《2025年非常学案高中化学选择性必修第一册人教版》

1. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)水中加入酸，$\mathrm{H^+}$与$\mathrm{H_2O}$电离出的$\mathrm{OH^-}$反应，水电离平衡右移。(×)
(2)任何水溶液中均存在$\mathrm{H^+}$和$\mathrm{OH^-}$，且水电离出的$c(\mathrm{H^+})$和$c(\mathrm{OH^-})$相等。(√)
(3)向水中加入酸抑制水的电离，向水中加入碱促进水的电离。(×)
(4)向水中加入少量氨水，水的电离平衡逆向移动，$c(\mathrm{OH^-})$降低。(×)
(5)常温下，加水稀释稀醋酸，溶液中所有的离子浓度都减小。(×)
(6)$K_\mathrm{w}=c(\mathrm{H^+})· c(\mathrm{OH^-})$，其中的$\mathrm{H^+}$和$\mathrm{OH^-}$是溶液中水电离出的。(×)

答案： 1.
(1)×
(2)√
(3)×
(4)×
(5)×
(6)×

2. $25\ \mathrm{° C}$时，水的电离达到平衡：$\mathrm{H_2O\rightleftharpoons H^++OH^-}$，下列叙述正确的是 (B)

A.向平衡体系中加入水，$c(\mathrm{H^+})$增大
B.向水中通入少量$\mathrm{HCl}$气体，$\frac{c(\mathrm{H^+})}{c(\mathrm{OH^-})}$增大
C.将水加热，$K_\mathrm{w}$增大，由中性变成酸性
D.向水中加入少量$\mathrm{NaOH}$固体，平衡正向移动，$c(\mathrm{H^+})$降低

答案： 2. B [向平衡体系中加入水,温度不变,$K_{w}$不变,纯水中$c({H^{+}})$不变,A错误;向水中通入少量${HCl}$气体,$c({H^{+}})$增大,水的离子积常数不变,故$c({OH^{-}})$减小,$\frac{c({H^{+}})}{c({OH^{-}})}$增大,B正确;将水加热,促进水的电离,$K_{w}$增大,但水仍呈中性,C错误;向水中加入少量${NaOH}$固体,$c({OH^{-}})$增大,平衡逆向移动,D错误。]

3. 不同温度下，水的离子积常数如表所示。

表格：
下列说法不正确的是 (D)

A.水的电离为吸热过程
B.$25\ \mathrm{° C}$，纯水中$c(\mathrm{H^+})=c(\mathrm{OH^-})=1.0×10^{-7}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$
C.$90\ \mathrm{° C}$，$0.1\ \mathrm{mol· L^{-1}}\ \mathrm{NaCl}$溶液的$c(\mathrm{H^+})＞10^{-7}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$
D.$c(\mathrm{H^+})=10^{-5}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$的稀盐酸中$c(\mathrm{OH^-})$一定为$10^{-9}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$

答案： 3. D [根据温度与水的离子积常数$K_{w}$关系可知:升高温度,促进水的电离,水的电离程度增大,说明水的电离为吸热过程,A正确;$25\ ^{\circ}C$,$K_{w} = 10^{-14}$,此时纯水中$c({H^{+}}) = c({OH^{-}}) = 10^{-7}\ mol·L^{-1}$,B正确;$90\ ^{\circ}C$,升高温度,水的离子积常数增大,溶液中$c({H^{+}})$增大,$0.1\ mol·L^{-1}\ {NaCl}$溶液的$c({H^{+}}) ＞ 10^{-7}\ mol·L^{-1}$,C正确;$c({H^{+}}) = 10^{-5}\ mol·\text{L^{-1}}$的稀盐酸中,若温度是室温下,溶液中$c({OH^{-}}) = 10^{-9}\ mol·L^{-1}$;若温度不是室温,则溶液中$c({OH^{-}})$可能大于$10^{-9}\ mol·L^{-1}$,也可能小于$10^{-9}\ mol·L^{-1}$,D错误。]

新知必备
1. 酸或碱溶液中水电离出的$c(\mathrm{H^+})$或$c(\mathrm{OH^-})$的计算
$K_\mathrm{w}$表达式中，$c(\mathrm{H^+})$、$c(\mathrm{OH^-})$均表示整个溶液中总物质的量浓度，但是一般情况下有
(1)在酸或碱溶液中水的电离虽然受到抑制，但$c_\mathrm{水}(\mathrm{H^+})=c_\mathrm{水}(\mathrm{OH^-})$。
(2)酸溶液中$K_\mathrm{w}=c_\mathrm{酸}(\mathrm{H^+})· c_\mathrm{水}(\mathrm{OH^-})$(忽略水电离出的$\mathrm{H^+}$的浓度)，即$c_\mathrm{水}(\mathrm{H^+})=c_\mathrm{水}(\mathrm{OH^-})=\frac{K_\mathrm{w}}{c_\mathrm{酸}(\mathrm{H^+})}$。
(3)碱溶液中$K_\mathrm{w}=c_\mathrm{水}(\mathrm{H^+})· c_\mathrm{碱}(\mathrm{OH^-})$(忽略水电离出的$\mathrm{OH^-}$的浓度)，即$c_\mathrm{水}(\mathrm{OH^-})=c_\mathrm{水}(\mathrm{H^+})=\frac{K_\mathrm{w}}{c_\mathrm{碱}(\mathrm{OH^-})}$。
2. 水的电离平衡曲线的理解与识别

(1)曲线上任意点的$K_\mathrm{w}$都相同，即$K_\mathrm{w}=c(\mathrm{H^+})· c(\mathrm{OH^-})$相同，温度相同。
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的$K_\mathrm{w}$不同，温度不同。
(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需要改变温度。
[示例]
在水的电离平衡中，$c(\mathrm{H^+})$和$c(\mathrm{OH^-})$的关系如图所示。

(1)A点水的离子积常数为$1×10^{-14}$，B点水的离子积常数为$1×10^{-13}$。造成水的离子积常数变化的原因是水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，则离子积常数增大。
(2)$T\ \mathrm{° C}$时，若向水中滴加盐酸，不能(填“能”或“不能”)使体系处于B点状态，原因是滴加盐酸后，c(H+)增大，水的电离平衡左移，c(OH-)减小，体系中c(H+) ≠ c(OH-)。
(3)$T\ \mathrm{° C}$时，若盐酸中$c(\mathrm{H^+})=5×10^{-4}\ \mathrm{mol· L^{-1}}$，则由水电离产生的$c(\mathrm{H^+})=$。$2×10^{-10} \mathrm{mol·L^{-1}}$

答案： [示例] 解析:
(1)$K_{w}(B) = 10^{-6.5}×10^{-6.5} = 10^{-13}$,$K_{w}$与温度有关,升温,$K_{w}$增大。
(2)向水中滴加盐酸,溶液呈酸性,$c({H^{+}}) \neq c({OH^{-}})$。
(3)$T\ ^{\circ}C$时$K_{w} = 1×10^{-13}$,若盐酸中$c({H^{+}}) = 5×10^{-4}\ mol·L^{-1}$,则$c({OH^{-}}) = \frac{1×10^{-13}}{5×10^{-4}}\ mol·L^{-1} = 2×10^{-10}\ mol·L^{-1}$,则由水电离产生的$c({H^{+}})$为$\frac{1×10^{-13}}{5×10^{-4}} = 2×10^{-10}\ mol·L^{-1}$。
答案:
(1)$1×10^{-13}$ 水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积常数增大
(2)不能 滴加盐酸后,$c({H^{+}})$增大,水的电离平衡左移,$c({OH^{-}})$减小,体系中$c({H^{+}}) \neq c({OH^{-}})$
(3)$2×10^{-10}\ mol·L^{-1}$