高中化学人教版选修4教案第3章 第2节 第1课时 水的电离+溶液的酸碱性与pH附答案Word文档下载推荐.docx

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L－1，KW＝1.0×

10－14。

（3）适用范围

KW不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。

[探究·

升华]

[思考探究]

用电导仪测定水的电导率，如下图。

接通直流电源，发现纯水的电导率不为零，说明纯水中含有自由移动的离子，说明纯水中部分水发生了电离。

问题思考：

（1）写出水的电离方程式。

据此判断水分子电离出的H＋和OH－数目相等吗？

【提示】　H2OH＋＋OH－。

水分子电离出H＋和OH－数目相等。

（2）结合弱电解质电离平衡的影响因素，完成下表。

水的电离平衡：

H2OH＋＋OH－　ΔH>

影响因素

移动方向

c（H＋）

c（OH－）

Kw

升温

______

增大

加酸

左移

减小

不变

加碱

【提示】　右移　增大　减小

（3）升高温度，水的平衡常数如何变化？

【提示】　升高温度，水的平衡常数增大。

[认知升华]

水的电离

1．水极难电离，通常只有极少量的水分子发生电离；

由水分子电离出的

H＋和OH－数目相等；

水的电离是可逆的吸热反应。

2．影响水的电离平衡的因素

水的电离：

条件变化

KW

电离程度

影响

升高温度

右移

促进

抑制

加活泼金

属如Na

3.水电离出的c（H＋）或c（OH－）的计算

KW表达式中，c（H＋）、c（OH－）均表示整个溶液中总物质的量浓度，但是一般情况下有：

（1）酸溶液中KW＝c（H＋）酸·

c（OH－）水（忽略水电离出的H＋的浓度），即c（H＋）水＝c（OH－）水＝KW/c（H＋）酸。

（2）碱溶液中KW＝c（H＋）水·

c（OH－）碱（忽略水电离出的OH－的浓度），即c（H＋）水＝KW/c（OH－）碱。

（3）纯水中，水电离出的c（H＋）与水电离出的c（OH－）一定相等，即c（H＋）＝

c（OH－）＝。

[题组·

冲关]

题组1　影响水的电离平衡的因素

1．25℃时，水的电离达到平衡：

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，c（H＋）不变

【解析】　本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。

解答时要先分析水的电离平衡的移动方向，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＋＋SO，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，c（H＋）增大，但仍呈中性，D项不正确。

【答案】　B

2．已知水在25℃和100℃时，电离平衡曲线如图所示：

（1）25℃时水的电离平衡曲线应为________（填“A”或“B”），请说明理由____

________________________________________________________________

_______________________________________________________________。

（2）将A点变为B点，采取的措施是_________________________________

______________________________________________________________。

（3）C点c（H＋）＝________，D点c（OH－）＝________。

【解析】　

（1）水的电离是吸热过程，当温度升高时，促进水的电离，水的离子积增大，水中c（H＋）、c（OH－）都增大，结合图像中A、B曲线变化情况及

c（H＋）、c（OH－）可以判断25℃时水的电离平衡曲线应为A。

（2）A点KW＝10－14，B点KW＝10－12，故由A点变为B点须进行升温。

（3）c（H＋）＝＝mol·

L－1

＝10－8mol·

L－1。

c（OH－）＝＝mol·

L－1＝10－8mol·

【答案】　

（1）A　水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c（H＋）、c（OH－）小　

（2）升高温度至100℃　（3）10－8mol·

L－1　10－8mol·

题组2　水电离的c（H＋）或c（OH－）的计算

3．常温下，0.1mol·

L－1的NaOH溶液中由水电离出的OH－的物质的量浓度为（　　）

A．0.1mol·

L－1　　　　　B．1.0×

10－13mol·

C．1.0×

10－7mol·

L－1D．1.0×

10－6mol·

【解析】　NaOH为强碱，在水溶液中完全电离为Na＋和OH－，水电离出的OH－很少，可以忽略不计，所以0.1mol·

L－1的NaOH溶液中c（OH－）＝

0.1mol·

L－1，则由水电离出的OH－的物质的量浓度＝c（H＋）＝＝＝1.0×

4．25℃时，下列四种溶液中，由水电离生成的氢离子浓度之比是（　　）

①1mol·

L－1的盐酸　②0.1mol·

L－1的盐酸　③0.01mol·

L－1的NaOH溶液　④1mol·

L－1的NaOH溶液

A．1∶10∶100∶1B．1∶10－1∶10－12∶10－14

C．14∶13∶12∶14D．14∶13∶2∶1

【解析】　25℃时，KW＝1×

酸溶液中由水电离出的c（H＋）等于该溶液中由水电离出的c（OH－），所以①c（H＋）＝1mol·

L－1，由水电离出的c（H＋）与溶液中c（OH－）相等，等于10－14mol·

L－1；

②c（H＋）＝0.1mol·

L－1，则由水电离出的c（H＋）＝10－13mol·

碱溶液中由水电离出的c（H＋）等于

该溶液中的c（H＋），所以，③c（OH－）＝0.01mol·

L－1，由水电离出的c（H＋）＝10－12mol·

L－1，④由水电离出的c（H＋）＝10－14mol·

即四种溶液中由水电离出的c（H＋）之比为10－14∶10－13∶10－12∶10－14＝1∶10∶100∶1。

【答案】　A

5．25℃时，在等体积的①0.5mol·

L－1的H2SO4溶液中

②0.05mol·

L－1Ba（OH）2溶液中　③1mol·

L－1NaCl溶液中　④纯水中，发生电离的水的物质的量之比是（　　）

A．1∶10∶107∶107B．107∶107∶1∶1

C．107∶106∶2∶2D．107∶106∶2×

107∶2

【解析】　25℃时，0.5mol·

L－1H2SO4溶液中c（H＋）＝1mol·

L－1，由水电离出的c（H＋）水＝10－14mol·

L－1，0.05mol·

L－1Ba（OH）2溶液中，c（OH－）＝0.1mol·

L－1，由水电离出的c（H＋）水＝10－13mol·

L－1，NaCl和纯水中由水电离出的c（H＋）水均为10－7mol·

则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n（H＋）（即电离水的物质的量）之比为10－14∶10－13∶10－7∶10－7＝1∶10∶107∶107。

溶液的酸碱性与pH

教材整理1　溶液的酸碱性

1．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℃）

中性溶液

c（OH－）＝c（H＋）

c（H＋）＝1.0×

10－7

酸性溶液

c（OH－）<

c（H＋）>

1.0×

碱性溶液

c（OH－）>

c（H＋）<

2.溶液的酸碱性与pH

（1）pH

（2）溶液的酸碱性与pH的关系（常温下）

教材整理2　溶液酸碱性的测定方法

1．酸碱指示剂法

该法只能测其酸碱性，即pH的大致范围，不能测出具体数值，常见的酸碱指示剂的变色范围（pH）：

2．pH试纸法

（1）种类

①广范pH试纸：

其pH范围是1～14（最常用）。

②精密pH试纸：

其pH范围较窄，可判别0.2或0.3的pH差值。

③专用pH试纸：

用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。

（2）使用方法：

把小块pH试纸放在玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央，试纸变色后，与标准比色卡比较来确定溶液的pH。

（3）pH计测定法。

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pH＝7，试纸不变色；

若pH<

7，试纸变红色；

若pH>

7，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）现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性，甲同学使用pH试纸测定，请推测pH试纸呈什么颜色，溶液的酸碱性如何？

【提示】　试纸呈淡黄色，沸水呈中性。

（2）同样测定100℃沸水的pH及酸碱性，乙同学选择了pH计，请分析pH计的读数等于7吗？

水溶液还呈中性吗？

【提示】　由于沸水电离程度增大，溶液中c（H＋）增大，所以测定的pH<

7，但由于c（H＋）＝c（OH－），溶液呈中性。

（3）由2的实验结果分析pH<

7的溶液一定是酸性溶液吗？

那么pH等于大于7的溶液一定分别是中性溶液和碱性溶液吗？

【提示】　不一定。

只有在常温下才能满足。

当在100℃的时候，水的离子积为1.0×

10－12，此时中性溶液的pH为6，pH<

6的为酸性溶液，pH>

6的为碱性溶液。

（4）丙同学测定溶液pH时先将pH试纸润湿后再进行测定。

分析这样测定的pH会有怎样的误差？

【提示】　可能变大，可能变小，也可能不变。

因为用水润湿以后再测定溶液的酸碱性时就相当于稀释溶液，当溶液为酸性时，酸性减弱，pH变大；

当溶液为碱性时，碱性减弱，pH变小；

当溶液呈中性时，用水润湿，没有影响，所以pH不变。

1．溶液酸碱性与c（H＋）、c（OH－）、pH的关系

任意温度

常温（25℃）

溶液酸

碱性

c（H＋）与c（OH－）的相

对大小

c（H＋）与c（OH－）的相对大小

pH

c（H＋