1、第1节水溶液第1课时水的电离、溶液的酸碱性学习目标定位熟悉水的电离，会正确书写水的电离方程式，会分析外界因素对水的电离平衡的影响，能正确书写水的离子积常数表达式，知道溶液酸碱性与pH的关系。1化学反应平衡：对于2HI(g)H2(g)I2(g)H0在一定条件下反应达到平衡，平衡常数的表达式为KH2I2/HI2。分析下列条件的改变对此反应平衡的移动及平衡常数的影响：(1)升高温度，平衡向右移动，平衡常数K增大。(2)通入氢气，平衡向左移动，平衡常数K不变。(3)增大压强，平衡不移动，平衡常数K不变。2化合物按照其在水溶液或熔融状态下能否导电，可分为电解质和非电解质。判断下列结论的正误：(1)电解质
2、和非电解质都是化合物()(2)电解质溶于水后电离产生自由移动的离子而导电()(3)酸、碱、盐、氧化物都是电解质()(4)电解质不一定能导电，能导电的物质不一定是电解质()探究点一水的电离1水是一种极弱的电解质，能够微弱的电离产生H和OH，其过程是可逆过程。请你据此写出水的电离方程式H2OHOH，当水电离产生H和OH的速率与H和OH结合成水分子的速率相等时，水的电离达到了平衡状态。(1)水的电离平衡常数表达式是K电离。(2)请你根据水的电离平衡常数表达式，推导并写出水的离子积常数的表达式KwHOH。(3)常温下，水的离子积常数Kw1.01014 mol2L2，则纯水中H是1.0107_molL1
3、；若某酸溶液中H1.0104 molL1，则溶液中OH为1.01010_molL1。2分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OHOH的影响，并填写下表：改变条件电离平衡溶液中H溶液中OHpH溶液的酸碱性Kw升高温度右移增大增大减小中性增大加入酸左移增大减小减小酸性不变加入碱左移减小增大增大碱性不变加入钠右移减小增大增大碱性不变归纳总结1水的离子积常数KwHOH(1)Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大。(2)常温时，Kw1.01014 mol2L2，不仅适用于纯水，还适用于酸、碱的稀溶液。(3)不同溶液中，H、OH可能不同，但任何溶液中由水电离出的H与OH总是相等的。2外界条件对水的电离平衡的影
4、响(1)因水的电离是吸热过程，故温度升高，会促进水的电离，H、OH都增大，水仍呈中性。(2)外加酸(或碱)，水中H或OH增大，会抑制水的电离，水的电离程度减小，Kw不变。活学活用1下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是()A因为水的离子积常数的表达式是KwHOH，所以Kw随溶液中H和OH的变化而变化B水的离子积Kw与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量C水的离子积常数仅仅是温度的函数，随着温度的变化而变化D水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量答案C解析水的离子积常数KwK电离H2O。一定温度下K电离和H2O都是不变的常数，所以Kw仅仅是温度的函数。水的离子积常
5、数的表达式是KwHOH，但是只要温度一定，Kw就是不变的常数。溶液中H的浓度变大，OH的浓度就变小，反之亦然。探究点二电解质在水溶液中的存在形态分别试验等体积等浓度的盐酸、醋酸溶液与等量镁条的反应，并测定两种酸溶液的pH。填写下表：1 molL1 HCl1 molL1 CH3COOH实验操作与镁反应现象产生无色气泡且较快产生无色气泡且较慢结论Mg与盐酸反应速率大，表明盐酸中H较大溶液的pH数值不相同(填“相同”或“不相同”)结论相同物质的量浓度的盐酸和醋酸中H不相同(填“相同”或“不相同”)实验总结论不同的电解质在溶液中电离程度不同，HCl比CH3COOH电离程度大归纳总结强电解质与弱电解质(
6、1)分类依据根据电解质在水溶液中是否全部电离，可把电解质分为强电解质和弱电解质。(2)强电解质：在稀的水溶液中完全电离的电解质。强电解质在水溶液中全部以离子的形态存在。常见的强电解质有强酸、强碱和大多数的盐。(3)弱电解质：在水溶液中部分电离的电解质。弱电解质的电离过程是可逆的，存在电离平衡，溶液中存在弱电解质的分子及其电离产生的离子。常见的弱电解质有弱酸、弱碱和水。活学活用2下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是()A强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物B强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物C强电解质熔化时都完全电离，弱电解质在水溶液中部分电离D强电解质不一定能导电，弱
7、电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱答案D解析判断强、弱电解质的根本依据是看电解质在水中是否完全电离，与其溶解度、浓度大小及水溶液导电能力的强弱无关。强极性的共价化合物如HCl也是强电解质，A错误；强、弱电解质与溶解性无关，B错误；溶于水或熔化时完全电离的电解质是强电解质，C错误；电解质导电是有条件的，溶液的导电性与溶液中离子所带的电荷浓度有关，D正确。探究点三溶液的酸碱性与pH1溶液的酸碱性是由溶液中H与OH的相对大小决定的。请填写下表：H与OH 相对大小H的范围(25 )中性溶液OHHH1.0107 molL1酸性溶液OH1.0107 molL1碱性溶液OHHH1.0107 molL12
8、.溶液的pH(1)定义：pH是c(H)的负对数，其表达式是pHlgH。(2)pH与溶液酸碱性的关系(3)pH的取值范围为014，即只适用于H1 molL1或OH1 molL1的电解质溶液，当H或OH1 molL1时，直接用H或OH表示溶液的酸碱性。3溶液酸碱性的测定方法(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。指示剂变色范围(颜色与pH的关系)石蕊8.0蓝色酚酞10.0红色甲基橙4.4黄色(2)利用pH试纸测定，使用的正确操作为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。(3)利用pH计测定，仪器pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)。
9、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，OH越大，溶液的碱性越强。(2)在任意温度下的溶液中：HOH溶液呈酸性HOH溶液呈中性HOH溶液呈碱性用H、OH的相对大小来判断溶液酸碱性，则不受温度影响。活学活用3下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是()ApH7的溶液呈中性B中性溶液中一定有H1.0107 molL1COHH的溶液呈中性D在100 时，纯水的pH7，因此显酸性答案C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H和OH一定相等，但并不一定OHH1.0107 molL1，所以B项错，C项
10、正确；100 的纯水中，虽然pHH，在HCl溶液中OHHB滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液C溶液中H106 molL1DpHOH，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；而B项中溶液可使紫色石蕊试液变红，则该溶液为酸性。3某温度下纯水中H2107 molL1，则此时OH_；该温度下向纯水中加盐酸使H5106 molL1，则此时OH_。答案2107 molL18109 molL1解析纯水中HOH，则OH2107 molL1；由于该温度下HOH2107 molL1，则Kw41014 mol2L2，那么加入盐酸后，OH molL18109 mol
11、L1。4现有如下各化合物：酒精氯化铵氢氧化钡氨水H2SO4铜H3PO4二氧化碳请用物质序号填空：(1)属于电解质的有_。(2)属于非电解质的有_。(3)属于强电解质的有_。(4)属于弱电解质的有_。答案(1)(2)(3)(4)基础过关一、水的离子积的应用1如果25 时，Kw1.01014 mol2L2，某温度下Kw1.01012 mol2L2。这说明()A某温度下的电离常数较大B前者的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H2O。2水的电离过程为H2OHOH，在25 时，水的离子积Kw(25 )11
12、014 mol2L2；在35 时，水的离子积Kw(35 )2.11014 mol2L2，则下列叙述正确的是()AH随着温度的升高而降低B35 时，HOH的操作是()A向水中投入一小块金属钠B将水加热煮沸C向水中通入二氧化碳气体D向水中加食盐晶体答案C解析钠和水反应生成氢气促进水的电离，使溶液中的HOH。5向纯水中加入少量NaHSO4，在温度不变时，溶液中()AH/OH增大BH减小C水中H与OH的乘积增大DOH增大答案A解析水存在电离平衡：H2OHOH，加入NaHSO4，H增大，OH减小，HOH不变，H/OH增大。三、强电解质和弱电解质的判断6下列叙述中，能证明某物质是弱电解质的是()A熔融时不
13、导电B水溶液的导电能力很差C不是离子化合物，而是极性共价化合物D溶液中已电离的离子和未电离的分子共存答案D解析判断强、弱电解质的关键，是判断该电解质在水溶液中能否完全电离，是否存在电离平衡。7下列说法正确的是()AHR溶液的导电性较弱，HR属于弱酸B某化合物溶于水能导电，则该化合物为电解质C根据电解质在其水溶液中能否完全电离，将电解质分为强电解质和弱电解质D食盐是电解质，食盐的水溶液也是电解质答案C解析溶液的导电性决定于该溶液中自由移动离子的浓度，故A项错；化合物溶于水能导电，不能确定该化合物是电解质，该化合物也可能是非电解质，如SO2，故B项错；食盐和食盐水都是混合物，故食盐和食盐水都不是电
14、解质。四、溶液酸碱性的判断8下列说法正确的是()A强酸的水溶液中不存在OHBpH0的溶液是酸性最强的溶液C在温度不变时，水溶液中H和OH不能同时增大D某温度下，纯水中H2107 molL1，其呈酸性答案C解析在酸性或碱性水溶液中均存在H和OH，所以A错；pH0的溶液中H1.0 molL1，并不是酸性最强的溶液，只是H1.0 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，HOHKw是一个定值，故二者不能同时增大，故C对；纯水中，HOH，呈中性，所以D错误。9在25 时，某稀溶液中由水电离产生的H浓度为1.01013 molL1，下列有关该溶液的叙述正确的是()A该溶液可能呈酸
15、性B该溶液一定呈碱性C该溶液的pH一定是1D该溶液的pH不可能为13答案A解析由水电离产生的H1.01013 molL1，则由水电离产生的OH1.01013 molL1。所以该溶液可能显酸性，也可能显碱性，显酸性时pH1，显碱性时pH13，故A正确。1025 的下列溶液中，碱性最强的是()ApH11的溶液BOH0.12 molL1C1 L含有4 g NaOH的溶液DH11010 molL1的溶液答案B解析常温下，可以根据pH或H比较溶液的酸碱性，同样也可以根据OH的大小来比较。在此为了计算方便，可以求出A、C、D三个选项中溶液的OH，依次为1103molL1、0.1 molL1、1104mol
16、L1，然后再与B相比，就会发现B溶液中的OH最大，碱性最强。能力提升11有一学生在实验室测某溶液的pH。实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。(1)该学生的操作是_(填“正确的”或“不正确的”)，其理由是_。(2)如不正确，请分析是否一定有误差。答：_。(3)若用此法分别测定H相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是_，原因是_。答案(1)不正确的若溶液不显中性，则H或OH被稀释，测出的不是溶液中H或OH对应的pH(2)不一定有误差，当溶液为中性时则不产生误差(3)盐酸因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H，使得溶液中H较盐酸溶液中的H大，误差较小解析用蒸馏水对
17、pH试纸润湿后，再蘸取溶液测定溶液的pH，相当于是测量了原溶液稀释后的pH，若溶液是酸性溶液，pH增大，对于弱酸溶液(如醋酸溶液)来说，其pH变化相对较小；若是碱性溶液，其pH减小；若是中性溶液，溶液的pH不变。12(1)某温度(t )时，水的Kw11012 mol2L2，则该温度(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Kw11012 mol2L211014 mol2L2，因此温度大于25 。(2)该温度下该溶液中OH molL11105 molL1，因为OHH，所以溶液呈碱性；NaOH溶液中由水电离出来的OH等于溶液中的H，即为1107 molL
18、1。13在水的电离平衡中，H和OH的关系如图所示：(1)A点水的离子积为11014 mol2L2，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H5104 molL1，则由水电离产生的H是多少？答案(1)11012 mol2L2水的电离要吸热，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大(2)否，在盐酸中HOH，所以不可能处于B点。(3)2109 molL114已知室温时，0.1 molL1的某一元酸HA在水中有 0.1% 发生电离，回答下列各问题：(1)该溶液的pH_。(2)HA的电离平衡常数K_
19、。(3)升高温度时，K将_(填“增大”、“减小”或“不变”)，pH将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)由HA电离出的H约为水电离出的H的_倍。答案(1)4(2)1107 molL1(3)增大减小(4)106解析(1)HA电离出的H(0.10.1%) molL11104 molL1，pHlg(1104)4；(2)电离平衡常数K molL11107 molL1；(3)因HAHA，电离过程是吸热的，所以升高温度，H、A均增大，则K增大，而pH减小；(4)HHA1104 molL1，H水OH molL111010 molL1，所以HHAH水(1104 molL1)(11010 molL1)1
20、06。拓展探究15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计主要通过测定溶液中H浓度来测定溶液的pH。(1)已知水中存在如下平衡：H2OH2OH3OOHH0现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈酸性，选择的方法是_(填字母)。A向水中加入NaHSO4B向水中加入Cu(NO3)2C加热水至100 (其中H1106 molL1)D在水中加入(NH4)2SO4(2)现欲测定100 沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显_色，溶液呈_(填“酸”、“碱”或“中”)性；若用pH计测定，则pH_7(填“”、“”或“”)，溶液呈_(填“酸”、“碱”或“中”)性。答案(1)BD(2)淡黄中中解析(1)A加入NaHSO4后，H增大，水电离平衡逆向移动；B中加入Cu(NO3)2，溶液消耗OH，水的电离平衡正向移动，溶液呈酸性；C中平衡正向移动，但溶液依然为中性；D中加入(NH4)2SO4，消耗OH，平衡正向移动且呈酸性。(2)沸水仍呈中性，故用pH试纸测定应呈本来颜色；若用pH计测定，应小于7。
