一、原理：影响水的电离平衡因素
            H₂OH^＋＋OH^－

1．25 ℃，→c(H^＋)_H2O=c(OH^－)_H2O=1×10^－7→ K_w=1×10^－14

2．25 ℃，加CH₃COOH、H^＋→平衡向左移动→c(H^＋)_H2O=c(OH^－)_H2O＜1×10^－7

3．25 ℃，加NH₃·H₂O、OH^－→平衡向左移动→c(H^＋)_H2O=c(OH^－)_H2O＜1×10^－7

4．25 ℃，加Al^3＋→平衡向右移动→c(H^＋)_H2O=c(OH^－)_H2O ＞1×10^－7

5．25 ℃，加CO₃^2－→平衡向右移动→c(H^＋)_H2O=c(OH^－)_H2O ＞1×10^－7

6.升温100℃→平衡向右移动→c(H^＋)_H2O=c(OH^－)_H2O =1×10^－6＞1×10^－7→K_w=1×10^－12

7．100 ℃，加CH₃COOH、H^＋→平衡向左移动→c(H^＋) H₂O=c(OH^－)_H2O ＜1×10^－6

8．100 ℃，加NH₃·H₂O、OH^－→平衡向左移动→c(H^＋)H₂O=c(OH^－)_H2O ＜1×10^－6

9．100 ℃，加Al^3＋→平衡向右移动→c(H^＋)_H2O=c(OH^－)_H2O＞1×10^－6

10．100 ℃，加CO₃^2－→平衡向右移动→c(H^＋)_H2O=c(OH^－)_H2O＞1×10^－6

二．利用上述原理进行相关计算

1．25 ℃时，pH=1的HCl溶液，c(H^＋)_H2O为多少？

[思维路径]

利用原理2：HCl为强酸→使水的电离平衡向左移动→c(H^＋)_H2O=c(OH^－)_H2O＜1×10^－7

→K_w=1×10^－14=[c(H^＋)＋c(H^＋)H₂O]·c(OH^－)H₂O=[10^－1＋c(H^＋)H₂O]·c(OH^－)H₂O，因为2中c(H^＋)H₂O=c(OH^－)H₂O＜1×10^－7，所以c(H^＋)H₂O 忽略不计，K_w=[10^-1]·c(OH^－)H₂O=10^－14，从而得出c(OH^－)H₂O=10^－13，即c(H^＋)H₂O=10^－13＜1×10^－7。

2．25 ℃时，pH=13的NaOH溶液，c(H^＋)H₂O为多少？

[思维路径]

利用原理3：NaOH为强碱→使水的电离平衡向左移动→c(H^＋)H₂O=C(OH—)H₂O＜1×10^－7

→K_w=1×10^－14=c(H^＋)H₂O·[c(OH^－)＋c(OH^－)H₂O]=c(H^＋)H₂O·[10^－1＋c(OH^－)H₂O]，因为3中c(H^＋)H₂O=c(OH^－)H₂O＜1×10^－7，所以c(OH^－)H₂O 忽略不计，K_w=[c(H^＋)H₂O·10^－1]=10^－14，从而得出c(H^＋)H₂O=10^-13＜1×10^－7。

3．25 ℃时，c(H^＋)H₂O=10^-13时，该溶液的pH为多少？

[思维路径]

c(H^＋)H₂O=10^－13→＜1×10^－7→平衡向左移动→抑制水的电离→加CH₃COOH、H^＋、NH₃·H₂O、OH^－

若为酸，则pH=1；若为碱，则pH=13。

4．100 ℃时，pH=4的HCl溶液，c(H^＋)H₂O为多少？

[思维路径]

利用原理7：HCl为强酸→使水的电离平衡向左移动→c(H^＋)H₂O=c(OH^－)H₂O＜1×10^－6

→K_w=1×10^-12=[c(H^＋)＋c(H^＋)H₂O]·c(OH^－)H₂O=[10^-1＋c(H^＋)H₂O]·c(OH-)H₂O，因为7中c(H^＋)H₂O=c(OH^－)H₂O＜1×10^-6，所以C(H^＋)H₂O 忽略不计，K_w=[10^－4]·c(OH^－)H₂O=10^-12，从而得出c(OH^－)H₂O=10^－8，即c(H^＋)H₂O=10^－8＜1×10^-6。

5．100 ℃时，pH=11的NaOH溶液，c(H^＋)H₂O为多少？

[思维路径]

利用原理8：NaOH为强碱→使水的电离平衡向左移动→c(H^＋)H₂O=c(OH^－)H₂O＜1×10^－6

→K_w=1×10^－12=c(H^＋)H₂O·[c(OH^－)＋c(OH^－)H₂O]=c(H^＋)H₂O·[10^-1＋C(OH-)H₂O]，因为8中c(H^＋)H₂O=c(OH^－)H₂O＜1×10^-6，所以c(OH^－)H₂O 忽略不计，K_w=[c(H^＋)H₂O·10^－1]=10^－12，从而得出c(H^＋)H₂O=10^－11＜1×10^－6。

6．25 ℃时，pH=3的NH₄Cl溶液，c(H^＋)H₂O为多少？

[思维路径]

利用原理4：NH₄Cl为盐→使水的电离平衡向右移动→c(H^＋)H₂O=C(OH^－)H₂O＞1×10^－7

→NH₄^＋＋H₂ONH₃·H₂O＋H^＋→溶液的H^＋是水电离产生的→c(H^＋)H₂O=1×10^-3＞1×10^－7

7．25 ℃时，pH=11的CH₃COONa溶液，c(H^＋)H₂O为多少？

[思维路径]

利用原理4：CH₃COONa为盐→使水的电离平衡向右移动→c(H^＋)H₂O=c(OH^－)H₂O＞1×10^－7

→CH₃COO^－＋H₂OCH₃COOH＋OH^－→溶液的OH^－是水电离产生的→c(OH^－)H₂O=c(H^＋)H₂O=1×10^－3＞1×10^－7

8．25 ℃时，c(H^＋)H₂O=10^-4时，该溶液的pH为多少？

[思维路径]

c(H^＋)H₂O=10^－4→＞1×10^－7→平衡向右移动→促进水的电离→加强碱弱酸盐或强酸弱碱盐

若为强碱弱酸盐，则pH=10；若为强酸弱碱盐，则pH=4。

9．100 ℃时，c(H^＋)H₂O=10^-4时，该溶液的pH为多少？

[思维路径]

c(H^＋)H₂O=10^-4→＞1×10^-6→平衡向右移动→促进水的电离→加强碱弱酸盐或强酸弱碱盐

若为强碱弱酸盐，则pH=8；若为强酸弱碱盐，则pH=4。

10．25 ℃时，pH=3的溶液，其溶质可能是什么？水电离出氢离子的浓度为多少？

[思维路径]

pH=3的溶液，其溶质可能是酸溶液，使水的电离平衡向左移动→c(H^＋)H₂O=c(OH^－)H₂O＜1×10^－7

→K_w=1×10^－14=[c(H^＋)＋c(H^＋)H₂O]·c(OH^－)H₂O=[10^－3＋c(H^＋)H₂O]·c(OH^－)H₂O，因为2中c(H^＋)H₂O=c(OH^－)H₂O＜1×10^－7，所以c(H^＋)H₂O 忽略不计，K_w=[10^-3]·c(OH^－)H₂O=10^－14，从而得出c(OH^－)H₂O=10^－11，即c(H^＋)H₂O=10^－11＜1×10^－7。

其溶质是强酸弱碱盐溶液，使水的电离平衡向右移动→c(H^＋)H₂O=c(OH^－)H₂O＞1×10^－7

→溶液的H^＋是水电离产生的→c(H^＋)H₂O=1×10^－3＞1×10^－7。

化学学习的思维路径首先是通过寻找问题的联系路径来记忆知识。其好处是完全脱离简单的死记硬背，解决学生对新学习的知识遗忘的问题，即使学生学习的基础知 识的知识点过关；其次是通过问题的联系路径再现知识，达到巩固知识点的目的。其优点是当一个知识点因时间过长而遗忘时，化学学习的思维路径又能通过寻找问 题的联系路径来唤起知识的再现，达到再现知识点巩固知识点的目的；再次通过获取的信息点联想知识点，建立知识点的联系链条，形成解题思路。其优点是通过审 题对于题目中获取的每一个信息点进行联想，使每一个信息点与已经学过的知识点建立联系，而这些联想到知识点的链条就是解决问题的思维路径－－－化学学习的 思维路径。