3.1.3水的电离平衡 学案（含答案）新苏教版选择性必修一

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1、第三课时 水的电离平衡明课程标准扣核心素养1.认识水的电离。2.了解水的离子积常数，并能应用水的离子积常数进行相关计算。变化观念与平衡思想：认识水的电离存在电离平衡，理解水的电离平衡的影响因素，会分析水的电离平衡的移动。了解水的离子积常数，并能用其进行相关计算。 实验表明，水是一种极弱的电解质。水分子之间相互作用，按下图方式发生电离：问题探讨1水的电离方程式可简写为什么？并写出水的电离平衡常数表达式。提示：H2OHOH；K。2水的离子积常数是如何推导的？提示：在一定温度下，纯水和稀溶液中c(H2O)可视为一定值，则有KwKc(H2O)c(H)c(OH)。3已知在25 ，水的离子积常数Kw1.0

2、1014，0.1 molL1盐酸中水电离出的c(H)是多少？将盐酸换为NaOH溶液，又该如何计算？提示：稀的强酸中，H主要来源于强酸的电离，而OH则全部来自于水的电离；稀的强碱中，OH主要来源于强碱的电离，而H则全部来自于水的电离。0.1 molL1盐酸中，水电离出的c(H)11013 molL1。换为NaOH溶液，则水电离出的c(H)11013 molL1。4温度越高，水的离子积常数越大，为什么？提示：水的电离是吸热过程，升高温度，有利于平衡正向移动，故Kw增大。1水的离子积常数(1)含义：在一定温度下，纯水和稀溶液中的c(H2O)可视为一定值，因此有：KwKc(H2O)c(H)c(OH)，

3、Kw称为水的离子积常数，简称水的离子积。(2)表达式与数值：表达式Kwc(H)c(OH)，室温时，Kw1.01014。(3)影响因素：Kw只受温度影响，由于水的电离是吸热过程，故温度升高，Kw增大。2水电离出的c(H)和c(OH)的计算(25 时)(1)中性溶液：c(H)c(OH)1.0107 molL1。(2)溶质为酸的溶液：H来源于酸的电离和水的电离，而OH只来源于水的电离。如计算0.01 molL1盐酸中由水电离出的c(H)，方法是先求出溶液中的c(OH)1012 molL1，则由水电离出的c(H)c(OH)1012 molL1。即：c(OH)H2Oc(H)H2Oc(OH)。(3)溶质为

4、碱的溶液：OH来源于碱的电离和水的电离，而H只来源于水的电离。如计算0.01 molL1 NaOH溶液中由水电离出的c(OH)，方法是先求出溶液中c(H)1012 molL1，则由水电离出的c(OH)c(H)1012 molL1。即：c(H)H2Oc(OH)H2Oc(H)。名师点拨(1)Kw揭示了任何溶液中均存在水的电离平衡，H与OH共存，只是相对含量不同。(2)Kwc(H)c(OH)不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。Kw不随溶液中c(H)和c(OH)的改变而改变。(3)在Kwc(H)c(OH)表达式中，c(H)、c(OH)均分别表示整个溶液中H、OH的物质的量

5、浓度。在不同溶液中，c(H)、c(OH)可能不同，但任何溶液中由水电离产生的c(H)、c(OH)总是相等的。1下列说法正确的是()A水的电离方程式为H2O=HOHB升高温度，水的电离程度增大CNaOH溶液中不存在HDHCl溶液中不存在OH解析：选B水是弱电解质，只有少部分电离，应用“”表示，故A项错误；水的电离是吸热过程，所以升高温度，水的电离程度增大，故B项正确；在NaOH溶液中，c(OH)c(H)，在HCl溶液中，c(OH)”“11014，因此该温度大于25 。(2)该温度下该溶液中c(OH) molL11105 molL1，因为c(OH)c(H)，所以溶液呈碱性；NaOH溶液中由水电离出

6、来的c(OH)等于溶液中的c(H)，即为1107 molL1。答案：(1)升温促进水电离，Kw增大(2)碱性1107 在水的电离平衡中，c(H)和c(OH)的关系如图所示：H2OHOH问题探讨1水由25 升到100 ，水中c(H)、c(OH)均增大，为什么？提示：水的电离是吸热过程，温度升高，平衡正向移动。225 时，若向溶液中滴加盐酸，水的电离平衡如何移动，在图像上怎样体现？提示：外加酸(或碱)会抑制水的电离，平衡逆向移动，图像过A点沿曲线向下(或向上)移动。1外界条件对水的电离平衡的影响影响因素水的电离平衡移动H2OHOH影响结果方向原因Kwc(H) 变化c(OH) 变化c(H)与c(OH

7、)的关系温度升温右移水的电离过程吸热增大增大增大c(H)c(OH)降温左移减小减小减小c(H)c(OH)外加酸、碱加酸左移增大c(H)不变增大减小c(H)c(OH)加碱左移增大c(OH)不变减小增大c(H)c(OH)外加活泼金属右移金属消耗水电离出的H不变减小增大c(H)7)，说明水的电离受到了抑制，溶液可显酸性，也可显碱性。1水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是()A4 时，纯水中c(H)107 molL1B升高温度，纯水中的c(H)增大，c(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，可抑制水的电离，使水的离子积减小解析：选C水的电离是吸热过程，常温下纯水

8、中c(H)107 molL1，A错误；升高温度促进水的电离，氢离子和氢氧根离子浓度均增大，B错误；水在常温下电离出氢离子和氢氧根离子的浓度为107 molL1，纯水中主要以水分子形式存在，C正确；向水中加入酸或碱，可抑制水的电离，但水的离子积只随温度的变化而变化，D错误。2下列措施能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H)c(OH)的是()A向纯水中投入少量Na2O2B将水加热煮沸C向水中通入CO2D向水中加入NaCl解析：选C生成NaOH，溶液中c(OH)c(H)；加热可促进水的电离，但c(H)c(OH)；CO2可与水反应生成H2CO3，H2CO3可抑制水的电离，但H2CO3电离产生氢离子使溶

9、液中c(H)c(OH)；NaCl对水的电离无影响。 一定温度下，水溶液中H和OH的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是()A升高温度，可能引起由c向b的变化B该温度下，水的离子积常数为1.01013C该温度下，加入稀盐酸可能引起由b向a的变化D该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化提示：升高温度促进水的电离，c(H)和c(OH)都增大，A错误；该温度下Kwc(OH)c(H)11014，B错误；加入HCl，溶液中c(H)增大，c(OH)减小，C正确；稀释时，若c(OH)减小，则c(H)应变大，不可能由c向d变化，D错误。1如图表示水中c(H)和c(OH)的关系，下列判断错误的是()A两条曲线上任

10、意点均有c(H)c(OH)KwBM区域内任意点均有c(H)c(OH)C图中T1T2DXZ线上任意点均有pH7解析：选D由图像知，两曲线上的任意点均是平衡点，且温度一定，所以其水的离子积是一个常数，A正确；由图像可知，XZ线上任意点均有c(H)c(OH)，而M区域在XZ线上面，故M区域内任意点均有c(H)c(OH)，B正确；水的电离是吸热过程，升温促进水的电离，c(H)、c(OH)及Kw都增大，所以T1T2，C正确；X曲线在25 时，c(H)107 molL1，pH7，而Z曲线温度高于25 ，其pHADbAB线上任意点的溶液均显中性cB点溶液的pH6，显酸性d图中温度T1T2(3)T2时，若向溶

11、液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？_。(4)T2时，若盐酸中c(H)5104 molL1，则由水电离产生的c(H)_。答案：(1)1.01012水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大(2)b(3)否，加入盐酸，c(H)c(OH)，所以体系不可能处于B点位置(4)2109 molL1分级训练课课过关_1下列说法正确的是()Ac(H)的溶液一定呈中性B将水加热，Kw增大，pH不变，仍呈中性C向水中加入少量碳酸氢钠固体，溶液中c(H)增大，Kw不变D向0.1 molL1醋酸溶液中加水，溶液中水电离产生的c(H)将减小解析：选AKwc(H)c(OH)，若c(H)，说明

12、c(H)c(OH)，所以溶液一定呈中性，A正确；水的电离为吸热过程，加热促进水的电离，Kw增大，c(H)增大，则pH减小，但仍呈中性，B错误；碳酸氢钠溶于水使溶液显碱性，溶液中c(OH)增大，c(H)减小，Kw不变，C错误；向0.1 molL1醋酸溶液中加水，c(H)减小，Kwc(H)c水(OH)，c水(OH)增大，c水(OH)c水(H)，则溶液中水电离产生的c(H)增大，D错误。2一定温度下，向蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法错误的是()Ac(H)c(OH)不变 BpH减小Cc(OH)减小 D水电离出的c(H)增大解析：选D无论溶液呈酸性、中性还是碱性，只要温度不变，溶液中c(H)与c(OH)的乘积就不变，A项正确；加入少量盐酸，溶液呈酸性，c(H)增大，pH减小，B项正确；加酸抑制水的电离，使水电离出的c(OH)和c(H)都减小，C项正确，D项错误。 3某温度下，纯水中c(H)2.0107 molL1，则此时c(OH)_，保持温度不变，向水中逐滴滴入盐酸，使c(H)5.0 molL1，则此时溶液中 c(OH)_。解析：纯水中c(H)c(OH)，据此先求出c(OH)2.0107 molL1，再确定此温度下Kw4.01014。根据“温度不变，Kw不变”，则滴入盐酸后，溶液中c(OH) molL18.01015 molL1。答案：2.0107 molL18.01015 molL1