1、第1课时水的电离、溶液的酸碱性与pH目标导航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。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，简写为H2OHOH，水的电离常数K电离。2水的离子积常数(1)Kw的推导水的电离平衡常数K电离，则c(H)c(OH)K电离c(H2O)。从实验可知，在室温时55.6 mol纯水中只有1107 mol H2O电离，电离前后H2O的物质的量几乎不变，因此c(H2O)可视为常数，K电离也为一常数，所以K电离c(H2O)必然也为常数，用Kw表示，因此有c(H)c(OH)Kw。(2
2、)Kw的影响因素水的离子积Kw，只受温度的影响，温度升高，Kw增大。(3)Kw的适用范围Kw不仅适用于纯水，还可适用于稀的电解质水溶液。3外界条件对水的电离平衡的影响c(H)/molL1c(OH)/molL1水的电离程度平衡移动Kw纯水1.01071.01071.01014升温1.01071.0107增大向右增大加酸1.01071.0107减小向左不变加碱1.01071.0107减小向左不变加活泼金属1.01071.0107增大向右不变【合作探究】1在pH2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H)与c(OH)之间的关系是什么？答案外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候由水电离出的c(H)和c
3、(OH)总是相等的。2常温下，0.01 molL1的HCl溶液中，c(H)水_；0.01 molL1的NaOH溶液中，c(OH)水_。答案1.01012 molL11.01012 molL13在100 ，纯水中c(H)1.0106 molL1，此时Kw_，在该温度下，0.1 molL1 NaOH溶液中，c(OH)水_。答案1.010121.01011 molL1二、溶液的酸碱性和pH1溶液的酸碱性(1)常温下溶液的酸碱性与pH的关系pH7，溶液呈酸性；pH7，溶液呈中性；pH7，溶液呈碱性。(2)溶液的酸碱性与c(H)、c(OH)的关系溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。c
4、(H)c(OH)溶液呈酸性；c(H)c(OH)溶液呈中性；c(H)c(OH)溶液呈碱性。2pH(1)表达式：pHlg_c(H)。(2)意义：pH越大，溶液碱性越强；pH越小，溶液酸性越强。(3)适用范围：11014 molL1c(H)1 molL1的溶液。3溶液酸、碱性的测定方法(1)指示剂法该法只能测其pH的大致范围，常见指示剂变色范围为指示剂变色范围石蕊pH5红色58紫色8蓝色酚酞pH8.2无色8.210浅红色10红色甲基橙pH3.1红色3.14.4橙色4.4黄色(2)pH试纸法把小片试纸放在表面皿或玻璃片上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比，
5、即可确定溶液的pH。(3)pH计测量法【合作探究】1判断溶液酸、碱性的标准是什么？pH7的溶液是否一定为中性溶液？答案判断溶液酸、碱性的标准是比较c(H)、c(OH)的相对大小，pH7的溶液不一定为中性溶液，只有在常温下pH7的溶液才为中性溶液，因为Kw只与温度有关，如在100 时，Kw1.01012，pH6为中性，pH7应为碱性。2使用pH试纸应注意什么？答案测定溶液的pH时，pH试纸不能润湿，否则，非中性溶液的pH测定值将比实际pH大或小，用广范pH试纸测溶液的pH时，只能读整数。一、影响水电离平衡的因素【例1】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
6、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，pH不变答案B解析A项，向水中加入稀氨水，c(OH)增大；B项，向水中加入NaHSO4，c(H)增大，由于温度不变，Kw应不变；C项，c(H)应增大；D项，加热，Kw增大，pH减小。【规律总结】水的电离影响因素分析(1)水的电离是吸热过程，温度升高促进水的电离，c(H)、c(OH)都增大，水仍呈中性。(2)外加酸或碱，水中c(H)或c(OH)增大，抑制水的电离，水的电离程度减小，Kw不变。(3)活泼金属与水电离产生的H直接发生置
7、换反应产生氢气，使水的电离平衡向右移动。变式训练1能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H)c(OH)的操作是()A向水中投入一小块金属钠 B将水加热煮沸C向水中通入CO2气体 D向水中加食盐晶体解析A项中加入Na，Na与H2O反应生成NaOH，使c(OH)c(H)；B项中c(H)c(OH)；C项中通入CO2：CO2H2OH2CO3，故c(H)c(OH)；而D项中c(H)c(OH)，故选C项。答案C【例2】在相同温度下，0.01 molL1的NaOH溶液和0.01 molL1的盐酸相比，下列说法正确的是()A由水电离出的c(H)相等B由水电离出的c(H)都是1.01012 molL1C由水电离出
8、的c(OH)都是0.01 molL1D两者都促进了水的电离答案A解析二者均抑制水的电离，且抑制程度相同。由于温度不确定，故不能确定Kw的值。【归纳总结】理清溶液中H或OH的来源1常温下，中性溶液c(OH)c(H)107 molL12溶质为酸的溶液(1)来源OH全部来自水的电离，水电离产生的c(H)c(OH)。(2)实例如计算pH2的盐酸溶液中由水电离出的c(H)，方法是先求出溶液中的c(OH)(Kw/102)molL11012 molL1，即由水电离出的c(H)c(OH)1012 molL1。3溶质为碱的溶液(1)来源H全部来自水的电离，水电离产生的c(OH)c(H)。(2)实例如计算pH12
9、的NaOH溶液中由水电离出的c(OH)，方法是知道溶液中的c(H)1012 molL1，即由水电离出的c(OH)c(H)1012 molL1。变式训练2室温下，把1 mL 0.1 molL1的H2SO4溶液加水稀释成2 L溶液，在此溶液中由水电离产生的H浓度接近于()A1104 molL1 B1108 molL1C11011 molL1 D11010 molL1答案D解析稀释后c(H)(1103 L0.1 molL12)/(2 L)1104 molL1，c(OH)11010 molL1，溶液中由水电离产生的H浓度等于c(OH)。二、溶液酸、碱性的判断【例3】下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是(
10、)ApH7的溶液是中性B中性溶液中一定有c(H)1.0107 molL1Cc(OH)c(H)的溶液呈中性D在100 时，纯水的pH7，因此显酸性解析A项中运用pH判断溶液的酸碱性时，用到了水的离子积常数，它与温度有关，但A项未给出温度，所以错误；在中性溶液中c(H)和c(OH)一定相等，但并不一定是1.0107 molL1，所以B项错，C项正确；100 的纯水中，虽然pH7，但c(H)c(OH)，还是中性，所以D错误。答案C【归纳总结】溶液酸碱性的判断(1)在25 的溶液中：pH7，溶液呈碱性，pH越大，c(OH)越大，溶液的碱性越强。(2)在任意温度下的溶液中：c(H)c(OH)，溶液呈酸性
11、；c(H)c(OH)，溶液呈中性；c(H)c(H)B滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液C溶液中c(H)106 molL1DpHc(OH)，溶液呈酸性；而pH107 molL1，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。B项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液为酸性。1下列说法正确的是()A水的电离方程式：H2O=HOHB升高温度，水的电离程度增大C在NaOH溶液中没有HD在HCl溶液中没有OH答案B解析水是极弱电解质，只有少部分电离，应用“”表示，故A错；水的电离是吸热的，所以升高温度，电离程度增大，B正确；在NaOH溶液中c(OH)c(H)，在HCl溶液中c(OH)c(H)，在酸、碱
12、溶液中都存在H和OH，所以C、D项错误。2常温下，某溶液中由水电离出来的c(H)1.01013 molL1，该溶液可能是()二氧化硫的水溶液氯化钠水溶液硝酸钠水溶液氢氧化钠水溶液A B C D答案A解析某溶液中由水电离出来的c(H)1.01013 molL1，说明溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。SO2H2OH2SO3，H2SO3HSOH，HSOSOH，溶液呈酸性；NaOH=NaOH，溶液呈碱性。3下列操作能使水的电离平衡发生移动，且c(H)c(OH)是()A向水中投入一小块金属钠 B将水加热煮沸C向水中通入CO2气体 D向水中加食盐晶体答案C解析A项中加入的钠与H2O反应生成NaOH，使c(O
13、H)c(H)；B项中c(H)c(OH)；C项中通入CO2：CO2H2OH2CO3，故c(H)c(OH)；而D项中c(H)c(OH)，故选C项。4下列溶液一定显酸性的是()A含H的溶液Bc(OH)c(H)的溶液CpH7的溶液D能与金属Al反应放出H2的溶液答案B解析溶液中的酸碱性取决于溶液中c(H)与c(OH)的相对大小；25 时pH7的溶液才是酸性溶液；与Al反应放出H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液。5下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是()A相同条件下，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表示其酸碱性更为
14、方便D把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH答案D解析A项因pHlgc(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，A项正确；B项在室温下，pH7的溶液呈酸性，B项正确；C项当c(H)或c(OH)小于1 molL1时，使用pH表示其酸碱性更为方便，故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，正确的做法为取一小片pH试纸，放在洁净的表面皿上或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读取数据，所以D项错误。 基础过关一、水的离子积的应用1如果25 时，Kw1.01014，T 时，Kw1.01012。
15、这说明()AT 时的电离常数较大B前者的c(H)较后者大C水的电离过程是一个放热过程DKw和K电离无直接关系答案A解析由Kw导出过程可知，Kw和K电离是有直接关系的两个量KwK电离c(H2O)。2水的电离过程为H2OHOH，在25 时，水的离子积Kw1.01014，在35 时，水的离子积Kw(35 )2.11014，则下列叙述正确的是()Ac(H)随着温度的升高而降低B35 时，c(H)1.0 molL1的溶液用pH表示酸性强弱不再方便，故B错；在温度一定时，c(H)c(OH)Kw是一个定值，故二者不能同时增大，故C对；纯水中，c(H)c(OH)，呈中性，所以D错误。925 时的下列溶液中，碱
16、性最强的是()ApH11的溶液Bc(OH)0.12 molL1C1 L中含有4 g NaOH的溶液Dc(H)11010 molL1的溶液答案B解析常温下，可以根据pH或c(H)比较溶液的酸碱性，同样也可以根据c(OH)的大小来比较。A、C、D三个选项中溶液的c(OH)依次为1103molL1、0.1 molL1、1104molL1，所以B中溶液的c(OH)最大，碱性最强。10用试纸测定溶液酸碱性的正确操作是()A将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照B将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照C将一小条试
17、纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照D将一小条试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照答案A解析pH试纸使用方法：把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中部，随即(30 s内)用标准比色卡与之对照，确定溶液的pH。pH试纸不能用水润湿，若用水湿润会使溶液变稀，使测定结果可能产生误差。 能力提升11回答下列问题：(1)某温度(t )时，水的Kw11012，则该温度_25 (填“”、“升温促进水电离，Kw增大(2)碱性1107解析(1)升高温度，Kw增大，现Kw1101211014，因此温度大于25 。(2)该温度下该溶液中c(O
18、H)1105 molL1，因为c(OH)c(H)，所以溶液呈碱性；NaOH溶液中由水电离出来的c(OH)等于溶液中的c(H)，即为1107 molL1。12在水的电离平衡中，c(H)和c(OH)的关系如图所示：(1)A点水的离子积为11014，B点水的离子积为_ _。造成水的离子积变化的原因是_。(2)100 时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？_。(3)100 时，若盐酸中c(H)5104 molL1，则由水电离产生的c(H)_。答案(1)11012水的电离过程是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大(2)否，在盐酸中c(H)c(OH)，所以不可能处于B点(3
19、)2109 molL1拓展探究13某同学为探究Kw的影响因素，做了如下探究。(1)查阅资料，不同温度下水的离子积常数。t/0102025405090100Kw/10140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0由此推出：随着温度的升高，Kw的值_；水的电离程度_；水的电离平衡向_移动，水的电离过程是_过程。(2)取三只烧杯A、B、C，分别加入适量水，再向B、C烧杯中分别加入适量盐酸和NaOH，分析并填写下表：纯水加少量盐酸加少量NaOHc(H)1.010molL17增大c(OH)1.0107 molL1增大c(H)和c(OH)大小比较c(H)c(OH)c(H)_ c(OH)c(H)_ c(OH)水的电离平衡移动方向Kw值1.01014综上所述，可得出如下结论：温度、_、_均能影响水的电离平衡。Kw只受_的影响，而与其他因素无关。答案(1)增大增大右吸热(2)(从左到右，从上到下)减小减小向左向左1.010141.01014 酸碱温度
