水的電離（教師版）人教2019選擇性必修1 高二化學(xué) 精講專練 學(xué)案

第16第16講水的電離知識導(dǎo)航知識導(dǎo)航課前引入弱電解質(zhì)包括哪些？弱電解質(zhì)包括哪些？弱電解質(zhì)均存在電離平衡，那水的電離是怎樣的？知識精講知識精講一、水的電離電離方程式：?，簡寫為?。二、水的離子積1．表達(dá)式：Kw=c(H+)·c(OH-)2．影響因素（3）若以c(H+)、c(OH-)為橫、縱坐標(biāo)，畫出的圖像如下：三、水的電離平衡的影響因素水的電離方程式為：??水的電離程度通入HCl(g)通入氨氣(s)加入NaHSO4(s)【答案】?水的電離程度通入HCl(g)通入氨氣(s)加入NaHSO4(s)總結(jié)歸納——水的電離平衡的影響因素1.1.溫度升高，促進(jìn)水的電離，Kw增大；2.酸、堿抑制水的電離，Kw不變；3.外加能與H+、OH-反應(yīng)的物質(zhì)，會促進(jìn)水的電離，Kw不變。對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練題型一：水的電離【例1】下列有關(guān)“水”的說法正確的是A．水是強(qiáng)電解質(zhì)B．氫氧兩種元素只能組成水C．水的電子式可表示為：D．水的電離方程式可表示為：【答案】D【詳解】A．水是弱電解質(zhì)，故A錯誤；B．氫氧兩種元素能組成水、過氧化氫，故B錯誤；C．水是共價化合物，電子式可表示為，故C錯誤；D．水是弱電解質(zhì)，電離方程式可表示為，故D正確；選D。題型二：水的離子積【變2-1】與純水的電離相似，液氨中也存在著微弱的電離：，的平衡濃度為，下列說法正確的是（）A．在此溫度下液氨的離子積為B．在液氨中放入金屬鈉，可生成C．恒溫下，在液氨中加入，可使液氨的離子積減小D．降溫可使液氨的電離平衡逆向移動，且【答案】B【詳解】A．由電離方程式知，與的平衡濃度相等，都為，根據(jù)水的離子積可知，液氨的離子積，故A錯誤；B．由鈉與水反應(yīng)可推知，鈉與液氨的反應(yīng)為：，故B正確；C．雖然加入可使液氨的電離平衡逆向移動，但由水的離子積可知，液氨的離子積大小只與溫度有關(guān)，與離子濃度無關(guān)，液氨的離子積不變，故C錯誤；D．因?yàn)殡婋x過程是吸熱過程，所以降溫使平衡逆向移動，、均減小，但，故D錯誤；故選B。題型三：由水電離出的H+/OH-【例3】常溫下，0.1mol·L-1的NaOH溶液中由水電離出的OH-的物質(zhì)的量濃度為A．0.1mol·L-1 B．1.0×10-13mol·L-1C．1.0×10-7mol·L-1 D．無法確定【答案】B【詳解】NaOH為強(qiáng)堿，在水溶液中完全電離為Na＋和OH-，水電離出的OH-很少，可以忽略不計(jì)，所以0.1mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1，則由水電離出的c水(OH-)=c水(H＋)=mol·L-1=1.0×10-13mol·L-1。。答案選B?！咀?-1】室溫下，在由水電離產(chǎn)生的H+濃度為1×10-13mol·L-1的溶液中，一定能大量共存的離子組是①K+、Cl-、NO、S2-②K+、Fe2+、I-、SO③Na+、Cl-、NO、SO④Na+、Ca2+、Cl-、HCO⑤K+、Ba2+、Cl-、NOA．③⑤ B．①③⑤ C．①③ D．②④⑤【答案】A【分析】室溫下，由水電離產(chǎn)生的H+濃度為1×10-13mol·L-1的溶液中，水的電離受到抑制，該溶液為酸或堿溶液?！驹斀狻竣僭谒嵝匀芤褐?，H+、NO、S2-之間能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，故①不選；②在堿性溶液中，F(xiàn)e2+與氫氧根離子能夠反應(yīng)生成沉淀，不能大量共存，故②不選；③無論酸或堿溶液中，該組離子之間都不反應(yīng)，能大量共存，故③選；④HCO既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，一定不能大量共存，故④不選；⑤無論酸或堿溶液中，該組離子之間都不反應(yīng)，能大量共存，故⑤選；一定能大量共存的離子組是③⑤，故選A。題型四：水的電離平衡【變5】水存在電離平衡：H2OH++OH-，常溫下，Kw的數(shù)值為1×10-14.下列說法不正確的是A．常溫下，水電離出的c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1B．向水中加入NaCl，H+與Cl-結(jié)合生成HCl，使水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動C．向水中加入HCl或者NaOH，水的電離平衡都向逆反應(yīng)方向移動D．改變溫度，Kw也會發(fā)生改變【答案】B【詳解】A．因?yàn)镠2OH++OH-，Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14，所以c(H+)=c(OH-)===1×10-7mol·L-1，故A正確；B．向水中加入NaCl，由于Na+與水電離出的OH-或Cl-與水電離出的H+均不形成弱電解質(zhì)，不會破壞水的電離平衡，故B錯誤；C．因?yàn)镠2OH++OH-，向水中加入HCl或者NaOH，增大了H+或OH-的濃度，即增大了生成物濃度，平衡逆向移動，故C正確；D．因?yàn)镠2OH++OH-是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動，Kw增大，反之，Kw減小，故D正確；答案為B?！纠?】25℃時，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液：①NaCl溶液②NaOH溶液③溶液，其中水的電離程度按由大到小順序排列的一組是A．③>②>① B．②>③>① C．①>②>③ D．③>①>②【答案】C【詳解】抑制水的電離，NaCl不影響水的電離平衡，為二元強(qiáng)酸，電離產(chǎn)生的大于NaOH電離產(chǎn)生的，對水的抑制程度更大，故水的電離程度按由大到小的順序?yàn)棰?gt;②>③，故答案為：C。題型五：【變7】回答下列問題：（1）已知室溫時，0.1mol?L-1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離，回答下列問題：①該溶液中c(H+)=_______mol?L-1②HA的電離平衡常數(shù)K=_______。③由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的_______倍。（2）部分弱酸的電離平衡常數(shù)如表：用“>”“<”或“=”填空。弱酸HCOOHH2CO3HClO電離平衡常數(shù)/25℃K=1.77×10-4K1=4.4×10-7K2=4.7×10-113.0×10-8①在相同濃度的HCOOH和HClO的溶液中，溶液導(dǎo)電能力：HCOOH_______HClO。②的電離平衡常數(shù)表達(dá)式為_______③將少量CO2氣體通入NaClO溶液中，寫出該反應(yīng)離子方程式_______?！敬鸢浮浚?）1×10?41×10?7106（2）>ClO-+CO2+H2O=+HClO【分析】（1）①HA只有0.1%電離，則0.1%的HA電離出的氫離子濃度c(H+)=0.1mol?L?1×0.1%=1×10?4mol?L?1；故答案為：1×10?4；②HA的電離平衡常數(shù)；故答案為：1×10?7；③由HA電離出的c(H+)=1×10?4mol?L?1，c(OH-)=1×10?10mol?L?1，則HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的倍；故答案為：1×106；（2）①根據(jù)電離平衡常數(shù)得到酸強(qiáng)弱順序?yàn)镠COOH>H2CO3>HClO>，相同濃度，酸越強(qiáng)其電離出的離子濃度越大，溶液導(dǎo)電性越強(qiáng)，因此溶液導(dǎo)電能力：HCOOH>HClO；故答案為：>；②的電離方程式為H++，其電離平衡常數(shù)表達(dá)式為；故答案為：；③根據(jù)酸的強(qiáng)弱順序，將少量CO2氣體通入NaClO溶液中，該反應(yīng)離子方程式ClO-+CO2+H2O=+HClO；故答案為：ClO-+CO2+H2O=+HClO；【例8】溫度為t℃時，某NaOH稀溶液中c(H+)=10-amol?L-1，c(OH-)=10-bmol?L-1；已知：a+b=13，請回答下列問題：(1)該溫度下水的離子積常數(shù)Kw=___________，t___________(填“＜”、“＞”或“=”)25。(2)該NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為___________，該NaOH溶液中由水電離出的c(OH-)為___________。(3)回答下列有關(guān)醋酸的問題。在一定溫度下，向冰醋酸中加水稀釋，溶液導(dǎo)電能力變化情況如圖所示：①加水量為0時，導(dǎo)電能力也為0，請解釋原因：___________。②a、b、c三點(diǎn)醋酸電離程度由大到小的順序?yàn)開__________；a、b、c三點(diǎn)對應(yīng)的溶液中，pH最小的是___________；a、b、c三點(diǎn)對應(yīng)的溶液中，水的電離程度最大的是___________?！敬鸢浮?0-13＞10-bmol/L10-amol/LO點(diǎn)時，冰醋酸中只有分子，無自由移動的離子，所以不導(dǎo)電c＞b＞abc【詳解】(1)在t℃時，某NaOH稀溶液中，c(H+)=10-amol?L-1，c(OH-)=10-bmol?L-1，已知a+b=13，則該溫度下水的離子積常數(shù)Kw=c(H+)·c(OH-)=10-(a+b)=10-13，常溫下Kw=10-14，水的電離是吸熱過程，溫度升高，水的電離程度增大，Kw增大，t℃時的Kw大于常溫下的Kw，說明此時溫度大于25℃，故答案為：10-13；＞。(2)氫氧化鈉溶液中c(NaOH)=c(OH-)=10-bmol?L-1，氫氧化鈉和水均能電離出氫氧根離子，只有水電離出氫離子，水電離出的氫離子等于水電離出的氫氧根濃度等于10-amol?L-1，故答案為：10-bmol/L；10-amol/L。(3)①在醋酸是共價化合物，本身不存在離子，O點(diǎn)時，冰醋酸中只有分子，無自由移動的離子，所以不導(dǎo)電；②加水促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離，加水越多，醋酸的電離程度越大，所以醋酸電離程度由大到小的順序?yàn)椋篶＞b＞a；在b點(diǎn)時，溶液導(dǎo)電能力最強(qiáng)，離子濃度最大，此時氫離子濃度也最大，則該點(diǎn)溶液對應(yīng)的pH最??；醋酸電離：，產(chǎn)生的氫離子抑制水的電離，氫離子濃度越大，對水電離的抑制程度越大，加水稀釋，溶液中的氫離子濃度減小，水的電離程度增大，c點(diǎn)加水最多，溶液中氫離子濃度最小，所以c點(diǎn)溶液水電離程度最大，所以答案為：c＞b＞a；b；c。提分特訓(xùn)提分特訓(xùn)【題1】下列說法正確的是A．水的電離方程式為H2O=H++OH- B．升高溫度，水的電離程度增大C．NaOH溶液中不存在H+ D．HCl溶液中不存在OH-【答案】B【詳解】A．水是弱電解質(zhì)，部分電離，電離方程式為H2O?H++OH-，故A錯誤；B．水的電離屬于吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，水的電離程度變大，故B正確；C．任何水溶液中均存在水的電離，因此NaOH溶液中也存在H+，故C錯誤；D．任何水溶液中均存在水的電離，因此HCl溶液中也存在OH-，故D錯誤；故選B。【題2】與純水的電離相似，液氨中也存在著微弱的電離：2NH3NH4++NH2－，據(jù)此判斷，以下敘述錯誤的是()A．一定溫度下液氨中c(NH4+)·c(NH2－)是一個常數(shù)B．液氨中含有NH3、NH4+、NH2－等粒子C．液氨達(dá)到電離平衡時c(NH3)=c(NH4+)=c(NH2－)D．只要不加入其他物質(zhì)，液氨中c(NH4+)=c(NH2－)【答案】C【詳解】A選項(xiàng)，純水中氫離子濃度與氫氧根濃度乘積是個常數(shù)，同理一定溫度下液氨中c(NH4+)·c(NH2－)是一個常數(shù)，故A正確，不符合題意；B選項(xiàng)，液氨是部分電離，因此液氨中含有NH3、NH4+、NH2－等粒子，故B正確，不符合題意；C選項(xiàng)，液氨達(dá)到電離平衡，各離子濃度不變，不能說c(NH3)=c(NH4+)，故C錯誤，符合題意；D選項(xiàng)，液氨電離出NH4+、NH2－，只要不加入其他物質(zhì)，液氨中c(NH4+)=c(NH2－)，故D正確，不符合題意。綜上所述，答案為C?！绢}3】室溫下，在由水電離產(chǎn)生的H+濃度為1×10?13mol?L?1的溶液中，一定能大量共存的離子組是（

）A．K+、Al3+、、S2? B．K+、Fe2+、I－、C．Na+、Cl－、、 D．Na+、Ca2+、Cl－、【答案】C【分析】室溫下，在由水電離產(chǎn)生的H+濃度為1×10?13mol?L?1的溶液中，說明可能是酸溶液，也可能是堿溶液?！驹斀狻緼．Al3+與OH－反應(yīng)而不共存，故A不符合題意；B．H+、I－、發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不共存，F(xiàn)e2+與OH－反應(yīng)而不共存，故B不符合題意；C．Na+、Cl－、、與H+或OH－都共存，故C符合題意；D．與H+或OH－反應(yīng)而不共存，故D不符合題意。綜上所述，答案為C?！绢}4】在相同溫度下，0.01mol·L-1NaOH溶液和0.01mol·L-1的鹽酸相比，下列說法正確的是A．兩溶液中由水電離的c(H+)都是1.0×10-12mol·L-1B．NaOH溶液和鹽酸由水電離出c(OH-)分別為1.0×10-2mol·L-1、1.0×10-12mol·L-1C．兩溶液中由水電離出的c(H+)相等D．兩者都促進(jìn)了水的電離【答案】C【詳解】酸和堿的電離都會抑制水的電離，溫度相同則Kw相同，0.01mol/LNaOH溶液中水電離出的c(H+)水=mol/L，0.01mol/L的鹽酸溶液中水電離出的c(H+)水=c(OH-)水=mol/L，所以由水電離出的c(H+)相等，但由于溫度未知，所以無法確定具體值；綜上所述答案為C。【題5】某溫度下，Kw=10-12。(1)若保持溫度不變，向少量水中加入_______g的NaOH固體，并加水至1L，才能使溶液中水電離產(chǎn)生的H＋、OH-的濃度乘積即：c(H＋)水·c(OH-)水=10-26。(2)若保持溫度不變，向水中通入的HCl氣體恰好使溶液中c(H＋)/c(OH-)=1010，則此時水電離的c(OH-)=_______mol·L-1。(3)若保持溫度不變，某溶液中c(H＋)為1×10-7mol·L-1，則該溶液顯_______性(選填“酸”、“堿”或“中”)。【答案】40010-11堿【詳解】(1)水溶液中水電離產(chǎn)生的H＋、OH-的濃度是相等的，當(dāng)c(H＋)水·c(OH-)水=10-26時，可知c(H＋)水=10-13mol·L-1，該溫度下，水的Kw=10-12，則溶液中的c(OH-)溶液=10mol·L-1，所以需向1L水中加入10mol的NaOH固體，其質(zhì)量為400g。(2)向水中通入HCl氣體，使溶液顯酸性，則溶液中的OH-都來源于水，由c(H＋)/c(OH-)=1010，c(H＋)c(OH-)=10-12，可計(jì)算出c(OH-)=10-11mol·L-1。(3)此溫度下Kw=10-12，c(H＋)為1×10-7mol·L-1，則溶液中的c(OH-)=1×10-5mol·L-1，c(OH-)>c(H＋)，則該溶液顯堿性。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】下列有關(guān)水的電離的敘述正確的是（）A．水的電離方程式為B．溫度相同時，純水的電離平衡常數(shù)C．實(shí)驗(yàn)證明多次純化的水仍具有導(dǎo)電性D．溫度相同時，純水的與酸溶液的不相同【答案】C【詳解】A．水是極弱的電解質(zhì)，其電離方程式為，故A項(xiàng)錯誤。B．，，兩者不相等，故B項(xiàng)錯誤。C．水能電離出自由移動的、，所以多次純化的水仍具有導(dǎo)電性，故C項(xiàng)正確。D．只與溫度有關(guān)，溫度相同時，純水、酸溶液的相同，故D項(xiàng)錯誤。故選C?！揪?】室溫下，某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=10-10mol·L-1，該溶液的溶質(zhì)不可能是()A．H2SO4B．NaClC．HClD．Ba(OH)2【答案】B【詳解】室溫下，純水中水電離產(chǎn)生H+的濃度c(H+)=10-7mol·L-1，現(xiàn)在某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=10-10mol·L-1＜10-7mol·L-1，說明水的電離受到了抑制，該溶液可能顯酸性，也可能顯堿性。H2SO4、HCl溶液顯酸性，而Ba(OH)2溶液顯堿性，這三種物質(zhì)都會抑制水的電離，溶液中可能存在這些物質(zhì)，而NaCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，對水電離平衡移動無影響，故該溶液的溶質(zhì)不可能是NaCl，故合理選項(xiàng)是B?！揪?】室溫下，若溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH?)=1×10—13mol·L—1，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是A．Al3＋、Na＋、NO、Cl— B．K＋、Na＋、Cl—、NOC．K＋、Na＋、Cl—、AlO D．K＋、NH、SO、NO【答案】B【分析】水電離產(chǎn)生的c(OH?)=1×10—13mol·L—1的溶液可能為酸溶液，也可能為堿溶液?！驹斀狻?A．在堿溶液中，鋁離子與氫氧根離子反應(yīng)，不能大量共存，故A錯誤；B．無論是在酸溶液中，還是在堿溶液中，K＋、Na＋、Cl—、NO都不發(fā)生任何反應(yīng)，在溶液中一定可以大量共存，故B正確；C．在酸溶液中，偏鋁酸根離子與氫離子反應(yīng)，不能大量共存，故C錯誤；D．在堿溶液中，銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)，不能大量共存，故D錯誤；故選B。【練4】水的離子積常數(shù)(1)水的電離平衡常數(shù)表達(dá)式為_______．(2)水的離子積常數(shù)表達(dá)式為_______．(3)及影響因素①25℃時，_______．②水的電離是的可逆過程，故溫度升高_(dá)______．③水的離子積常數(shù)只受_______的影響，與、的變化無關(guān)．【答案】吸熱增大【練5】某溫度下，純水的c(H+)為2×10-7mol?L-1，則此時c(OH-)為___mol?L-1，若溫度不變，滴入稀H2SO4使c(H+)=5×10-4mol?L-1，則由水電離出的c(OH-)為___mol?L-1，此時溫度___(填“高于”、“低于”或“等于”)25℃?！敬鸢浮?×10-78×10-11高于【詳解】某溫度下，純水的c(H+)為2×10-7mol?L-1，由于純水顯中性，氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，則此時c(OH-)為2×10-7mol?L-1，該溫度下水的離子積常數(shù)是2×10-7×2×10-7＝4×10-14＞1×10-14，所以此時溫度高于25℃。若溫度不變，滴入稀H2SO4使c(H+)=5×10-4mol?L-1，則溶液中氫氧根離子濃度是，硫酸抑制水的電離，因此由水電離出的c(OH-)就是溶液中的氫氧根離子，為8×10-11mol?L-1?！揪?】已