人教版高中化學(xué)選修4：化學(xué)反應(yīng)原理 　水的電離和溶液的酸堿性

第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性第一頁(yè)，共二十四頁(yè)。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引第二頁(yè)，共二十四頁(yè)。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引第三頁(yè)，共二十四頁(yè)。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引(2)水的離子積常數(shù)KW。①表達(dá)式KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14(常溫下)②影響因素水的離子積KW只受溫度的影響,溫度升高,KW增大。③適用范圍KW不僅適用于純水,還可適用于稀的電解質(zhì)水溶液。第四頁(yè)，共二十四頁(yè)。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引2.溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關(guān)系

第五頁(yè)，共二十四頁(yè)。3.溶液酸堿性的表示方法--pH(1)常溫下溶液的酸堿性與pH的關(guān)系：①pH<7，溶液呈_______；②pH＝7，溶液呈_______；③pH>7，溶液呈_______。（2）．溶液的pH①表達(dá)式：pH＝____________。②意義：pH越大，溶液堿性越_______；pH越小，溶液酸性越_______。③適用范圍：1×10－14mol·L－1≤c(H＋)≤1mol·L－1的溶液。酸性

中性

堿性

－lgc(H＋)

強(qiáng)

強(qiáng)

第六頁(yè)，共二十四頁(yè)。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引思考判斷下列描述的正誤(正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“×”)。(1)升高溫度,水的電離平衡右移,溶液中的c(H+)和c(OH-)均增大,但KW不變。(

)(2)25℃時(shí),水的離子積KW=1×10-14。35℃時(shí)水的離子積KW=2.1×10-14,則35℃時(shí)水中的c(H+)>c(OH-)。(

)(3)某溫度下,純水中c(H+)=2.0×10-7mol·L-1,則此時(shí)c(OH-)==5×10-8mol·L-1。(

)(4)25℃時(shí),0.1mol·L-1的鹽酸中,由水電離出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1。(

)(5)pH＝7的溶液一定呈中性(

)答案:(1)×

(2)×

(3)×

(4)√(5)×第七頁(yè)，共二十四頁(yè)。遷移應(yīng)用典題例解一二思考探究知識(shí)精要一、外界條件對(duì)水的電離平衡的影響影響水的電離平衡的因素主要有溫度、溶液的酸堿性等;外界條件對(duì)水的電離平衡的影響如下表:第八頁(yè)，共二十四頁(yè)。遷移應(yīng)用典題例解一二思考探究知識(shí)精要

討論：(1)在純水中加入適量稀鹽酸時(shí),由于HCl電離出的H+中和了水電離出的OH-,故水的電離程度增大,這種說(shuō)法正確嗎?答案:不正確。因?yàn)樗碾婋x程度很小,故水電離出的OH-的濃度很小,當(dāng)加入稀鹽酸時(shí),不是中和了水電離出的OH-,而是增大了溶液中的H+濃度,從而抑制了水的電離。(2)當(dāng)溫度高于常溫時(shí),促進(jìn)了水的電離,故水電離出的c(H+)>1.0×10-7mol·L-1,因此溶液顯酸性,這種說(shuō)法正確嗎?答案:不正確。升高溫度時(shí),促進(jìn)了水的電離,水電離出的c(H+)>1.0×10-7mol·L-1,但在純水中c(H+)和c(OH-)同時(shí)增大,且始終相等,故溶液仍呈中性。第九頁(yè)，共二十四頁(yè)。遷移應(yīng)用典題例解一二思考探究知識(shí)精要【例1】

25℃時(shí),水的電離達(dá)到平衡:H2OH++OH-

ΔH>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.向水中加入少量固體Na,平衡逆向移動(dòng),c(H+)減小D.將水加熱,KW減小解析:A項(xiàng)中向水中加入稀氨水后c(OH-)增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中向水中加入少量固體硫酸氫鈉后,c(H+)增大,但KW不變,B項(xiàng)正確;C項(xiàng)中向水中加入少量固體Na,因Na與H2O電離出的H+反應(yīng)而使水的電離平衡正向移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;將水加熱后,平衡右移,KW增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B第十頁(yè)，共二十四頁(yè)。遷移應(yīng)用典題例解一二思考探究知識(shí)精要1.純水在25℃和80℃時(shí)的氫離子濃度,前后兩個(gè)量的大小關(guān)系為(

)A.大于 B.等于C.小于 D.不能確定解析:水電離吸熱,升高溫度,促進(jìn)水的電離,水的電離程度就越大,氫離子濃度就越大,故25

℃和80

℃相比,前者水電離程度小,c(H+)小。答案:C第十一頁(yè)，共二十四頁(yè)。遷移應(yīng)用典題例解一二思考探究知識(shí)精要2.下列操作中,能使電離平衡H2OH++OH-向右移動(dòng)且溶液呈堿性的是(

)A.向水中加入NaHSO4溶液B.向水中加入少量金屬鈉C.向水中加入NaOH溶液D.將水加熱到100℃,使c(H+)≈1×10-6mol·L-1解析:向水中加入NaHSO4溶液,溶液中c(H+)增大,抑制水的電離,平衡向左移動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;向水中加入少量金屬鈉,消耗水電離產(chǎn)生的H+,使水的電離平衡向右移動(dòng),c(OH-)增大,溶液呈堿性,B項(xiàng)正確;向水中加入NaOH溶液,溶液中c(OH-)增大,抑制水的電離,平衡向左移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;將水加熱到100

℃,使c(H+)=1×10-6

mol·L-1,但c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B第十二頁(yè)，共二十四頁(yè)。遷移應(yīng)用典題例解思考探究一二知識(shí)精要二、水電離出的c(H+)或c(OH-)的計(jì)算

第十三頁(yè)，共二十四頁(yè)。解析：Kw＝c(H＋)·c(OH－)，100℃時(shí)的離子積大于25℃時(shí)的離子積，說(shuō)明升溫，水的電離程度增加，C正確。習(xí)題第十四頁(yè)，共二十四頁(yè)。解析：常溫下水電離出的c(H＋)為1.0×10－12mol·L－1<1.0×10－7mol·L－1，說(shuō)明抑制了水的電離，可能是加入了OH－或H＋，所以溶液可能是堿性溶液，也可能是酸性溶液。第十五頁(yè)，共二十四頁(yè)。遷移應(yīng)用典題例解一二思考探究知識(shí)精要4.計(jì)算0.1mol·L-1鹽酸中c(H+)以及水電離出的H+濃度和OH-濃度答案:c(H+)=0.1mol·L-1,c(H+)水=c(OH-)水=1×10-13mol·L-1第十六頁(yè)，共二十四頁(yè)。遷移應(yīng)用典題例解一二思考探究知識(shí)精要5.

25℃時(shí),在等體積的①0.5mol·L-1H2SO4溶液中②0.05mol·L-1Ba(OH)2溶液中③1mol·L-1NaCl溶液中④純水中發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是(

)A.1∶10∶107∶107 B.107∶107∶1∶1C.107∶106∶2∶2 D.107∶106∶(2×107)∶2解析:25℃時(shí),0.5mol·L-1

H2SO4溶液中c(H+)=1

mol·L-1,由水電離出的c(H+)水=1×10-14

mol·L-1;0.05

mol·L-1

Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1

mol·L-1,由水電離出的c(H+)水=1×10-13

mol·L-1;NaCl和純水中由水電離出的c(H+)水均為1×10-7

mol·L-1。則等體積的上述四種溶液中由水電離出的n(H+)(即電離水的物質(zhì)的量)之比為(1×10-14)∶(1×10-13)∶(1×10-7)∶(1×10-7)=1∶10∶107∶107。答案:A第十七頁(yè)，共二十四頁(yè)。遷移應(yīng)用典題例解一二思考探究知識(shí)精要6.常溫下,某溶液由水電離出的c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1,對(duì)該溶液敘述正確的是(

)①溶液一定顯酸性②溶液一定顯堿性③溶液一定不顯中性

④溶液可能顯酸性⑤溶液可能顯堿性A.① B.②C.③⑤ D.③④⑤解析:根據(jù)水的離子積原理[KW=c(H+)·c(OH-)適用于任何稀的電解質(zhì)水溶液],常溫下,溶液中由水電離出的c(H+)水=c(OH-)水=1.0×10-13

mol·L-1<1.0×10-7

mol·L-1,說(shuō)明是由于往水中加入了酸或堿,抑制了水的電離。答案:D第十八頁(yè)，共二十四頁(yè)。遷移應(yīng)用典題例解一二思考探究知識(shí)精要7.在由水電離產(chǎn)生的H+的濃度為1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的離子組是

。

第十九頁(yè)，共二十四頁(yè)。思悟升華案例探究酸、堿的強(qiáng)弱與溶液酸堿性強(qiáng)弱的關(guān)系例1：20℃時(shí),有體積相同的四種溶液:①c(H+)=0.01mol·L-1的CH3COOH溶液②c(H+)=0.01mol·L-1的鹽酸③c(OH-)=0.01mol·L-1的氨水④c(OH-)=0.01mol·L-1的NaOH溶液下列說(shuō)法不正確的是(

)A.將四種溶液稀釋100倍,溶液中c(H+)的大小順序?yàn)棰?gt;②>④>③B.③和④分別用②中和至恰好反應(yīng),消耗②的體積:③>④C.②為強(qiáng)酸溶液,①為弱酸溶液,故②的酸性比①?gòu)?qiáng)D.③和④兩溶液的堿性一樣強(qiáng)第二十頁(yè)，共二十四頁(yè)。思悟升華案例探究解析:CH3COOH、NH3·H2O為弱電解質(zhì),HCl、NaOH為強(qiáng)電解質(zhì),故①c(CH3COOH)>0.01

mol·L-1,②c(HCl)=0.01

mol·L-1,③c(NH3·H2O)>0.01

mol·L-1,④c(NaOH)=0.01

mol·L-1。加水稀釋,弱電解質(zhì)的電離平衡右移,故溶液中c(H+)的大小順序?yàn)棰?gt;②>④>③,A項(xiàng)正確;由于氨水的濃度大于NaOH溶液的濃度,故等體積的兩種溶液用鹽酸中和時(shí),氨水消耗的鹽酸多,故③>④,B項(xiàng)正確;溶液的酸性強(qiáng)弱是由溶液中c(H+)的相對(duì)大小決定的,與強(qiáng)、弱電解質(zhì)無(wú)關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤,同理可知D項(xiàng)正確。答案:C第二十一頁(yè)，共二十四頁(yè)。

課堂小結(jié)2．水的離子積常數(shù)(1)KW的影響因素：水的離子積KW，只受溫度的影響，溫度升高，KW__________。(2)KW的適用范圍：KW不僅適用于純水，還可適用于__________________。第二十二頁(yè)，共二十四頁(yè)。二、溶液的酸堿性和pH1．溶液的酸堿性(1)常溫下溶液的酸堿性與pH的關(guān)系：①pH<7，溶液呈_______；②pH＝7，溶液呈_______；③pH>7，溶液呈_______。(2)溶液的酸堿性與c(H＋)、c(OH－)的關(guān)系：溶液的酸堿性取決于溶液中____________________________

。①c(