【精品】2019版高中化学第3章物质在水溶液中的行为第1节水溶液第1课时学案鲁科版选修4.pdf

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1、1第 1 课时水的电离及电解质在水溶液中的存在形态 学习目标定位 1.理解水的电离过程以及水的离子积常数的定义，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，理解弱电解质的电离特点。3.会书写常见弱电解质的电离方程式。一、水的电离1.水的电离(1)水的电离方程式：H2OHOH。(2)水的电离平衡常数表达式为KHOHH2O。(3)水的离子积常数的表达式为KwHOH。(4)常温下，水的离子积常数Kw1.0 1014 mol2L 2。纯水中 H 是 1.0 107molL 1；若某酸溶液中H 1.0 104molL1，则溶液中 OH 为 1.0 10 10molL1。2.外界条件对水

2、的电离平衡的影响分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OHOH的影响，并填写下表：改变条件平衡移动方向溶液中H 变化溶液中OH 变化pH变化水电离程度Kw的变化升高温度右移增大增大减小增大增大加入酸左移增大减小减小减小不变加入碱左移减小增大增大减小不变加入活泼金属(如 Na)右移减小增大增大增大不变(1)常温时，Kw1.0 10 14 mol2L 2，不仅适用于纯水，还适用于酸、碱和盐的稀溶液。(2)不同溶液中，H、OH 可能不同，但任何溶液中由水电离出的H 与OH 总是相等的。(3)Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大。例 125 时，水的电离平衡H2OHOHH0。下列叙述正确的是()2A.向

3、水中加入稀氨水，平衡逆向移动，OH 降低B.向水中加入少量固体NaHSO4，H 增大，Kw不变C.向水中加入少量盐酸，平衡逆向移动，H 降低D.将水加热，Kw增大，OH 增大，呈碱性答案B 解析A 项，NH3H2O电离出 OH，使水的电离平衡逆向移动，但OH 增大；B 项，NaHSO4电离出 H，使水的电离平衡逆向移动，H 增大，但Kw不变；C项，加入盐酸，H2O的电离平衡逆向移动，但 H 增大；D项，加热促进H2O的电离，Kw、H 和OH 都增大，H OH，呈中性。考点水的电离题点改变条件对水电离平衡的影响方法规律(1)向水中加入能电离出H或 OH的物质，抑制水的电离。(2)向水中加入消耗H

4、或 OH的物质，促进水的电离。(3)Kw表达式中，H、OH 均表示整个溶液中H、OH 的浓度。若温度不变，溶液中H 增大，则溶液中OH 减小。例 2常温下，有下列四种溶液：1 mol L1的盐酸0.1 mol L1的盐酸0.01 mol L1的 NaOH 溶液0.001 mol L1的 NaOH溶液。四种溶液中，由水电离生成的H 之比为()A.1101001 000 B.011211C.14131211 D.141321答案A 解析在盐酸中，溶液中的OH全部是由水电离得到的，则由水电离产生的H 等于溶液中的OH溶液：中 H水电离OH溶液11014molL 1，中 H水电离OH溶液11013mo

5、lL1。在 NaOH溶液中，溶液中的H全部是由水电离得到的，则由水电离产生的 H 等于溶液中的H溶 液：中 H 11012molL 1，中 H 11011molL 1。因此，四种溶液中由水电离出的H 之比为10 1410 1310 1210 111101001 000。考点水的电离题点水电离出 H 或 OH 的计算方法规律(1)任何稀溶液中，水电离出的H 与水电离出的 OH 一定相等。(2)稀酸溶液中，OH 来自于水的电离，故水电离出的H水OH溶液KwH溶液。当忽略水电离出的 H水时，H溶液 H酸。(3)稀碱溶液中，H 来自于水的电离，故水电离出的OH水H溶液KwOH溶液。当忽略水3电离出的

6、OH水时，OH溶液OH碱。二、电解质在水溶液中的存在形态1.强、弱电解质的概念(1)强电解质和弱电解质的概念和物质类别(2)强、弱电解质在水溶液中的存在形态强电解质在水溶液中全部以离子的形态存在，弱电解质在水溶液中主要以分子形态存在。2.电解质电离方程式的书写(1)强电解质，用符号“=”；弱电解质，用符号“”。如：NH3H2O的电离方程式为NH3H2ONH4OH。(2)多元弱酸是分步电离的，电离程度逐步减弱，可分步书写电离方程式。如H2CO3的电离方程式为 H2CO3HHCO3，HCO3HCO23。(3)多元弱碱的电离也是分步进行的，但是一般按一步电离的形式书写。如Fe(OH)3的电离方程式为

7、 Fe(OH)3Fe33OH。(4)弱酸的酸式盐先完全电离，用“=”，生成的酸式酸根再部分电离，用“”。如 NaHCO3的电离方程式为NaHCO3=NaHCO3，HCO3HCO23。(5)NaHSO4在水溶液中完全电离，电离方程式为NaHSO4=NaHSO24，NaHSO4在熔融状态下只破坏离子键，其电离方程式为NaHSO4=NaHSO4。3.溶剂化作用(1)电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的，而是与水分子相互吸引、相互结合，以“水合离子”或“水合分子”的形态存在。(2)溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫做溶剂化作用。强电解质和弱电解质的判断(1)判断依据：根据电解质在水溶液中能

8、否完全电离判断。(2)常见的强弱电解质4强电解质强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HI、HBr、HClO4等强碱：KOH、NaOH、Ba OH2等多数盐：NaCl、Na2SO4、BaSO4、CaCO3等弱电解质弱酸：H2S、HF、H2SO3、H2CO3、CH3COOH、HClO、H3PO4等弱碱：NH3H2O、MgOH2等少数盐：HgCl2、CH3COO2Pb等例 3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

9、电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱答案D 解析判断强、弱电解质的根本依据是看电解质在水中是否完全电离，与其溶解度、浓度大小及水溶液导电能力的强弱无关。强极性的共价化合物如HCl 也是强电解质，A项错误；强、弱电解质与溶解性无关，B项错误；溶于水或熔化时完全电离的电解质是强电解质，C项错误；电解质导电是有条件的，溶液的导电性与溶液中离子所带的电荷浓度有关，D项正确。考点电解质及其分类题点强电解质和弱电解质的判断易错警示判断电解质强弱时易错方面(1)电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷总数有关，强电解质溶液的导电能力不一定强。(2)电解质的强弱与

10、其溶解度无关。某些难溶盐，虽然溶解度小，但其溶于水的部分完全电离，仍属于强电解质，如BaSO4等。有少数盐尽管能溶于水，但只有部分电离，属于弱电解质，如(CH3COO)2Pb等。(3)强电解质不一定是离子化合物，某些具有强极性键的化合物也是强电解质。(4)强电解质在熔融状态下不一定电离。若电解质为离子化合物，在熔融状态能电离，若电解质为共价化合物，在液态不电离。例 4下列电离方程式正确的是()A.NaHCO3=NaHCO23B.HF=HFC.KAl(SO4)2=KAl32SO24D.CH3COONH4CH3COONH4答案C 5解析NaHCO3是弱酸酸式盐，是强电解质，完全电离，但HCO3不能

11、拆成离子形式；CH3COONH4为强电解质，完全电离用“=”；HF为弱电解质，部分电离，用“”。考点电解质及其分类题点电离方程式及其书写方法方法规律电解质电离方程式书写方法(1)先判断是强电解质(用“=”)还是弱电解质(用“”)。(2)电离方程式应满足电荷守恒与原子守恒。(3)水溶液中强酸酸式盐与弱酸酸式盐电离方式不同，如：NaHSO4=NaHSO24，NaHS=NaHS。例5现有如下物质：NH3NH4Cl Ba(OH)2氨水SO2BaCO3H2S KHSO4NaHCO3Cl2。请用物质的序号填写下列空白：(1)属于电解质的有。(2)属于强电解质的有。(3)属于弱电解质的有。答案(1)(2)(

12、3)解析在水溶液中，电解质必须自身能发生电离，SO2、NH3是非电解质；在水溶液中能全部电离的电解质是强电解质，包括强酸、强碱、大多数盐，如NH4Cl、Ba(OH)2、BaCO3、KHSO4、NaHCO3；弱酸、弱碱、水及少部分盐是弱电解质，如H2S；氨水属于混合物，Cl2属于单质，二者既不是电解质也不是非电解质。考点电解质及其分类题点电解质的相关综合方法总结(1)根据物质类别可以判断有关电解质类别单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水是电解质。强酸、强碱、大多数盐属强电解质，弱酸、弱碱、水和极少数盐属于弱电解质。(2)电解质判断时注意的问题：必须是自身电离出

13、离子的化合物才是电解质。电解质的强弱与溶解度的大小无关。如难溶盐BaSO4属强电解质，HF 易溶于水，但是弱电解质。活泼金属氧化物是电解质，是因为在熔融状态下发生电离。61.0.1 mol L1的氢氧化钠溶液和0.1 mol L1的盐酸中，水的电离程度()A.前者大B.前者小C.一样大D.无法比较答案C 解析NaOH溶液中的 OH 和盐酸中的 H 相同，它们对水电离的抑制程度相同。考点水的电离题点条件改变对水的电离平衡的影响2.下列说法正确的是()A.强电解质的水溶液中不存在任何分子B.强电解质的水溶液导电性强于弱电解质的水溶液C.强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物D.电解质的强弱

14、与其在水中的溶解性无直接关系答案D 解析强电解质溶于水后，全部电离，不存在溶质分子，但有水分子存在，A 项错误；溶液的导电性是由溶液中的离子浓度大小及离子所带的电荷总数决定的，若强电解质溶液是稀溶液，则溶液中离子浓度很小，导电性就很弱，B 项错误；强电解质部分是离子化合物，部分是共价化合物，如H2SO4是强酸，也是强电解质，但属于共价化合物，C项错误；电解质的强弱与其溶解性无关，如BaSO4难溶于水，但属于强电解质，而NH3H2O易溶于水，但属于弱电解质，D项正确。考点电解质及其分类题点电解质的相关综合3.在纯水中存在平衡：H2OHOH，若使水的电离平衡正向移动，并使OH的浓度增大，则应加入的

15、物质是()A.CH3COOH B.KOH C.KHSO4D.Na 答案D 解析在纯水中加酸或加碱都会抑制水的电离，因此A、B项错误；在纯水中加入KHSO4，相当于加入酸，C项错误；在纯水中加入Na，Na与 H2O电离出的H反应，使水的电离平衡正向移动，并使OH的浓度增大，D项正确。考点水的电离题点条件改变对水电离平衡的影响4.下列有关电解质溶液的说法正确的是()A.在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变B.25 时，NH4Cl 溶液的Kw大于 100 时 NaCl 溶液的Kw7C.KClO3和 SO3溶于水后能导电，故KClO3和 SO3均为电解质D.稀盐酸加水稀释时，水的电离平衡向电离方向移动

16、答案D 解析蒸馏水中滴加浓H2SO4，浓 H2SO4溶于水放热，温度升高，水的电离程度增大，H、OH 均增大，Kw增大，A 不正确；Kw只与温度有关，在任何酸、碱、盐的稀溶液中，温度越高，Kw越大，B 不正确；KClO3属于盐，在水溶液中能电离，是电解质，SO3在水溶液中本身不能电离，是非电解质，C 不正确；盐酸在稀释过程中，溶液中H 减小，故水的电离平衡向电离方向移动，D正确。考点题点5.向醋酸溶液中滴入稀氨水，溶液的导电能力发生变化，其电流强度(I)随加入氨水的体积(V)的变化曲线是()答案B 解析CH3COOH属于弱电解质，其溶液中离子浓度很小，滴入氨水后，发生CH3COOH NH3H2

17、O=CH3COONH4H2O，生成强电解质，离子浓度增大，溶液导电性增强；当二者恰好完全反应时，溶液中离子浓度最大；若继续滴入氨水，溶液体积增大，离子浓度减小，导电性减弱。考点电解质及其分类题点溶液导电能力的变化与分析6.(1)0.1 molL1的盐酸加水稀释时，水的电离平衡向方向移动。(2)25 时，0.1 molL 1的盐酸中，H molL1，OH molL1，水电离出来的HmolL1。(3)某温度下测得纯水中H 2107molL1，则此时 OH；该温度下向纯水中加盐酸使H510 6molL1，则此时 OH。(4)在 25 时，某稀溶液中由水电离产生的H 为 1.0 10 13molL1，

18、下列有关该溶液的叙述正确的是 (填字母)。A.该溶液可能呈酸性8B.该溶液一定呈碱性C.该溶液的 H 一定是 0.1 mol L1D.该溶液的 OH 不可能为0.1 mol L 1答案(1)电离(2)0.1 1.0 10 131.0 10 13(3)2 10 7molL 1810 9molL 1(4)A 解析(1)盐酸加水稀释时，溶液中H浓度减小，对水电离的抑制作用减弱，水的电离平衡向电离方向移动。(2)加入盐酸，抑制水的电离，水电离出的H 可忽略不计，溶液中H0.1 molL1，溶液中的 OH 1.0 1014mol2L 20.1 mol L11.0 1013molL 1，水电离出来的 H

19、溶液中的 OH 1.0 1013molL 1。(3)纯水中 H OH，则 OH 2107molL 1；则该温度下Kw41014 mol2L 2，加入盐酸后，OH 41014510 6molL 18109molL1。(4)由水电离产生的H1.0 1013molL 1，水的电离平衡受到抑制，有两种情况，该溶液可能显酸性，H 0.1 mol L1，该溶液可能显碱性，OH 0.1 mol L1，故 A项正确。考点水的电离题点水的电离平衡的综合 对点训练 题组 1 水的电离及其影响因素1.下列说法正确的是()A.水的电离方程式：H2O=HOHB.升高温度，水的电离程度增大C.在 NaOH 溶液中没有HD

20、.在 HCl 溶液中没有OH答案B 解析水是弱电解质，只有少部分电离，应用“”表示，故 A错误；水的电离是吸热的，所以升高温度，电离程度增大，故B正确；在 NaOH 溶液中 OHH，在 HCl 溶液中 OH H，在酸、碱溶液中都存在H和 OH，故 C、D错误。考点水的电离题点水的电离平衡的综合2.向蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中错误的是()9A.HOH 不变B.H 增大C.OH 减小D.水电离出的 H增大答案D 解析向蒸馏水中滴入少量盐酸后，溶液中H 增大，温度不变，Kw不变，则OH KwH减小，OH由水电离产生，且水电离产生的H 和 OH相等，故水电离出的H 减小。考点水的电离题点条件改

21、变对水的电离平衡的影响3.水的电离过程为H2OH OH，在 25 时，水的离子积Kw(25)11014 mol2L2；在 35 时，水的离子积Kw(35)2.1 10 14 mol2L2，则下列叙述正确的是()A.H 随着温度的升高而降低B.35 时，HOH的操作是()A.向水中投入一小块金属钠B.将水加热煮沸C.向水中通入二氧化碳气体D.向水中加食盐晶体答案C 解析钠和水反应生成氢气促进水的电离，使溶液中的HOH。考点水的电离题点条件改变对水电离平衡的影响题组 2 水电离出 H 或OH 的计算105.在相同温度下，0.01 mol L1 NaOH溶液和0.01 mol L 1的盐酸相比，下列

22、说法正确的是()A.两者都促进了水的电离B.由水电离出的 H 都是 1.0 1012molL1C.由水电离出的 OH 都是 0.01 mol L1D.由水电离出的 H 相等答案D 解析加酸或加碱均抑制水的电离，A 错；若该温度下水的离子积常数为Kw(这里没有说是25)，则在 0.01 mol L1的 NaOH 溶液中，由水电离的H KwOHKw0.01molL1，在0.01 mol L1的 HCl 溶液中，由水电离出的H OH水电离Kw0.01molL 1，所以 B、C 均错，D对。考点水的电离题点水电离出 H 或 OH 的计算6.常温下，某溶液中由水电离出来的H 1.0 109molL1，该

23、溶液可能是()二氧化硫的水溶液氯化钠水溶液硝酸钠水溶液氢氧化钠水溶液A.B.C.D.答案A 解析某溶液中由水电离出来的H 1.0 1013molL 1，说明溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。SO2H2OH2SO3，H2SO3HSO3 H，HSO3SO23 H，溶液呈酸性；NaOH=NaOH，溶液呈碱性。考点水的电离题点条件改变对水的电离平衡的影响题组 3 电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的判断7.下列说法正确的是()A.HR溶液的导电性较弱，HR属于弱酸B.某化合物溶于水能导电，则该化合物为电解质C.根据电解质在其水溶液中能否完全电离，将电解质分为强电解质和弱电解质D.食盐是电解质，食盐的水

24、溶液也是电解质答案C 解析溶液的导电性取决于该溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷数，故A项错；化合物溶于水能导电，不能确定该化合物是电解质，该化合物也可能是非电解质，如SO2，故 B11项错；食盐和食盐水都是混合物，故食盐和食盐水都不是电解质，故D项错。考点电解质及其分类题点电解质的相关综合8.下列事实可以证明NH3H2O是弱碱的是()A.氨水能跟CuCl2溶液反应生成Cu(OH)2沉淀B.铵盐受热易分解，放出氨气C.0.1 mol L1的氨水可以使酚酞试液变红D.0.1 mol L1的氨水中，OH 约为 103molL1答案D 解析0.1 mol L1的氨水中，OH 约为 103 mol

25、 L1，说明 NH3H2O只有部分发生了电离，可证明NH3H2O是弱碱。考点电解质及其分类题点强电解质和弱电解质的判断题组 4 电解质溶液的导电能力9.在四份相同浓度的稀硫酸中分别缓慢滴加下列溶液，其导电能力先减弱至最弱，然后又逐渐增强的是()A.NaOH溶液B.Ba(OH)2溶液C.BaCl2溶液D.氨水答案B 解析电解质溶液导电能力的强弱与溶液中离子浓度的大小及阴、阳离子所带的电荷数目有关。在稀硫酸中分别缓慢加入NaOH溶液、BaCl2溶液、氨水，溶液中分别有强电解质Na2SO4、HCl、(NH4)2SO4生成，溶液中仍然存在着大量离子，其导电能力无明显变化。由于 H2SO4与 Ba(OH

26、)2反应生成BaSO4沉淀和水，故在滴加过程中溶液的导电能力先减弱到最弱，继续加入Ba(OH)2溶液后，溶液中存在Ba2和 OH，溶液的导电能力又逐渐增强。考点电解质及其分类题点溶液导电能力的变化与分析10.把 0.05 mol NaOH固体分别加入到100 mL 下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是()A.自来水B.0.5 mol L1盐酸C.0.5 mol L1CH3COOH 溶液D.0.5 mol L1KCl 溶液答案B 解析溶液混合后导电能力变化的大小，关键看混合后溶液中自由移动离子的浓度的变化。12自来水几乎不导电，加入0.05 mol NaOH后，导电性突然增大；醋酸是弱电解质，

27、加入0.05 mol NaOH后，生成强电解质CH3COONa，导电性明显增强；0.5 mol L 1的 KCl 中加入 0.05 mol NaOH固体后，离子浓度增大，导电能力增强；100 mL 0.5 mol L1的盐酸与0.05 mol NaOH反应生成0.05 mol NaCl，由于 HCl、NaOH、NaCl 均完全电离，溶液中自由移动的离子浓度几乎不变，所以溶液的导电能力基本不变。考点电解质及其分类题点溶液导电能力的变化与分析 综合强化 11.室温下，某溶液中由水电离出的H 和OH的乘积是11026mol2L2，下列说法中正确的是()A.该溶液的溶质不可能是NaHSO4B.向该溶液

28、中加入铝粉，一定能产生H2C.下列离子在该溶液中一定能大量共存：Cl、K、Cu2D.向该溶液中加入NaHCO3，一定有化学反应发生答案D 解析由题给信息可知，溶液中H水OH水11013molL1，水的电离受到抑制，说明溶液显酸性或显碱性。因NaHSO4=NaHSO24，溶液中的溶质可能是NaHSO4，A 项错误；如果酸性溶液中存在NO3，加铝粉则不会产生H2，B 项错误；若溶液呈碱性，则Cu2不能大量存在，C 项错误；加入NaHCO3，一定存在HHCO3=H2O CO2或 OHHCO3=CO23H2O，D项正确。考点水的电离题点水的电离平衡的综合12.如图表示水中 H 和OH 的关系，下列判断

29、错误的是()A.两条曲线间任意点均有HOH KwB.M 区域内任意点均有HOH C.图中T1T2D.XZ 线上任意点均有pH 7 答案D 解析A 项正确，HOH Kw为水的离子积表达式，它适用于水及稀溶液；B 项正确，13XZ线上任意点都有H OH，M区域位于直线XZ的左上侧，则M区域内任意点均有H0，升高温度，平衡正向移动，Kw增大，图中Z 点Kw(Z)(10 6.5molL 1)2 10 13 mol2L 2，X 点Kw(X)(10 7molL1)21014mol2L2，Kw(Z)Kw(X)，所以T1”“(2)解析(1)CH3COOH 电离出的 H”“升温促进水电离，Kw增大(2)碱性11

30、07(3)1 10 8(4)向右向右解析(1)升高温度，Kw增大，现Kw11012 mol2L 2110 14 mol2L2，因此该温度大于 25。(2)此温度下该溶液中OH 110121107molL 1110 5molL1，因为OHH，所以溶液呈碱性；NaOH溶液中由水电离出来的OH 等于溶液中的H，即为 1107molL1。(3)稀释后溶液中H 为1103L0.1 mol L 12 L2110 4molL 1。那么 OH 110121104molL11108 mol L1，故由水电离出的H 也为 1108molL1。(4)Zn与稀硫酸反应过程中，溶液中H 减小，水的电离平衡向右移动。新制

31、氯水中加入少量 NaCl 固体，平衡Cl2 H2OHCl HClO向左移动，溶液中H 减小，水的电离平衡向右移动。考点水的电离题点水的电离平衡的综合15.在水的电离平衡中，H 和 OH 的关系如图所示：(1)A 点水的离子积为11014mol2L2，B点水的离子积为。造成水的离子积变化的原因是。(2)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：BAD b.AB 线上任意点的溶液均显中性c.B 点溶液的pH 6，显酸性d.图中温度T1T2(3)T2时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？。(4)T2时，若盐酸中 H 510 4molL1，则由水电离产生

32、的H。(5)若从 A点到 D点，可采用的措施是 (填字母)。a.升温 b.加入少量的盐酸c.降温 d.加入少量的NaOH 答案(1)1 1012 mol2L2水的电离要吸热，温度升高，水的电离程度增大，即离子积15增大(2)b(3)否，在盐酸中 H OH，所以不可能处于B点位置(4)2 109molL1(5)b 解析(1)B 点Kw 106molL1106molL111012 mol2L2，水的电离是吸热的，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大。(2)A 点Kw110 14 mol2L 2，B点Kw11012 mol2L2，升高温度，水的电离平衡向吸热方向移动，Kw增大，所以T1AD；AB线上任意一点 H OH，溶液显中性，B点溶液 pHlg(1 106)6。故只有b 项正确。(3)水中加入盐酸，溶液中 H 增大，水的电离平衡向左移动，OH 减小，H OH，溶液不会处于B 点。(4)T2时，Kw110 12 mol2L 2，若盐酸中H 510 4molL1，则由水电离产生的H 11012 mol2L25104molL 12109molL1。(5)从 A点至 D点，保持温度不变，使H 增大，故选b。考点水的电离题点水的电离平衡曲线