1、第三章 水溶液中的离子平衡第二节 水的电离和溶液的酸碱性第 1 课时 水的电离 溶液的酸碱性与 pH第三章 水溶液中的离子平衡1了解水的电离平衡及影响因素。2.了解水的离子积并能进行简单计算。3.了解溶液的酸碱性与 pH 的关系。4了解溶液酸碱性的判断依据与方法。水的电离1水的电离实验证明，水是一种极弱的，其电离方程式为，简写成。电解质H2OH2OH3OOHH2OHOH2水的离子积常数(1)表达式：Kw。25 时，Kw1.01014。(2)影响因素：水的离子积 Kw 只受温度的影响，温度升高，Kw。(3)适用范围：Kw 不仅适用于纯水，还适用于。c(H)c(OH)增大稀的电解质水溶液3影响水电
2、离平衡的因素常温下，水的电离方程式：H2OHOH。改变条件水的电 离平衡溶液中 c(H)溶液中 c(OH)Kw 适当升高温度加入少量酸加入少量碱加入活泼金属 Na右移右移左移左移增大增大增大增大增大减小减小增大不变不变不变减小1正误判断：正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)升高温度，水的电离平衡右移，溶液中的 c(H)和 c(OH)均增大，但 Kw 不变 (2)25 时，水的离子积 Kw1.01014，35 时水的离子积Kw2.11014，则 35 时水中的 c(H)c(OH)语句描述正误阐释错因或列举反例(3)某温度下，纯水中 c(H)2.0
3、107 mol/L，则此时 c(OH)10142.0107 mol/L5.0108 mol/L (4)25 时，0.01 mol/L 的盐酸中，由水电离出的 c(OH)1.01012 mol/L (5)向水中加入酸抑制水的电离，向水中加入碱促进水的电离答案：(1)升高温度，Kw 增大(2)无论在任何温度下，水电离的 c(H)与 c(OH)都是相等的(3)一定温度下，纯水中 c(H)和 c(OH)相等(4)(5)加入碱，c(OH)增大，水的电离平衡逆向移动，抑制水的电离2常温下，浓度均为 0.1 mol/L 的盐酸和氢氧化钠溶液，由水电离出的 c(H)相等吗？如何进行计算？答案：相等。盐酸中，c
4、(H)0.1 mol/L，c(OH)10140.1mol/L1013 mol/L，由水电离出的 c 水(H)c(OH)1013 mol/L；NaOH 溶液中，c(OH)0.1 mol/L，由水电离出的 c 水(H)10140.1mol/L1013 mol/L。训练一 外界条件对水的电离平衡的影响1下列因素能影响水的电离平衡，且能使水的电离平衡向右移动的是()解析：选 C。水的电离是吸热过程，升温，电离平衡向右移动。2水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是()A4 时，纯水的 pH7B温度升高，纯水中的 c(H)增大，c(OH)减小C水的电离程度很小，纯水中主要存在形态是水分子D向水中加入酸或碱
5、，都可抑制水的电离，使水的离子积减小解析：选 C。A.25 时，纯水的 pH7，4 时，纯水的电离程度减小，pH 大于 7，错误；B.温度升高，水的电离平衡向右移动，c(H)与 c(OH)均增大，错误；C.水是一种极弱的电解质，电离程度很小，25 时，纯水电离出的 H浓度只有 1.0107 molL1，故纯水中主要存在形态是水分子，正确；D.水的离子积不受溶液酸碱性的影响，错误。训练二 水电离的 c(H)或 c(OH)的计算3(2019太原高二质检)室温下，把 1 mL 0.1 molL1 的 H2SO4加水稀释成 2 L 溶液，在此溶液中由水电离产生的 H，其浓度接近于()A1104 mol
6、L1B1108 molL1C11011 molL1D11010 molL1解析：选 D。温度不变时，水溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的乘积是一个常数。在酸溶液中氢氧根离子完全由水电离产生，而氢离子则由酸和水共同电离产生。当酸的浓度不是极小的情况下，由酸电离产生的氢离子总是远大于由水电离产生的氢离子(常常忽略水电离的部分)，而水电离产生的氢离子和氢氧根离子始终一样多。所以，酸溶液中由水电离出的氢离子的求算通常采用求算氢氧根离子的方法。稀释后 c(H)(1103 L0.1 molL12)/2 L1104 molL1，c(OH)110141104 molL111010 molL1。即此溶液中由水电
7、离产生的 c 水(H)c(OH)11010 molL1。4常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为()1 mol/L 的盐酸0.1 mol/L 的盐酸0.01 mol/L 的 NaOHA110100 B0112C141312 D14132解析：选 A。1 mol/L 盐酸中 c(H)1 mol/L，由水电离出的c 水(H)1014 mol/L，0.1 mol/L 盐酸中，c(H)0.1 mol/L，由水电离出的 c 水(H)1013 mol/L，0.01 mol/L NaOH 溶液中，c(OH)0.01 mol/L，由水电离出的 c 水(H)1012 mol/L，则三者由水电离出的
8、氢离子浓度之比为 101410131012110100。溶液的酸碱性与 pH1溶液的酸碱性与 c(H)、c(OH)的关系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)c(H)c(H)1.0107碱性溶液c(OH)c(H)c(H)1.01072.溶液的酸碱性与 pH(1)定义：c(H)的，即 pH。(2)溶液的酸碱性与 pH 的关系(常温下)负对数lg c(H)(3)溶液酸碱性的测定方法酸碱指示剂法(只能测定溶液的 pH 范围)常见酸碱指示剂的变色范围：指示剂变色范围(颜色与 pH 的关系)石蕊8.0色酚酞10.
9、0色甲基橙 4.4色红红红蓝黄无利用 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，用干燥洁净的玻璃棒蘸 取 试 液 点 在 试 纸 中 央，当 试 纸 颜 色 变 化 稳 定 后 迅 速与对照，读出 pH。利用 pH 计测定。使用 pH 计可精确测定试液的 pH(读至小数点后 2 位)。玻璃片或表面皿上标准比色卡1正误判断：正确的打“”，错误的打“”，并阐释错因或列举反例。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)pH7 的溶液一定呈中性(2)c(H)c(OH)的溶液一定呈碱性语句描述正误阐释错因或列举反例(3)某同学用广范 pH 试纸测得氢氧化钠溶液的 pH 为 1
10、0.6(4)常温下由水电离的 c(OH)为1108 molL1 的溶液一定呈酸性(5)c(OH)1106 molL1的溶液一定呈碱性答案：(1)未指明温度，不一定呈中性(2)(3)用广范 pH 试纸测得的 pH 应为整数(4)可能呈酸性，也可能呈碱性(5)未指明温度，不一定呈碱性2(1)常温下，0.005 mol/L 稀硫酸的 pH_；(2)常温下，0.05 mol/L NaOH 溶液 30 mL 与 0.05 mol/L 盐酸20 mL 混合，假设混合后溶液的总体积是酸、碱溶液体积之和，则混合溶液的 pH_。答案：(1)2(2)12训练一 溶液的酸碱性与 pH1(2019聊城高二期末)下列说
11、法中，能够解释醋酸溶液显酸性的根本原因是()A醋酸含有氢元素B醋酸能电离出氢 HC醋酸电离使溶液中 c(H)c(OH)D醋酸促使水电离出更多的 H解析：选 C。溶液呈酸性或碱性取决于 c(H)与 c(OH)的相对大小。2下列有关溶液的酸碱性与 pH 的说法错误的是()A溶液 pH 越小，酸性越强，反之，碱性越强BpH7 的溶液可能呈酸性C当溶液中的 c(H)或 c(OH)较小时，用 pH 表示其酸碱度更为方便D把 pH 试纸直接插入待测溶液中，测其 pH解析：选 D。A 项，因 pHlg c(H)，所以 pH 越小，c(H)越大，酸性越强；pH 越大，c(H)越小，则 c(OH)越大，碱性越强
12、，A 项正确。B 项，在常温下，pH7 的溶液呈酸性，B项正确。C 项，当 c(H)或 c(OH)小于 1 mol/L 时，使用 pH表示其酸碱度更为方便，C 项正确。D 项，用 pH 试纸测溶液pH 时，不能把 pH 试纸直接插入溶液中，正确的做法为取一片pH 试纸，放在洁净的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中央，然后与标准比色卡对照读取数据，D 项错误。训练二 溶液 pH 的相关计算3室温下将 0.1 molL1 HCl 溶液和 0.06 molL1 的 Ba(OH)2溶液等体积混合后，所得溶液的 pH 是()A1.7 B12.3C12 D1解析：选 C。本题是强酸和强碱混合，
13、要先判断混合液的酸碱性。酸中 c(H)0.1 molL1，碱中 c(OH)0.12 molL1，等体积混合，碱过量，根据 pH 的计算方法，先求 c(OH)，再求c(H)，最后求 pH。c 余(OH)c（OH）V碱c（H）V酸V酸V碱0.01 molL1，c(H)Kwc余（OH）11012 molL1，则 pHlg c(H)12。4常温下，若 1 体积硫酸与 2 体积 pH11 的氢氧化钠溶液混合后的溶液的 pH3(混合后体积变化不计)，则二者物质的量浓度之比应为()A51 B52C15 D25解析：选 B。H2SO42NaOH=Na2SO42H2O，设硫酸的物质的量浓度为 c molL1，体
14、积为 V L，氢氧化钠溶液浓度为103 molL1，体积为 2V L，混合后 pH3，即 c(H)2cV1032V3VmolL1103 molL1，解得 c52103，则二者物质的量浓度之比应为 52，B 项正确。5(2019合肥高二月考)将体积均为 10 mL、pH 均为 3 的盐酸和醋酸，加入水稀释至 a mL 和 b mL，测得稀释后溶液的 pH均为 5，则稀释后溶液的体积()Aab100 Bab1 000Cab解析：选 C。盐酸是强电解质，完全电离。在加水稀释过程中盐酸电离出的 H的物质的量不会增加，溶液中 c(H)与溶液体积成反比，故加水稀释时，c(H)会随着水的加入而变小。醋酸是弱
15、电解质，发生部分电离。在加水稀释过程中未电离的醋酸分子发生电离，从而使溶液中 H的物质的量增加，而 c(H)与溶液体积成反比，这就使得此溶液中 c(H)受到 n(H)增加和溶液体积 V 增加的双重影响。很明显，若将盐酸和醋酸同等程度地稀释到体积都为 a mL，则盐酸的 c(H)比醋酸的 c(H)小。若要稀释到两溶液的 c(H)相等，则醋酸应该继续加水稀释，则有 ba。计算溶液 pH 的方法思路1单一溶液(1)酸溶液，先求 c(H)，再根据定义式求 pH。(2)碱溶液，先求 c(OH)，再根据 Kw 求 c(H)，最后根据定义式求 pH。2混合溶液 先判断混合溶液的酸碱性，再根据单一溶液中 pH
16、 的计算方法求算 pH。3酸碱溶液稀释时 pH 的变化酸(pHa)碱(pHb)弱酸强酸弱碱强碱稀释 10n 倍 apHpHbn pHbn无限稀释pH 趋向于 7注：表中 an7。学习小结1.Kwc(H)c(OH)表达式中的 c(H)、c(OH)均表示溶液中 H与 OH的总的物质的量浓度，任何水溶液中，c 水(H)c 水(OH)。2判断溶液酸碱性的根本依据是 c(H)、c(OH)的相对 大 小，利 用 c(H)、c(OH)或pH判断溶液的酸碱性，特别要注意温度。3.用蒸馏水润湿的 pH 试纸测定某溶液的 pH 时，不一定会产生误差，如测量 NaCl 溶液的 pH。4溶液 pH 计算的“一个凡是”和“一个必须”(1)凡是单一酸溶液、酸酸混合溶液、酸碱混合酸过量时，均直接求 c(H)，再求 pH。(2)单一碱溶液、碱碱混合溶液、酸碱混合碱过量时，必须先求 c(OH)，再求 c(H)，最后求 pH。课后达标检测 按ESC键退出全屏播放本部分内容讲解结束