1、高考资源网（） 您身边的高考专家第二节水的电离和溶液的pH基础课时10水的电离溶液的酸碱性与pH学 习 任 务1认识水的电离，了解水的离子积常数，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。2认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。3能进行溶液pH的简单计算，能调控溶液的酸碱性。能选择实例说明pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。一、水的电离1水的电离水是一种极弱的电解质，电离方程式为H2OH2OH3OOH，也可简写为H2OHOH。2水的离子积常数(1)水的电离常数：K电离。(2)水的离子积常数Kwc(H)c(OH)。随着温度的升高，水的离子积增
2、大。在室温下，纯水中的c(H)c(OH)107 molL1，Kw1.01014。(3)适用范围Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。升高温度，水的平衡常数如何变化？提示升高温度，水的平衡常数增大。25 时，水的电离达到平衡：H2OHOHH0，下列叙述正确的是()A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，Kw不变C向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低D将水加热，Kw增大，c(H)不变B本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。解答时要先分析水的电离平衡的移动方向，再讨论c(H)、c(OH)或Kw的变化。向水中加入稀氨水，c(
3、OH)增大，平衡逆向移动，c(H)减小，A项不正确；向水中加入少量固体NaHSO4：NaHSO4=NaHSO，c(H)增大，但Kw不变，B项正确；向水中加入少量CH3COOH后，使水的电离平衡逆向移动，c(OH)减小，c(H)增大，C项不正确；将水加热，水的电离平衡正向移动，c(H)、c(OH)均增大，Kw增大，D项不正确。二、溶液的酸碱性与pH1比较常温时下列情况中，c(H)和c(OH)的值或变化趋势(选填“增大”或“减小”“1107 molL1”“相等”)体系纯水向纯水中加入少量盐酸向纯水中加入少量氢氧化钠溶液c(H)1107 molL1增大减小c(OH)1107 molL1减小增大c(H
4、)和c(OH)的大小比较相等c(H)c(OH)c(H)c(OH)2溶液的酸碱性与c(H)、c(OH)的关系(选填“”“”或“”)c(H)与c(OH)的关系c(H)的范围(25 )/(molL1)中性溶液c(OH)c(H)c(H)1.0107酸性溶液c(OH)1.0107碱性溶液c(OH)c(H)c(H)1.01073溶液的酸碱性与pH(1)pH(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)(3)溶液酸碱性的测定方法酸碱指示剂法该法只能测其酸碱性，即pH的大致范围，不能测出具体数值，常见的酸碱指示剂的变色范围(pH)：利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿
5、上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。利用pH计测定。pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)。(4)pH的应用医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数。人体健康调节：如洗发时人们用的护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。环保领域中测定酸性或碱性废水的pH，利用中和反应进行处理。在农业生产中调节土壤的pH，更适宜农作物生长。在科学实验和工业生产中，溶液的pH是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。某溶液的pH6，则该溶液一定显酸性吗？同样，某溶液的pH7，则该溶液一定显中性吗？提示pH6的溶液不一定显酸性，如10
6、0 时蒸馏水的pH6，但呈中性；pH7的溶液不一定显中性，如100 时pH7的溶液呈碱性。已知在100 ，水的离子积Kw11012，本题涉及的溶液温度均为100 。下列说法中正确的是()A0.01 molL1的硫酸溶液，pH2B0.001 molL1的氢氧化钠溶液，pH11C0.005 molL1的硫酸溶液与0.01 molL1的氢氧化钠溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性D完全中和pH3的硫酸溶液50 mL，需要pH10的NaOH溶液5 mLD0.01 molL1硫酸中c(H)0.02 molL1，则溶液的pH2,A错误； 0.001 molL1 NaOH溶液中c(OH)0.001
7、 molL1，该溶液中c(H) molL11109molL1，溶液的pH9,B错误； 100 ，水的离子积Kw11012，则纯水中c(H)1106 molL1，则该温度下的纯水pH6，该温度下酸碱混合溶液的pH6，则混合溶液呈中性，C错误； pH10的NaOH溶液中c(OH)0.01 molL1，酸碱恰好中和时酸中n(H)等于碱中n(OH)，pH3的硫酸中c(H)0.001 molL1，n(H)0.001 molL10.05 L，n(OH)0.01 molL10.005 L，n(H)n(OH)，则c(H)c(OH)溶液呈中性完全中和，D正确。水的电离用电导仪测定水的电导率，如下图。接通直流电源
8、，发现纯水的电导率不为零，说明纯水中含有自由移动的离子，说明纯水中部分水发生了电离。问题1由以上实验判断水是不是电解质？若是，请写出水的电离方程式，并判断由水分子电离出的OH和H数目是否相等？提示水是弱电解质，H2OHOH，水电离出的H和OH的数目相等。问题2结合弱电解质电离平衡的影响因素，填写下表空白。水的电离平衡：H2OHOHH0影响因素移动方向c(H)c(OH)Kw升温向右移动增大增大增大加酸向左移动增大减小不变加碱向左移动减小增大不变问题3在水的离子积常数Kwc(H)c(OH)中，c(H)、c(OH)都是水电离出的c(H)、c(OH)吗？在酸或碱溶液中水电离出的c(H)与c(OH)还相
9、等吗？提示Kwc(H)c(OH)中，c(H)、c(OH)不一定都是水电离出来的。在酸或碱溶液中水电离出的c(H)与c(OH)相等。水电离出的c(H)或c(OH)的计算Kw表达式中，c(H)、c(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)酸溶液中，Kwc(H)酸c(OH)水(忽略水电离出的H的浓度)，即c(H)水c(OH)水Kw/c(H)酸。(2)碱溶液中，Kwc(H)水c(OH)碱(忽略水电离出的OH的浓度)，即c(H)水Kw/c(OH)碱。(3)纯水中，水电离出的c(H)与水电离出的c(OH)一定相等，即c(H)c(OH)。1(2021上海复旦大学附中校级月考)室温下，将
10、纯水加热至沸腾，下列叙述正确的是()A水的离子积变大、pH变小、呈酸性B水的离子积不变、pH不变、呈中性C水的离子积变小、pH变大、呈碱性D水的离子积变大、pH变小、呈中性D将纯水加热，温度升高，水的离子积常数变大，促进水的电离，氢离子和氢氧根浓度增大，pH变小，但是氢离子和氢氧根浓度依然是相等的，呈中性。2已知水在25 和100 时，电离平衡曲线如图所示：(1)25 时水的电离平衡曲线应为_(填“A”或“B”)，请说明理由_。(2)将A点变为B点，采取的措施是_。(3)C点c(H)_，D点c(OH)_。解析(1)水的电离是吸热过程，当温度升高时，促进水的电离，水的离子积增大，水中c(H)、c
11、(OH)都增大，结合图像中A、B曲线变化情况及c(H)、c(OH)可以判断25 时水的电离平衡曲线应为A。(2)A点Kw1014，B点Kw1012，故由A点变为B点须进行升温。(3)c(H) molL1108 molL1。c(OH) molL1108 molL1。答案(1)A水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H)、c(OH)小(2)升高温度至100 (3)108 molL1108 molL1溶液pH的测定与计算中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 时，若溶液的pH7，试纸不变色；若pH7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计。pH计主要通过测定溶
12、液中H浓度来测定溶液的pH。问题1现欲测定100 沸水的pH及酸碱性，甲同学使用pH试纸测定，请推测pH试纸呈什么颜色，溶液的酸碱性如何？提示试纸呈淡黄色，沸水呈中性。问题2同样测定100 沸水的pH及酸碱性，乙同学选择了pH计，请分析pH计的读数等于7吗？水溶液还呈中性吗？提示由于沸水电离程度增大，溶液中c(H)增大，所以测定的pHc，B正确；C项，温度不变，Kw不变，故C错；D项，pH：ba，故c(H)：ab，D错。5常温下，pH2的盐酸与pH4的盐酸，若按110的体积比混合后，溶液的c(H)为_，pH为_。解析c(H) molL11103 molL1，pH3。答案1103 molL13p
13、H相等的强酸、弱酸、强碱、弱碱稀释规律(1)稀释过程中强酸、强碱比弱酸、弱碱的pH变化快；(2)当稀释相同的倍数时，强酸、强碱pH变化大于弱酸、弱碱；(3)当稀释至pH相同时，弱酸、弱碱稀释的倍数大。1(2021河北高二月考)下表中为家庭中一些常见物质的pH：物质食醋牙膏食盐水肥皂水火碱溶液pH3971013蚊子、蜂、蚂蚁等昆虫叮咬人时，会向人体注入一种叫蚁酸(具有酸的性质)的物质，使皮肤红肿、痛痒，要消除这种症状，可在叮咬处涂抹一些家庭中的常见物，它是下列中的()A牙膏或肥皂水B食盐水C火碱溶液 D食醋A由表中数据可知，牙膏或肥皂水的pH大于7，显碱性，可以中和蚁酸；火碱具有很强的腐蚀性，不
14、能用于中和皮肤中的蚁酸。2(2021湖北荆州中学高二月考)25 时，水的电离达到平衡状态，下列叙述正确的是()A向水中加入稀氨水，水的电离平衡将逆向移动，氢氧根离子浓度降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠，氢离子浓度增大，Kw不变C向水中加入少量固体醋酸钠，水的电离平衡逆向移动，氢离子浓度降低D将水加热，Kw增大，水的电离平衡不移动，pH不变B向水中加入稀氨水，溶液由中性到碱性，碱对水的电离起抑制作用，所以平衡逆向移动，但c(OH)增大，A错误； NaHSO4=NaSOH，其电离出的氢离子使c(H)增大，但是温度不变，Kw不变，B正确；CH3COONa中的醋酸根水解对水的电离起到促进作用，电离平衡
15、右移，c(H)降低，C错误；温度升高，促进水的电离，水的离子积常数Kw增大，pH减小，D错误。340 时水的离子积Kw2.91014，则在40 时，c(H)1107molL1的溶液()A呈酸性 B呈碱性C呈中性 D无法判断B40 时水的离子积Kw2.91014，c(H)1107molL1，则c(OH)2.9107molL1，所以c(H)c(OH)，即溶液显碱性。4室温下，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以32体积比混合，所得溶液pH12，则原溶液的浓度为()A0.01 molL1B0.017 molL1C0.05 molL1 D0.50 molL1C设原溶液的浓度为c，两者反应后碱过量，应先
16、求c(OH)，c(OH)0.01 molL1，解得c0.05 molL1。5现有下列物质：100 纯水；25 0.1 molL1 HCl溶液；25 0.1 molL1 KOH溶液；25 0.1 molL1Ba(OH)2溶液。(1)这些物质与25 纯水相比，能促进水的电离的是_(填序号，下同)，能抑制水的电离的是_，水电离的c(OH)等于溶液中c(OH)的是_，水电离的 c(H)等于溶液中c(H)的是_。(2)从和溶液中水的电离程度相等，进而可推出的结论是：同一温度下，_时，水的电离程度相等。解析水的电离过程吸热，升温，促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；水电离的c(OH)等于溶液中的c(OH)，可为中性溶液或酸溶液，如纯水、盐酸等，符合；水电离的c(H)等于溶液中的c(H)，可为中性溶液或碱溶液，如纯水、KOH溶液、Ba(OH)2溶液，符合。答案(1) (2)酸溶液中的c(H)等于碱溶液中的c(OH)- 13 - 版权所有高考资源网
