2025版新教材高中化學(xué)第3章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第2節(jié)水的電離和溶液的pH第1課時(shí)水的電離二Kw的應(yīng)用學(xué)生用書(shū)新人教版選擇性必修1

二、Kw的應(yīng)用1．計(jì)算酸(或堿)溶液中水電離的c水(H＋)或c水(OH－)(1)25℃時(shí)，0.1mol·L－1的稀鹽酸中，水電離的c水(H＋)與c水(OH－)各為多少？提示：HCl=H＋＋Cl－H2OH＋＋OH－溶液中H＋的總濃度為c(H＋)＝c水(H＋)＋cHCl(H＋)，由于酸溶液中水電離的H＋濃度很小可忽視，溶液中H＋的總濃度為c(H＋)≈c(HCl)＝0.1mol·L－1，c(OH－)＝eq\f(Kw,cH＋)＝eq\f(1.0×10－14,0.1)mol·L－1＝1.0×10－13mol·L－1，酸溶液中的OH－全部由水電離產(chǎn)生，則c水(OH－)＝c水(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1，酸電離的H＋抑制水的電離。(2)25℃時(shí)，0.01mol·L－1的NaOH溶液中，水電離的c水(H＋)、c水(OH－)各為多少？提示：同樣的方法可計(jì)算，0.01mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)≈c(NaOH)＝0.01mol·L－1c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)＝eq\f(1.0×10－14,0.01)mol·L－1＝1.0×10－12mol·L－1，堿溶液中的H＋全部由水電離產(chǎn)生，則c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－12mol·L－1，堿電離的OH－抑制水的電離。歸納總結(jié)：酸或堿溶液中水電離H＋、OH－的計(jì)算方法(1)在酸或堿溶液中水的電離雖然受到抑制，但c水(H＋)＝c水(OH－)。(2)酸溶液中c水(H＋)＝c水(OH－)＝eq\f(Kw,cH＋)(忽視水電離出的H＋的濃度)，酸電離的H＋濃度，認(rèn)為是溶液中總c(H＋)。(3)堿溶液中c水(H＋)＝c水(OH－)＝eq\f(Kw,cOH－)(忽視水電離出的OH－的濃度)，堿電離的OH－濃度，認(rèn)為是溶液中總c(OH－)。2．水的電離平衡曲線(xiàn)的理解與識(shí)別某溫度下，水溶液中H＋和OH－的濃度變更曲線(xiàn)如圖：請(qǐng)回答下列問(wèn)題(1)曲線(xiàn)上的隨意點(diǎn)(如a，b，c)的Kw都_相同__，即c(H＋)·c(OH－)_相同__，溫度_相同__。(2)曲線(xiàn)外的隨意點(diǎn)(如d)與曲線(xiàn)上隨意點(diǎn)的Kw_不同__，溫度_不同__。(3)實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)上點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化需保持溫度不變，變更_酸堿性__；實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)上點(diǎn)與曲線(xiàn)外點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化確定變更_溫度__。正｜誤｜判｜斷(1)水的離子積常數(shù)Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－均是水電離出來(lái)的。(×)(2)酸溶液中，OH－全部來(lái)自水的電離。(√)(3)堿溶液中，水電離產(chǎn)生的c水(OH－)＝c水(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)。(√)深｜度｜思｜考在不同溫度下的水溶液中c(H＋)與c(OH－)的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)曲線(xiàn)Ⅰ代表的溫度下，水的離子積為_(kāi)1×10－12__，曲線(xiàn)Ⅰ所代表的溫度_高于__(填“高于”“低于”或“等于”)曲線(xiàn)Ⅱ所代表的溫度。你推斷的依據(jù)是_曲線(xiàn)Ⅱ所代表的水的離子積比曲線(xiàn)Ⅰ的小，由于水的電離過(guò)程是吸熱過(guò)程，溫度越高，離子積越大，故曲線(xiàn)Ⅱ代表的溫度低__。(2)曲線(xiàn)Ⅰ所代表的溫度下，0.01mol·L－1的NaOH溶液的c(H＋)為_(kāi)10－10__mol·L－1。應(yīng)｜用｜體｜驗(yàn)1.水存在電離平衡：H2OH＋＋OH－，常溫下，Kw的數(shù)值為1×10－14。下列說(shuō)法不正確的是(B)A．常溫下，水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol·L－1B．向水中加入NaCl，H＋與Cl－結(jié)合生成HCl，使水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)C．向水中加入HCl或者NaOH，水的電離平衡都向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D．變更溫度，Kw也會(huì)發(fā)生變更解析：因?yàn)镠2OH＋＋OH－，Kw＝c(H＋)×c(OH－)＝1×10－14，所以c(H＋)＝c(OH－)＝eq\r(Kw)＝eq\r(1×10－14)＝1×10－7mol·L－1，故A正確；向水中加入NaCl，由于Na＋與水電離出的OH－或Cl－與水電離出的H＋均不形成弱電解質(zhì)，不會(huì)破壞水的電離平衡，故B錯(cuò)誤；因?yàn)镠2OH＋＋OH－，向水中加入HCl或者NaOH，增大了H＋或OH－的濃度，即增大了生成物濃度，平衡逆向移動(dòng)，故C正確；因?yàn)镠2OH＋＋OH－是吸熱反應(yīng)，上升溫度，平衡正向移動(dòng)，Kw增大，反之，Kw減小，故D正確。故選B。2．確定溫度下，水溶液中H＋和OH－的濃度變更曲線(xiàn)如圖，下列說(shuō)法正確的是(C)A．上升溫度，可能引起由c向b的變更B．該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.0×10－13C．該溫度下，加入稀鹽酸可能引起由b向a的變更D．該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向d的變更解析：上升溫度促進(jìn)水的電離，c(H＋)和c(OH－)都增大，A