【同步讲义】高中化学（鲁科版2019）选修第一册--第14讲 水的电离　电解质在水溶液中的存在形态 讲义

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第14讲 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态
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课程标准
课标解读
1．理解水的电离过程以及水的离子积常数的含义，并能应用水的离子积常数进行相关计算。
2．知道强、弱电解质的区别，理解弱电解质电离平衡的含义。
3．能够书写常见弱电解质的电离方程式。
1．认识水的电离存在电离平衡；了解水的电离平衡的影响因素，会分析水的电离平衡移动；理解水的离子积常数，并能进行相关计算。
2．通过分析、推理等方法了解强、弱电解质的电离特点，会书写常见弱电解质的电离方程式。
知识精讲

知识点01 水的电离
1．水的电离
（1）电离特点：微弱，_______过程。
（2）电离方程式：_____________________
（3）电离热效应：_______过程
2．水的离子积常数
（1）表达式：KW＝_____________________
（2）影响因素
影响因素
条件改变
平衡移动
c平（H+）
c平（OH－）
KW
温度
升高温度
_____
_____
_____
_____
降低温度
_____
_____
_____
_____
酸碱性
加酸
_____
_____
_____
_____
加碱
_____
_____
_____
_____
【即学即练1】在水中存在H2OH++OH－平衡，下列操作中不会使这一平衡发生移动的是（ ）。
A．加入NaOH B．加入CH3COOH
C．加入NaCl D．升温
【解析】选C。因电离是吸热过程，所以升高温度可使平衡向右移动。加入酸（H+）或碱（OH－），溶液中c（H+）或c（OH－）增大，水的电离平衡向左移动；加入NaCl时，溶液中c（H+）或c（OH－）不变，Na+和Cl－对水的电离平衡无影响，平衡不发生移动。
知识点02 电解质在水溶液中的存在状态
1．强、弱电解质的概念
（1）强电解质：在稀的水溶液中_______的电解质。
（2）弱电解质：溶于水时_______的电解质。
2．电解质与物质类别及在水溶液中的存在形态
（1）强电解质和弱电解质

（2）电离方程式
①连接符号：强电解质用“_______”，弱电解质用“_______”。
②实例
电解质
电离方程式
NaCl
____________________________
醋酸
____________________________
一水合氨
____________________________
3．溶剂化作用
（1）概念：_______________与__________相互吸引的作用。
（2）电解液中的溶质微粒形态存在：__________或__________。
【即学即练2】（2021年1月•浙江学考真题）下列物质属于强电解质的是（ ）。
A．KOH B．H2CO3 C．SO3 D．C2H6
能力拓展

考法01 水的电离平衡移动
【典例1】（双选）已知，25℃时，水的电离达到平衡：H2OH++OH－ΔH＞0，下列叙述正确的是（ ）。
A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c平（OH－）降低
B．将水加热，KW 不变
C．向水中加入少量固体Na，平衡正向移动，c平（H+）降低
D．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c平（H+）增大，KW不变
【知识拓展】水的电离平衡及影响因素
1．水的电离方程式：H2OH++OH－ ΔH＞0
2．水的电离平衡移动
影响因素
水的电离平衡移动
影响结果
方向
原因
KW
c平（H+）
变化
c平（OH－）
变化
c平（H+）与c平（OH－）
的关系
温度
升温
右移
水的电离过程吸热
增大
增大
增大
c平（H+）＝c平（OH－）
降温
左移
减小
减小
减小
c平（H+）＝c平（OH－）
外加
酸碱
加酸
左移
增大c平（H+）
不变
增大
减小
c平（H+）＞c平（OH－）
加碱
左移
增大c平（OH－）
不变
减小
增大
c平（H+）＜c平（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平（H+）＜c平（OH－）
3．特别提醒
（1）影响水的电离平衡的酸和碱，不只有强酸、强碱，弱酸、弱碱也能影响水的电离平衡；水中加入酸（或碱）后，溶液中c平（H+）［或c平（OH－）］虽然增大，但Kw仍不变。
（2）不管是纯水还是在酸、碱、盐溶液中，水电离产生的c水（H+）和c水（OH－）始终相等。
考法02 强电解质和弱电解质
【典例2】醋酸铅因有甜味而被称为“铅糖”，它有毒但能入药，又知（CH3COO）2Pb可溶于水，硝酸铅与醋酸钠溶液反应的离子方程式为Pb2++2CH3COO－（CH3COO）2Pb。下列有关说法中不正确的是（ ）。
A．0.1mol·L－1的“铅糖”溶液中c（Pb2+）＜0.1mol·L－1
B．“铅糖”是强电解质
C．“铅糖”是共价化合物
D．“铅糖”的溶液可能不导电
【知识拓展】电解质的分类与电离
1．强电解质和弱电解质的比较

强电解质
弱电解质
概念
溶于水时完全电离的电解质
溶于水后只有部分电离的电解质
化合物类型
离子化合物、共价化合物
共价化合物
电离程度
完全电离
部分电离
溶液中存
在的微粒
溶质阴阳离子、水分子、无溶质分子
溶质阴阳离子、溶质分子、
以及水分子
典型
代表物
强酸：HNO3、H2SO4等；
强碱：KOH、NaOH、Ba（OH）2等；
大多数盐（包括难溶性盐）；
弱酸：H2CO3、CH3COOH、HClO等；
弱碱：NH3·H2O、Cu（OH）2等；
水：H2O
（1）电解质的强弱与溶解性无关。某些盐如BaSO4、CaCO3等，虽难溶于水却是强电解质；而如CH3COOH、NH3·H2O尽管易溶于水，却部分电离，是弱电解质。
（2）电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系。溶液导电能力的强弱由溶液中自由离子的浓度和离子所带电荷多少决定，很稀的强电解质溶液导电性很弱，浓度较大的弱电解质溶液导电性可能较强，弱电解质溶液的导电能力不一定弱。
考法03 电离方程式的书写及判断
【典例3】（2021•四川乐山高二检测）在以下各种情形下，下列电离方程式的书写正确的是（ ）。
A．熔融状态下的NaHSO4电离：NaHSO4Na++H++SO42－
B．Fe（OH）3的电离：Fe（OH）3Fe3++3OH－
C．H2CO3的电离：H2CO32H++CO32－
D．水溶液中的NaHSO4电离：NaHSO4Na++HSO4－
【知识拓展】电离方程式的书写
1．强电解质
（1）特点：完全电离，电离方程式写“”
（2）典型实例
①H2SO42H++SO42－
②NaOHNa++OH－
③NaHSO4Na++H++SO42－
2．弱电解质
（1）一元弱酸或弱碱：不完全电离，电离方程式写“”
①CH3COOHCH3COO－+H+
②NH3·H2ONH4++OH－
（2）多元弱酸：分步电离，以第一步为主，电离方程式写“”
①H2CO3H++HCO3－（主）
②HCO3－H++CO32－（次）
（3）多元弱碱：分步电离，用一步电离表示，且电离方程式写“”
①Cu（OH）2Cu2++2OH－
②Fe（OH）3Fe3++3OH－
考法04 水电离出的c平（H+）或c平（OH－）
【典例4】（双选）在相同温度下，0.01mol·L－1NaOH溶液和0.01mol·L－1的盐酸相比，下列说法正确的是（ ）。
A．由水电离出的c平（H+）相等
B．由水电离出的c平（H+）都是1.0×10－12mol·L－1
C．由水电离出的c平（OH－）都是0.01mol·L－1
D．两者都抑制了水的电离
【知识拓展】水电离出的c平（H+）或c平（OH－）的计算思路
KW表达式中c平（H+）、c平（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）稀酸溶液中，c平（OH－）来自水的电离，故水电离出的c平（H+）水＝c平（OH－）溶液＝。当忽略水电离出的c平（H+）水时，c平（H+）溶液＝c平（H+）酸。
（2）稀碱溶液中，c平（H+）来自水的电离，故水电离出的c平（OH－）水＝c平（H+）溶液＝。当忽略水电离出的c平（OH－）水时，c平（OH－）溶液＝c平（OH－）碱。
（3）反应条件改变，水的电离平衡发生移动；但由水电离出的c平（H+）与水电离出的c平（OH－）一定相等。
（4）相同温度下，若酸溶液中的c平（H+）等于碱溶液中的c平（OH－），则酸溶液与碱溶液中水电离出的c平（H+）或c平（OH－）相等。
分层提分

题组A 基础过关练
1．下列物质分类组合正确的是（ ）。

A
B
C
D
强电解质
HBr
FeCl3
H3PO4
Ca（OH）2
弱电解质
HF
HCOOH
BaSO4
HI
非电解质
NH3
Cu
H2O
C2H5OH
2．区别强弱电解质的根本标准是（ ）。
A．电离程度 B．化学价键类型
C．物质状态 D．溶液导电能力
3．（2021~2022学年宝鸡高二上学期期中检测）在某温度时，测得纯水中的c平（H+）＝2.4×10－7mol/L，则纯水中的c平（OH－）为（ ）。
A．2.4×10－7mol/L B．0.1×10－7mol/L
C．mol/L D．c平（OH－）无法确定
4．纯水在25℃和80℃时的氢离子浓度，前者和后者的关系是（ ）。
A．前者大 B．相等 C．前者小 D．不能肯定
5．常温下，在0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中，水的离子积是（ ）。
A．1×10－14mol2·L－2 B．1×10－13 mol2·L－2
C．1.32×10－14mol2·L－2 D．1.32×10－15mol2·L－2
【解析】选A。在一定温度下，水的离子积是一个常数，它不仅适用于纯水，也适用于稀的酸、碱、盐的溶液。
6．（2022·上海金山区高二检测）在水溶液中，书写正确的电离方程式是（ ）。
A．CH3COOHCH3COO－+H+
B．KHSO4H++HSO4－
C．H2CO32H++CO32－
D．H2SO32H++SO32－
7．已知95℃时水的离子积Kw＝1×10－12，25℃时Kw＝1×10－14，回答下列问题：
（1）95℃时水的电离常数____（填“＞”“＝”或“＜”）25℃时水的电离常数。
（2）95℃纯水中c平（H+）____（填“＞”、“＝”或“＜”）c平（OH－）。
8．自然界中到处都存在着电解质，各种各样的电解质已经在工农业生产和社会生活中起到了愈来愈广泛的应用。据此，分析以下关于电解质的几个问题。
（1）现有以下物质：a．NaCl晶体；b．液态SO2；c．液态醋酸；d．汞；e．固体BaSO4；f．稀硫酸；g．乙醇（C2H5OH）；h．熔融的KNO3；i．NH4Cl晶体。请根据以上各物质的类别及特点回答下列问题（用字母序号）。
①以上物质能导电的是______________；
②以上物质属于电解质的是___________，属于强电解质的是_________；
③以上物质属于非电解质的是______________；
④以上物质除f外溶于水后形成的水溶液能导电的是___________，只能在水溶液中导电的电解质是______________。
（2）写出下列物质的电离方程式。
①HClO________________________________。
②H2CO3________________________________。
③NaHSO4溶液_________________________________________。
④NaHSO3溶液___________________________________。
⑤熔融NaHSO4_____________________________________。
题组B 能力提升练
1．（2021·潍坊高二检测）1mol·L－1的下列物质的溶液导电性最强的是（ ）。
A．CuSO4 B．NaCl C．CH3COOH D．NH3·H2O
2．（2022•许昌高二检测）下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是（ ）。
A．强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物
B．强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物
C．强电解质熔化时都完全电离，弱电解质在水溶液中部分电离
D．强电解质不一定能导电，弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱
3．（2021•福建南安高二检测）对下列物质：①镁；②石墨；③熔融氯化钠；④盐酸；⑤稀硫酸；⑥氨水；⑦白磷；⑧硫酸钡；⑨冰醋酸；⑩二氧化碳，分类正确的是（ ）。
A．Ⅰ包含的物质有③④⑤⑧
B．Ⅱ中包含的物质是③
C．Ⅲ中包含的物质是①②③⑤⑥⑧
D．Ⅳ中包含的物质是⑥⑨⑩

4．（2021~2022河北保定高二上学期期末检测）在－50℃液氨中有电离平衡关系：2NH3（液）NH4++NH2－，两离子的平衡浓度均为1×10－15mol/L，下列对－50℃时液氨的离子积的表达中正确的是（ ）。
A．离子积是1×10－15
B．不加入其他物质，液氨中c（NH4+）＝c（NH2－）
C．若液氨中放入NaNH2，其离于积不变
D．此液氨中放入NH4Cl，其离子积数值增加
5．已知：H2OOH－+H+，在25℃和100℃时水的Kw分别为1.0×10－14、2.5×10－13。下列说法不正确的是（ ）。
A．25℃时，纯水的pH＝7呈中性
B．100℃时，纯水的pH＜7呈酸性
C．纯水的c（H+）100℃大于25℃
D．100℃的纯水中c（H+）＝c（OH－）
6．（双选）（2021·哈尔滨高二检测）如图表示溶液中c平（H+）与c平（OH－）的关系，下列判断错误的是（ ）。

A．两条曲线上任意点均有c平（H+）×c平（OH－）＝Kw（T1）［或Kw（T2）］
B．M区域内任意点均有c平（H+）＜c平（OH－）
C．图中T1＞T2
D．XZ线上任意点均有c（H+）＝10－7
7．水中存在着水的电离平衡。请回答下列问题：
（1）向水中加入0.1mol·L－1的盐酸，水的电离平衡向______方向移动（填“正”或“逆”）。
（2）25℃时，0.1mol·L－1的盐酸中，c平（H+）＝________mol·L－1，c平（OH－）＝____________mol·L－1，水电离出来的c水（H+）＝____________mol·L－1。
（3）某温度下测得纯水中c平（H+）＝2×10－7mol·L－1，则此时c平（OH－）＝__________；该温度下向纯水中加盐酸使c平（H+）＝5×10－6mol·L－1，则此时c平（OH－）＝________。
8．双氧水（H2O2）和水都是极弱电解质，但H2O2比H2O更 显酸性。
（1）若把H2O2看成二元弱酸，请写出它在水中的电离方程式：__________________，______________________________。
（2）鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用生成正盐，在一定条件下也能生成酸式盐。请写出H2O2与Ba（OH）2作用生成盐的化学方程式__________________。
（3）水电离生成H3O+和OH－叫做水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极弱的自偶电离，其自偶电离的方程式为____________________________________。
题组C 培优拔尖练
1．实验表明，液态时，纯硫酸的导电性强于纯水。已知液态电解质都能像水那样自身电离而建立电离平衡（即像H2O+H2OH3O++OH－那样），且在一定温度下都有各自的离子积常数。则在25℃时，纯硫酸的离子积常数K和水的离子积常数KW关系为（ ）。
A．K＞KW B．K＝KW C．K＜KW D．无法比较
2．（2021·余杭高二检测）HgCl2的稀溶液可作手术刀的消毒剂。已知熔融状态下的HgCl2不能导电，但HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，下列关于HgCl2的叙述中正确的是（ ）。
A．HgCl2属于离子化合物
B．熔融状态下的HgCl2中存在Hg2+
C．HgCl2中只存在共价键
D．HgCl2中可能含有离子键
3．电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。A、B、C、D示意图中，能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是（ ）。


4．常温下pH＝6的盐酸和pH＝6的NH4Cl溶液，其中由水电离出的c（H+）分别为xmol/L、ymol/L，则x与y的关系是（ ）。
A．x＝y B．x＞y C．x＝10－2y D．x＝102y
5．现有下列物质：①100℃纯水；②25℃0.1mol·L－1HCl溶液；③25℃0.1mol·L－1KOH溶液；④25℃0.1mol·L－1Ba（OH）2溶液。
（1）这些物质与25℃纯水相比，能促进水的电离的是__________（填序号，下同），能抑制水的电离的是________，水电离的c水（OH－）等于溶液中c平（OH－）的是____________，水电离的c水（H+）等于溶液中c平（H+）的是____________。
（2）从②和③溶液中水的电离程度相等，进而可推出的结论是同一温度下，____________时，水的电离度相等。
6．（1）向水中加入NaOH溶液，水的电离平衡_____移动（填“向左”、“向右”、“不”，下同）。向水中加入Na、，水的电离平衡_____移动。向水中加入Na2CO3溶液，水的电离平衡_____移动。
（2）向水中加入氨水，水的电离平衡_____移动。向水中通入氨气，水的电离平衡_____移动。
（3）氯气溶于水达到平衡后，若其他条件不变，加入少量固体NaCl，水的电离平衡_____移动。
（4）用惰性电极电解硫酸铜溶液过程中，溶液的pH逐渐_____（填“变大”、“变小”或“不变”），水的电离平衡_____移动。