高中化学人教版选修四3.2第一课时水的电离.doc

第二节水的电离和溶液的酸碱性第一课时水的电离1水是极弱的电解质，其电离方程式为H2OHOH。2常温下，水的离子积常数KWc(H)c(OH)1.01014。3KW只受温度的影响，不受溶液酸、碱性的影响，温度不变，KW不变。4升高温度能促进水的电离，水的离子积常数增大。水的电离1.水水是一种极弱的电解质，电离方程式为H2OH2OH3OOH，简写为H2OHOH，水的电离常数K电离。2影响水电离平衡的因素改变条件水的电离平衡溶液中c(H)溶液中c(OH)升高温度右移增大增大加入酸左移增大减小加入碱左移减小增大加入活泼金属(如Na)右移减小增大1双选题下列微粒中能影响水的电离平衡，且使水的电离平衡向左移动的是()AHSO BC2H5OHCNa D H解析：A项HSO电离出H使溶液显酸性抑制水的电离；B项C2H5OH是非电解质，对H2O的电离无影响；C项金属钠使H2O电离平衡向右移动；D项为OH，抑制水的电离。答案：AD水的离子积常数自学教材填要点1推导由精确的实验可知，25时，1 L纯水(55.6 mol)只有1107 mol H2O电离，则c(H2O)几乎不变，可视为常数，又因为K电离为常数，所以c(H)c(OH)K电离c(H2O)为一常数，记为KW。2表达式KWc(H)c(OH)；25时，KW1.01014。3影响因素水的离子积KW，只受温度的影响，温度升高，KW增大。4适用范围KW不仅适用于纯水，还可适用于稀的电解质水溶液。师生互动解疑难(1)KW揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，H与OH共存，只是相对含量不同而已。(2)水的离子积KW只与温度有关，温度越高，KW越大，所以使用KW时，必须指明温度，如不指明，则认为是25。(3)KW不仅适用于纯水，还适用于酸、碱及盐的稀溶液，且由水电离的c水(H)c水(OH)。此时，水溶液中水的离子积常数不变。2判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)升高温度，水的电离平衡右移，溶液中的c(H)和c(OH)均增大，但KW不变。()(2)25时，水的离子积KW11014。35时水的离子积KW2.11014，则35时水中的c(H)c(OH)。()(3)某温度下，纯水中c(H)2.0107 mol/L，则此时c(OH)5108 mol/L。()(4)25时，0.1 mol/L的盐酸中，由水电离出的c(H)1.01013 mol/L。()答案：(1)(2)(3)(4)主题1：常温下，浓度均为0.1 mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，由水电离出的c(H)相等吗？如何进行计算？甲不相等，因为二溶液中的c(H)是不相等的乙甲同学的观点是错误的，两溶液中水电离出的c(H)是相等的，因为盐酸中，c(H)0.1 mol/L，c(OH)1013 mol/L，由水电离的c(H)水c(OH)1013 mol/L，NaOH溶液中，c(OH)0.1 mol/L，由水电离出的c(H)水1013 mol/L丙不论是在酸、碱及盐溶液中，由水电离出的c(H)水和由水电离出的c(OH)水是相等的主题2：抑制水电离的方法有哪些？甲降低溶液的温度能使水的电离平衡左移乙往水中加入酸，增大c(H)，可抑制水的电离丙往水中加入碱，增大c(OH)，可抑制水的电离外界条件对水的电离平衡的影响例125时，水的电离达到平衡：H2OHOHH0，下列叙述正确的是()A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，KW不变C向水中加入少量固体CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低D将水加热，KW增大，pH不变解析A项，NH3H2ONHOH，使c(OH)增大，平衡逆向移动；B项，NaHSO4=NaHSO，使c(H)增大，但温度不变，KW不变；C项，CH3COOHCH3COOH，使c(H)增大，平衡逆向移动；D项，升温，KW增大，c(H)增大，pH减小。答案B(1)抑制水电离平衡的方法：外加酸或碱；加入强酸的酸式盐固体(如NaHSO4)；通入酸性气体(如CO2)或碱性气体(如NH3)；降温。(2)促进水电离平衡的方法：升温；加入活泼金属(如Na、K等)。1下列因素能影响水的电离平衡，且能使水的电离平衡向右移动的是()ACH3COOH BHC升高温度 DbXb 解析：水的电离是吸热的，升温，电离平衡向右移动。答案：C水电离出c(H)或c(OH)的计算例2(2011四川高考改造)25时，在等体积的0.5 mol/L的H2SO4溶液中0.05 mol/L Ba(OH)2溶液中1 mol/L NaCl溶液中纯水中发生电离的水的物质的量之比是()A110107107 B10710711C10710622 D10710621072解析25时，0.5 mol/L H2SO4溶液中c(H)1 mol/L，由水电离出的c(H)水1014 mol/L，0.05 mol/L Ba(OH)2溶液中，c(OH)0.1 mol/L，由水电离出的c(H)水1013 mol/L，NaCl和纯水中由水电离出的c(H)水均为107 mol/L。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H)(即电离水的物质的量)之比为10141013107107110107107。答案AKW表达式中，c(H)、c(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)酸溶液中KWc(H)酸c(OH)水(忽略水电离出的H的浓度)。(2)碱溶液中KWc(H)水c(OH)碱(忽略水电离出的OH的浓度)。(3)水电离出的c(H)与水电离出的c(OH)一定相等。2常温下，0.1 molL1的NaOH溶液中由水电离出的OH的物质的量浓度为()A0.1 molL1 B1.01013 molL1C1.0107 molL1 D无法确定解析：NaOH为强碱，在水溶液中完全电离为Na和OH，水电离出的OH很少，可以忽略不计，所以0.1 molL1的NaOH溶液中c(OH)0.1 molL1，则由水电离出的OH的物质的量浓度c(H)1.01013( molL1)。答案：B随堂基础巩固1下列说法正确的是()AHCl溶液中无OHBNaOH溶液中无HCNaCl溶液中既无OH也无HD常温下，任何物质的水溶液中都有H和OH，且KW11014解析：任何水溶液中均存在H和OH，且常温下，溶液中c(H)c(OH)11014。答案：D2常温下，在0.1 molL1CH3COOH溶液中，水的离子积是()A1.01014 B1.01013C1.321014 D1.321015解析：水的离子积只与温度有关，与溶液的酸、碱性无关。常温下，KW1.01014。答案：A3某温度时，测得纯水中c(H)2.4107 molL1，则c(OH)为()A2.4107 molL1 B1.0107 molL1C. molL1 D无法确定解析：纯水电离出的c(H)和c(OH)是相等的，即c(OH)水c(H)水2.4107 mol/L。答案：A4关于水的离子积常数，下列说法不正确的是()A蒸馏水中，c(H)c(OH)11014B纯水中，25时，c(H)c(OH)11014C25时，任何以水为溶剂的稀溶液中，c(H)c(OH)11014DKW值随温度升高而增大解析：KW只与温度有关，升高温度，KW增大，25时，纯水和任何物质的水溶液中KWc(H)c(OH)11014。答案：A5某温度下，纯水中的c(H)2107 mol/L，则此时c(OH)_。若温度不变，滴入稀H2SO4使c(H)5106 mol/L，则c(OH)_，由水电离出的c(H)为_。解析：纯水中，c(H)一定与c(OH)相等，存在H2OHOH，所以c(OH)2107 mol/L。温度不变，KW2107210741014不变，当c(H)5106 mol/L时，c(OH) mol/L8109 mol/L。由H2OHOH知，由水电离出的c(H)c(OH)8109 mol/L。答案：2107 mol/L8109 mol/L8109 mol/L课时跟踪训练(时间45分钟满分60分)一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1如果25时KW11014，t(t25)时KW11012，这说明()At时水的电离程度较大B前者c(H)较后者大C水的电离过程是一个放热过程DKW和T(温度)无直接关系解析：t的KW大于25的KW，说明升高温度，水的电离程度增大，KW增大，即水的电离是一个吸热过程。答案：A2常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为()1 mol/L 的盐酸0.1 molL1的盐酸0.01 molL1的NaOHA110100 B0112C141312 D14132解析：1 mol/L盐酸中c(H)1 mol/L，由水电离出的c(H)水1014 mol/L，0.1 mol/L盐酸中，c(H)0.1 mol/L，由水电离出的c(H)水1013 mol/L，0.01 mol/L NaOH溶液中，c(OH)0.01 mol/L，由水电离出的c(H)水1012 mol/L，则三者由水电离出的氢离子浓度之比为：101410131012110100。答案：A3双选题给蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中错误的是()Ac(H)c(OH)乘积不变BpH增大了Cc(OH)降低了D水电离出的c(H)增加了解析：无论溶液是酸性还是碱性，只要温度不变，溶液中c(H)与c(OH)的乘积就不变；加入少量盐酸，溶液为酸性溶液，c(H)增大，pH减小，c(OH)降低，水电离出的c(H)等于水电离出的c(OH)，应该也减小。答案：BD4由水电离出的c(OH)11013 molL1的无色溶液中，一定能大量共存的离子组是()ACl、AlO、Na、K BFe3、NO、K、HCNO、Ba2、K、Cl DAl3、SO、NH、Cl解析：水电离出的c(OH)11013 molL1时，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。A项中AlO在酸性条件下不能大量共存；B项中Fe3在碱性条件下不能大量共存，且Fe3溶液有颜色，H不能在碱性条件下大量存在；C项在酸性或碱性条件下都能大量共存；D项中Al3、NH在碱性条件下不能大量共存。答案：C5(2012潍坊模拟)25时，水的电离达到平衡：H2OHOH。下列叙述错误的是()A向水中通入氨气，平衡逆向移动，c(OH)增大B向水中加入少量稀硫酸，c(H)增大，KW不变C将水加热平衡正向移动，KW变大D升高温度，平衡正向移动，c(H)增大，pH不变解析：向水中通入NH3，c(OH)增大，平衡左移，A正确；向水中加入少量稀H2SO4，c(H)增大，但温度不变，KW不变，B正确；将水加热，水的电离平衡正向移动，KW变大，C正确；升高温度，能促进水的电离，c(H)增大，pH减小，D错误。答案：D6双选题常温下，某溶液中由水电离出来的c(H)1.01013 molL1，该溶液可能是()A二氧化硫水溶液 B氯化钠水溶液C硝酸钠水溶液 D氢氧化钠水溶液解析：c(H)水1.01013 mol/L”、“11014，因此温度高于25。(2)NaOH溶液中由水电离出来的c(OH)等于溶液中c(H)，即为1107 molL1。答案：(1)升温促进水电离，KW增大(2)11079(6分)在某温度下的水溶液中，c(H)10x mol/L，c(OH)10y mol/L，x与y的关系如图所示：(1)该温度下，水的离子积为_。(2)该温度下，0.01 mol/L NaOH溶液中c(H)为_。解析：(1)选取图像中的一点，如当x5时，y10，故水的Kw10510101015。(2)0.01 mol/L NaOH溶液中c(OH)102 mol/L，故c(H)1013 (mol/L)。答案：(1)1015(2)1013 mol/L10(8分)(1)25时，10 L水中含OH的物质的量为_ mol，含H的个数为_个(设阿伏加德罗常数为NA，下同。)(2)25时，1 g水中含H的个数为_个。解析：(1)常温下，KW11014，c(H)水c(OH)水1107 mol/L。1 L水中含n(OH)1107 mol，n(H)1107 mol，故10 L水中含OH的物质的量为1106 mol，含H的个数为106 NA个。(2)1 L水即1 000 g水中含H的物质的量为1107 mol，故1 g水中含H的物质的量为11010 mol，即含H的个数为1010NA个。答案：(1)106106A(2)1010 NA11(19分)某同学为探究KW的影响因素，做了以下实验：(1)查阅资料，不同温度下水的离子积常数。t/0102025405090100KW/10140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0由此推出：随着温度的升高，KW的值_；水的电离程度_；水的电离平衡向_移动，水的电离过程是_过程。(2)取三支烧杯A、B、C，分别加入适量水，再向B、C烧杯中分别加入适量盐酸和NaOH，