人教版高中化学选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡第二节水的电离和溶液的pH第1课时水的电离课件(共47张PPT)

(共47张PPT)
第三章　水溶液中的离子反应与平衡
第二节　水的电离和溶液的pH
第1课时　水的电离
【学习目标】　1.认识水的电离，了解水的离子积常数。2.认识溶液的酸碱性及 pH，掌握测量溶液pH、酸碱中和滴定的方法。3.能进行溶液pH的简单计算，能用实 例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
一、水的电离
1. 水的电离
2. 水的离子积常数
概念 当水的电离达到平衡时， 是一个常数，这 个常数叫做水的离子积常数，简称 ，记作Kw
表达式 ，25 ℃时，Kw＝
影响
因素 只与 有关，升高温度Kw ，与溶液的酸碱性
适用
范围 适用于 和稀的
电离产物H＋和OH－浓度之积　
水的离子积　
Kw＝c（H＋）·c（OH－）　
1.0×10－14　
温度　
增大　
无关　
纯水　
电解质溶液　
3. 外界条件对水电离平衡的影响
（1）温度：温度升高， 水的电离，Kw 。
（2）酸、碱 水的电离，Kw 。
（3）外加能与H＋、OH－反应的物质，会促进水的电离，Kw不变。
促进　
增大　
抑制　
不变　
【思考交流】
1. （1）观察下表，填空。
t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10－14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5
②100 ℃纯水中：c（H＋） c（OH－） 1.0×10－7 mol·L－1。
③某温度下，纯水中的c（H＋）＝6.1×10－7 mol·L－1，此时水中c（OH－） 为 mol·L－1，此时水的温度最接近 ℃。
水的电离是吸热过程，升高温
度，水的电离向吸热方向移动，因而Kw增大
＝　
＞　
6.1×10－7　
90　
（2）0.1 mol·L－1 HCl溶液中有OH－吗？0.1 mol·L－1 NaOH溶液中有H＋吗？ 解释原因。
。
　　　　体系变化
条件　　　　 移动方向 Kw 电离程度 c（OH－） c（H＋）
HCl
NaOH
可水解
的盐 Na2CO3
NH4Cl
温度 升高
降低
其他：如加入Na
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
A. 向水中加入稀NaOH溶液，平衡逆向移动，c（OH－）降低
B. 向水中加入少量硫酸氢钠固体，c（H＋）增大，Kw不变
C. 降低温度，使平衡向右移动，c（H＋）增大，溶液呈酸性
D. 将水加热，Kw增大，pH不变
解析：加入NaOH溶液，c（OH－）增大，A错误；加入NaHSO4固体，在水溶液中 NaHSO4电离出H＋，c（H＋）增大，平衡逆向移动，Kw不变，B正确；降低温度，平 衡向左移动，c（H＋）减小，溶液仍然呈中性，C错误；加热，促进水的电离，Kw增 大，c（H＋）增大，pH应变小，D错误。
B
A. 该溶液可能呈中性
C. 该溶液的pH可能为4，也可能为10
D. 该溶液中水的电离受到促进
C
D
二、Kw的应用
1. 同一曲线上任意点的Kw都 ，即c（H＋）·c（OH－） ，如Kw （A） Kw（D）。
2. 曲线外任意点与曲线上任意点的Kw不同、温度不同，如Kw（A） Kw（C）
Kw（B）。
相同　
相同　
＝　
＜　
＜　
3. 实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变溶液的酸碱性；实现曲线上点与 曲线外点之间的转化必须改变温度。
A. 纯水仅升高温度，可从a点变到c点
B. 水的电离常数Kw数值大小关系为d＞c＞b
C. a点温度下，向水中加入1 mol/L硫酸，促进水的电离
D. c点pH＝6，溶液为酸性
D
2. （2025·甘肃兰州一中高二期中）在水的电离平衡中，c（H＋）和c（OH－）的关 系如图所示。
（1）下列说法正确的是 （填字母）。
a.图中A、B、D三点处Kw的大小关系：B＞A＝D
b.在T1温度下，向水中加入少量的NaOH可实现由A点向D点移动
c.AB线上任意点的溶液均呈中性
d.图中温度T1＞T2
解析：（1）题图中A、B、D三点处Kw的大小分别为1×10－14、1×10－12、1×10－ 14，Kw的大小关系：B＞A＝D，a正确；在T1温度下，A点向D点移动，c（H＋）变 大，向水中加入少量的NaOH会使c（H＋）变小，b错误；AB线上任意点的溶液中c （H＋）＝c（OH－），溶液均呈中性，c正确；水电离是吸热反应，温度越高，Kw越 大，B点的Kw大于A点的Kw，则题图中温度T1＜T2，d错误。
ac　
（2）T1温度下，氢离子浓度为0.01 mol·L－1的HCl溶液和氢氧根离子浓度为0.001 mol·L－1的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1 （填 “＞”“＝”或“＜”）α2。
＜　
1×10－10 mol·L－1　
1×10－10 mol·L－1　
题后归纳
25 ℃时，由水电离出的c水（H＋）或
c水（OH－）的5种类型的计算方法
（2）酸的溶液：H＋来源于酸电离和水电离，而OH－只来源于水电离，故有c水 （OH－）＝c水（H＋）＝c溶液（OH－）。
（3）碱的溶液：OH－来源于碱电离和水电离，而H＋只来源于水电离，故有c水 （H＋）＝c水（OH－）＝c溶液（H＋）。
课时作业（十七）　水的电离
[对点训练]
题组一　水的电离与Kw
A. 水的电离过程需要通电
B. 加入电解质一定会破坏水的电离平衡
C. 水的离子积仅适用于纯水
D. 升高温度，纯水中c（OH－）增大
解析：水的电离不需要通电，故A错误；加入电解质不一定会破坏水的电离平衡，如 向水中加入强酸强碱盐氯化钠或硫酸钠等，水的电离平衡不移动，故B错误；水的离 子积适用于稀的电解质溶液及纯水，故C错误；水的电离是吸热过程，温度升高，水 的电离平衡向右移动，氢氧根离子浓度增大，故D正确。
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A. 因为水的离子积常数的表达式是Kw＝c（H＋）·c（OH－），所以Kw随溶液中c （H＋）和c（OH－）的变化而变化
B. 水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量
C. 水的离子积常数是温度的函数，随着温度的变化而变化
D. 水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量
解析：水的离子积常数的表达式是Kw＝c（H＋）·c（OH－），但是Kw是温度的函 数，不随溶液中c（H＋）和c（OH－）的变化而变化，A错误，C正确；水的离子积 常数Kw＝K电离·c（H2O），B、D错误。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
题组二　影响水的电离平衡的因素
A. 向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c（OH－）减小
B. 向水中加入少量NaHSO4固体，c（H＋ ）增大，Kw 不变
C. 将水加热，平衡逆向移动，c（H＋）减小
D. 将水加热，Kw增大，c（H＋）减小
解析：向水中加入稀氨水，c（OH－）增大，水的电离平衡逆向移动，故A错误；Kw 只与温度有关，向水中加入少量NaHSO4固体，c（H＋）增大，Kw不变，故B正确； 水的电离过程吸热，将水加热，水的电离平衡正向移动，Kw增大，c（H＋）增大， 故C、D错误。
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A. ③＞②＞① B. ②＞③＞①
C. ①＞②＞③ D. ③＞①＞②
解析：NaOH、H2SO4抑制水的电离，NaCl不影响水的电离平衡，H2SO4为二元强酸， 相同物质的量浓度时，H2SO4电离产生的c（H＋）大于NaOH电离产生的c（OH－），
对水的抑制程度更大，故水的电离程度按由大到小的顺序为①＞②＞③。
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
题组三　水的离子积常数的应用
A. 1∶10∶104∶105
B. 1∶5∶（5×109）∶（5×108）
C. 1∶20∶1010∶109
D. 1∶10∶104∶109
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析：①pH＝0的H2SO4溶液中c（H＋）＝1 mol·L－1，c（OH－）＝10－14 mol·L－1， H2SO4抑制H2O的电离，则由H2O电离出的c（H＋）＝10－14 mol·L－1；②0.05 mol·L－ 1的Ba（OH）2溶液中c（OH－）＝0.1 mol·L－1，c（H＋）＝10－13 mol·L－1，Ba （OH）2 抑制H2O的电离，则由H2O电离出的c（H＋）＝10－13mol·L－1；③pH＝10的 氨水，抑制H2O的电离，由H2O电离出的c（H＋）＝1×10－10 mol·L－1；④pH＝5的 H2SO3溶液，由H2O电离出的c（H＋）＝10－9 mol·L－1。等体积的4种溶液中发生电离 的H2O的物质的量之比等于H2O电离产生的H＋的物质的量浓度之比，其比为10－ 14∶10－13∶10－10∶10－9＝1∶10∶104∶105。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A. b点温度高于25 ℃
B. 向水中通入氨气，由水电离出的c（H＋）减小
C. 仅升高温度，可从b点变为a点
D. b点所处温度下，0.1 mol·L－1 KOH溶液的pH＝13
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析：由题图可知，b点对应的pOH＝pH＝6.5，则有c（H＋）＝c（OH－）＝10－6.5 mol·L－1，Kw＝c（H＋）·c（OH－）＝10－6.5×10－6.5＝1×10－13＞Kw（25 ℃），故 b点温度高于25 ℃，A正确；向水中通入氨气，c（OH－）增大，抑制了水的电离， 则由水电离出的c（H＋）减小，B正确；升高温度，水的电离平衡正向移动，
c（H＋）、c（OH－）均增大，则pH、pOH均减小，且二者相等，故升高温度，可从b点变为a点，C正确；b点对应的Kw＝1×10－13，0.1 mol·L－1 KOH溶液中c（H＋）＝ 1×10－12 mol·L－1，则溶液的pH＝12，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
[综合强化]
A. T＞25 ℃
B. 该溶液中由水电离出来的c（H＋）＝1.0×10－11 mol·L－1
C. 该溶液中c（OH－）＝1.0×10－11 mol·L－1
D. 加入NaHSO4后水的电离程度增大
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A. 100 ℃时，Kw＝10－12，此温度下pH＝7的溶液一定呈中性
B. 常温下0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液中水电离出c（H＋）＝0.1 mol·L－1
C. 25 ℃时，0.01 mol·L－1的烧碱溶液，水电离出的c（H＋）＝1×10－12 mol·L－1
D. 常温下，由水电离出的c（H＋）＝1×10－12 mol·L－1的溶液一定呈碱性
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A. d点对应的溶液中可能大量存在：Na＋、K＋、ClO－、Cl－
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析：d点时Kw＝1×10－12，氢离子浓度为10－7 mol·L－1，氢氧根离子浓度为10－5 mol·L－1，此时溶液呈碱性，碱性溶液中Na＋、K＋、ClO－、Cl－相互之间不反应，能 大量共存，A项正确；b点溶液中氢离子浓度为10－6 mol·L－1，氢氧根离子浓度为10－8 mol·L－1，溶液呈酸性，酸性条件下，亚铁离子、氢离子、硝酸根离子能发生氧化还 原反应，不能大量共存，B项错误；c点对应的溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓 度，溶液呈中性，溶液中钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀而不能大量共存， C项错误；a点对应的溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液呈中性，中性溶液 中碳酸根离子与氢离子发生复分解反应而不能大量共存，D项错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A. A点温度大于25 ℃，B点温度为25 ℃
B. B点pH＝6，溶液为酸性
C. A点温度下，在水中加入少量的盐可能抑制水的电离
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
11. （2025·四川攀枝花高二期中）（1）在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图 所示。
①图中五点Kw间的关系是 （以A、B、C、D、E表示）。
②C点溶液呈 性（填“酸”“中”或“碱”）。
③将D点变为E点，采取的措施是 。
B＞C＞A＝D＝E　
中　
向溶液中滴加碱溶液　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析：（1）①水的电离为吸热过程，温度越高，越促进水的电离，Kw越大，由题图 可知温度B＞C＞A＝D＝E，则Kw：B＞C＞A＝D＝E；②C点与A点、B点在同一直线 上，由A点、B点数据可知，该线上氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液呈中性； ③D点变为E点，c（H＋）减小，c（OH－）增大，而温度不变，因此可采取的措施 是向溶液中滴加碱溶液实现；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
（2）下表是不同温度下水的离子积数据：
温度/℃ 25 t1 t2
水的离子积常数 1×10－14 Kw 1×10－12
回答下列问题：
＞　
水的
电离是吸热过程，升高温度，平衡向电离方向移动，c（H＋）、c（OH－）均增
大，Kw增大　
2.4×10－7　
5.76×10－9　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A. 向水中加入NaHSO4固体
B. 向水中加入少量Na
C. 加热至100 ℃
D. 向水中加入NaCl固体
解析：（3）向水中加入NaHSO4固体，c（H＋）增大，平衡左移，溶液呈酸性，A正 确；向水中加入Na会消耗H＋，促进水的电离，但溶液呈碱性，B错误；加热至100 ℃，促进水的电离，溶液仍呈中性，C错误；向水中加入NaCl固体，不影响水的电 离，溶液呈中性，D错误。
A　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
12. （1）T ℃时，水的Kw＝1×10－13，则该温度 （填“＞”“＜”或 “＝”）25 ℃，其理由是 。
解析：（1）升高温度，促进水的电离，Kw增大，由于Kw＝1×10－13＞1×10－14，因 此该温度大于25 ℃。
（2）在（1）中所述温度下，c（H＋）＝1×10－7 mol·L－1的溶液呈 （填 “酸性”“碱性”或“中性”）；若该溶液中只存在NaOH溶质，则由水电离出的c （OH－）＝ mol·L－1。
＞　
升高温度，促进水的电离，Kw增大
碱性　
1×10－7　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡 （填“向 左”“向右”或“不”，下同）移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平 衡 移动。
（4）25 ℃时，pH＝4的盐酸中水的电离程度 （填“大于”“小于”或“等 于”）pH＝10的Ba（OH）2溶液中水的电离程度。
向右　
向右　
等于　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
（5）0.1 mol·L－1乙酸（甲，Ka＝1.75×10－5）和0.1 mol·L－1氯乙酸（乙，Ka＝ 1.4×10－3）的水溶液，下列可以表示两溶液中由水电离出的c（H＋）与加入水的体 积（V）之间关系的是 （填字母）。
c　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析：（5）乙酸的Ka小于氯乙酸的Ka，所以0.1 mol·L－1乙酸溶液中的c（H＋）小于 0.1 mol·L－1氯乙酸溶液中的c（H＋），故水的电离程度：0.1 mol·L－1的乙酸溶液 （甲）大于0.1 mol·L－1的氯乙酸溶液（乙），加水稀释，两溶液中的c（H＋）均减 小，水的电离程度均增大，故选c。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12