1、第二节 水的电离和溶液酸碱性（第一课时）【学习目标】1.理解水的电离、水的电离平衡，了解水的离子积Kw的含义2.掌握c(H+)和c(OH-)与溶液酸碱性的关系；初步学会有关水的离子积的简单计算。【重点、难点】：水的离子积，c(H+)、c(OH-)与溶液酸碱性的关系。【复习】醋酸是弱酸，在溶液中存在如下电离平衡；CH3COOH CH3COO-+H+，当改变以下外界条件：加少量盐酸；加适量水；适当加热，分别对醋酸的电离平衡有什么影响？ 【学习过程】 探究1：用灵敏电流计测定纯水的导电性。现象：灵敏电流计指针有微弱的偏转。说明：能导电，但极微弱。结论：水分子能够发生电离，水分子发生电离后产生的离子分
2、别是H3O+和OH ，发生电离的水分子所占比例很小。水是一种极弱电解质，存在有电离平衡：一、水的电离水是一种极弱电解质，电离方程式可表示为： 或简写成 ： 写出水的电离常数表达式 ： 与化学平衡一样，当电离达到平衡时，电离产物H和OH浓度之积与未电离的H2O的浓度之比也是一个常数。2水的离子积常数：在25时，实验测得1L纯水只有 mol H2O电离，因此纯水中c（H）c（OH） mol/L。电离前后， H2O的物质的量几乎不变，c（ H2O）可以看做是个常数，常数乘以常数必然为一个新的常数，用 表示，即为水的离子积常数，简称水的离子积。 t Kw = c（H+）c（OH）由于250C时，c（H
3、+）= c（OH）= 110-7mol/L所以250C时，Kw = c（H+）c（OH）= 3、影响水的电离平衡的因素探究2：观察下表的数据：t()0102025405090100Kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0从以上数据中发现什么递变规律？ 以上数据说明温度与水的电离程度之间存在什么关系？ 小结：在 H2OH+OH-中： 升高温度，水的电离程度_，水的电离平衡向_移动，Kw_。降低温度，水的电离程度_，水的电离平衡向_移动，Kw_。【结论】 温度越高，Kw ；Kw在一定温度下是个 。水的电离是一个 过程， 升高温度， 水的电离。对于中性水
4、，尽管Kw,电离度增大，但仍是 性水。（填：酸、碱、中）注意：水的离子积常数虽然是定值，但它是相对的，当外界条件改变时，这一数值要发生变化。如不指明温度，一律按常温(250C)考虑（即Kw按110-14计算）。探究3：比较下列情况下，对于温度不变时电离平衡H2O H+ +OH-中C(H+) 和C(OH)的值或变化趋势。c(H+)c(OH-)c(H+)与c(OH-)大小比较Kw酸碱性水的电离平衡蒸馏水蒸馏水加酸后加碱后1、在上述不同情况下，Kw是否变化？为什么？ 2、有哪些方法可以抑制水的电离？ 【结论】：KW不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液，不管是哪种溶液均有：C(H)水 = C(O
5、H)水 KW= C(H)溶液C(OH)溶液水中加酸或碱均抑制水的电离，但由水电离出的c（H+）与c（OH）总是相等。任何电解质溶液中，H+与OH总是共存，c(H+)与c(OH)此增彼长，且Kw = c(H+)c(OH)不变判断溶液酸碱性强弱的依据是什么？ 溶液的酸碱性：酸性溶液：c (H+) _ c (OH)， c (H+) _ 1.010-7mol/L 碱性溶液：c (H+) _ c (OH) ，c (H+) _ 1.010-7mol/L 中性溶液：c (H+) _ c (OH) ，c (H+) _ 1.010-7mol/L二、溶液的酸碱性与溶液中c(H+)、c(OH-)的关系【思考】酸性溶
6、液中是否有OH-存在？碱性溶液中是否有H+存在？ 纯水中，c(H+)、c(OH-)均来自于水的电离，在酸性、碱性溶液中，c(H+)、c(OH-)来自于哪里？ 【探究4】比较下列情况下，溶液中c(H+) 和c(OH-)的值。水电离出c(H+)水电离出c(OH-)酸电离出c(H+)碱电离出c(OH-)纯水0.1 mol/L盐酸0.1mol/LNaOH【结论】：盐酸中，由HCl电离产生的c(H+)远远 纯水电离产生的c(H+)，溶液中c(H+)仍以盐酸为主，而水电离出的H+因为太少而被忽略不计。所以Kw= c(H+)c(OH-)中，c(H+)为 电离出的c(H+)，c(OH-)为 电离出的c(OH-
7、)。 同理，氢氧化钠溶液中Kw= c(H+)c(OH-)中，c(OH-)为 电离出的c(OH-)，c(H+)为 电离出的c(H+)。 且由水电离出的c(H+)=c(OH-)。【练习1】：（1）常温下，浓度为110-5 mol/L的盐酸溶液中，由水电离产生的c(H+)是多少？（2）常温下，浓度为110-5 mol/L的NaOH溶液中，由水电离产生的c(OH-)是多少？（3）在常温下，由水电离产生的c(H+) =110-9 mol/L的溶液，则该溶液的酸碱性如何？【练习2】：在纯水中c(H+)= c(OH-)110-7mol/L（常温下），为什么在加入酸之后，水电离产生的H+和OH-减少？试从电离
8、平衡的角度分析。 【归纳总结】：在任何水溶液中c(H+)和c(OH-)是永远共存的，它们既相互依存又相互制约，溶液显什么性，应取决于H+ 与OH-浓度大小关系：当c(H+)c(OH-)时，H+ 占主导地位，溶液显酸性；当 c(H+)c(OH-)时，OH-占主导地位，溶液显碱性；当c(H+)c(OH-)时，溶液显中性。【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来） 【基础达标】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OH2下列说法正确的是()A强酸的水溶液中不存在OHBpH0的溶液是
9、酸性最强的溶液C在温度不变时，水溶液中c(H)和c(OH)不能同时增大D某温度下，纯水中c(H)2107 molL1，其呈酸性3水的电离过程为H2OHOH。在25时，水的离子积：KW1.01014 mol2L2；在35时，水的离子积：KW2.11014 mol2L2，则下列叙述正确的是()Ac(H)随着温度的升高而减小B35时，c(H)c(OH)C35时的水比25时的水电离程度小D水的电离是吸热的4常温下，下列四种溶液：pH0的盐酸，0.1 molL1的盐酸，0.01 molL1的NaOH溶液，pH11的NaOH溶液中，由水电离生成的H的物质的量浓度之比为()A1101001 000 B011
10、211C14131211 D1413215用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是()A将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较B将溶液倒在pH试纸上跟标准比色卡比较C用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较D在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较6下列叙述正确的是()A无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c(H)c(OH)11014 mol2L2Bc (H)等于1107 molL1的溶液一定是中性溶液C0.2 molL1 CH3COOH溶液中的c(H)是0.1 molL1 CH3COOH溶液中的c(H
11、)的2倍D任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱7把0.05 mol NaOH固体分别加入到100 mL下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是()A自来水B0.5 molL1的盐酸C0.5 molL1的 CH3COOH溶液D0.5 molL1 的KCl溶液8向纯水中加入少量NaHSO4，在温度不变时，溶液中()Ac(H)/c(OH)增大Bc(H)减小C水中c(H)与c(OH)的乘积增大Dc(OH)增大925时，在0.01 molL1的硫酸溶液中，水电离出的H浓度是()A51013 molL1 B0.02 molL1C1107 molL1 D11012 molL110氢离子浓度相同的等体积
12、的两份溶液A和B；A为盐酸，B为醋酸，分别和锌反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确的是()反应所需的时间BA开始反应时的速率AB参加反应的锌的物质的量AB反应过程的平均速率BA盐酸里有锌剩余醋酸里有锌剩余A BC D1125的下列溶液中，碱性最强的是()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12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1
13、313为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(AG)的概念，AGlg，则下列叙述正确的是()A中性溶液的AG1B酸性溶液的AG0C常温下0.1 molL1 NaOH溶液的AG12D常温下0.1 molL1盐酸溶液的AG1214在由水电离产生的H的浓度为11013 molL1的溶液中，一定能大量共存的离子组是() K、Cl、NO、S2 K、Fe2、I、SO Na、Cl、NO、SONa、Ca2、Cl、HCO K、Ba2、Cl、NOA B C D15.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 mol2L2，B点水的离子积为_。造成水的离子积变化的原因
14、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)是多少？16浓度为0.1 molL1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液，试回答：(1)三种溶液中c(H)依次为a molL1，b molL1，c molL1，其大小顺序为_。(2)等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH溶液反应，生成的盐的物质的量依次为n1 mol，n2 mol，n3 mol，它们的大小关系为_。(3)中和一定量NaOH溶液生成正盐时，需上述三种酸的体积依次是V1L、V2L、V3L，其大小关系为_。(4)与锌反应时产生氢(气)的速率分别
15、为v1、v2、v3，其大小关系为_。【拓展提高】17已知室温时，0.1 molL1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_；(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c(H)约为水电离出的c(H)的_倍。18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：H2OH2OH3O
16、OHH0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c(H)1106 molL1D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_性(填“酸”、“碱”或“中”)；若用pH计测定，则pH_7(填“”、“c(或bac)(2)n1n2n3(3)V12V2V3(或V1V3V2)(4)v2v1v3解析(1)这三种酸中盐酸与硫酸为强酸，完全电离，故盐酸中c(H)0.1 molL1，硫酸中c(H)0.2 molL1，而醋酸是弱酸，存在电离平衡，部分电离，c(
17、H)v1v3。17(1)4(2)1107 molL1(3)增大减小(4)106解析(1)HA电离出的c(H)0.10.1% molL11104 molL1，pHlg(1104)4；(2)电离平衡常数K1107 molL1；(3)因HAHA，电离过程是吸热的，所以升高温度，c(H)、c(A)均增大，则K增大，而pH减小；(4)c(H)HA1104 molL1。c(H)水c(OH)11010 molL1，所以c(H)HAc(H)水 (1104)(11010)106。18(1)B、D(2)淡黄中中解析(1)A加入NaHSO4后，c(H)增大，水电离平衡逆移；B中加入Cu(NO3)2，溶液消耗OH，平衡正移，溶液呈酸性；C中平衡正移，但溶液依然为中性；D中加入(NH4)2SO4，消耗OH，平衡正移且呈酸性。(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。
