2022届高三化学一轮复习-第八章 第2讲 水的电离和溶液的pH 第1课时讲义（考纲+知识点+检测）学案

第八章水溶液中的离子平衡

第2讲　水的电离和溶液的pH

第一课时

[考纲要求]

1．了解水的电离、离子积常数。

2.了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。

3.能根据中和滴定实验试题要求，分析或处理实验数据，得出合理结论。

考点一　水的电离平衡

1知识梳理

1.水的电离

水是极弱的电解质，水的电离方程式为______________________或________________________。

2．水的离子积常数

Kw＝c(H＋)·c(OH－)。

(1)室温下：Kw＝__________。

(2)影响因素：只与____有关，升高温度，Kw____。

(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的________水溶液。

(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。

3．影响水电离平衡的因素

(1)升高温度，水的电离程度________，Kw________。

(2)加入酸或碱，水的电离程度________，Kw________。

(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度________，Kw________。

[思考]

外界条件对水电离平衡的具体影响

[判断]　(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)纯水中c(H＋)随着温度的升高而降低(　　)

(2)25 ℃时，0.10 mol·L－1NaHCO3溶液加水稀释后，c(H＋)与c(OH－)的乘积变大(　　)

(3)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变(　　)

(4)向水中加入少量硫酸氢钠固体，促进了水的电离，c(H＋)增大，Kw不变(　　)

(5)向水中加入AlCl3溶液对水的电离不产生影响(　　)

(6)100 ℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此时水呈酸性(　　)

[提醒]

　(1)水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。

(2)任何情况下水电离产生的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。升高温度，水的电离程度增大，c(H＋)增大，pH减小，但仍呈中性。

(3)水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，其实质是水溶液中的H＋和OH－浓度的乘积，不一定是水电离出的H＋和OH－浓度的乘积，所以与其说Kw是水的离子积常数，不如说是水溶液中的H＋和OH－的离子积常数。即Kw不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。

2对点速练

练点一　水的电离平衡判断

1．一定温度下，水存在H2O⇌H＋＋OH－　ΔH>0的平衡，下列叙述一定正确的是(　　)

A．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小

B．将水加热，Kw增大，pH减小

C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低

D．向水中加入少量固体硫酸钠，c(H＋)＝10－7 mol·L－1，Kw不变

2．下列有关水电离情况的说法正确的是(　　)

A．100 ℃时，Kw＝10－12，此温度下pH＝7的溶液一定呈中性

B．NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3、NaHSO4溶于水，对水的电离都有促进作用

C．25 ℃时，pH＝12的烧碱溶液与纯碱溶液，水的电离程度相同

D．如图为水的电离平衡曲线，若从A点到C点，可采用升高温度的方法

练后归纳

正确理解水的电离平衡曲线

(1)曲线上任意点的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。

(2)曲线外在任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。

(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。

练点二　水电离程度大小比较

3．若往20 mL 0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得混合溶液的温度变化如图所示，下列有关说法正确的是(　　)

A.c点时，醋酸的电离程度和电离常数都最大，溶液呈中性

B．若b点混合溶液显酸性，则2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)

C．混合溶液中水的电离程度：b>c>d

D．由图可知，该反应的中和热先增大后减小

4．如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是(　　)

A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw

B．M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)

C．图中T1＜T2

D．XZ线上任意点均有pH＝7

5．25 ℃时，将浓度均为0.1  mol·L－1、体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合，保持Va＋Vb＝100 mL，Va、Vb与混合液的pH的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．由图可知BOH一定是强碱

B．Ka(HA)＝1×10－6

C．b点时，c(B－)＝c(A－)＝c(OH－)＝c(H＋)

D．a→b过程中水的电离程度始终增大

6．下表是不同温度下水的离子积数据：

试回答下列问题：

(1)若25＜t1＜t2，则Kw________(填“＞”“＜”或“＝”)1×10－14，做出此判断的理由是________。

(2)在t1 ℃时，测得纯水中的c(H＋)＝2.4×10－7 mol·L－1，则c(OH－)为________。该温度下，测得某H2SO4溶液中c(S)＝5×10－6 mol·L－1，该溶液中c(OH－)＝________ mol·L－1。

第八章水溶液中的离子平衡

第2讲　水的电离和溶液的pH

第一课时答案

考点一

1知识梳理

1．H2O＋H2OH3O＋＋OH－　H2OH＋＋OH－

2．(1)1×10－14　(2)温度　增大　(3)电解质

3．(1)增大　增大　(2)减小　不变　(3)增大　不变

思考　答案：

逆　不变　减小　减小　增大

逆　不变　减小　增大　减小

正　不变　增大　增大　减小

正　不变　增大　减小　增大

正　增大　增大　增大　增大

逆　减小　减小　减小　减小

正　不变　增大　增大　减小

判断　答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×

2对点速练

1．解析：A项，Kw应不变；C项，平衡应正向移动；D项，由于没有指明温度，c(H＋)不一定等于10－7 mol·L－1。

答案：B

2．解析：100 ℃时，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－12，中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝＝10－6 mol·L－1，即pH＝6，此温度下pH＝7的溶液呈碱性，A项错误；NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3促进水的电离，NaHSO4抑制水的电离，B项错误；烧碱是NaOH，抑制水的电离，纯碱是Na2CO3，促进水的电离，C项错误；图中A点到C点，c(H＋)与c(OH－)同等程度增大，说明是温度升高的结果，D项正确。

答案：D

3．解析：c点时，CH3COOH和NaOH恰好完全反应，得到CH3COONa溶液，由于CH3COO－水解，溶液呈碱性，A项错误；b点时，反应得到等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液，根据物料守恒得2c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，B项正确；b点为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液，c点为CH3COONa溶液，d点为等物质的量浓度的NaOH、CH3COONa的混合溶液，故c点水的电离程度最大，C项错误；中和热与酸碱的用量无关 ，中和热保持不变，D项错误。

答案：B

4．解析：由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw，A项正确；由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)，B项正确；温度越高，水的电离程度越大，电离出的c(H＋)与c(OH－)越大，所以T2＞T1，C项正确；XZ线上任意点都有c(H＋)＝c(OH－)，只有当c(H＋)＝10－7mol·L－1时，才有pH＝7，D项错误。

答案：D

5．解析：根据图知，0.1 mol·L－1HA溶液的pH＝3，则c(H＋)＜0.1 mol·L－1，说明HA是弱酸；0.1 mol·L－1BOH溶液的pH＝11，c(OH－)＜0.1 mol·L－1，则BOH是弱碱，A项错误；Ka(HA)＝＝≈1×10－5，B项错误；b点是两者等体积混合溶液呈中性，c(B－)＝c(A－)，c(OH－)＝c(H＋)，盐电离产生离子的浓度远大于水电离产生的离子浓度，故c(B－)＝c(A－)＞c(OH－)＝c(H＋)，C项错误；HA是弱酸，酸电离产生的H＋对水的电离平衡起抑制作用，在a→b过程中，酸被碱中和，溶液中酸电离产生的c(H＋)减小，其对水的电离的抑制作用减弱，同时生成弱酸弱碱盐(BA)对水的电离起促进作用，故a→b过程中水的电离程度始终增大，D项正确。

答案：D

6．解析：(1)水是弱电解质，存在电离平衡，电离吸热，所以温度升高，水的电离程度增大 ，离子积增大。

(2)水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同，某温度下纯水中的c(H＋)＝2.4×10－7 mol·L－1，则此时纯水中的c(OH－)＝2.4×10－7 mol·L－1，Kw＝2.4×10－7×2.4×10－7＝5.76×10－14。该温度下，某H2SO4溶液中c(S)＝5×10－6 mol·L－1，则溶液中氢离子浓度是1×10－5 mol·L－1，c(OH－)＝mol·L－1＝5.76×10－9 mol·L－1。

答案：(1)＞　水的电离是吸热过程，升高温度，平衡向正反应方向移动，c(H＋)增大，c(OH－)增大，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，Kw增大

(2)2.4×10－7 mol·L－1　5.76×10－9