1、专题5 水的电离和溶液的PH 专题目标:1通过对水的电离、离子积、pH定义等重要知识和方法迁移应用的练习，提高认知能力；2灵活解答水的电离平衡的相关问题；3掌握混合溶液pH计算的方法，并能运用数学工具解决一些有关pH计算的综合问题4培养学习过程中探究、总结的习惯。知识点一：水的电离【例1】（1）与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3 NH4+NH2-据此判断以下叙述中错误的是（ ）A液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒B一定温度下液氨中C(NH4+)C(NH2-)是一个常数C液氨的电离达到平衡时C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)D只要不加入其他物质，液氨中
2、C(NH4+) = C(NH2-) （2）完成下列反应方程式在液氨中投入一小块金属钠，放出气体NaNH2溶于水的反应类似于“H+OH=H2O”的反应解析：此题要求掌握水自偶的实质(水分子电离产生的H+与H2O结合形成H3O+)以及水的电离平衡,并能迁移应用于对于NH3电离的认识：NH3分子电离产生H+和NH2,H+与NH3结合生成NH4+，液氨电离产生等量的NH2与NH4+，一定温度下离子浓度乘积为一常数；NH4+类似于H+，NH2类似于OH。具备上述知识后，就可顺利完成解题。答案：（1）C （2）2Na+2NH3=H2+2NaNH2NaNH2+H2O=NaOH+NH3或NH2+H2O=OH+
3、NH3NH2+NH4+ =2NH3或NH4Cl+NaNH2=2NH3+NaCl练习：（1）纯硫酸、乙醇中也存在微弱的电离，写出其电离方程式 硫酸 乙醇 （2）乙醇钠中加水的反应 乙醇钠和NH4Cl的反应 知识点二：水的离子积【例2】某温度下纯水中C(H+) = 210-7 mol/L，则此时溶液中的C(OH-) = _。若温度不变，滴入稀盐酸使C(H+) = 510-6 mol/L，则此时溶液中的C(OH-) = _。解析：由水电离产生的H+与OH-量始终相等，知纯水中C(H+) = C(OH-)。根据纯水中C(H+) 与C(OH-)可求出此温度下水的Kw的值，由Kw的性质（只与温度有关，与离
4、子浓度无关），若温度不变，稀盐酸中Kw仍为此值，利用此值可求出盐酸中的C(OH-)。 答案：纯水中 C(OH-) = C(H+) = 210-7 mol/L Kw = C(H+)C(OH-) = 210-7210-7 = 410-14 稀盐酸中 C(OH-) = Kw / C(H+) = (410-14) / (510-6) = 810-9 mol/L 【例3】 .难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡，例如：AgCl(s) Ag+Cl,Ag2CrO4(s) 2Ag+CrO42,在一定温度下，难溶化合物饱和溶液离子浓度的乘积为一常数，这个常数用Ksp表示。已知：Ksp(AgCl)=Ag+Cl-=1
5、.810-10 Ksp(Ag2CrO4)=Ag+2CrO42-=1.910-12现有0.001摩/升AgNO3溶液滴定0.001摩/升KCl和0.001摩/升的K2CrO4的混和溶液，试通过计算回答：(1)Cl-和CrO42-中哪种先沉淀?(2)当CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀时，溶液中的Cl-离子浓度是多少? CrO42-与Cl-能否达到有效的分离?(设当一种离子开始沉淀时，另一种离子浓度小于10-5mol/L时，则认为可以达到有效分离)解析：（1）当溶液中某物质离子浓度的乘积大于Ksp时，会形成沉淀。几种离子共同沉淀某种离子时，根据各离子积计算出所需的离子浓度越小越容易沉淀。（2）由
6、Ag2CrO4沉淀时所需Ag+浓度求出此时溶液中Cl的浓度可判断是否达到有效分离。解答：（1）AgCl饱和所需 Ag+浓度Ag+1=1.810-7摩/升 Ag2CrO4饱和所需Ag+浓度Ag+2=4.3610-5摩/升 Ag+1Ag+2，Cl-先沉淀。 （2） Ag2CrO4开始沉淀时Cl-=4.1310-6C(OH)的操作是 （ ）（1）将水加热煮沸 （2）向水中投入一小块金属钠 （3）向水中通CO2 （4）向水中通NH3 （5）向水中加入明矾晶体 （6）向水中加入NaHCO3固体 （7）向水中加NaHSO4固体A、（1）（3）（6）（7） B、（1）（3）（6） C、（5）（7） D、（5
7、）解析：本题主要考查外界条件对水的电离平衡的影响，请按如下思路完成本题的解：本题涉及到哪些条件对水的电离平衡的影响？各自对水的电离平衡如何影响？结果任何（C(H+)与C(OH)相对大小）？归纳酸、碱、盐对水的电离平衡的影响。解答： D规律小结： 酸、碱：抑制水的电离1.酸碱盐对水的电离平衡的影响 电离后显酸性的：抑制水的电离。如：HSO4 （只 电离）、H2PO4（电离强于水解） 盐： 电离后水解的：促进水的电离 电离后显中性、不水解的：无影响2.分析酸碱对水的电离平衡的影响结果与溶液性质的关系得溶液性质的实质：溶液性质C(H+)与C(OH)的关系（填、14时，则= （表达式），且Vx Vy（
8、填或=） 随堂作业一 选择题 1.水是一种极弱的电解质,在室温下平均每n个水分子只有一个水分子能电离，则n是 （ ）A.110-4 B. 55.6107C. 1107D. 6.0210212将1molL-1H2SO4溶液100mL与质量分数为10%的NaOH溶液50g混合均匀后，滴入甲基橙指示剂，此时溶液的颜色是 （ ）A浅紫色 B黄色 C红色 D无色3.pH定义为pH=-lgc(H)，pOH定义为pOH=-lgc(OH-)，Kw表示25时水的离子积常数，则弱酸性溶液中的c(H)可表示为 ( )A、Kw/pOH mol/L B、10pOH-14 mol/L C、10 14-pOH mol/L
9、D、10-pOH mol/L4能使水的电离平衡正向移动，而且所得溶液呈酸性的是 （ ）A将水加热到100时，水的pH=6 B向水中滴加少量稀硫酸C向水中滴加少量NaHCO3 D向水中加入少量明矾晶体5. 常温下某溶液中水电离出的C(H+) = 110-13 mol/L，则下列说法中正确的是 （ ）A该溶液一定呈酸性B该溶液一定呈碱性C该溶液中一定有C(OH-) = 0.1mol/L D该溶液的pH值为1或13625时，在水电离出的C(H+)=110-5摩/升的溶液中，一定能大量共存的是 ( ) A.Al3+、NH4+、SO42-、Cl-B. Mg2+、K+、SO42-、HCO3- C.K+、N
10、a+、Cl-、SO42-D.Ba2+、Cl-、Na+、PO43-7.有、三瓶体积相等，浓度都是1mol/L的HCl溶液，将加热蒸发至体积减小一半，在中加入CH3COONa固体(加入后溶液仍呈酸性)，不作改变，然后以酚 酞作指示剂，用溶液滴定上述三种溶液，消耗的NaOH溶液的体积是 ( )A、= B、 C、= D、adc，则这四种溶液PH值由大到小的顺序是 ( )A.cdabB.badcC.abcdD.无法确定18. 有下列四种溶液：(1)HCl (2)AlCl3(3)NaOH (4)Na2CO3，此四种溶液中水的电离度分别为a1、a2、a3、a4已知a1=a3，a2=a4且=106，则四种溶液
11、的PH值不可能是 （ ） A、5 5 10 10 B、4 4 10 10 C、3 5 11 9 D、5 3 9 1119NaH是种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaHH2ONaOHH2，它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是 （ ）A 跟水反应时，水作氧化剂 B NaH中H半径比Li半径小C 跟液氨反应时，有NaNH2生成 D 跟乙醇反应时，NaH被氧化20、常温下某溶液，水电离出的c (OH-)=1.010-4 mol/L,该溶液中溶质可能是 ( )Al2(SO4)3 NaOH NH4Cl NaHSO4A、 B、 C、 D、二 填空题21测得某溶液
12、的pH = 6.5，且氢离子与氢氧根离子物质的量相等，此溶液呈_性。测定温度_室温（填高于、低于或等于），其理由是 。 将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合。（1）若所得混合液为中性，则ab 。（2）若所得混合液的pH=2，则ab 。 AB10-6 10-7 10-7 10-6 c(H+)mol/Lc(OH-) mol/L22、水的电离平衡曲线如图所示。(1) 若以A点表示25时水的电离平衡的离子浓度，当温度升高到100时，水的电离平衡状态移动到B点，则此时水的离子积从_变化到_。(2) 将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持100的恒
13、温，致使混合溶液的pH=7，则Ba(OH)2和盐酸的体积比为_。(3) 已知AnBm的离子积为c(Am+)nc(Bn-)m，若某温度下Ca(OH)2的溶解度为0.74g，设饱和溶液的密度为1g/mL，其离子积约为_。三 计算题23、某温度下的溶液中c (H+)=1.010x mol/L，c (OH-)=1.010y mol/L。x与y的关系如右图所示； -105 0 x 0 Y -5 -10 -15(1)求该温度下，中性溶液的pH。 (2)求该温度下0.01mol/LnaOH溶液的PH （3）该温度下，pH=a的醋酸溶液与pH=b的NaOH溶液等体积混合，恰好完全反应， 求此醋酸溶液中醋酸的电
14、离度。 24（7分）向50ml0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50ml0.02mol/L的盐酸，生成了沉淀。如果溶液中C(Ag+)和C(Cl)的乘积是一个常数，C(Ag+) C(Cl)=1.01010，当溶液中C(Ag+) C(Cl)常数，则有沉淀产生，反之沉淀溶解，求（1）沉淀生成后溶液中C(Ag+)是多少？（2）如果向沉淀生成后的溶液中再加入50mL0.001mol/L的盐酸，是否产生沉淀，为什么？答案 1 B 2 C 3 B 4D 5 D 6 AC 7 D 8 B 9 B 10 C 11 B 12 A 13 B 14 D 15 D 16 A 17 A 18 A 19 B 20
15、B21 中， 高于 。 水的离解反应：H2O=H+ +OH- 吸热反应，升温有利于水的离解，使Kw 增大 （1）101 （2）92 22 (1) 10-14 10-12 (2) 2 ：9 (3) 410-323（1） 7.5 （2）13 （3）1017ab% 24解：由Ag+Cl=AgCl可知沉淀后C(Cl-)=（0.020.018）50/（50+50）=0.001mol/L所以C(Ag+)=110-10/0.001=1107mol/L再加入50mL盐酸后 C(Ag+)=110-7100/（100+50）=2/310-7mol/LC(Cl-)=0.001mol/LC(Ag+)C(Cl-)=2/310-710-3=2/310-14110-12所以不产生沉淀 ks5u
