3.2.1 水的电离-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参(人教版)
第二节 水的电离和溶液的pH
第1课时 水的电离
【学习目标】 1.认识水的电离,了解水的离子积常数。
2.能运用弱电解质的电离模型分析水的电离,发展应用模型解决问题的能力。
3.会计算酸、碱溶液中由水电离出的c(H+)或c(OH-),能利用水的电离平衡曲线解决问题。
知识点一 水的电离
1.水的电离
水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离,电离方程式为H2O+H2O⥫⥬H3O++OH-,可简写成H2O⥫⥬H++OH-。
1.实验证明,常温下1 L水大约有1.0×10-7 mol发生电离,则常温下纯水的电离度为____________________。
答案:1.8×10-7%
2.水的离子积常数
2.(1)25 ℃时,0.1 mol·L-1的稀盐酸中,水电离的c水(H+)、c水(OH-)分别为________、________。
(2)25 ℃时,0.01 mol·L-1的NaOH溶液中,水电离的c水(H+)、c水(OH-)分别为________、________。
答案:(1)1.0×10-13 mol·L-1 1.0×10-13 mol·L-1
(2)1.0×10-12 mol·L-1 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-)。
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(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的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的c(OH-)。
1.下列有关水的电离的叙述正确的是( )
A.水的电离方程式为H2O===H++OH-
B.任意条件下,Kw=1×10-14
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Kw与酸溶液的Kw不同
解析:选C。水是极弱的电解质,电离方程式为H2O⥫⥬H++OH-,故A项错误;Kw与温度有关,温度不同,Kw不同,故B项错误;水能电离出自由移动的H+、OH-,所以多次纯化的水仍具有导电性,故C项正确;Kw只与温度有关,温度相同时,纯水的Kw与酸溶液的Kw相同,故D项错误。
2.25 ℃时,纯水的Kw=1×10-14,100 ℃时,纯水的Kw=1×10-12,这说明( )
A.100 ℃时水的电离常数较小
B.前者c(H+)比后者大
C.水的电离过程是一个吸热过程
D.Kw和温度无直接关系
解析:选C。100 ℃纯水的Kw大于25 ℃纯水的Kw,可以说明升高温度促进水的电离,故100 ℃时的纯水中氢离子浓度大,A、B错误;升温促进水的电离,故水的电离过程是一个吸热过程,C正确;水的离子积也是一种化学平衡常数,化学平衡常数与温度有关,D错误。
3.常温下,在0.01 mol·L-1 H2SO4溶液中,由水电离出的氢离子浓度是( )
A.5×10-13 mol·L-1
B.0.02 mol·L-1
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C.1×10-7 mol·L-1
D.1×10-12 mol·L-1
解析:选A。0.01 mol·L-1H2SO4溶液中c(H+)=0.02 mol·L-1,由Kw=1.0×10-14可知,c水(OH-)=5×10-13 mol·L-1,故由水电离产生的c水(H+)=c水(OH-)=5×10-13 mol·L-1。
知识点二 水的电离平衡的影响因素
分析下列条件的改变对水的电离平衡H2O⥫⥬H++OH- ΔH>0的影响,并填写下表:
改变条件 | 平衡移动方向 | c(H+) | c(OH-) | 水的电离程度 | Kw |
升高温度 | 右移 | 增大 | 增大 | 增大 | 增大 |
通入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,水的电离平衡右移,溶液中的c(H+)和c(OH-)均增大,但Kw不变( )
(2)在纯水中加入少量酸,水的电离平衡逆向移动,Kw减小( )
(3)25 ℃时,若某溶液中c(H+)=1×10-6 mol·L-1,则该溶液中c(OH-)=1×10-8 mol·L-1( )
(4)常温下,加水稀释稀醋酸,溶液中所有的离子浓度都减小( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
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