第二节 水的电离和溶液的酸碱性 第1课时 水的电离和溶液的酸
碱性
[目标要求] 1.理解水的离子积常数，理解酸、碱对水的电离平衡的影响。2.了解pH
＋
的概念，理解溶液的c(H)、pH与溶液酸碱性的关系。
一、水的电离 1．水的电离
实验证明，水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离，在一定条件下可以达到电离平衡，其电离方程式为H2O＋H2O
H3O＋OH，简写成H2O
＋－
H＋OH。其浓度平衡常数表达式
＋－
·cOH
为K＝。 cH2O
＋－－7－1
25℃时，纯水中c(H)＝c(OH)＝1×10 mol·L。 2．水的离子积
＋－＋－
(1)定义：水中c(H)·c(OH)乘积为一常数，记作：KW＝c(H)·c(OH)。 (2)影响因素：温度，温度升高，KW增大。
＋－－14
(3)25℃时，KW＝c(H)·c(OH)＝1×10。
注意：①KW不仅适用于纯水，也适用于酸性或碱性的稀溶液； ②KW只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；
＋
③酸溶液中可以忽略由水电离出来的c(H)，碱溶液中可以忽略由水电离出来的c(OH－
)。
二、溶液的酸碱性与pH
＋＋－pH
1．pH＝－lgc(H)，反过来c(H)＝10。
＋－
2．溶液中c(H)与c(OH)的大小关系及溶液的pH：
cH
＋－
注意：①溶液的酸性越强，pH越小；溶液的碱性越强，pH越大。
＋－－1
②pH一般适用于表示c(H)或c(OH)小于等于1 mol·L的溶液。
知识点一 水的电离
＋－7－1－
1．在某温度时，测得纯水中的c(H)＝2.0×10 mol·L，则c(OH)为( )
－7－1－7－1
A．2.0×10 mol·L B．0.1×10 mol·L
－14－7－1
C．1.0×10/2.0×10 mol·L D．无法确定 答案 A
解析 根据水的电离方程式H2O
＋
－
H＋＋OH－可知，无论在何种条件下的纯水中，水电离
出的c(H)＝c(OH)。而该温度下的纯水中c(H＋)＝2.0×10－7 mol·L－1>1.0×10－7 mol·L－1＋－－7－1
，则所处温度高于25℃，但水电离的c(H)＝c(OH)＝2.0×10 mol·L，故答案为A。
－1
2．室温下，把1 mL 0.1 mol·L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( )
－4－1－8－1
A．1×10 mol·L B．1×10 mol·L
－11－1－10－1
C．1×10 mol·L D．1×10 mol·L 答案 D
解析 温度不变时，水溶液中氢离子的浓度和氢氧根离子的浓度乘积是一个常数。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(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，酸溶液中的水电离的氢离子的求算通常采用求算氢氧根离子的方法。
＋－3－1
稀释后c(H)＝(1×10 L×0.1 mol·L)/2 L
－4－1
＝1×10 mol·L
c(OH－)＝1×10－14/1×10－4＝1×10－10 mol·L－1
＋－
3．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H)>c(OH)的措施是( ) A．向纯水中投入一小块金属钠 B．将水加热煮沸 C．向水中通入SO2 D．向水中加入NaCl 答案 C
＋－
解析 A项，水与Na反应，使溶液中的c(H) ＋－ 电离，但溶液中的c(H)＝c(OH)；C项，向水中通入SO2，SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3 ＋＋－ 电离出H而抑制水的电离，使溶液中c(H)>c(OH)；D项对水的电离平衡没影响。 知识点二 水的离子积常数 4．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KW＝c(H)c(OH)，所以KW随溶液中c(H)和c(OH)的变化而变化 B．水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K是同一物理量 C．水的离子积常数仅仅是温度的函数，随温度的变化而变化 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KW＝K·c(H2O)，一定温度下K和c(H2O)都是不变的常数，所以KW仅仅是温度的函数，水的离子积常数的表达式是KW＝c(H＋)·c(OH－)，但是只要温度一定，KW就是不变的常数，溶液中c(H＋)变大，c(OH－)则变小，反之亦然。 5．25℃时，水的电离达到平衡：H2O H＋＋OH－ ΔH>0，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，pH不变 答案 B 解析 本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。解答时要先分析清楚水的电离平衡的 ＋－－ 移动方向，然后再讨论c(H)、c(OH)或KW的变化。向水中加入稀氨水，c(OH)增大，平衡 ＋＋＋2－ 逆向移动，c(H)减小，A项不正确；向水中加入少量固体NaHSO4：NaHSO4===Na＋H＋SO4，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，pH减小，但仍呈中性，D项不正确。 知识点三 溶液的酸碱性 6．下列说法正确的是( ) A．pH<7的溶液一定是酸溶液 － B．同温下，pH＝5的溶液和pH＝3的溶液相比，前者c(OH)是后者的100倍 7 C．室温下，每1×10个水分子中只有一个水分子发生电离 －1＋ D．在1 mol·L的氨水中，改变外界条件使c(NH4)增大，则溶液的pH一定增大 答案 B ＋－＋－ 解析 A．溶液显酸碱性的本质为c(H)与c(OH)的相对大小，当c(H)>c(OH)时溶液 －12＋ 才呈酸性。例如：在100℃时，KW＝1×10，此时pH＝6时为中性，小于7，由于c(H)＝c(OH－)仍呈中性，所以不能用pH＝7作为判断溶液酸碱性的标准，当然室温下可以；B.pH＝5，c(OH－)＝1×10－9 mol·L－1，pH＝3，c(OH－)＝1×10－11 mol·L－1，前者c(OH－)是后者 1 000 g －7 的100倍，故B正确；C.室温时，每升水有1×10 mol水分子发生电离，即18 g·mol－1＝55.6 1 mol水分子中只有1×10 mol水分子电离，1×10个水分子中只有55.6个水分子电离，故C －7 7 错；D.氨水中存在NH3·H2O － －＋ NH＋4＋OH平衡，当加NH4Cl晶体时，c(NH4)增大，平衡向左移 动，c(OH)减小，pH减小，故D错。 7．对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是( ) A．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大 B．使温度都升高20℃后，两溶液的pH均不变 C．加水稀释2倍后，两溶液的pH均减小 D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多 答案 A 解析 解答本题时要注意以下两点：(1)醋酸和盐酸pH相同时，醋酸浓度比盐酸大； (2)稀释时两溶液pH均增大，加热pH均减小。 8．下列溶液一定显酸性的是( ) －＋ A．溶液中c(OH)>c(H) B．滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液 ＋－6－1 C．溶液中c(H)＝10 mol·L D．pH>7的溶液 答案 B ＋－＋－ 解析 判断溶液酸碱性的关键看c(H)和c(OH)的相对大小，若c(H)>c(OH)，溶液 ＋－7－1 呈酸性；而pH<7或c(H)<10 mol·L，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项中可使紫色石蕊试液变红，则该溶液为酸性。
相关推荐：
loading