大 减小 减小 不变 (1)升高温度，水的电离程度减小(　　) (2)不管是纯水还是酸碱盐溶液中都存在H+和OH-(　　) (3)常温下，加水稀释稀醋酸溶液，溶液中所有的离子浓度都减小(　　) (4)溶液中c平(H+)、c平(OH-)可能不同，但水电离出的H+与OH-总是相等的(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√ 分析下列过程中H2O的电离程度的变化(25 ℃)。 (1)Zn与稀硫酸反应制H2：　　　　　。  (2)氨水加水稀释时：　　　　　　。  (3)向NaOH溶液中滴入盐酸至过量：　　　　。  (4)向SO2水溶液中通入Cl2至恰好反应：　　　　。  答案　(1)增大　(2)增大　(3)先增大后减小　(4)减小 二、水的离子积常数的应用 1.计算酸(或碱)溶液中水电离的c水(H+)或c水(OH-) (1)25 ℃时，0.1 mol·L-1的稀盐酸中， 水电离的c水(H+)、c水(OH-)各为多少？ (2)25 ℃时，0.01 mol·L-1的 NaOH 溶液中， 水电离的 c水(H+)、c水(OH-)各为多少？ 答案　(1)c水(H+)=c水(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1。 (2)c水(H+)=c水(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1。 解析　(1)溶液中H+的总浓度c(H+)=c水(H+)+cHCl(H+)，由于酸溶液中水电离的H+浓度很小可忽略，溶液中H+的总浓度为c(H+) ≈c(HCl)= 0.1 mol·L-1，c平(OH-)== mol·L-1=1.0×10-13mol·L-1，酸溶液中的OH-全部由水电离产生，水电离产生的H+与OH-的浓度相同，则c水(OH-)=c水(H+)=1.0×10-13 mol·L-1。 (2)0.01 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)≈c(NaOH)=0.01 mol·L-1，c平(H+)== mol·L-1=1.0×10-12mol·L-1，碱溶液中的H+全部由水电离产生，水电离产生的H+与OH-的浓度相同，则c水(H+)=c水(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1。 酸或碱溶液中c水(H+)、c水(OH-)的计算方法 (1)在酸或碱溶液中水的电离虽然受到抑制，但c水(H+)=c水(OH-)。 (2)酸溶液中c水(H+)=c水(OH-)=[忽略水电离出的H+的浓度，酸电离的H+浓度认为是溶液中总c(H+)]。 (3)碱溶液中c水(OH-)=c水(H+)=[忽略水电离出的OH-的浓度，碱电离的OH-浓度认为是溶液中总c(OH-)]。 2.水的电离平衡曲线的理解与识别 某温度下，水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示： 请回答下列问题： (1)曲线上的任意点(如a、b、c)的Kw都相同，即c平(H+)·c平(OH-)相同，温度相同。 (2)曲线外的任意点(如d)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改变温度。 在不同温度下的水溶液中c平(H+)与c平(OH-)的关系如图所示。请回答下列问题： (1)曲线Ⅰ代表的温度下，水的离子积为　　　　，曲线Ⅰ所代表的温度　　　　(填“高于”“低于”或“等于”)曲线Ⅱ所代表的温度。你判断的依据是　　　　  　　　　。  (2)曲线Ⅰ所代表的温度下，0.01 mol·L-1的NaOH溶液的c平(H+)为　　　　 mol·L-1。  答案　(1)1×10-12 mol2·L-2　高于　曲线Ⅱ所代表的水的离子积比曲线Ⅰ的小，由于水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积越大，故曲线Ⅱ代表的温度低 (2)10-10 三、电解质在水溶液中的存在形态 1.实验探究：同浓度的电解质溶液的导电能力是否相同 用浓度均为0.5 mol·L-1的下列四种溶液，做教材中的导电性实验，完成表格。 电解质溶液 灯泡亮度 导电能力 盐酸 亮 强 氨水 暗 弱 NaCl溶液 亮 强 CH3COOH溶液 暗 弱 以上水溶液导电能力不同的原因是什么？ 答案　盐酸、NaCl溶液中自由移动的离子浓度大，氨水、醋酸溶液中自由移动的离子浓度小。 2.强电解质与弱电解质的比较 强电解质 弱电解质 概念 在稀的水溶液中能完全电离的电解质 在溶于水时部分电离的电解质 在溶液中的存在形式 只有阴、阳离子 既有阴、阳离子，又有电解质分子 物质类别 强酸、强碱、大部分盐(包括难溶性盐)等 弱酸、弱碱、水 3.溶剂化作用 概念：溶质离子或分子与溶剂分子相互吸引的作用。 电解质溶于水后形成的离子或分子实际以“水合离子”或“水合分子”的形态存在。 下列物质中，能导电的是　　　　　(填序号，下同)，属于电解质的是　　　　　　，其中属于强电解质的是　　　　，属于弱电解质的是　　　　。  ①H2SO4　②稀盐酸　③氯气　④硫酸钡　⑤乙醇　⑥铜　⑦CH3COOH　⑧熔融的KCl ⑨CO2 答案　②⑥⑧　①④⑦⑧　①④⑧　⑦ 4.电离方程式的书写 强电解质用“===”，弱电解质用“”，多元弱酸分步书写电离方程式。 写出下列各组物质的电离方程式。 (1)H2SO4：　　　　，  NaOH：　　　　。  (2)NaHSO4(水溶液中)：　　　　，  NaHCO3：　　　　。  KAl(SO4)2：　　　　。  (3)CH3COOH：　　　　，  NH3·H2O：　　　　。  H2CO3：　　　　。  答案　(1)H2SO4===2H++S NaOH===Na++OH- (2)NaHSO4===Na++H++S NaHCO3===Na++HC、HCH++C KAl(SO4)2===K++Al3++2S (3)CH3COOHCH3COO-+H+ NH3·H2ON+OH- H2CO3H++HC、HCH++C 课时对点练 [分值：100分] [1~8题，每小题6分] 题组一　电解质在水溶液中的存在形态 1.北魏贾思勰《齐民要术·作酢法》这样描述苦酒：“乌梅苦酒法：乌梅去核，一升许肉，以五升苦酒渍数日，曝干，捣作屑。欲食，辄投水中，即成醋尔。”下列有关苦酒主要成分的说法正确的是(　　) A.苦酒的主要溶质是非电解质 B.苦酒的主要溶质是强电解质 C.苦酒的主要溶质是弱电解质 D.苦酒中只存在分子，不存在离子 答案　C 解析　苦酒的主要溶质是乙酸，属于弱电解质，在水中部分电离，所以既有电解质分子CH3COOH，又有H+和CH3COO-。 2.下列电离方程式正确的是(　　) A.NaHCO3的水溶液：NaHCO3===Na++H++C B.熔融状态的NaHSO4：NaHSO4===Na++H++S C.HClO的水溶液：HClOH++ClO- D.H2S的水溶液：H2S2H++S2- 答案　C 解析　NaHCO3在水溶液中的电离方程式为NaHCO3===Na++HC；熔融状态下NaHSO4的电离方程式应为NaHSO4===Na++HS；H2S是二元弱酸，应分步电离。 题组二　水的电离与Kw 3.(2024·青岛检测)水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.A、C两点可能为纯水 B.从A点到C点，可采用的方法：升高温度，同时在水中加入少量氯化钠固体 C.从C点到D点，可采用的方法：降低温度，同时在水中加入少量硫酸氢钠固体 D.从A点到D点，可采用的方法：温度不变，同时在水中加入少量碱 答案　D 4.水的电离过程为H2OH++OH-，在不同温度下其离子积常数不同，Kw(25 ℃)=1.0×10-14 mol2·L-2，Kw(35 ℃)=2.1×10-14 mol2·L-2。则下列关于纯水的叙述正确的是(　　) A.c平(H+)随着温度升高而减小 B.在35 ℃时，c平(H+)>c平(OH-) C.25 ℃时水的电离程度大于35 ℃时水的电离程度 D.水的电离是吸热的 答案　D 解析　水在不同温度下的离子积常数不同，Kw(25 ℃)=1.0×10-14 mol2·L-2<Kw(35 ℃)=2.1×10-14 mol2·L-2，则c平(H+)随温度的升高而增大，A错误；升高温度，促进水的电离，但水电离出的氢离子和氢氧根离子的浓度始终相等，B错误；升高温度，促进水的电离，故35 ℃时水的电离程度大于25 ℃时水的电离程度，C错误；Kw(25 ℃)=1.0×10-14mol2·L-2<Kw(35 ℃)=2.1×10-14mol2·L-2，说明升高温度，水的电离程度增大，则水的电离为吸热过程，D正确。 题组三　影响水的电离平衡的因素 5.(2024·青岛期中)25 ℃时，下列有关水的电离平衡的叙述正确的是(　　) A.向纯水的电离平衡体系中再加入少量水，c平(H+)增大 B.向水中通入少量HCl气体，增大 C.将水加热，Kw增大，酸性增强 D.向水中加入少量NaOH固体，平衡正向移动，c平(H+)减小 答案　B 解析　向纯水的电离平衡体系中加入少量水，温度不变，Kw不变，c平(H+)不变，A错误；向水中通入少量HCl气体，Kw不变，c平(H+)增大，c平(OH-)减小，所以增大，B正确；将水加热，促进水的电离，c平(H+)增大，Kw增大，水还是呈中性，C错误；向水中加入少量NaOH固体，c平(OH-)增大，水的电离平衡逆向移动，c平(H+)减小，D错误。 6.(2025·河南高二质检)某温度下，向c平(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c平(H+)=1×10-3 mol·L-1。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H+的浓度为1×10-11 mol·L-1 C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离 D.取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c平(OH-)增大 答案　B 解析　c平(H+)=1×10-6 mol·L-1，说明水的电离得到促进，故T>25 ℃，A项正确；c平(H+)=1×10-6 mol·L-1，水的离子积常数为1×1mol2·L-2，Kw=c平(H+)·c平(OH-)，当c平(H+)=1×1 mol·L-1时，c平(OH-)=1×1 mol·L-1，故由水电离出来的c水(H+)=1×1 mol·L-1，B项错误；NaHSO4电离生成的氢离子对水的电离起抑制作用，水的电离程度减小，C项正确；温度不变时，Kw不变，加水稀释，c平(H+)减小，Kw=c平(H+)·c平(OH-)不变，所以c平(OH-)增大，D项正确。 题组四　水的离子积常数的应用 7.313 K时，Kw=3.0×10-14 mol2·L-2，则在313 K时，c平(H+)=1.0×10-7 mol·L-1的溶液(　　) A.呈酸性 B.呈中性 C.呈碱性 D.无法判断 答案　C 解析　c平(OH-)== mol·L-1=3.0×10-7 mol·L-1， c平(H+)<c平(OH-)，所以溶液呈碱性。 8.25 ℃时，在等体积的①0.5 mol·L-1的H2SO4溶液；②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液；③1 mol·L-1的NaCl溶液；④纯水中，由水电离出的H+的物质的量之比是(　　) A.1∶10∶107∶107 B.107∶107∶1∶1 C.107∶106∶2∶2 D.107∶106∶(2×107)∶2 答案　A 解析　25 ℃时，0.5 mol·L-1的H2SO4溶液中c平(H+)=1 mol·L-1，由水电离出的c水(H+)=10-14 mol·L-1；0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=0.1 mol·L-1，由水电离出的c水(H+)=10-13 mol·L-1；NaCl溶液和纯水中由水电离出的c水(H+)均为10-7 mol·L-1。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n水(H+)(即发生电离的水的物质的量)之比为10-14∶10-13∶10-7∶10-7=1∶10∶107∶107。 [9~12题，每小题8分，有一个或两个选项符合题目要求] 9.(2024·滨州高二检测)电解质溶液的导电能力(用电导率表示，且电导率越大溶液的导电能力越强)与很多因素有关，其中之一是离子的种类，如图所示(HAc代表醋酸)。下列说法正确的是(　　) A.当浓度相同时，强酸溶液的电导率最大，强碱溶液次之，盐类溶液较低 B.浓度相同时，H2SO4溶液的导电能力可能大于Na2SO4溶液 C.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强 D.氨水加水稀释或加酸中和后，溶液的导电能力均下降 答案　AB 解析　由图可知，当浓度相同时，盐酸的电导率大于氯化钠溶液，由于其阴离子都是氯离子，说明浓度相同时，氢离子对电导率的贡献大于钠离子，因此，浓度相同的硫酸溶液的电导率大于硫酸钠溶液，电导率越大，导电能力越强，故B正确；由题意知，溶液的导电能力与离子浓度和离子种类有关，离子浓度较高的弱电解质溶液的导电能力可能高于离子浓度较低的强电解质溶液，故C错误；氨水加水稀释时，溶液中离子浓度减小，导电能力下降，加酸中和后生成盐，电离程度增大，则离子浓度增大，溶液的导电性增强，故D错误。 10.(2024·青岛期中联考)水在不同温度下的电离程度不同，水的电离平衡图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A.各点对应的水的离子积：Kw(f)>Kw(b)=Kw(d) B.T1>T2 C.向b点溶液中加入少量NaOH溶液，可使b点向a点移动 D.在T2温度下，0.01 mol·L-1的盐酸中由水电离出的H+和OH-的浓度分别为c水(H+)、c水(OH-)，c水(H+)·c水(OH-)=1×10-24 mol2·L-2 答案　D 解析　由题图可知，T2温度下Kw=1×10-14mol2·L-2，T1温度下Kw小于1×10-14 mol2·L-2，b点和d点的温度相同，水的离子积相同，则Kw(f)<Kw(b)=Kw(d)，A错误；T1温度下Kw小于T2温度下Kw，则T1<T2，B错误；向b点溶液中加入少量NaOH溶液，溶液中c(OH-)增大，c(H+)减小，-lg c(H+)增大，不可能使b点向a点移动，C错误；在T2温度下，Kw=1×10-14 mol2·L-2，0.01 mol·L-1的盐酸中c平(H+)为0.01 mol·L-1，OH-全部由水电离，c水(H+)=c水(OH-)=c平(OH-)==1×10-12 mol·L-1，则c水(H+)·c水(OH-)=1×10-24 mol2·L-2，D正确。 11.在-50 ℃时液氨存在着以下平衡：2NH3N+N。平衡时，阴、阳离子的浓度均为1×10-15 mol·L-1。液氨与金属钠会发生反应：2Na+2NH3===2NaNH2+H2↑。下列有关液氨的叙述正确的是(　　) A.-50 ℃时，其离子积为1×10-15 mol2·L-2 B.-50 ℃时，其离子积为1×10-30 mol2·L-2 C.-50 ℃时，在液氨中加入少量NaNH2并溶解后，液氨的离子积将变大 D.-50 ℃时，在液氨中加入少量金属钠并溶解后，液氨中的c平(N)减小 答案　B 解析　-50 ℃时，液氨中c平(N)=c平(N)= mol·L-1，故离子积为(1×10-15×1×10-15) mol2·L-2=1×10-30 mol2·L-2，A错误、B正确；温度不变时，液氨的离子积不变，C错误；液氨与金属钠发生反应：2Na+2NH3===2NaNH2+H2↑，c平(N)增大，D错误。 12.(2024·山东枣庄高二上期末)如图表示溶液中c平(H+)和c平(OH-)的关系，下列判断正确的是(　　) A.XZ线上任意点均表示溶液的pH=7 B.图中T1>T2 C.MNZX区域对应溶液呈酸性 D.图中阴影区域中可大量存在：Na+、[Al(OH)4]-、S2-、C 答案　CD 解析　XZ线上任意点均有氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等，但只有室温时pH=7，A错误；温度越高，水的电离程度越大，氢离子与氢氧根离子浓度越大，所以T2>T1，B错误；MNZX区域内氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液呈酸性，C正确；图中阴影区域内氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液呈碱性，题述四种离子均可共存，D正确。 13.(10分)(2025·山东菏泽高二上阶段检测)“水是生命之源”，科学家连续在木星和月球上都找到水的痕迹。回答下列问题： (1)下列与水相关的说法正确的是　　　(填字母)。  A.100 ℃时，纯水的pH=7 B.温度升高，纯水中的c平(H+)增大，c平(OH-)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，都可抑制水的电离，使水的离子积减小 (2)已知水中存在如下平衡：H2O+H2OH3O++OH-　ΔH>0，现欲使平衡向左移动，且所得溶液呈酸性，可采取的方法是　　　　　。  (3)25 ℃时，0.100 mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的c平(H+)=　　　　　　mol·L-1，向其中加入0.100 mol·L-1的盐酸直至过量，水的电离程度变化情况为　　　　　。  (4)若在木星上某地，水的离子积常数Kw=1.0×10-12 mol2·L-2，利用我们的地球经验，木星上该地的温度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)25 ℃，其理由是　　　　　。  答案　(1)C (2)向水中通入氯化氢气体(或加入NaHSO4、等，答案合理即可) (3)1×10-13　先增大后减小(直至几乎不变) (4)大于　Kw随温度升高而增大 解析　(1)水的电离为吸热过程，升高温度促进水的电离，则100 ℃时水中氢离子浓度大于10-7 mol·L-1，则溶液的pH<7，A错误；升高温度促进水的电离，但纯水电离出的c平(H+)=c平(OH-)，溶液中离子积常数增大，B错误；水是弱电解质，电离程度很小，主要以分子形式存在，C正确；水的离子积常数只与温度有关，与溶液酸碱性无关，所以温度不变，水的离子积常数不变，D错误。 (2)要使H2O+H2OH3O++OH-的平衡向左移动，且溶液呈酸性，应增大氢离子浓度，故可以向水中通入氯化氢气体或加入NaHSO4、等提高氢离子浓度。 (3)根据公式Kw=c平(H+)·c平(OH-)，可得c平(H+)==mol·L-1=1×10-13 mol·L-1；向其中加入0.100 mol·L-1的盐酸直至过量，盐酸会消耗氢氧化钠生成氯化钠，水的电离程度增大，盐酸过量，水的电离程度又减小。 14.(10分)在水的电离平衡中，c平(H+)和c平(OH-)的关系如图所示。 (1)A点水的离子积为1.0×10-14mol2·L-2，B点水的离子积为　　　　　。造成水的离子积变化的原因是　　　　 　　　　。  (2)下列说法正确的是　　　　(填字母)。  a.图中A、B、D三点处Kw的大小关系：B>A>D b.AB线上任意点的溶液中c平(H+)=c平(OH-) c.图中温度T1>T2 (3)T2时，若向纯水中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？　　　　。  (4)T2时，若盐酸中c平(H+)=5×10-4 mol·L-1，则由水电离产生的c水(H+)=　　　　　　　　。  (5)若从A点到D点，可采用的措施是　　　　　(填字母)。  a.升温 b.加入少量的盐酸 c.降温 d.加入少量的NaOH 答案　(1)1.0×10-12mol2·L-2　水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，即水的离子积增大　(2)b　(3)否，加入盐酸，c平(H+)>c平(OH-)，所以体系不可能处于B点位置 (4)2×10-9 mol·L-1　(5)b 学科网（北京）股份有限公司 $