資源簡介

(共31張PPT)
基礎課時17　水的電離平衡
專題3　水溶液中的離子反應
第一單元　弱電解質的電離平衡
學習任務 通過認識水的電離存在電離平衡，了解水的電離平衡的影響因素，知道水的離子積常數，會分析水的電離平衡移動，培養變化觀念與平衡思想的化學核心素養。
必備知識　自主預習儲備
2H2O H3O＋＋OH－
H2O H＋＋OH－

2．水的離子積常數
(1)表達式。
Kw＝________________。
25 ℃時，水中的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10-7 mol·L-1，Kw＝1×10-14。
(2)影響因素。
水的離子積Kw只受溫度的影響，溫度升高，Kw____。
(3)適用范圍。
Kw不僅適用于純水，還可適用于稀的電解質水溶液。
c(H＋)·c(OH－)
增大
判一判　(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)升高溫度，若Kw增大到10-13，則純水電離出的c(H＋)＝10-6.5 mol·L-1。 (　)
(2)在純水中加入少量酸，水的電離平衡逆向移動，Kw減小。 (　)
(3)25 ℃時，若溶液中c(H＋)＝1.0×10-6 mol·L-1，則溶液中c(OH－)＝1.0×10-8mol·L-1。 (　)
(4)25 ℃時，水的離子積Kw＝1.0×10-14，35 ℃時水的離子積Kw＝2.1×10-14，則35 ℃時水中的c(H＋)＞c(OH－)。 (　)
(5)25 ℃時，0.01 mol·L-1的鹽酸中，由水電離出的c(OH－)＝1.0×10-12 mol·L-1。 (　)
√
×
√
×
√
關鍵能力　情境探究達成
[情境素材]
人們通常認為水是不導電的，但用精密儀器測定時，發現水有微弱的導電性，表明水是極弱的電解質，能電離出極少量的H＋和OH－。水是一種既能釋放質子也能接受質子的兩性物質。水在一定程度上也微弱地離解，質子從一個水分子轉移給另一個水分子，形成H3O＋和OH－。通常將水合氫離子H3O＋簡寫為H＋，其電離方程式為H2O＋H2O H3O＋＋OH－，簡寫為H2O H＋＋OH－。水的電離是吸熱的過程，因此升高溫度水的電離平衡正向移動。
影響水電離平衡的因素
[問題探究]
[問題1]　水的電離平衡。
(1)在pH＝2的鹽酸中，由水電離出來的c(H＋)與c(OH－)之間的關系是什么？
(2)試根據平衡移動原理討論，酸或堿是怎樣影響水的電離平衡的？
(3)請結合鈉與水反應的實質進行探究，向水中加入鈉時，對水的電離平衡有何影響？
(4)向水中再添加溫度相同的水，對水的電離平衡有影響嗎？
提示：(1)在任何條件下，由水電離出的c(H＋)和c(OH－)總是相等的。
(2)向水中加入酸或堿之后，酸能電離出氫離子，堿能電離出氫氧根離子，這兩種離子濃度增大，都會抑制水的電離。
(3)鈉與水反應的實質就是鈉與水電離出的氫離子發生了反應，消耗了水電離出的氫離子，使氫離子濃度降低，從而促使水的電離平衡正向移動。
(4)沒有。因為兩部分水的電離程度相同，水量再多，電離平衡也不移動。
[問題2]　水的離子積常數。
(1)離子積表達式Kw＝c(H＋)·c(OH－)中的H＋和OH－一定是水電離出的H＋和OH－嗎？
(2)某溫度時，水溶液中Kw＝4×10-14，那么該溫度比室溫(25 ℃)高還是低？該溫度下純水中c(H＋)是多少？
(3)在室溫下，0.01 mol·L-1的鹽酸中，c(OH－)是多少？ 水電離出的c(H＋)又是多少？
(4)在室溫下，0.01 mol·L-1的NaOH溶液中，c(H＋)是多少？水電離出的c(OH－)又是多少？
(5)請與同學探究在室溫下，酸或堿的稀溶液中，由水電離出的c(H＋)和c(OH－)還相等嗎？c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10-14還成立嗎？
[歸納總結]
影響水電離平衡的因素
c(H＋)/
(mol·L-1) c(OH－)/
(mol·L-1) 水的電
離程度 平衡
移動 Kw
純水(25 ℃) 1.0×10-7 1.0×10-7 — — 1.0×10-14
升溫 ＞1.0×10-7 ＞1.0×10-7 增大 向右 增大
加酸 ＞1.0×10-7 ＜1.0×10-7 減小 向左 不變
加堿 ＜1.0×10-7 ＞1.0×10-7 減小 向左 不變
加活潑金屬 ＜1.0×10-7 ＞1.0×10-7 增大 向右 不變
[能力達成]
1．在25 ℃時，水的電離達到平衡：H2O H＋＋OH－　ΔH＞0，下列敘述正確的是(　　)
A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移動，c(OH－)降低
B．向水中加入少量硫酸氫鈉固體，c(H＋)增大，Kw不變
C．向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移動，c(H＋)降低
D．將水加熱，Kw增大，c(H＋)不變
B　[A項，向水中加入稀氨水，c(OH－)增大；B項，向水中加入NaHSO4固體，c(H＋)增大，由于溫度不變，Kw不變；C項，c(H＋)應增大；D項，將水加熱，Kw增大，c(H＋)增大。]
√
2．在25 ℃時，在等體積的①0.5 mol·L-1 H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1 Ba(OH)2溶液、③1 mol·L-1 NaCl溶液、④純水中，發生電離的水的物質的量之比是(　　)
A．1∶10∶107∶107
B．107∶107∶1∶1
C．107∶106∶2∶2
D．107∶106∶2×107∶2
√
A　[在25 ℃時，0.5 mol·L-1 H2SO4溶液中c(H＋)＝1 mol·L-1，由水電離出的c水(H＋)＝1×10-14 mol·L-1；0.05 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中，c(OH－)＝0.1 mol·L-1，由水電離出的c水(H＋)＝1×10-13 mol·L-1；NaCl和純水中由水電離出的c水(H＋)均為1×10-7 mol·L-1。則等體積的上述四種溶液中由水電離出的n(H＋)(即發生電離的水的物質的量)之比為(1×10-14)∶(1×10-13)∶(1×10-7)∶(1×10-7)＝1∶10∶107∶107。]
學習效果　隨堂評估自測
2
4
3
題號
1
√
1．下列關于水的離子積常數的敘述中，正確的是(　　)
A．因為水的離子積常數的表達式是Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以Kw隨溶液中c(H＋)和c(OH－)的變化而變化
B．水的離子積常數Kw與水的電離平衡常數K是同一物理量
C．水的離子積常數僅僅是溫度的函數，隨溫度的變化而變化
D．水的離子積常數Kw與水的電離平衡常數K是兩個沒有任何關系的物理量
2
4
3
題號
1
C　[水的離子積常數Kw＝K·c(H2O)，一定溫度下K和c(H2O)都是不變的常數，所以Kw僅僅是溫度的函數，只要溫度一定，Kw就是不變的。]
2
3
題號
1
4
√
2．水的電離過程為H2O H＋＋OH－，在25 ℃時，水的離子積Kw＝1.0×10-14；在35 ℃時，水的離子積Kw＝2.1×10-14。下列敘述不正確的是(　　)
A．c(H＋)隨著溫度的升高而增大
B．在35 ℃時，c(H＋)>c(OH－)
C．35 ℃時的水比25 ℃時的水電離程度大
D．水的電離是吸熱過程
2
3
題號
1
4
B　[由題中條件可以看出，溫度升高時，Kw增大。在25 ℃時，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10-7 mol·L-1 ；在35 ℃時，c(H＋)＝c(OH－)
≈1.45×10-7 mol·L-1。溫度升高，c(H＋)和c(OH－) 都增大，且始終相等，水的電離程度也增大，因溫度升高平衡向正反應方向移動，故水的電離為吸熱過程。]
2
3
題號
4
1
√
3．下列措施能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)的是(　　)
A．向純水中投入少量Na2O2
B．將水加熱煮沸
C．向水中通入CO2
D．向水中加入NaCl
C　[A項，生成NaOH，使c(OH－)＞c(H＋)；B項，可促進水的電離，但c(H＋)＝c(OH－)；D項，對水的電離無影響；C項，CO2可與水反應生成H2CO3，抑制水的電離，同時使c(H＋)＞c(OH－)。]
2
3
題號
4
1
4．某溫度下，純水中c(H＋)＝2×10-7mol·L-1，則此溫度下水的離子積為___________。若溫度不變，滴入稀鹽酸使c(H＋)＝5×10-4mol·L-1，則此時c(OH－)＝________________，由水電離產生的c(H＋)為________________，此時溫度______25 ℃(填“高于”“低于”或“等于”)。
4×10-14
8×10-11mol·L-1
8×10-11mol·L-1
高于
基礎課時固基練(17)　水的電離平衡
√
1．在常溫下，在0.01 mol·L-1 H2SO4溶液中，由水電離出的氫離子濃度是(　　)
A．5×10-13 mol·L-1 B．0.02 mol·L-1
C．1×10-7 mol·L-1 D．1×10-12 mol·L-1
2
3
題號
4
1
5
A　[題給條件下H2SO4電離出的c(H＋)＝0.02 mol·L-1，常溫下，由Kw＝1.0×10-14可知c(OH－)＝5×10-13 mol·L-1，OH－是由水電離產生的，則水電離產生的c(H＋)＝c(OH－)＝5×10-13 mol·L-1。]
2．關于水的離子積常數，下列說法不正確的是(　　)
A．100 ℃水中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10-14
B．純水中，在25 ℃時，c(H＋)·c(OH－)＝1×10-14
C．在25 ℃時，任何以水為溶劑的稀溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10-14
D．Kw值隨溫度升高而增大
2
3
題號
4
1
5
√
2
3
題號
4
1
5
√
4．某溫度下，向c(H＋)＝1×10-6 mol·L-1的蒸餾水中加入NaHSO4晶體，保持溫度不變，測得溶液中c(H＋)＝1×10-3 mol·L-1。下列對該溶液的敘述不正確的是(　　)
A．該溫度高于25 ℃
B．由水電離出來的H＋的濃度為1×10-11 mol·L-1
C．加入NaHSO4晶體抑制水的電離
D．取該溶液加水稀釋100倍，溶液中的c(OH－)增大
2
3
題號
4
1
5
√
B　[在25 ℃時，純水中c(H＋)＝1×10-7 mol·L-1，c(H＋)＝1×10-6 mol·L-1說明水的電離得到促進，故T＞25 ℃，A項正確；c(H＋)＝1×10-6 mol·L-1，水的離子積常數為1×10-12，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，當c(H＋)＝1×10-3 mol·L-1時，c(OH－)＝1×10-9 mol·L-1，故由水電離出來的c(H＋)＝1×10-9 mol·L-1，B項錯誤；NaHSO4電離生成氫離子，對水的電離起抑制作用，水的電離程度減小，C項正確；溫度不變時，Kw不變，加水稀釋，c(H＋)減小，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以c(OH－)增大，D項正確。]
2
3
題號
4
1
5
5．運用相關概念和原理，回答下列問題：
(1)在25 ℃時，水的離子積Kw值為__________。
(2)在T ℃的水溶液中，c(H＋)＝1×10x mol/L，c(OH－)＝1×10y mol/L，x與y的關系如圖所示：
①在T ℃下，水的離子積為________。
②在T ℃下，0.01 mol/L NaOH溶液中c(H＋)為___________mol/L。
2
3
題號
4
1
5
1×10-14
1×10-15

(3)在25 ℃時，有如下兩個反應：
①CH3COOH＋NaCN===CH3COONa＋HCN
②HNO2＋CH3COONa===NaNO2＋CH3COOH
該溫度下CH3COOH、HCN和HNO2三種弱酸的電離常數由大到小的順序是___________________________。
2
3
題號
4
1
5
HNO2＞CH3COOH＞HCN　
2
3
題號
4
1
5
bd
2
3
題號
4
1
5
2
3
題號
4
1
5

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