3.2.1 水的电离 讲义 -2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第三章　水溶液中的离子反应与平衡 第二节　水的电离和溶液的pH　第1课时　水的电离 学生版（课后核对·独立作答） 一、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析 通过纯水的导电性实验事实认识水是极弱的电解质，从微观粒子层面理解水的电离（H2O⇌H+＋OH−）；能依据水的离子积 Kw 计算酸、碱稀溶液中由水电离出的 c(H+)、c(OH−)。 2.变化观念与平衡思想 理解水的电离平衡的特征（动、等、定、变）；知道 Kw 只与温度有关，能分析升高温度、加入酸或碱对水的电离平衡的影响。 3.证据推理与模型认知 依据教材表3-1中不同温度下 Kw 的数据归纳“温度升高、Kw 增大”的规律；建立“溶液中 H+、OH− 与由水电离出的 H+、OH−”双来源分析模型。 4.科学探究与创新意识 通过对比不同温度下水的电离程度（Kw 数据）体会定量研究的意义；能设计简单方案验证温度对水的电离的影响。 5.科学态度与社会责任 通过 Kw 在血液酸碱平衡、锅炉给水处理等真实情境中的应用，体会水的电离与离子积理论在生产、生活和生命活动中的价值。 二、教学重点与难点 教学重点 水的电离平衡及其特征；水的离子积 Kw 的概念、影响因素；依据 Kw 计算酸、碱溶液中由水电离出的 c(H+) 或 c(OH−)。 教学难点 溶液中 c(H+)、c(OH−) 的“双来源”分析及由水电离出的离子浓度的计算；Kw 与温度的关系及溶液酸碱性判断的综合应用。 三、知识精讲与典例探究 知识点一　水的电离 方法梳理 1. 水的电离：精确的导电性实验表明，纯水绝大部分以 H2O 分子形式存在，但其中也存在着极少量的 H3O+ 和 OH−，说明水是极弱的电解质，能发生微弱的电离。水的电离方程式简写为 H2O⇌H+＋OH−，也可写为 2H2O⇌H3O+＋OH−。水的电离过程吸热。 2. 水的电离平衡的特征：动——电离与结合速率相等且均不为 0，是动态平衡；等——v(电离)＝v(结合)；定——平衡时 c(H+)、c(OH−) 保持不变；变——条件改变，电离平衡发生移动。 3. 25 ℃ 时，纯水中 c(H+)＝c(OH−)＝1×10−7 mol·L−1，水电离程度很小，1 L 水中仅约 1×10−7 mol 的水分子发生电离。 【例 1】判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）纯水几乎不导电，因此水是非电解质（　）； （2）水的电离方程式可简写为 H2O⇌H+＋OH−，也可写为 2H2O⇌H3O+＋OH−（　）； （3）25 ℃ 时纯水中 c(H+)·c(OH−)＝1×10−14（　）； （4）水的电离是吸热过程，升高温度促进水的电离（　）。 【变式 1】下列关于水的电离的说法正确的是（　） A．水是弱电解质，其电离需要通电才能进行 B．纯水中 c(H+) 大于 c(OH−)，溶液呈酸性 C．25 ℃ 时纯水中 c(H+)＝1×10−7 mol·L−1，溶液呈中性 D．水的电离方程式为 2H2O⇌H3O+＋OH−，说明水分子不能电离出 H+ 知识点二　水的离子积 Kw 方法梳理 1. 定义：水的电离达到平衡时，电离产物 H+ 与 OH− 浓度之积是一个常数，即 Kw＝c(H+)·c(OH−)，称为水的离子积常数，简称水的离子积。 2. 影响因素——只与温度有关：水的电离吸热，升高温度促进水的电离，Kw 增大，如图1所示（数据取自教材表3-1）。常温（25 ℃）下取 Kw＝1.0×10−14；100 ℃ 时 Kw≈5.45×10−13。 3. 适用范围：Kw 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液（酸、碱、盐溶液），即任何水溶液中 c(H+)·c(OH−)＝Kw（25 ℃ 时为 1×10−14）。 4. 由水电离出的 c(H+) 与 c(OH−) 一定相等：酸溶液中 c(OH−)＝Kw/c(H+) 全部来自水的电离；碱溶液中 c(H+)＝Kw/c(OH−) 全部来自水的电离，如图2所示。 图1　水的离子积随温度的变化 图2　酸、碱稀溶液中水的电离分析 【例 2】25 ℃ 时，0.01 mol·L−1 的盐酸中： （1）c(H+)＝____ mol·L−1，c(OH−)＝____ mol·L−1； （2）由水电离出的 c(H+)水＝____ mol·L−1，由水电离出的 c(OH−)水＝____ mol·L−1； （3）由水电离出的 c(H+)水 与 25 ℃ 纯水中由水电离出的 c(H+)（1×10−7 mol·L−1）相比____（填“大”“小”或“相等”）。 【变式 2】25 ℃ 时，0.05 mol·L−1 的 Ba(OH)2 溶液中： （1）c(OH−)＝____ mol·L−1，c(H+)＝____ mol·L−1； （2）由水电离出的 c(OH−)水＝____ mol·L−1。 【方法点拨】 任何水溶液中 Kw＝c(H+)·c(OH−) 均成立（25 ℃ 时取 1×10−14），纯水、酸、碱、盐的稀溶液都适用； 求由水电离出的离子浓度：“先求溶液中另一离子浓度，再代入 Kw”——酸溶液求 c(OH−)、碱溶液求 c(H+)，该浓度即由水电离出的浓度； 水电离出的 c(H+) 与 c(OH−) 始终相等，计算时不要遗漏这一隐含条件。 【易错警示】 温度不变则 Kw 不变：向纯水中加酸或加碱只是抑制水的电离，Kw 不变； 升高温度时 c(H+)、c(OH−) 同时增大，Kw 增大，但 c(H+) 仍等于 c(OH−)，溶液仍呈中性，不要误认为变酸； “溶液中 c(H+)”与“由水电离出的 c(H+)”含义不同：酸溶液中 c(H+) 绝大部分来自酸的电离，水电离出的很少。 【素养拓展·真实情境】 人体血液 pH 稳定在 7.35～7.45，主要依靠 H2CO3/HCO3− 缓冲体系：血液中增加少量强酸时，HCO3− 结合 H+ 生成 H2CO3，分解为 CO2 排出；增加少量强碱时平衡逆向移动消耗 OH−，从而维持 pH 基本不变，其定量基础正是水的电离与 Kw； 高压锅炉给水需严格控制杂质离子与 pH，水的纯度可通过测定其导电性和 Kw 来检验：纯水中离子浓度由 Kw 决定（25 ℃ 时 c(H+)＝c(OH−)＝1×10−7 mol·L−1）。 知识点三　外界条件对水的电离平衡的影响 方法梳理 1. 温度：升高温度，水的电离平衡正向移动（电离吸热），c(H+)、c(OH−) 同时增大，Kw 增大，但 c(H+)＝c(OH−)，溶液仍呈中性；降低温度，Kw 减小。 2. 加入酸（如盐酸）：c(H+) 增大，水的电离平衡逆向移动，c(OH−) 减小，Kw 不变（温度不变）。 3. 加入碱（如 NaOH 溶液）：c(OH−) 增大，水的电离平衡逆向移动，c(H+) 减小，Kw 不变。 4. 归纳：任何水溶液中，由水电离出的 c(H+) 与 c(OH−) 相等；Kw 只与温度有关，与溶液的酸碱性无关。 图3　外界条件对水的电离平衡的影响 【例 3】25 ℃ 时，对纯水分别采取下列措施，判断对水的电离平衡的影响并填表： 措施：①升高温度至 100 ℃　②加入少量盐酸　③加入少量 NaOH　④加入少量 NaHSO4 晶体（溶于水）。 措施 平衡移动方向 Kw c(H+) c(OH−) ① 升高温度 ② 加少量盐酸 ③ 加少量 NaOH ④ 加 NaHSO4 晶体 【变式 3】60 ℃ 时水的离子积 Kw＝1×10−13，下列说法正确的是（　） A．60 ℃ 的纯水中 c(H+)＞c(OH−)，溶液呈酸性 B．60 ℃ 的纯水中 c(H+)＝c(OH−)＝1×10−6·5 mol·L−1，溶液呈中性 C．60 ℃ 的纯水中 pH＝7 D．向 60 ℃ 的纯水中加入少量盐酸，Kw 减小 四、课堂练习　限时12分钟，检验当堂学习效果 【练习 1】下列关于水的电离和水的离子积的说法正确的是（　） A．水的电离需要通电才能发生 B．Kw 适用于纯水，不适用于酸、碱、盐溶液 C．25 ℃ 时，Kw＝c(H+)·c(OH−)＝1×10−14 D．升高温度，Kw 不变 【练习 2】25 ℃ 时，0.1 mol·L−1 的 NaOH 溶液中，由水电离出的 c(OH−) 为（　） A．1×10−13 mol·L−1 B．1×10−7 mol·L−1 C．1×10−14 mol·L−1 D．0.1 mol·L−1 【练习 3】（原创题）教材表3-1给出不同温度下水的离子积：20 ℃ 时 Kw＝0.687×10−14，40 ℃ 时 Kw＝2.87×10−14，90 ℃ 时 Kw＝37.1×10−14。据此判断，下列说法正确的是（　） A．水的电离是放热过程 B．由表中数据可知，20 ℃ 时纯水中 c(H+)＞c(OH−) C．40 ℃ 时纯水中 c(H+)≈1.7×10−7 mol·L−1 D．温度升高，纯水由中性变为酸性 【练习 4】（改编题）某温度下，纯水中 c(H+)＝2×10−7 mol·L−1。该温度下，0.01 mol·L−1 的盐酸中 c(OH−) 为（　） A．1×10−14 mol·L−1 B．4×10−12 mol·L−1 C．2×10−7 mol·L−1 D．1×10−12 mol·L−1 【练习 5】（原创题）25 ℃ 时，向纯水中加入少量 NaHSO4 固体（忽略体积变化），下列说法正确的是（　） A．水的电离平衡正向移动 B．Kw 增大 C．c(OH−) 减小，Kw 不变 D．由水电离出的 c(H+) 增大 五、课后作业　A组·基础巩固　B组·能力提升 A组　基础巩固 【作业 1】下列有关水的电离的说法不正确的是（　） A．水是极弱的电解质，能发生微弱的电离 B．水的电离方程式可写为 2H2O⇌H3O+＋OH− C．25 ℃ 时，纯水中 c(H+)＝c(OH−)＝1×10−7 mol·L−1 D．水的电离过程放热，升高温度 Kw 减小 【作业 2】25 ℃ 时，下列溶液中由水电离出的 c(H+) 最小的是（　） A．0.01 mol·L−1 的盐酸 B．0.01 mol·L−1 的 NaOH 溶液 C．0.01 mol·L−1 的 H2SO4 溶液 D．纯水 【作业 3】100 ℃ 时，Kw＝1×10−12。该温度下，下列说法正确的是（　） A．纯水中 c(H+)＞c(OH−)，呈酸性 B．纯水的 pH＝6，呈酸性 C．0.01 mol·L−1 的盐酸中 pH＝2 D．0.01 mol·L−1 的 NaOH 溶液中 c(H+)＝1×10−10 mol·L−1 【作业 4】25 ℃ 时，向水中加入少量冰醋酸（忽略体积变化），下列叙述正确的是（　） A．水的电离程度增大 B．c(OH−) 减小，Kw 不变 C．c(H+) 减小 D．由水电离出的 c(H+) 增大 B组　能力提升 【作业 5】（改编题）已知 25 ℃ 时 Kw＝1×10−14，某温度 t ℃ 时 Kw＝1×10−12，则 t____25（填“＞”“＜”或“＝”）；t ℃ 时，pH 为 3 的硫酸溶液中，由水电离出的 c(OH−)＝____ mol·L−1。 【作业 6】（2024·宁波高二月考）常温下，向纯水中加入少量下列物质，能促进水的电离、使 Kw 增大的是（　） A．加入少量盐酸 B．加入少量 NaOH 固体 C．将水加热至 80 ℃ D．加入少量 NaHSO4 固体 【作业 7】（原创题）25 ℃ 时，下列四种溶液中，由水电离出的 c(H+) 由大到小的顺序正确的是（　） ①pH＝2 的盐酸　②pH＝2 的醋酸　③pH＝12 的 NaOH 溶液　④pH＝12 的氨水 A．②＞①＞④＞③ B．③＞④＞①＞② C．①＝②＝③＝④ D．①＞②＞③＞④ 【作业 8】（原创题）t ℃ 时，某溶液中 c(H+)＝1×10−6 mol·L−1，c(OH−)＝1×10−6 mol·L−1。请回答： （1）t____25（填“＞”“＜”或“＝”），该溶液的酸碱性为____； （2）该温度下，0.1 mol·L−1 的盐酸中由水电离出的 c(H+) 为____ mol·L−1。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章　水溶液中的离子反应与平衡 第二节　水的电离和溶液的pH　第1课时　水的电离 教师版（含答案与解析） 一、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析 通过纯水的导电性实验事实认识水是极弱的电解质，从微观粒子层面理解水的电离（H2O⇌H+＋OH−）；能依据水的离子积 Kw 计算酸、碱稀溶液中由水电离出的 c(H+)、c(OH−)。 2.变化观念与平衡思想 理解水的电离平衡的特征（动、等、定、变）；知道 Kw 只与温度有关，能分析升高温度、加入酸或碱对水的电离平衡的影响。 3.证据推理与模型认知 依据教材表3-1中不同温度下 Kw 的数据归纳“温度升高、Kw 增大”的规律；建立“溶液中 H+、OH− 与由水电离出的 H+、OH−”双来源分析模型。 4.科学探究与创新意识 通过对比不同温度下水的电离程度（Kw 数据）体会定量研究的意义；能设计简单方案验证温度对水的电离的影响。 5.科学态度与社会责任 通过 Kw 在血液酸碱平衡、锅炉给水处理等真实情境中的应用，体会水的电离与离子积理论在生产、生活和生命活动中的价值。 二、教学重点与难点 教学重点 水的电离平衡及其特征；水的离子积 Kw 的概念、影响因素；依据 Kw 计算酸、碱溶液中由水电离出的 c(H+) 或 c(OH−)。 教学难点 溶液中 c(H+)、c(OH−) 的“双来源”分析及由水电离出的离子浓度的计算；Kw 与温度的关系及溶液酸碱性判断的综合应用。 三、知识精讲与典例探究 知识点一　水的电离 方法梳理 1. 水的电离：精确的导电性实验表明，纯水绝大部分以 H2O 分子形式存在，但其中也存在着极少量的 H3O+ 和 OH−，说明水是极弱的电解质，能发生微弱的电离。水的电离方程式简写为 H2O⇌H+＋OH−，也可写为 2H2O⇌H3O+＋OH−。水的电离过程吸热。 2. 水的电离平衡的特征：动——电离与结合速率相等且均不为 0，是动态平衡；等——v(电离)＝v(结合)；定——平衡时 c(H+)、c(OH−) 保持不变；变——条件改变，电离平衡发生移动。 3. 25 ℃ 时，纯水中 c(H+)＝c(OH−)＝1×10−7 mol·L−1，水电离程度很小，1 L 水中仅约 1×10−7 mol 的水分子发生电离。 【例 1】判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）纯水几乎不导电，因此水是非电解质（　）； （2）水的电离方程式可简写为 H2O⇌H+＋OH−，也可写为 2H2O⇌H3O+＋OH−（　）； （3）25 ℃ 时纯水中 c(H+)·c(OH−)＝1×10−14（　）； （4）水的电离是吸热过程，升高温度促进水的电离（　）。 【答案】（1）×　（2）√　（3）√　（4）√ 【解析】（1）纯水中存在极少量的 H+ 和 OH−，水能微弱电离，是极弱的电解质，错误；（2）水的电离方程式两种写法均正确；（3）25 ℃ 时 Kw＝c(H+)·c(OH−)＝1×10−14，正确；（4）水的电离吸热，升高温度平衡正向移动，电离程度增大，正确。 【变式 1】下列关于水的电离的说法正确的是（　） A．水是弱电解质，其电离需要通电才能进行 B．纯水中 c(H+) 大于 c(OH−)，溶液呈酸性 C．25 ℃ 时纯水中 c(H+)＝1×10−7 mol·L−1，溶液呈中性 D．水的电离方程式为 2H2O⇌H3O+＋OH−，说明水分子不能电离出 H+ 【答案】C 【解析】水的电离是自发的，不需要通电，A 项错误；纯水中 c(H+)＝c(OH−)，呈中性，B 项错误；25 ℃ 时纯水中 c(H+)＝c(OH−)＝1×10−7 mol·L−1，呈中性，C 项正确；H2O⇌H+＋OH− 与 2H2O⇌H3O+＋OH− 是同一电离过程的不同写法，H3O+ 即水合氢离子，D 项错误。 知识点二　水的离子积 Kw 方法梳理 1. 定义：水的电离达到平衡时，电离产物 H+ 与 OH− 浓度之积是一个常数，即 Kw＝c(H+)·c(OH−)，称为水的离子积常数，简称水的离子积。 2. 影响因素——只与温度有关：水的电离吸热，升高温度促进水的电离，Kw 增大，如图1所示（数据取自教材表3-1）。常温（25 ℃）下取 Kw＝1.0×10−14；100 ℃ 时 Kw≈5.45×10−13。 3. 适用范围：Kw 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液（酸、碱、盐溶液），即任何水溶液中 c(H+)·c(OH−)＝Kw（25 ℃ 时为 1×10−14）。 4. 由水电离出的 c(H+) 与 c(OH−) 一定相等：酸溶液中 c(OH−)＝Kw/c(H+) 全部来自水的电离；碱溶液中 c(H+)＝Kw/c(OH−) 全部来自水的电离，如图2所示。 图1　水的离子积随温度的变化 图2　酸、碱稀溶液中水的电离分析 【例 2】25 ℃ 时，0.01 mol·L−1 的盐酸中： （1）c(H+)＝____ mol·L−1，c(OH−)＝____ mol·L−1； （2）由水电离出的 c(H+)水＝____ mol·L−1，由水电离出的 c(OH−)水＝____ mol·L−1； （3）由水电离出的 c(H+)水 与 25 ℃ 纯水中由水电离出的 c(H+)（1×10−7 mol·L−1）相比____（填“大”“小”或“相等”）。 【答案】（1）0.01　1×10−12　（2）1×10−12　1×10−12　（3）小 【解析】盐酸完全电离，c(H+)＝c(HCl)＝0.01 mol·L−1。由 Kw＝c(H+)·c(OH−)＝1×10−14 得 c(OH−)＝1×10−14/0.01＝1×10−12 mol·L−1；溶液中 OH− 全部来自水的电离，故 c(OH−)水＝1×10−12 mol·L−1；水电离出的 H+ 与 OH− 浓度相等，c(H+)水＝1×10−12 mol·L−1。酸抑制水的电离，故与纯水相比 c(H+)水 减小。 【变式 2】25 ℃ 时，0.05 mol·L−1 的 Ba(OH)2 溶液中： （1）c(OH−)＝____ mol·L−1，c(H+)＝____ mol·L−1； （2）由水电离出的 c(OH−)水＝____ mol·L−1。 【答案】（1）0.1　1×10−13　（2）1×10−13 【解析】Ba(OH)2 完全电离：Ba(OH)2＝Ba2+＋2OH−，c(OH−)＝2c(Ba(OH)2)＝0.1 mol·L−1。由 Kw 得 c(H+)＝1×10−14/0.1＝1×10−13 mol·L−1；溶液中 H+ 全部来自水的电离，且水电离出的 c(H+)水＝c(OH−)水，故 c(OH−)水＝1×10−13 mol·L−1。 【方法点拨】 任何水溶液中 Kw＝c(H+)·c(OH−) 均成立（25 ℃ 时取 1×10−14），纯水、酸、碱、盐的稀溶液都适用； 求由水电离出的离子浓度：“先求溶液中另一离子浓度，再代入 Kw”——酸溶液求 c(OH−)、碱溶液求 c(H+)，该浓度即由水电离出的浓度； 水电离出的 c(H+) 与 c(OH−) 始终相等，计算时不要遗漏这一隐含条件。 【易错警示】 温度不变则 Kw 不变：向纯水中加酸或加碱只是抑制水的电离，Kw 不变； 升高温度时 c(H+)、c(OH−) 同时增大，Kw 增大，但 c(H+) 仍等于 c(OH−)，溶液仍呈中性，不要误认为变酸； “溶液中 c(H+)”与“由水电离出的 c(H+)”含义不同：酸溶液中 c(H+) 绝大部分来自酸的电离，水电离出的很少。 【素养拓展·真实情境】 人体血液 pH 稳定在 7.35～7.45，主要依靠 H2CO3/HCO3− 缓冲体系：血液中增加少量强酸时，HCO3− 结合 H+ 生成 H2CO3，分解为 CO2 排出；增加少量强碱时平衡逆向移动消耗 OH−，从而维持 pH 基本不变，其定量基础正是水的电离与 Kw； 高压锅炉给水需严格控制杂质离子与 pH，水的纯度可通过测定其导电性和 Kw 来检验：纯水中离子浓度由 Kw 决定（25 ℃ 时 c(H+)＝c(OH−)＝1×10−7 mol·L−1）。 【教学提示】 例2、变式2 应让学生按“判断溶液类型→求另一离子浓度→再求由水电离出的离子浓度”的步骤规范书写； 结合图1 强调“Kw 只随温度变化”，帮助学生纠正“加水稀释会使 Kw 改变”的错误认识。 知识点三　外界条件对水的电离平衡的影响 方法梳理 1. 温度：升高温度，水的电离平衡正向移动（电离吸热），c(H+)、c(OH−) 同时增大，Kw 增大，但 c(H+)＝c(OH−)，溶液仍呈中性；降低温度，Kw 减小。 2. 加入酸（如盐酸）：c(H+) 增大，水的电离平衡逆向移动，c(OH−) 减小，Kw 不变（温度不变）。 3. 加入碱（如 NaOH 溶液）：c(OH−) 增大，水的电离平衡逆向移动，c(H+) 减小，Kw 不变。 4. 归纳：任何水溶液中，由水电离出的 c(H+) 与 c(OH−) 相等；Kw 只与温度有关，与溶液的酸碱性无关。 图3　外界条件对水的电离平衡的影响 【例 3】25 ℃ 时，对纯水分别采取下列措施，判断对水的电离平衡的影响并填表： 措施：①升高温度至 100 ℃　②加入少量盐酸　③加入少量 NaOH　④加入少量 NaHSO4 晶体（溶于水）。 措施 平衡移动方向 Kw c(H+) c(OH−) ① 升高温度 ② 加少量盐酸 ③ 加少量 NaOH ④ 加 NaHSO4 晶体 【答案】①正向　增大　增大　增大　②逆向　不变　增大　减小　③逆向　不变　减小　增大　④逆向　不变　增大　减小 【解析】升高温度促进水的电离，Kw 增大，c(H+)、c(OH−) 均增大；加盐酸、加 NaOH、加 NaHSO4（电离出 H+）均使 c(H+) 或 c(OH−) 增大，抑制水的电离，平衡逆向移动，温度不变 Kw 不变。 【变式 3】60 ℃ 时水的离子积 Kw＝1×10−13，下列说法正确的是（　） A．60 ℃ 的纯水中 c(H+)＞c(OH−)，溶液呈酸性 B．60 ℃ 的纯水中 c(H+)＝c(OH−)＝1×10−6·5 mol·L−1，溶液呈中性 C．60 ℃ 的纯水中 pH＝7 D．向 60 ℃ 的纯水中加入少量盐酸，Kw 减小 【答案】B 【解析】纯水中 c(H+)＝c(OH−)，溶液呈中性，A 项错误；60 ℃ 时 Kw＝1×10−13，c(H+)＝c(OH−)＝√(1×10−13)≈1×10−6·5 mol·L−1，B 项正确；此时 pH＝6.5＜7，故不能再用 pH＝7 判断中性，C 项错误；Kw 只与温度有关，加盐酸温度不变 Kw 不变，D 项错误。 四、课堂练习　限时12分钟，检验当堂学习效果 【练习 1】下列关于水的电离和水的离子积的说法正确的是（　） A．水的电离需要通电才能发生 B．Kw 适用于纯水，不适用于酸、碱、盐溶液 C．25 ℃ 时，Kw＝c(H+)·c(OH−)＝1×10−14 D．升高温度，Kw 不变 【答案】C 【解析】水的电离是自发的，A 项错误；Kw 对纯水及稀的电解质溶液都适用，B 项错误；25 ℃ 时 Kw＝1×10−14，C 项正确；水的电离吸热，升高温度 Kw 增大，D 项错误。 【练习 2】25 ℃ 时，0.1 mol·L−1 的 NaOH 溶液中，由水电离出的 c(OH−) 为（　） A．1×10−13 mol·L−1 B．1×10−7 mol·L−1 C．1×10−14 mol·L−1 D．0.1 mol·L−1 【答案】A 【解析】NaOH 完全电离，c(OH−)＝0.1 mol·L−1，c(H+)＝Kw/c(OH−)＝1×10−13 mol·L−1。溶液中 H+ 全部来自水的电离，水电离出的 c(H+)水＝c(OH−)水，故由水电离出的 c(OH−)＝1×10−13 mol·L−1。 【练习 3】（原创题）教材表3-1给出不同温度下水的离子积：20 ℃ 时 Kw＝0.687×10−14，40 ℃ 时 Kw＝2.87×10−14，90 ℃ 时 Kw＝37.1×10−14。据此判断，下列说法正确的是（　） A．水的电离是放热过程 B．由表中数据可知，20 ℃ 时纯水中 c(H+)＞c(OH−) C．40 ℃ 时纯水中 c(H+)≈1.7×10−7 mol·L−1 D．温度升高，纯水由中性变为酸性 【答案】C 【解析】温度升高 Kw 增大，说明升温促进水的电离，水的电离吸热，A 项错误；任何温度下纯水中 c(H+)＝c(OH−)，B、D 项错误；40 ℃ 时 c(H+)＝√Kw＝√(2.87×10−14)≈1.7×10−7 mol·L−1，C 项正确。 【练习 4】（改编题）某温度下，纯水中 c(H+)＝2×10−7 mol·L−1。该温度下，0.01 mol·L−1 的盐酸中 c(OH−) 为（　） A．1×10−14 mol·L−1 B．4×10−12 mol·L−1 C．2×10−7 mol·L−1 D．1×10−12 mol·L−1 【答案】B 【解析】纯水中 c(H+)＝c(OH−)＝2×10−7 mol·L−1，该温度下 Kw＝c(H+)·c(OH−)＝4×10−14。盐酸中 c(H+)＝0.01 mol·L−1，c(OH−)＝Kw/c(H+)＝4×10−14/0.01＝4×10−12 mol·L−1。 【练习 5】（原创题）25 ℃ 时，向纯水中加入少量 NaHSO4 固体（忽略体积变化），下列说法正确的是（　） A．水的电离平衡正向移动 B．Kw 增大 C．c(OH−) 减小，Kw 不变 D．由水电离出的 c(H+) 增大 【答案】C 【解析】NaHSO4 溶于水完全电离：NaHSO4＝Na+＋H+＋SO42−，c(H+) 增大，抑制水的电离，平衡逆向移动，A 项错误；温度不变 Kw 不变，B 项错误；c(H+) 增大、c(OH−) 减小，由水电离出的 c(H+) 减小，C 项正确、D 项错误。 五、课后作业　A组·基础巩固　B组·能力提升 A组　基础巩固 【作业 1】下列有关水的电离的说法不正确的是（　） A．水是极弱的电解质，能发生微弱的电离 B．水的电离方程式可写为 2H2O⇌H3O+＋OH− C．25 ℃ 时，纯水中 c(H+)＝c(OH−)＝1×10−7 mol·L−1 D．水的电离过程放热，升高温度 Kw 减小 【答案】D 【解析】水的电离吸热，升高温度促进水的电离，Kw 增大，D 项说法错误，符合题意；A、B、C 项均正确。 【作业 2】25 ℃ 时，下列溶液中由水电离出的 c(H+) 最小的是（　） A．0.01 mol·L−1 的盐酸 B．0.01 mol·L−1 的 NaOH 溶液 C．0.01 mol·L−1 的 H2SO4 溶液 D．纯水 【答案】C 【解析】酸、碱均抑制水的电离，c(H+) 或 c(OH−) 越大，水电离出的 c(H+) 越小。C 项中 c(H+)＝0.02 mol·L−1，由水电离出的 c(H+)＝Kw/c(H+)＝5×10−13 mol·L−1，比 A（1×10−12）、B（1×10−12）、D（1×10−7）都小。 【作业 3】100 ℃ 时，Kw＝1×10−12。该温度下，下列说法正确的是（　） A．纯水中 c(H+)＞c(OH−)，呈酸性 B．纯水的 pH＝6，呈酸性 C．0.01 mol·L−1 的盐酸中 pH＝2 D．0.01 mol·L−1 的 NaOH 溶液中 c(H+)＝1×10−10 mol·L−1 【答案】C 【解析】纯水中 c(H+)＝c(OH−)，呈中性，A 项错误；pH＝6 但 c(H+)＝c(OH−)，仍呈中性，B 项错误；盐酸完全电离，c(H+)＝0.01 mol·L−1，pH＝-lg 0.01＝2，C 项正确；NaOH 溶液中 c(OH−)＝0.01 mol·L−1，c(H+)＝Kw/c(OH−)＝1×10−10/0.01＝1×10−8 mol·L−1，D 项错误。 【作业 4】25 ℃ 时，向水中加入少量冰醋酸（忽略体积变化），下列叙述正确的是（　） A．水的电离程度增大 B．c(OH−) 减小，Kw 不变 C．c(H+) 减小 D．由水电离出的 c(H+) 增大 【答案】B 【解析】冰醋酸电离出 H+，c(H+) 增大，抑制水的电离，水的电离程度减小，由水电离出的 c(H+) 减小，A、D 项错误；温度不变 Kw 不变，c(OH−)＝Kw/c(H+) 减小，B 项正确、C 项错误。 B组　能力提升 【作业 5】（改编题）已知 25 ℃ 时 Kw＝1×10−14，某温度 t ℃ 时 Kw＝1×10−12，则 t____25（填“＞”“＜”或“＝”）；t ℃ 时，pH 为 3 的硫酸溶液中，由水电离出的 c(OH−)＝____ mol·L−1。 【答案】＞　1×10−9 【解析】Kw 随温度升高而增大，t ℃ 时 Kw＝1×10−12＞25 ℃ 时的 1×10−14，故 t＞25。硫酸溶液中 c(H+)＝1×10−3 mol·L−1，c(OH−)＝Kw/c(H+)＝1×10−12/1×10−3＝1×10−9 mol·L−1，该浓度即由水电离出的 c(OH−)。 【作业 6】（2024·宁波高二月考）常温下，向纯水中加入少量下列物质，能促进水的电离、使 Kw 增大的是（　） A．加入少量盐酸 B．加入少量 NaOH 固体 C．将水加热至 80 ℃ D．加入少量 NaHSO4 固体 【答案】C 【解析】加酸、加碱均抑制水的电离且 Kw 不变，A、B、D 项不符合；水的电离吸热，加热促进水的电离、Kw 增大，C 项符合。 【作业 7】（原创题）25 ℃ 时，下列四种溶液中，由水电离出的 c(H+) 由大到小的顺序正确的是（　） ①pH＝2 的盐酸　②pH＝2 的醋酸　③pH＝12 的 NaOH 溶液　④pH＝12 的氨水 A．②＞①＞④＞③ B．③＞④＞①＞② C．①＝②＝③＝④ D．①＞②＞③＞④ 【答案】C 【解析】酸、碱溶液中由水电离出的 c(H+) 等于溶液中 c(OH−)（酸溶液）或 c(H+)（碱溶液）：①、②中 c(H+)＝1×10−2 mol·L−1，由水电离出的 c(H+)＝Kw/c(H+)＝1×10−12 mol·L−1；③、④中 c(OH−)＝1×10−2 mol·L−1，由水电离出的 c(H+)＝Kw/c(OH−)＝1×10−12 mol·L−1。四种溶液由水电离出的 c(H+) 相等，故选 C。 【作业 8】（原创题）t ℃ 时，某溶液中 c(H+)＝1×10−6 mol·L−1，c(OH−)＝1×10−6 mol·L−1。请回答： （1）t____25（填“＞”“＜”或“＝”），该溶液的酸碱性为____； （2）该温度下，0.1 mol·L−1 的盐酸中由水电离出的 c(H+) 为____ mol·L−1。 【答案】（1）＞　中性　（2）1×10−11 【解析】（1）Kw＝c(H+)·c(OH−)＝1×10−12＞1×10−14，故 t＞25；溶液中 c(H+)＝c(OH−)，呈中性。（2）盐酸中 c(H+)＝0.1 mol·L−1，c(OH−)＝Kw/c(H+)＝1×10−12/0.1＝1×10−11 mol·L−1，由水电离出的 c(H+) 等于 c(OH−)，为 1×10−11 mol·L−1。 学科网（北京）股份有限公司 $