3.2 水的电离和溶液的pH 第1课时（导学案）化学人教版选择性必修1

3.2 水的电离和溶液的pH 第1课时 水的电离与溶液的酸碱性 1.认识水是极弱电解质，能正确书写水的电离方程式，理解水的离子积的含义，熟记常温下，明确仅与温度有关，能运用进行简单的离子浓度计算。 2.能运用勒夏特列原理分析温度、外加酸、碱、盐等外界因素对水的电离平衡的影响，明确平衡移动时微粒浓度、的变化规律。 3.掌握溶液酸碱性的判断依据，理解溶液酸碱性与、相对大小、pH的对应关系，会计算常温下酸、碱、中性溶液中由水电离出的​、。 重点：1.水的离子积的含义及应； 2.溶液酸碱性的判断依据。 难点：1.外界条件对水的电离平衡的影响分析； 2.不同温度下溶液酸碱性的判断; 3.酸/碱溶液中水电离出的、的计算。 1．水的电离 (1)水是一种______，水的电离存在电离平衡。 (2)电离方程式：______，通常简写为：______。 (3)室温下，纯水中______。 2．25 ℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度 纯水 0.1 mol·L-1 NaOH溶液 0.1 mol·L-1盐酸 c(H＋)/ (mol·L-1) ______ ______ ______ c(OH-)/ (mol·L-1) ______ ______ ______ c(H＋) 、c(OH-)的相对大小 c(H＋) ______c(OH-) c(H＋) ______ c(OH-) c(H＋) ______ c(OH-) 溶液的酸碱性 ______ ______ ______ 3．溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH-)的计算方法 Kw表达式中c(H＋)、c(OH-)均表示整个溶液中总物质的量浓度，但是一般情况下有： (1)酸溶液中Kw=_______ (忽略水电离出的H＋的浓度)。 (2)碱溶液中Kw=_______ (忽略水电离出的OH-的浓度)。 (3)外界条件改变，水的电离平衡发生移动；但由水电离出的c(H＋)与水电离出的c(OH-)一定_______。 (4)室温下，由水电离出的c(H＋)=1×10-13 mol·L-1的溶液可能呈酸性，也可能呈_______。 （一）课堂导入 【生活设问引发讨论】同学们，上课前老师先问大家两个生活里的小问题：第一，为什么家长反复叮嘱我们不能用湿手触碰插线板、通电电器，说容易触电？第二，大家听说过“纯水不导电”的说法吗？这两个说法是不是矛盾的？给大家1分钟时间讨论，也可以举手分享你的想法~（等待学生发言，学生大概率会提到普通水里有杂质所以导电，纯水没有就不导电，产生认知碰撞） 【实验演示引入主题】大家的讨论都很有道理，咱们直接用实验来验证：现在我们将电极连接到盛有纯水的烧杯中，闭合电源开关，大家观察到什么现象？哦对，连接在电路里的小灯泡完全没有发光，这说明纯水的导电能力极弱，几乎不能导电。那纯水里是不是完全没有带电的离子？为什么普通的水溶液有的显酸性、有的显碱性、有的显中性？这些都和水本身的电离特点密切相关，今天咱们就一起来学习《水的电离与溶液的酸碱性》，从微观角度解开这些问题的答案。 【引入】同学们，我们之前学习过电解质的定义：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物属于电解质。今天我们先来观察纯水的导电实验：（播放实验视频）连接电源后，插入纯水的电路中灯泡几乎不发光，说明纯水导电能力极弱；但高精度的电导率检测仪却能检测到纯水存在微弱的导电性，这说明水并非完全以分子形式存在，而是发生了微弱的电离。今天我们就一起探究水的电离规律和溶液酸碱性的判断依据。 （二）水的电离 任务一 精确的导电性实验分析水的电离 【教师提问】请结合精确导电性实验的结论，思考纯水中存在哪些微粒？水的电离方程式如何书写？ 【学生思考】 【讲解】强调： 知识总结 一、水的电离 1.水的电离 ⑵水的电离方程式 ⑶存在微粒 任务二 水的电离平衡常数的计算 【教师提问】请回忆弱电解质电离平衡常数的书写规则，写出水的电离平衡常数表达式，结合室温下水的电离程度推导水的离子积常数。 【学生思考】 【讲解】强调：室温下 知识总结 一、水的电离 2.水的离子积常数 ⑵符号： ⑶表达式： 数据：室温下， 任务三 根据电离平衡常数的影响因素类推水的离子积常数的影响因素 【引入】我们知道弱电解质的电离平衡常数只与温度有关，那水的离子积的影响因素有哪些？我们来看不同温度下的​ T/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5 【教师提问】结合表格数据分析，温度如何影响？是否与溶液的浓度有关？ 【学生思考】 【讲解】强调：不仅适用于纯水，也适用于所有稀的电解质水溶液。 知识总结 一、水的电离 2.水的离子积常数 ⑷影响Kw的因素 任务四 根据常温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析下列问题。 【教师提问】请结合H2O   ⇌H+ + OH- △H>0 ，分析下表中不同条件下平衡移动方向、离子浓度变化、电离程度变化和的变化： 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 加入HCl(g) 加入NaOH(s) 加入金属Na 加入NaHSO4(s) 【学生思考】分组讨论后填写表格，展示答案： 知识总结 一、水的电离 3.水的电离平衡的影响因素 ⑴温度 结论： ⑵加入酸溶液或碱溶液 ⑶符合勒夏特列原理 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 加入HCl(g) 加入NaOH(s) 加入金属Na 加入NaHSO4(s) 【例1】常温下，水存在H2O H+ + OH-的平衡，下列说法错误的是( ) A．将水加热，Kw增大，pH减小 B．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小 C．向水中加入少量固体NH4Cl，c(H+) > 10-7mol/L，Kw不变 D．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡正向移动，c(H+)降低 （三）溶液的酸碱性 任务五 酸性溶液中是否存在OH-? 碱性溶液中是否存在H+? 【引入】我们刚才分析加酸、加碱后溶液中cH+和cOH-的浓度发生了变化，那溶液的酸碱性到底由什么决定？我们对比以下四种体系的离子浓度： 体系 纯水 （常温） 向纯水中加入少量盐酸（常温） 向纯水中加入少量NaOH溶液（常温） c(H+) c(OH-) c(H+)和c(OH-) 的大小比较 【教师提问】结合表格内容思考，酸性溶液中是否存在OH？碱性溶液中是否存在H+？溶液酸碱性的本质判断依据是什么？ 【学生思考】 知识总结 二、溶液的酸碱性 1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系 常温时：Kw= c(H+) . c(OH-)＝ 1×10-14 任务六 思考：pH与c(H+)又有什么关系呢？ 【教师提问】常温下pH=7为中性，是否所有温度下pH=7的溶液都是中性？ 【学生思考】 知识总结 二、溶液的酸碱性 2.溶液的酸碱性与pH的关系 pH 溶液的酸碱性 常温时：Kw= c(H+) . c(OH-)＝ 1×10-14 溶液的pH一定要注意温度 任务七 思考：水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 【教师提问】请思考：①酸溶液中的c(H+) 主要来自哪里？c(OH-)主要来自哪里？②碱溶液中的c(OH-)主要来自哪里？c(H+) 主要来自哪里？常温下0.01mol/L的盐酸中，水电离出的c(H+) 是多少？ 【学生思考】 2.0.01mol/L盐酸中c(H+)酸≈0.01，因此 3.同理，碱溶液中 【讲解】强调： 知识总结 二、溶液的酸碱性 3.水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 ⑴中性溶液 ⑵酸溶液 酸溶液中， ⑶碱溶液 碱溶液中， ⑷盐溶液 【例2】常温下： (1)在0.01mol/LHCl溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 (2)在0.01mol/LNaOH溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 (3)在0.01mol/LNaCl溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 1．25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－，下列叙述正确的是(　　) A．将纯水加热到95 ℃时，Kw变大，pH不变，水仍呈中性 B．向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)增大，Kw变小 C．向纯水中加入少量碳酸钠固体，影响水的电离平衡，c(H＋)减小，Kw不变 D．向纯水中加入醋酸钠固体或盐酸，均可抑制水的电离，Kw不变 2．水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在25 ℃时，水的离子积Kw＝1．0×10－14；在35 ℃时，水的离子积Kw＝2．1×10－14。则下列叙述正确的是(　　) A．c(H＋)随着温度的升高而降低 B．35 ℃时，c(H＋)>c(OH－) 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 3．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 4．强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是( ) A．当溶液中c(H＋)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性 B．当溶液中c(H＋)<1×10－7 mol·L－1时，其pH>7，溶液呈碱性 C．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈中性 D．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性 一、水的电离 1.水的电离 ⑴水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。 ⑵水的电离方程式 H2O+ H2O ⇌H3O+ + OH- 简写为：H2O   ⇌ H+ + OH- ⑶存在微粒 大部分是H2O分子，存在极少量的H+、OH- 2.水的离子积常数 ⑴当水的电离达到平衡时，电离产物H+和OH- 浓度之积是一个常数，记作Kw ⑵符号：Kw ⑶表达式：Kw= c(H+) . c(OH-) 数据：室温下，Kw＝1×10－14，100℃时，Kw＝1×10－12。 ⑷影响Kw的因素 ①Kw只与温度有关，温度越高，Kw越大。 ②水的电离是吸热过程,升高温度，促进水的电离,Kw增大。 ③Kw只与温度有关,与浓度无关。在使用Kw时一定要强调温度。 ④水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 任何水溶液中都存在：Kw= c(H+) . c(OH-) 3.水的电离平衡的影响因素 ⑴温度 结论：升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw 增大。 ⑵加入酸溶液或碱溶液 加入酸或碱，抑制水电离，水的电离平衡逆向移动，Kw不变。 ⑶符合勒夏特列原理 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 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 加入金属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 二、溶液的酸碱性 1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系 溶液的酸碱性由c(H＋)与c(OH－)的相对大小决定 常温时：Kw= c(H+) . c(OH-)＝ 1×10-14 c(H+)＝c(OH-) 中性 c(H+) =1×10-7 c(H+)＞c(OH-) 酸性 c(H+) ＞1×10-7 c(H+)＜c(OH-) 碱性 c(H+) ＜1×10-7 2.溶液的酸碱性与pH的关系 pH 溶液的酸碱性 pH＜7 溶液呈酸性，pH越小，酸性越强 pH＝7 溶液呈中性 pH＞7 溶液呈碱性，pH越大，碱性越强 常温时：Kw= c(H+) . c(OH-)＝ 1×10-14 溶液的pH一定要注意温度 3.水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 ⑴中性溶液c(OH-)=c水(OH-)=c(H+)=c水(H+)=10-7 mol·L-1 ⑵酸溶液 酸溶液中，H+来源于酸的电离和水的电离，而OH-只来源于水的电离。 ⑶碱溶液 碱溶液中，OH-来源于碱的电离和水的电离，而H+只来源于水的电离。 ⑷盐溶液 考点01水的电离 1.关于水的说法，下列错误的是( ) A．水的电离方程式2H2OH3O++OH- B．纯水的pH可能为6 C．25℃时水中通入少量HCl，KW减小 D．水的电离∆H>0 2．（24-25高二上·重庆九龙坡·期末）水利万物而不争，水蕴含着丰富的文化和科学内涵，探究水的行为有重要意义。下列说法错误的是 A．将水加热，Kw增大，pH减小，但仍呈中性 B．向水中加入少量金属钠，水的电离平衡正向移动，c(OH-)增大 C．向水中加入氨水，水的电离受到抑制，c(OH-)降低 D．相同温度下，pH相同的NaOH溶液和氨水，水的电离程度相同 3．（24-25高二上·贵州铜仁·阶段检测）水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是 A．A点温度大于B点温度 B．在水中加入少量的盐可能抑制水的电离 C．B点pH=6，溶液为酸性 D．由水电离产生的的溶液中：Fe3+、Cl-、I-、可能共存 4．25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4，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 考点02 溶液的酸碱性 5．（24-25高二上·内蒙古赤峰·期中）下列关于溶液的酸碱性的说法正确的是 A．的溶液一定呈中性 B．中性溶液中一定有 C．在时，纯水的，因此显酸性 D．溶液呈中性 6．（25-26高二上·陕西宝鸡·阶段检测）下列溶液一定显酸性的是 A．使无色酚酞变红的溶液 B．pH=6的溶液 C．c(H+)＞c(OH-)的溶液 D．与铝粉反应生成氢气的溶液 7．（24-25高二上·四川绵阳·期末）下列有关水的电离与pH的说法正确的是 A．pH=7的溶液一定呈中性 B．煮沸纯水，c(H+)将增大，pH<7 C．盐酸抑制水的电离，醋酸促进水的电离 D．常温下，0.1mol/L醋酸的pH<1 8．（24-25高二上·北京平谷·期末）室温下，某浓度醋酸溶液的pH为3。下列说法正确的是 A．此溶液中 B．此溶液中，由水电离出的 C．将此溶液加水稀释10倍，所得溶液 D．将此溶液与等体积的氨水反应，恰好完全中和 9．常温下，0.10mol·L−1盐酸溶液中c(Cl-)是水电离出的c(H+)的( ) A．13倍 B．10-13倍 C．1012倍 D．12倍 10．(1)某温度(t ℃)时，水的Kw＝1×10－12，则该温度____(填“>”“<”或“＝”)25 ℃，其理由是________________________________________________________________________。 (2)该温度下，c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1的溶液呈______(填“酸性”“碱性”或“中性”)；若该溶液中只存在NaOH溶质，则由H2O电离出来的c(OH－)＝________mol·L－1。 (3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平衡______移动。 (4)25 ℃时，0.1 mol·L－1的6种溶液，水电离出的c(H＋)由大到小的关系是___________________(填序号)。 ①盐酸　②H2SO4　③CH3COOH(Ka＝1.7×10－5)　④NH3·H2O(氨水)(Kb＝1.7×10－5)　⑤NaOH　⑥Ba(OH)2 (5)25 ℃时，pH＝4的盐酸中水的电离程度________(填“大于”“小于”或“等于”)pH＝10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2 水的电离和溶液的pH 第1课时 水的电离与溶液的酸碱性 1.认识水是极弱电解质，能正确书写水的电离方程式，理解水的离子积的含义，熟记常温下，明确仅与温度有关，能运用进行简单的离子浓度计算。 2.能运用勒夏特列原理分析温度、外加酸、碱、盐等外界因素对水的电离平衡的影响，明确平衡移动时微粒浓度、的变化规律。 3.掌握溶液酸碱性的判断依据，理解溶液酸碱性与、相对大小、pH的对应关系，会计算常温下酸、碱、中性溶液中由水电离出的​、。 重点：1.水的离子积的含义及应； 2.溶液酸碱性的判断依据。 难点：1.外界条件对水的电离平衡的影响分析； 2.不同温度下溶液酸碱性的判断; 3.酸/碱溶液中水电离出的、的计算。 1．水的电离 (1)水是一种______，水的电离存在电离平衡。 (2)电离方程式：______，通常简写为：______。 (3)室温下，纯水中______。 【答案】(1)极弱的电解质 (2) (3) 2．25 ℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度 纯水 0.1 mol·L-1 NaOH溶液 0.1 mol·L-1盐酸 c(H＋)/ (mol·L-1) ______ ______ ______ c(OH-)/ (mol·L-1) ______ ______ ______ c(H＋) 、c(OH-)的相对大小 c(H＋) ______c(OH-) c(H＋) ______ c(OH-) c(H＋) ______ c(OH-) 溶液的酸碱性 ______ ______ ______ 【答案】 1×10－7 1×10－13 0.1 1×10－7 0.1 1×10－13 ＝ < > 中性 碱性 酸性 3．溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH-)的计算方法 Kw表达式中c(H＋)、c(OH-)均表示整个溶液中总物质的量浓度，但是一般情况下有： (1)酸溶液中Kw=_______ (忽略水电离出的H＋的浓度)。 (2)碱溶液中Kw=_______ (忽略水电离出的OH-的浓度)。 (3)外界条件改变，水的电离平衡发生移动；但由水电离出的c(H＋)与水电离出的c(OH-)一定_______。 (4)室温下，由水电离出的c(H＋)=1×10-13 mol·L-1的溶液可能呈酸性，也可能呈_______。 【答案】(1)c酸(H+)⋅c水(OH-) (2)c水(H+)⋅c碱(OH-) (3)相等 (4)碱性 （一）课堂导入 【生活设问引发讨论】同学们，上课前老师先问大家两个生活里的小问题：第一，为什么家长反复叮嘱我们不能用湿手触碰插线板、通电电器，说容易触电？第二，大家听说过“纯水不导电”的说法吗？这两个说法是不是矛盾的？给大家1分钟时间讨论，也可以举手分享你的想法~（等待学生发言，学生大概率会提到普通水里有杂质所以导电，纯水没有就不导电，产生认知碰撞） 【实验演示引入主题】大家的讨论都很有道理，咱们直接用实验来验证：现在我们将电极连接到盛有纯水的烧杯中，闭合电源开关，大家观察到什么现象？哦对，连接在电路里的小灯泡完全没有发光，这说明纯水的导电能力极弱，几乎不能导电。那纯水里是不是完全没有带电的离子？为什么普通的水溶液有的显酸性、有的显碱性、有的显中性？这些都和水本身的电离特点密切相关，今天咱们就一起来学习《水的电离与溶液的酸碱性》，从微观角度解开这些问题的答案。 【引入】同学们，我们之前学习过电解质的定义：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物属于电解质。今天我们先来观察纯水的导电实验：（播放实验视频）连接电源后，插入纯水的电路中灯泡几乎不发光，说明纯水导电能力极弱；但高精度的电导率检测仪却能检测到纯水存在微弱的导电性，这说明水并非完全以分子形式存在，而是发生了微弱的电离。今天我们就一起探究水的电离规律和溶液酸碱性的判断依据。 （二）水的电离 任务一 精确的导电性实验分析水的电离 【教师提问】请结合精确导电性实验的结论，思考纯水中存在哪些微粒？水的电离方程式如何书写？ 【学生思考】 1.纯水中大部分是H2O分子，存在极少量的H+、OH-； 2.水的电离是可逆过程，两个水分子间发生质子转移，电离方程式为： H2O+ H2O ⇌H3O+ + OH- 【讲解】强调：水的电离程度极小，因此纯水中绝大多数微粒是水分子，只有极少量的氢离子和氢氧根离子。 知识总结 一、水的电离 1.水的电离 ⑴水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。 ⑵水的电离方程式 H2O+ H2O ⇌H3O+ + OH- 简写为：H2O   ⇌ H+ + OH- ⑶存在微粒 大部分是H2O分子，存在极少量的H+、OH- 任务二 水的电离平衡常数的计算 【教师提问】请回忆弱电解质电离平衡常数的书写规则，写出水的电离平衡常数表达式，结合室温下水的电离程度推导水的离子积常数。 【学生思考】 H2O   ⇌ H+ + OH- 【讲解】强调：室温下 Kw= c(H+) . c(OH-) 知识总结 一、水的电离 2.水的离子积常数 ⑴当水的电离达到平衡时，电离产物H+和OH- 浓度之积是一个常数，记作Kw ⑵符号：Kw ⑶表达式：Kw= c(H+) . c(OH-) 数据：室温下，Kw＝1×10－14，100℃时，Kw＝1×10－12。 任务三 根据电离平衡常数的影响因素类推水的离子积常数的影响因素 【引入】我们知道弱电解质的电离平衡常数只与温度有关，那水的离子积的影响因素有哪些？我们来看不同温度下的​ T/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5 【教师提问】结合表格数据分析，温度如何影响？是否与溶液的浓度有关？ 【学生思考】 1.随着温度升高，逐渐增大，说明水的电离是吸热过程，升高温度促进水的电离； 2.同一温度下，不管是纯水还是稀的电解质溶液，都是固定值，说明只与温度有关，与浓度无关。 【讲解】强调：不仅适用于纯水，也适用于所有稀的电解质水溶液。 知识总结 一、水的电离 2.水的离子积常数 ⑷影响Kw的因素 ①Kw只与温度有关，温度越高，Kw越大。 ②水的电离是吸热过程,升高温度，促进水的电离,Kw增大。 ③Kw只与温度有关,与浓度无关。在使用Kw时一定要强调温度。 ④水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 任何水溶液中都存在：Kw= c(H+) . c(OH-) 任务四 根据常温时水的电离平衡，运用平衡移动原理分析下列问题。 【教师提问】请结合H2O   ⇌H+ + OH- △H>0 ，分析下表中不同条件下平衡移动方向、离子浓度变化、电离程度变化和的变化： 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 加入HCl(g) 加入NaOH(s) 加入金属Na 加入NaHSO4(s) 【学生思考】分组讨论后填写表格，展示答案： 知识总结 一、水的电离 3.水的电离平衡的影响因素 ⑴温度 结论：升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw 增大。 ⑵加入酸溶液或碱溶液 加入酸或碱，抑制水电离，水的电离平衡逆向移动，Kw不变。 ⑶符合勒夏特列原理 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 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 加入金属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 【例1】常温下，水存在H2O H+ + OH-的平衡，下列说法错误的是( ) A．将水加热，Kw增大，pH减小 B．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小 C．向水中加入少量固体NH4Cl，c(H+) > 10-7mol/L，Kw不变 D．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡正向移动，c(H+)降低 【答案】B 【解析】A项，水的电离是吸热过程，升高温度促进水的电离，水的离子积常数增大，氢离子浓度增大，溶液的pH减小，故A正确； B项，温度不变，水的离子积常数不变，与溶液的酸碱性无关，向水中滴入少量稀盐酸，氢离子浓度最大，水的电离平衡逆向移动，Kw不变，故B错误；C项，向水中加入少量固体NH4Cl，NH4Cl水解使溶液呈酸性，c(H+) > 10-7mol/L，温度不变，Kw不变，故C正确；D项，向水中加入醋酸钠固体，醋酸根离子结合水电离产生的氢离子发生水解促进水的电离，平衡正向移动，氢离子浓度减小，故D正确；故选B。 （三）溶液的酸碱性 任务五 酸性溶液中是否存在OH-? 碱性溶液中是否存在H+? 【引入】我们刚才分析加酸、加碱后溶液中cH+和cOH-的浓度发生了变化，那溶液的酸碱性到底由什么决定？我们对比以下四种体系的离子浓度： 体系 纯水 （常温） 向纯水中加入少量盐酸（常温） 向纯水中加入少量NaOH溶液（常温） c(H+) 1×10-7 mol/L 增大 减小 c(OH-) 1×10-7 mol/L 减小 增大 c(H+)和c(OH-) 的大小比较 c(H+)＝c(OH-) c(H+)＞c(OH-) c(H+)＜c(OH-) 【教师提问】结合表格内容思考，酸性溶液中是否存在OH？碱性溶液中是否存在H+？溶液酸碱性的本质判断依据是什么？ 【学生思考】 1.任何水溶液中都同时存在cH+和cOH-，酸性溶液中也有OH-，只是H+浓度更大；碱性溶液中也有H+，只是OH-浓度更大； 2.溶液的酸碱性由c(H＋)与c(OH－)的相对大小决定， 知识总结 二、溶液的酸碱性 1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系 溶液的酸碱性由c(H＋)与c(OH－)的相对大小决定 常温时：Kw= c(H+) . c(OH-)＝ 1×10-14 c(H+)＝c(OH-) 中性 c(H+) =1×10-7 c(H+)＞c(OH-) 酸性 c(H+) ＞1×10-7 c(H+)＜c(OH-) 碱性 c(H+) ＜1×10-7 任务六 思考：pH与c(H+)又有什么关系呢？ 【教师提问】常温下pH=7为中性，是否所有温度下pH=7的溶液都是中性？ 【学生思考】只有常温下pH=7的溶液是中性，温度变化时中性溶液的pH也会发生变化，因此用pH判断酸碱性必须明确温度。 知识总结 二、溶液的酸碱性 2.溶液的酸碱性与pH的关系 pH 溶液的酸碱性 pH＜7 溶液呈酸性，pH越小，酸性越强 pH＝7 溶液呈中性 pH＞7 溶液呈碱性，pH越大，碱性越强 常温时：Kw= c(H+) . c(OH-)＝ 1×10-14 溶液的pH一定要注意温度 任务七 思考：水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 【教师提问】请思考：①酸溶液中的c(H+) 主要来自哪里？c(OH-)主要来自哪里？②碱溶液中的c(OH-)主要来自哪里？c(H+) 主要来自哪里？常温下0.01mol/L的盐酸中，水电离出的c(H+) 是多少？ 【学生思考】 1.酸溶液中c(H+)主要来自酸的电离，c(OH-)全部来自水的电离，且水电离出的c(H+) 水=c(OH-)水； 2.0.01mol/L盐酸中c(H+)酸≈0.01，因此 3.同理，碱溶液中c(OH-)主要来自碱的电离，c(H+)全部来自水的电离，。 【讲解】强调：任何溶液中水电离出的c(H+) 水=c(OH-)水 知识总结 二、溶液的酸碱性 3.水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 ⑴中性溶液c(OH-)=c水(OH-)=c(H+)=c水(H+)=10-7 mol·L-1 ⑵酸溶液 酸溶液中，H+来源于酸的电离和水的电离，而OH-只来源于水的电离。 ⑶碱溶液 碱溶液中，OH-来源于碱的电离和水的电离，而H+只来源于水的电离。 ⑷盐溶液 【例2】常温下： (1)在0.01mol/LHCl溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 (2)在0.01mol/LNaOH溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 (3)在0.01mol/LNaCl溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 【答案】(1)10-12 0.01 10-12 10-12 (2)0.01 10-12 10-12 10-12 (3) 10-7 10-7 10-7 10-7 【解析】(1)盐酸是一元强酸，盐酸的浓度为0.01mol/L，c(H+)=0.01mol/L，，盐酸中的氢氧根离子完全来源于水的电离，且水中电离出的氢离子和氢氧根离子浓度一定相等，所以该溶液中水电离的氢离子和氢氧根离子浓度相等，均为10-12mol/L；(2)氢氧化钠是一元强碱，氢氧化钠的浓度为0.01mol/L，c(OH-)=0.01mol/L，，氢氧化钠中的氢离子完全来源于水的电离，且水中电离出的氢离子和氢氧根离子浓度一定相等，所以该溶液中水电离的氢离子和氢氧根离子浓度相等，均为10-12mol/L；(3)在0.01mol/LNaCl溶液中，呈中性，氢离子和氢氧根离子全部来源于水的电离，并且氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，故c(H＋)=c(OH-)=107 1．25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－，下列叙述正确的是(　　) A．将纯水加热到95 ℃时，Kw变大，pH不变，水仍呈中性 B．向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)增大，Kw变小 C．向纯水中加入少量碳酸钠固体，影响水的电离平衡，c(H＋)减小，Kw不变 D．向纯水中加入醋酸钠固体或盐酸，均可抑制水的电离，Kw不变 【答案】C 【解析】本题考查水的电离平衡、水的离子积等知识。水的电离吸热，将纯水加热，电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)均增大，但c(OH－)与c(H＋)仍然相等，故Kw变大，pH变小，水仍呈中性，A项错误；向纯水中加入稀氨水，溶液中c(OH－)增大，水的电离平衡逆向移动，但温度不变，Kw不变，B项错误；向纯水中加入少量Na2CO3固体，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，但Kw不变，C项正确；向纯水中加入醋酸钠时，促进水的电离，D项错误。 2．水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在25 ℃时，水的离子积Kw＝1．0×10－14；在35 ℃时，水的离子积Kw＝2．1×10－14。则下列叙述正确的是(　　) A．c(H＋)随着温度的升高而降低 B．35 ℃时，c(H＋)>c(OH－) 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 【答案】D 【解析】由题中条件可以看出，温度升高时，Kw增大。25 ℃时，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1；35 ℃时，c(H＋)＝c(OH－)≈1．45×10－7 mol·L－1。温度升高，c(H＋) 和 c(OH－) 都增大，且始终相等，水的电离程度也增大，因温度升高平衡向正反应方向移动，故水的电离为吸热过程。 3．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 【解析】酸和碱的电离都会抑制水的电离，温度相同则Kw相同，0.01mol/L NaOH溶液中水电离出的c(H+)水=mol/L，0.01mol/L的盐酸溶液中水电离出的c(H+)水=c(OH-)水=mol/L，所以由水电离出的c(H+)相等，但由于温度未知，所以无法确定具体值；故选C。 4．强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是( ) A．当溶液中c(H＋)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性 B．当溶液中c(H＋)<1×10－7 mol·L－1时，其pH>7，溶液呈碱性 C．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈中性 D．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性 【答案】C 【解析】根据pH与7的关系判断溶液的酸碱性，必须是在25 ℃时，A、B错误；若c(H＋)和c(OH－)相等，无论其数值等于多少，溶液必定呈中性，C正确，D错误。 一、水的电离 1.水的电离 ⑴水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。 ⑵水的电离方程式 H2O+ H2O ⇌H3O+ + OH- 简写为：H2O   ⇌ H+ + OH- ⑶存在微粒 大部分是H2O分子，存在极少量的H+、OH- 2.水的离子积常数 ⑴当水的电离达到平衡时，电离产物H+和OH- 浓度之积是一个常数，记作Kw ⑵符号：Kw ⑶表达式：Kw= c(H+) . c(OH-) 数据：室温下，Kw＝1×10－14，100℃时，Kw＝1×10－12。 ⑷影响Kw的因素 ①Kw只与温度有关，温度越高，Kw越大。 ②水的电离是吸热过程,升高温度，促进水的电离,Kw增大。 ③Kw只与温度有关,与浓度无关。在使用Kw时一定要强调温度。 ④水的离子积不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 任何水溶液中都存在：Kw= c(H+) . c(OH-) 3.水的电离平衡的影响因素 ⑴温度 结论：升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw 增大。 ⑵加入酸溶液或碱溶液 加入酸或碱，抑制水电离，水的电离平衡逆向移动，Kw不变。 ⑶符合勒夏特列原理 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 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 加入金属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 二、溶液的酸碱性 1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系 溶液的酸碱性由c(H＋)与c(OH－)的相对大小决定 常温时：Kw= c(H+) . c(OH-)＝ 1×10-14 c(H+)＝c(OH-) 中性 c(H+) =1×10-7 c(H+)＞c(OH-) 酸性 c(H+) ＞1×10-7 c(H+)＜c(OH-) 碱性 c(H+) ＜1×10-7 2.溶液的酸碱性与pH的关系 pH 溶液的酸碱性 pH＜7 溶液呈酸性，pH越小，酸性越强 pH＝7 溶液呈中性 pH＞7 溶液呈碱性，pH越大，碱性越强 常温时：Kw= c(H+) . c(OH-)＝ 1×10-14 溶液的pH一定要注意温度 3.水电离出的c(H＋)或者c(OH-)的计算 ⑴中性溶液c(OH-)=c水(OH-)=c(H+)=c水(H+)=10-7 mol·L-1 ⑵酸溶液 酸溶液中，H+来源于酸的电离和水的电离，而OH-只来源于水的电离。 ⑶碱溶液 碱溶液中，OH-来源于碱的电离和水的电离，而H+只来源于水的电离。 ⑷盐溶液 考点01水的电离 1.关于水的说法，下列错误的是( ) A．水的电离方程式2H2OH3O++OH- B．纯水的pH可能为6 C．25℃时水中通入少量HCl，KW减小 D．水的电离∆H>0 【答案】C 【解析】A．水是弱电解质，电离方程式为：2H2O ⇌H3O++OH-，故A正确；B．水的电离是吸热反应，温度升高，水的离子积增大，如100℃时水的离子积常数为10-12，纯水的pH=6，故B正确；C．KW只受温度影响，温度不变，KW不变，故C错误；D．水的电离过程吸热，∆H>0，故D正确；故选C。 2．（24-25高二上·重庆九龙坡·期末）水利万物而不争，水蕴含着丰富的文化和科学内涵，探究水的行为有重要意义。下列说法错误的是 A．将水加热，Kw增大，pH减小，但仍呈中性 B．向水中加入少量金属钠，水的电离平衡正向移动，c(OH-)增大 C．向水中加入氨水，水的电离受到抑制，c(OH-)降低 D．相同温度下，pH相同的NaOH溶液和氨水，水的电离程度相同 【答案】C 【详解】A．水的电离为吸热过程，加热会促进电离，Kw增大，c(H+)升高因此pH减小，且始终满足c(OH-)=c(H+)，溶液仍呈中性，A不合题意； B．金属钠会与水电离出的H+反应，消耗H+使水的电离平衡正向移动，最终c(OH-)增大，B不合题意； C．氨水为弱碱，加入水中会电离出OH-，使c(OH-)升高，同时抑制水的电离，选项中c(OH-)降低的表述错误，C符合题意； D．碱溶液中的H+全部来自水的电离，相同温度下pH相同的NaOH溶液和氨水c(H+)相同，因此水的电离程度相同，D不合题意； 故答案为：C。 3．（24-25高二上·贵州铜仁·阶段检测）水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是 A．A点温度大于B点温度 B．在水中加入少量的盐可能抑制水的电离 C．B点pH=6，溶液为酸性 D．由水电离产生的的溶液中：Fe3+、Cl-、I-、可能共存 【答案】B 【详解】A．A点，B点，水的电离为吸热过程，越大对应温度越高，故B点温度大于A点，A错误； B．若向水中加入强酸的酸式盐如，其电离出使溶液中增大，水的电离平衡逆向移动，抑制水的电离，故加入少量盐可能抑制水的电离，B正确； C．B点，溶液呈中性，C错误； D．由水电离产生的的溶液中水的电离被抑制，溶液可能为酸性或碱性：碱性条件下与反应生成沉淀无法大量共存；酸性条件下、酸性环境中的均能与发生氧化还原反应，无法大量共存，故四种离子一定不能共存，D错误； 故答案选B。 4．25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4，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 【解析】分析三种物质可知②、③抑制水的电离，①不影响水的电离平衡，在②、③中H2SO4为二元强酸，产生的c(H＋)大于NaOH产生的c(OH－)，抑制程度更大，故顺序为①＞②＞③。 考点02 溶液的酸碱性 5．（24-25高二上·内蒙古赤峰·期中）下列关于溶液的酸碱性的说法正确的是 A．的溶液一定呈中性 B．中性溶液中一定有 C．在时，纯水的，因此显酸性 D．溶液呈中性 【答案】D 【详解】A．温度未知时，无法通过判断溶液酸碱性，如时的溶液呈碱性，A错误； B．只有常温（）下中性溶液的，温度改变时水的电离程度变化，中性溶液的会随之改变，B错误； C．时纯水中，尽管，但仍然呈中性，C错误； D．溶液酸碱性的根本判断依据是和的相对大小，当时溶液一定呈中性，D正确； 故选D。 6．（25-26高二上·陕西宝鸡·阶段检测）下列溶液一定显酸性的是 A．使无色酚酞变红的溶液 B．pH=6的溶液 C．c(H+)＞c(OH-)的溶液 D．与铝粉反应生成氢气的溶液 【答案】C 【详解】A．无色酚酞的变色范围为8.2~10.0，使无色酚酞变红的溶液pH＞8.2，溶液显碱性，A错误； B．未指明温度，无法根据判断和的相对大小，例如100℃时中性溶液，故该溶液不一定显酸性，B错误； C．溶液酸碱性的本质判断依据为与的相对大小，c(H+)＞c(OH-)的溶液一定显酸性，C正确； D．铝既能与非氧化性强酸反应生成氢气，也能与强碱溶液反应生成氢气，故该溶液可能为酸性也可能为碱性，D错误； 故选C。 7．（24-25高二上·四川绵阳·期末）下列有关水的电离与pH的说法正确的是 A．pH=7的溶液一定呈中性 B．煮沸纯水，c(H+)将增大，pH<7 C．盐酸抑制水的电离，醋酸促进水的电离 D．常温下，0.1mol/L醋酸的pH<1 【答案】B 【详解】A．只有常温下时，的溶液才呈中性，温度改变时发生变化，的溶液不一定呈中性，A错误； B．水的电离是吸热过程，煮沸纯水时温度升高，水的电离平衡正向移动，增大，根据可知，B正确； C．盐酸和醋酸都能电离出，使水的电离平衡逆向移动，二者均抑制水的电离，C错误； D．醋酸是弱酸，只能部分电离，常温下的醋酸溶液中，故，D错误； 故选B。 8．（24-25高二上·北京平谷·期末）室温下，某浓度醋酸溶液的pH为3。下列说法正确的是 A．此溶液中 B．此溶液中，由水电离出的 C．将此溶液加水稀释10倍，所得溶液 D．将此溶液与等体积的氨水反应，恰好完全中和 【答案】B 【详解】A．是一元弱酸，仅部分电离，室温下的醋酸溶液中，因此，A错误； B．醋酸溶液中全部由水电离产生，室温下，时，则，且水电离出的，因此由水电离出的，B正确； C．加水稀释会促进的电离，稀释10倍后大于原来的1/10，所得溶液介于3和4之间，不等于4，C错误； D．该醋酸溶液中，与等体积氨水反应时，过量，不能恰好完全中和，D错误； 故选B。 9．常温下，0.10mol·L−1盐酸溶液中c(Cl-)是水电离出的c(H+)的( ) A．13倍 B．10-13倍 C．1012倍 D．12倍 【答案】C 【解析】常温下，0.10mol·L−1盐酸溶液中c(Cl-)= c(H+)=0.10mol·L−1，水电离出的c(H+)= c(OH-)==10-13 mol·L−1，c(Cl-)是水电离出的c(H+)的倍=1012倍，故选C。 10．(1)某温度(t ℃)时，水的Kw＝1×10－12，则该温度____(填“>”“<”或“＝”)25 ℃，其理由是________________________________________________________________________。 (2)该温度下，c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1的溶液呈______(填“酸性”“碱性”或“中性”)；若该溶液中只存在NaOH溶质，则由H2O电离出来的c(OH－)＝________mol·L－1。 (3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平衡______移动。 (4)25 ℃时，0.1 mol·L－1的6种溶液，水电离出的c(H＋)由大到小的关系是___________________(填序号)。 ①盐酸　②H2SO4　③CH3COOH(Ka＝1.7×10－5)　④NH3·H2O(氨水)(Kb＝1.7×10－5)　⑤NaOH　⑥Ba(OH)2 (5)25 ℃时，pH＝4的盐酸中水的电离程度________(填“大于”“小于”或“等于”)pH＝10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。 【答案】(1)>　升温促进水的电离，Kw增大　(2)碱性　1×10－7　(3)向右　向右 　(4)③＝④＞①＝⑤＞②＝⑥　(5)等于 【解析】(1)升高温度，Kw增大，由于Kw＝1×10－12>1×10－14，因此温度大于25 ℃。 (2)该温度下，溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－5 mol·L－1，因为c(OH－)>c(H＋)，所以溶液呈碱性；NaOH溶液中由水电离出来的c(OH－)等于溶液中的c(H＋)，即为1×10－7 mol·L－1。 (3)Zn与稀硫酸反应过程中，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向左移动，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。 (4)25 ℃时，0.1 mol·L－1的盐酸中c(H＋)与0.1 mol·L－1 NaOH溶液中c(OH－)相等，故两溶液中水的电离程度相等。同理0.1 mol·L－1 H2SO4和0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等；0.1 mol·L－1 CH3COOH和0.1 mol·L－1氨水中水的电离程度相等，酸溶液中c(H＋)越大或碱溶液中c(OH－)越大，水电离出的c(H＋)就越小，故6种溶液中水电离出的c(H＋)由大到小的关系为③＝④＞①＝⑤＞②＝⑥。 (5)pH＝4的盐酸中，由水电离出的c(H＋)＝ mol·L－1＝10－10 mol·L－1，pH＝10的Ba(OH)2溶液中，由水电离出的c(H＋)＝10－10 mol·L－1(溶液中的H＋浓度)。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $