第三章第二節(jié)第1課時(shí)水的電離溶液的酸堿性

1、第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性第1課時(shí)水的電離溶液的酸堿性1.掌握水的離子積Kw和pH的概念。2.掌握酸、堿對(duì)水的電離的影響。3掌握溶液酸堿性的特征與pH的關(guān)系。知識(shí)點(diǎn)一水的電離閱讀教材P45P46，思考并填空。1水的電離水是一種極弱的電解質(zhì)，電離方程式為H2OH2OH3OOH，簡(jiǎn)寫為H2OHOH，水的電離常數(shù)K電離。2水的離子積常數(shù)(1)推導(dǎo)由精確的實(shí)驗(yàn)可知，25 時(shí)1 L純水(55.6 mol)只有1×107 mol H2O電離，則c(H2O)幾乎不變，可視為常數(shù)，又因?yàn)镵電離為常數(shù)，所以c(H)·c(OH)K電離·c(H2O)為一常數(shù)，記為Kw。(2)表達(dá)式K

2、wc(H)·c(OH)。25 時(shí)，Kw1.0×1014。(3)影響因素水的離子積Kw只受溫度的影響，溫度升高，Kw增大。(4)適用范圍Kw不僅適用于純水，還適用于稀的電解質(zhì)水溶液。1判斷正誤(1)水是電解質(zhì)，所以純水能導(dǎo)電。()(2)鹽酸中無OH，只有H和Cl以及水分子。()(3)加熱，水的電離程度增大，但Kw不變。()答案：(1)×(2)×(3)×2某溫度下，測(cè)得純水中的c(H)2×107 mol/L，則c(OH)為()A2×107 mol/LB0.1×107 mol/LC0.5×107 mol/LD無

3、法確定解析：選A。只要是純水，由水電離出來的氫離子濃度就等于由水電離出來的氫氧根離子濃度。本題易錯(cuò)用常溫下水的離子積常數(shù)來計(jì)算，從而得出錯(cuò)誤結(jié)論，所以在用水的離子積常數(shù)解題時(shí)要特別注意溫度。1影響水的電離平衡的因素 水的電離平衡：H2OHOHH>0影響因素移動(dòng)方向c(H)c(OH)Kw升溫向右移動(dòng)增大增大增大加酸向左移動(dòng)增大減小不變加堿向左移動(dòng)減小增大不變加活潑金屬(如Na)向右移動(dòng)減小增大不變向水中加入酸時(shí)，不是中和OH促進(jìn)水的電離，而是增大了H的濃度抑制水的電離，原因是水中的OH的濃度非常??；同樣，加入堿時(shí)，是增大了OH的濃度而抑制水的電離。2水的離子積常數(shù)及應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)(1)水

4、的離子積Kw與溫度有關(guān)，溫度越高，Kw越大，所以，使用水的離子積時(shí)，必須指明溫度，如不指明，則認(rèn)為是25 。(2)水既可以看作一元弱酸，也可看作一元弱堿。當(dāng)向水中加入酸時(shí)，由于c(H)增大，水的電離平衡逆向移動(dòng)，c(H)>1×107 mol/L>c(OH)；當(dāng)向水中加入堿時(shí)，c(OH)增大，水的電離平衡逆向移動(dòng)，c(H)<1×107 mol/L<c(OH)。雖然水的電離平衡被破壞，但c(H)·c(OH)并沒有改變，只是c(H)和c(OH)的相對(duì)大小發(fā)生變化而已。(3)Kwc(H)·c(OH)不僅適用于中性溶液，也同樣適用于稀的酸溶

5、液和稀的堿溶液。在任何時(shí)候、在任何溶液中，都同時(shí)存在H、OH，其乘積也為一常數(shù)。在不同的溶液中，c(H)和c(OH)雖然不一定相等，但是由水電離出的c(H)和c(OH)卻總是相等的。(4)Kwc(H)·c(OH)中的c(H)和c(OH)分別指的是溶液中的H和OH的總濃度，要弄清溶液中的c(H)和水電離出的c(H)，溶液中的c(OH)和水電離出的c(OH)。一般來說，當(dāng)溶液中的c(H)或c(OH)大于由水電離出的c(H)或c(OH)的1 000倍，水電離產(chǎn)生的H或OH的濃度即可忽略。關(guān)于水的離子積常數(shù)，下列說法不正確的是()A蒸餾水中，c(H)·c(OH)1×101

6、4B純水中，25 時(shí)，c(H)·c(OH)1×1014C25 時(shí)，任何以水為溶劑的稀溶液中c(H)·c(OH)1×1014DKw值隨溫度升高而增大解析A項(xiàng)未指明溫度，故錯(cuò)誤。答案AKw表達(dá)式中，c(H)、c(OH)均表示整個(gè)溶液中總物質(zhì)的量濃度。相同溫度下，純水或任何稀水溶液中c(H)·c(OH)相等。 外界因素對(duì)水的電離平衡的影響125 時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：H2OHOHH>0，下列敘述正確的是()A向水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，c(OH)降低B向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H)增大，Kw不變C向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向

7、移動(dòng)，c(H)降低D將水加熱，Kw增大，c(H)不變解析：選B。向水中加入稀氨水，c(OH)增大，平衡逆向移動(dòng)，c(H)減小，A項(xiàng)不正確；向水中加入少量固體NaHSO4：NaHSO4=NaHSO，c(H)增大，但Kw不變，B項(xiàng)正確；向水中加入少量CH3COOH后，使水的電離平衡逆向移動(dòng)，c(OH)減小，c(H)增大，C項(xiàng)不正確；將水加熱，水的電離平衡正向移動(dòng)，c(H)、c(OH)均增大，Kw增大，D項(xiàng)不正確。2(2016·蘇州質(zhì)檢)下列操作會(huì)促進(jìn)H2O的電離，且使溶液pH>7的是()A將純水加熱到90 B向水中加少量NaOH溶液C向水中加少量Na2CO3溶液D向水中加少量FeC

8、l3溶液解析：選C。將純水加熱到90 ，水的電離程度增大，c(H)c(OH)>107 mol·L1，pH<7，A錯(cuò)；向水中加少量NaOH溶液，水中c(OH)增大，pH>7，但水的電離平衡向逆方向移動(dòng)，即水的電離受到抑制，B錯(cuò)；向水中加少量Na2CO3溶液，CO與H結(jié)合，水中c(H)減小，水的電離平衡向正方向移動(dòng)，水中c(OH)增大，c(OH)>c(H)，pH>7，C對(duì)；向水中加少量FeCl3溶液，F(xiàn)e3與OH結(jié)合為弱電解質(zhì)Fe(OH)3，水中c(OH)減小，水的電離平衡向正方向移動(dòng)，c(H)增大，c(H)>c(OH)，pH<7，D錯(cuò)。水電離出

9、c(H)和c(OH)的計(jì)算3常溫下，0.1 mol/L的NaOH溶液中由水電離的OH的物質(zhì)的量濃度為()A0.1 mol/L B1.0×1013 mol/LC1.0×107 mol/L D無法確定解析：選B。NaOH為強(qiáng)堿，在水溶液中完全電離為Na和OH，水電離出的OH很少，可以忽略不計(jì)，所以0.1 mol/L的NaOH溶液中c(OH)0.1 mol/L，則由水電離出的OH的物質(zhì)的量濃度c(H)1.0×1013(mol/L)。4常溫下，下列三種溶液中，由水電離出的氫離子濃度之比為()1 mol/L的鹽酸0.1 mol/L的鹽酸0.01 mol/L的NaOHA110

10、100 B0112C141312 D14132解析：選A。1 mol/L鹽酸中，c(H)1 mol/L，由水電離出的c水(H)1014 mol/L，0.1 mol/L鹽酸中，c(H)0.1 mol/L，由水電離出的c水(H)1013 mol/L，0.01 mol/L NaOH溶液中，c(OH)0.01 mol/L，由水電離出的c水(H)1012 mol/L，則三者由水電離出的氫離子濃度之比為101410131012110100。知識(shí)點(diǎn)二溶液的酸堿性與pH閱讀教材P46P47，思考并填空。1溶液的酸堿性與c(H)、c(OH)的關(guān)系c(H)與c(OH)的關(guān)系c(H)的范圍(25 )中性溶液c(OH

11、)c(H)c(H)1.0×107 mol/L酸性溶液c(OH)<c(H)c(H)>1.0×107 mol/L堿性溶液c(OH)>c(H)c(H)<1.0×107 mol/L2.溶液的酸堿性與pH(1)pH定義：c(H)的負(fù)對(duì)數(shù)，即pHlg_c(H)。意義：pH越大，溶液的堿性越強(qiáng)；pH越小，溶液的酸性越強(qiáng)。適用范圍：c(H)<1 mol/L的稀溶液。(2)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系(常溫下)3溶液酸堿性的測(cè)定方法(1)酸堿指示劑法該法只能測(cè)其酸堿性，即pH的大致范圍，不能測(cè)出具體數(shù)值。常見的酸堿指示劑的變色范圍(pH)如下圖所示：(2)

12、pH試紙法把小片干燥的pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測(cè)液滴在pH試紙上，試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比，即可確定溶液的pH。(3)pH計(jì)測(cè)量法pH計(jì)也叫酸度計(jì)，可用于精確測(cè)量溶液pH。1想一想，連一連答案：2判斷正誤(1)pH>7的溶液一定呈堿性。()(2)溶液的酸性越強(qiáng)，pH越小，溶液的堿性越強(qiáng)，pH越大。()答案：(1)×(2)溶液酸堿性的判斷(1)c(H)>c(OH)，溶液呈酸性，且c(H)越大，酸性越強(qiáng)；c(H)c(OH)，溶液呈中性；c(H)<c(OH)，溶液呈堿性，且c(OH)越大，堿性越強(qiáng)。(2)25 時(shí)，溶液酸堿性與c(H)、c(OH)的關(guān)系：溶

13、液性質(zhì)c(H)與c(OH)相對(duì)大小c(H)c(OH)中性溶液c(H)c(OH)等于107 mol/L等于107 mol/L酸性溶液c(H)>c(OH)大于107 mol/L小于107 mol/L堿性溶液c(H)<c(OH)小于107 mol/L大于107 mol/L下列有關(guān)溶液的酸堿性與pH的說法錯(cuò)誤的是()A溶液pH越小，酸性越強(qiáng)，反之，堿性越強(qiáng)BpH7的溶液可能呈酸性C當(dāng)溶液中的c(H)或c(OH)較小時(shí)，用pH表示其酸堿性更為方便D把pH試紙直接插入待測(cè)溶液中，測(cè)其pH解析A項(xiàng)，因pHlg c(H)，所以pH越小，c(H)越大，酸性越強(qiáng)；pH越大，c(H)越小，則c(OH)越

14、大，堿性越強(qiáng)，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，在常溫下，pH7的溶液呈酸性，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，當(dāng)c(H)或c(OH)小于1 mol/L時(shí)，使用pH表示其酸堿性更為方便，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，用pH試紙測(cè)溶液pH時(shí)，不能把pH試紙直接插入溶液中測(cè)pH，正確的做法為取一片pH試紙，放在潔凈的表面皿上或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)于試紙中央，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照讀取數(shù)據(jù)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D(1)室溫下，溶液的酸堿性與pH有何關(guān)系？(2)100 時(shí)(Kw1×1012)，溶液的酸堿性與pH有何關(guān)系？答案：(1)酸性溶液：pH7；中性溶液：pH7；堿性溶液：pH7。(2)酸性溶液：pH6；中性溶液：pH6；堿性溶液：p

15、H6。溶液酸堿性的判斷依據(jù) 溶液的酸堿性與pH1下列溶液一定顯酸性的是()A含H的溶液Bc(OH)<c(H)的溶液CpH<6的溶液D能與金屬Al反應(yīng)放出H2的溶液解析：選B。在任何物質(zhì)的稀溶液中都含H，所以含有H的溶液不一定顯酸性，A項(xiàng)錯(cuò)誤。在任何物質(zhì)的稀溶液中都存在水的電離平衡：H2OHOH，當(dāng)c(OH)c(H)時(shí)溶液顯中性，當(dāng)c(OH)<c(H)時(shí)溶液顯酸性，當(dāng)c(OH)>c(H)時(shí)溶液顯堿性，B項(xiàng)正確。在100 下的純水中，c(OH)·c(H)1×1012，c(OH)c(H)1×106 mol/L，pH6，由于水的電離是個(gè)吸熱過程，若

16、升高溫度促進(jìn)水的電離，水的pH<6，故pH<6的溶液不一定是酸性溶液，C項(xiàng)錯(cuò)誤。Al既能與酸反應(yīng)放出H2，也能與堿反應(yīng)放出H2，所以能與金屬Al反應(yīng)放出H2的溶液不一定是酸性溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2下列溶液一定呈酸性的是()Ac(H)106 mol/L的溶液BpH<7的溶液Cc(H)>c(OH)的溶液D使紫色石蕊試液呈藍(lán)色的溶液解析：選C。酸性溶液是指c(H)>c(OH)的溶液；紫色石蕊試液呈藍(lán)色，說明溶液中c(H)<c(OH)；由于未指明溫度，不能依據(jù)c(H)106 mol/L或pH<7來判斷溶液的酸堿性。 重難易錯(cuò)提煉1.Kw與化學(xué)平衡常數(shù)一樣，溫度一定

17、，Kw一定，所以稀釋酸(或堿)性溶液時(shí)，溶液中的氫氧根離子(或氫離子)濃度是增大的。2.溶液的酸堿性與氫氧根離子濃度和氫離子濃度的相對(duì)大小有關(guān)，與某一種離子濃度大小無關(guān)。3.用蒸餾水潤(rùn)濕的pH試紙測(cè)定某溶液的pH時(shí)，不一定會(huì)產(chǎn)生誤差，如測(cè)量NaCl溶液的pH。課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)學(xué)生用書單獨(dú)成冊(cè)基礎(chǔ)鞏固1(2016·聊城高二月考)下列關(guān)于水的說法中正確的是()A水的離子積僅適用于純水B水的電離和電解都需要電C升高溫度一定使水的離子積增大D加入電解質(zhì)一定會(huì)破壞水的電離平衡解析：選C。水的離子積適用于稀的電解質(zhì)水溶液及純水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；水的電離不需要電，B項(xiàng)錯(cuò)誤；水的電離是吸熱過程，溫度升高，促進(jìn)

18、水的電離，水的離子積增大，C項(xiàng)正確；不是所有的電解質(zhì)都能破壞水的電離平衡，如NaCl，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2下列說法正確的是()A水的電離方程式：H2O=HOHB升高溫度，水的電離程度增大CpH7的溶液一定是中性溶液D將稀醋酸加水稀釋時(shí)，c(H)減小，c(OH)也減小解析：選B。水是弱電解質(zhì)，其電離方程式中應(yīng)用“”，A項(xiàng)錯(cuò)誤；水的電離是吸熱的，升高溫度，水的電離程度增大，B項(xiàng)正確；只有在室溫下，pH7的溶液才是中性溶液，C項(xiàng)錯(cuò)誤；將稀醋酸加水稀釋時(shí)，c(H)減小，由于溫度不變，Kw不變，故c(OH)增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3能抑制水的電離，并使溶液中c(H)>c(OH)的操作是()將水加熱向水中投入一小塊

19、金屬鈉向水中通CO2向水中加NaHSO4固體ABC D解析：選D。將水加熱，促進(jìn)電離，c(H)c(OH)；向水中投入一小塊金屬鈉，c(H)<c(OH)；向水中通CO2和向水中加NaHSO4固體，都抑制水的電離且使c(H)>c(OH)。4下列說法正確的是()A強(qiáng)堿的水溶液中不存在HBpH0的溶液是酸性最強(qiáng)的溶液C在溫度不變時(shí)，水溶液中c(H)和c(OH)不能同時(shí)增大D某溫度下，純水中c(H)2×107 mol·L1，其呈酸性解析：選C。在所有水溶液中均存在H和OH，故A錯(cuò)；pH0的溶液中c(H)1.0 mol·L1，并不是酸性最強(qiáng)的溶液，故B錯(cuò)；溫度一定

20、時(shí)，c(H)·c(OH)是一個(gè)定值，故二者不能同時(shí)增大，故C對(duì)；純水中，c(H)c(OH)，呈中性，故D錯(cuò)。5(2016·衡水聯(lián)考)用pH試紙測(cè)定溶液pH的正確操作是()A將一小塊試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照B將一小塊試紙用蒸餾水潤(rùn)濕后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照C將一小條試紙?jiān)诖郎y(cè)液中蘸一下，取出后放在表面皿上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照D將一小條試紙用蒸餾水潤(rùn)濕后，在待測(cè)液中蘸一下，取出后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照解析：選A。pH試紙的正確使用方法是把一小塊pH試紙放在表面皿(或玻璃片)上，用蘸有待測(cè)液的玻璃棒

21、點(diǎn)在試紙的中部，試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照來確定溶液的pH。625 時(shí)，在0.01 mol·L1的硫酸溶液中，水電離出的H濃度是()A5×1013mol·L1 B0.02 mol·L1C1×107mol·L1 D1×1012mol·L1解析：選A。H2SO4電離出的c(H)0.02 mol·L1，由Kw1.0×1014可知c(OH)5×1013 mol·L1，OH是由水電離產(chǎn)生的，則水電離產(chǎn)生的c(H)c(OH)5×1013mol·L1。7室溫下，若溶液

22、中由水電離產(chǎn)生的c(OH)1×1014 mol·L1，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是()AAl3、Na、NO、ClBK、Na、Cl、NOCK、Na、Cl、AlODK、NH、SO、NO解析：選B。溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH)1×1014 mol·L1，溶液的pH為0或14，在這兩種情況下均存在的離子組則一定可以大量共存，在A選項(xiàng)中Al3與OH不共存；在C選項(xiàng)中AlO與H不共存；在D選項(xiàng)中NH與OH不共存；所以一定能夠共存的離子組為B選項(xiàng)。825 的下列溶液中，堿性最強(qiáng)的是()Ac(OH)103 mol·L1的溶液Bc(OH)0.0

23、1 mol·L1的溶液C1 L溶液中含有4 g NaOH的溶液Dc(H)1×1010 mol·L1的溶液解析：選C。C項(xiàng)中c(OH)0.1 mol·L1，D項(xiàng)中c(OH) mol·L1104 mol·L1，溶液中c(OH)越大，其堿性越強(qiáng)。9某溫度下，純水中c(H)2×107 mol·L1，則該溫度下的Kw_；如溫度不變，滴入稀鹽酸使c(H)5.0×106 mol·L1，則c(OH)為_mol·L1。解析：因純水中水電離出的c(H)與c(OH)總是相等，則c(OH)2.0×1

24、07 mol·L1，該溫度下的Kwc(H)·c(OH)(2.0×107)24.0×1014。溫度不變，滴入稀鹽酸使c(H)5.0×106 mol·L1，則c(OH)Kw/c(H)4.0×1014÷5.0×1068.0×109(mol·L1)。答案：4.0×10148.0×10910(1)25 ，10 L水中含有OH的物質(zhì)的量為_ mol，含H個(gè)數(shù)為_(阿伏加德羅常數(shù)為NA)。(2)25 時(shí)1 g水中含H的個(gè)數(shù)為_。(3)室溫下，1 mol水中含OH的物質(zhì)的量為_mo

25、l。答案：(1)106106NA(2)1010NA(3)1.8×109能力提升11在相同溫度下，0.01 mol·L1的NaOH溶液和0.01 mol·L1的鹽酸相比，下列說法正確的是()A由水電離出的c(H)相等B由水電離出的c(H)都是1.0×1012 mol·L1C由水電離出的c(OH)都是0.01 mol·L1D兩者都促進(jìn)了水的電離解析：選A。二者均抑制水的電離，且抑制程度相同。由于溫度不確定，故不能確定Kw的值。12下列說法正確的是()ApH5的溶液一定是酸性溶液B室溫時(shí)，pH5的溶液和pH3的溶液相比，前者c(OH)是后者

26、的100倍C室溫下，每1×107個(gè)水分子中只有1個(gè)水分子發(fā)生電離DHCl溶液中無OH，NaOH溶液中無H，NaCl溶液中既無OH也無H解析：選B。用pH表示溶液的酸堿性必須指明溫度，pH5的溶液也可能是堿性或中性溶液，A項(xiàng)錯(cuò)誤；pH5的溶液與pH3的溶液相比較，前者c(H)是后者的1/100，根據(jù)Kwc(H)·c(OH)可知，前者c(OH)是后者的100倍，B項(xiàng)正確；室溫下，水中c(H)1×107 mol/L，可理解為每升水中有1×107 mol發(fā)生電離，1 L水的物質(zhì)的量為55.6 mol，即每55.6×107個(gè)水分子中有1個(gè)水分子發(fā)生電離，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于水的電離，水溶液中同時(shí)存在OH和H，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13為更合理地表示溶液的酸堿性，科學(xué)家提出“酸度”(用AG表示)概念，AGlg c(H)/c(OH)。下列敘述中正確的是()A任何溫度下，純水的AG等于0B溶