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1、第三章 第二节 第1课时第二节水的电离和溶液的酸碱性第1课时溶液的酸碱性与pH学习目标定位1.了解水的电离平衡及其影响因素，知道水的离子积常数的表达式及其应用。2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。一水的电离1醋酸是一种弱酸，请回答下列问题：醋酸的电离方程式是CH3COOH HCH3COO，其电离常数表达式是Ka。2水是一种极弱的电解质，极难电离。(1)水的电离方程式是H2OH2O H3OOH或简写为H2O HOH。(2)水的电离常数表达式是K电离。(3)请根据水的电离常数表达式，推导写出水的离子积常数的表达式Kwc(H)c(OH)。(4)常温下，水的离子积常数Kw1.01014，则纯水中c(H)

2、1.0107_molL1；若某酸溶液中c(H)1.0104 molL1，则该溶液中c(OH)1.01010_molL1。3分析下列条件的改变对水的电离平衡H2O HOH的影响，并填写下表：改变条件平衡移动方向溶液中c(H)溶液中c(OH)pH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活泼金属(如Na)右移减小增大增大碱性不变1.水的离子积常数Kwc(H)c(OH)(1)Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大。(2)常温时，Kw1.01014，不仅适用于纯水，还适用于酸、碱的稀溶液。(3)不同溶液中，c(H)、c(OH)可能不同

3、，但任何溶液中由水电离出的c(H)与c(OH)总是相等的。2外界条件对水的电离平衡的影响(1)因水的电离是吸热过程，故温度升高，会促进水的电离，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，会抑制水的电离，水的电离程度减小，Kw不变。(3)加入了活泼金属，可与水电离产生的H直接发生置换反应，产生H2，使水的电离平衡向右移动。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向水中加食盐晶体答案C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

4、(H)c(OH)；C项中通入CO2：CO2H2O H2CO3，故c(H)c(OH)；而D项中c(H)c(OH)，故选C。2某温度下纯水的c(H)2107 molL1，则此时c(OH)为_；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H)5104 molL1，则溶液中c(OH)为_，由水电离产生的c(H)为_，此时温度_(填“高于”、“低于”或“等于”)25 。答案2107 molL181011 molL181011 molL1高于解析纯水电离出的c(H)c(OH)2107 molL1，故Kw4101411014，故此时温度高于25 。温度不变，滴入稀盐酸使c(H)5104 molL1，则溶液中c(OH)为41

5、014/(5104)81011 molL1c(OH)水。二溶液的酸碱性与pH1溶液的酸碱性是由溶液中c(H)与c(OH)的相对大小决定的。请填写下表：c(H)与c(OH)相对大小c(H)/molL1的范围(25 )中性溶液c(OH)c(H)c(H)1.0107酸性溶液c(OH)1.0107碱性溶液c(OH)c(H)c(H)1.01072.溶液的pH(1)定义：pH是c(H)的负对数，其表达式是pHlg c(H)。(2)pH与溶液酸碱性的关系：(3)溶液酸碱性的测定方法酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)：常见酸碱指示剂的变色范围：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

6、色甲基橙4.4黄色利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，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。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)。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；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 molL1D溶液中水电离的c(H)109 molL1答案B解析判断溶液

7、酸碱性的关键是看c(H)和c(OH)的相对大小，若c(H)c(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。D项中水电离的c(H)107 molL1，说明向水中加入了可抑制水电离的酸或者是碱，溶液的酸碱性不能确定。4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“错误的”)，其理由是_。(2)如不正确，请分析是否一定有误差：_。(3)若用此法分别测定c(H)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是

8、_，原因是_。答案(1)错误的用湿润的pH试纸来测定溶液的pH，相当于将溶液稀释了，测出的不是原溶液的pH，若溶液不显中性，就会产生误差(2)不一定有误差，当溶液为中性时则不产生误差(3)盐酸的pH因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H，使得醋酸溶液中c(H)受到的影响比盐酸溶液中的小，故误差较小解析用蒸馏水润湿pH试纸的操作是错误的，会使测定时溶液被稀释，对于酸性、碱性或中性溶液将会产生不同的影响。水的电离1纯水在25 和80 时c(H)前后大小关系及酸碱性分别是()A大于弱酸性 B等于都显中性C小于弱酸性 D小于都显中性答案D解析Kw随温度升高而增大，纯水中c(H)也随温度升高而增大，但仍等于

9、c(OH)，显中性。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。SO2H2O H2SO3，H2SO3 HSOH，HSO SOH，溶液呈酸性；NaOH=NaOH，溶液呈碱性。325 的下列溶液中，碱性最强的是()ApH11的溶液Bc(OH)0.12 molL1的溶液C1 L中含有4 g NaOH的溶液Dc(H)11010 molL1的溶液答案B解析A项，c(OH)103 molL1；B项

10、，c(OH)0.12 molL1；C项，c(OH)0.1 molL1；D项，c(OH)104 molL1。4在25 某稀溶液中，由水电离产生的c(H)1013 molL1。下列有关该溶液的叙述正确的是()A该溶液一定呈酸性 B该溶液一定呈碱性C该溶液的pH一定为1 D该溶液的pH可能为13答案D解析根据水的离子积常数，可知由水电离出的c(H)c(OH)1013 molL1，这是由于在水中加酸或碱，抑制了水的电离。若水中加酸，溶液呈酸性，则溶液中OH只来自水的电离，c(H)水c(OH)水c(OH)总1013 molL1，由Kwc(H)总c(OH)总得：c(H)总101 molL1，pH1；若水中

11、加碱，溶液呈碱性，则溶液中H只来自水的电离，c(H)总c(H)水1013 molL1，pH13。5现有下列物质：100 纯水；25 0.1 molL1 HCl溶液；25 0.1 molL1 KOH溶液；25 0.1 molL1 Ba(OH)2溶液。(1)这些物质与25 纯水相比，能促进水的电离的是_(填序号，下同)，能抑制水的电离的是_，水电离的c(OH)等于溶液中c(OH)的是_，水电离的 c(H)等于溶液中c(H)的是_。(2)从和溶液中水的电离程度相等，进而可推出的结论是：同一温度下，_时，水的电离度相等。答案(1)(2)酸溶液中的c(H)等于碱溶液中的c(OH)解析水的电离过程吸热，升

12、温，促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；强酸溶液中，由于酸电离出的c(H)远大于水电离出的c(H)，酸电离的c(H)可看成溶液中的c(H)；强碱溶液中，由于碱电离的c(OH)远大于水电离的c(OH)，碱电离的c(OH)可看成溶液中的c(OH)。基础过关题组1水的电离及水的离子积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Kwc(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

13、物理量答案C解析水的离子积常数KwK电离c(H2O)，一定温度下K电离和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Kwc(H)c(OH)，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，则OH的浓度变小，反之亦然。2向纯水中加入少量NaHSO4固体，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)增大答案A解析水存在电离平衡：H2O HOH，加入NaHSO4固体，c(H)增大，c(OH)减小，c(H)c(OH)不变，c(H)/c(OH)增大。3水的电离过程为H2O HOH，在25 时，

14、水的离子积Kw1.01014；在35 时，水的离子积Kw2.11014。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)c(OH)C35 时的水比25 时的水电离程度小D水的电离是吸热过程答案D解析由题中条件可以看出，温度升高时，Kw增大。25 时，c(H)c(OH)1107 molL1；35 时，c(H)c(OH)1.45107 molL1。温度升高，c(H) 和 c(OH) 都增大，且始终相等，水的电离程度也增大，因温度升高平衡向正反应方向移动，故水的电离为吸热过程。4室温下，若溶液中由水电离产生的c(OH)11014 molL1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存

15、的离子组是()AAl3、Na、NO、Cl BK、Na、Cl、NOCK、Na、Cl、AlO DK、NH、SO、NO答案B解析溶液中由水电离产生的c(OH)11014 molL1，溶液的pH为0或14，在这两种情况下均存在的离子组则一定可以大量共存，在A选项中Al3与OH不能大量共存；在C选项中AlO与H不能大量共存；在D选项中NH与OH不能大量共存；所以一定能够大量共存的离子组为B选项。5下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H浓度之比()是()pH0的盐酸0.1 molL1的盐酸0.01 molL1的NaOH溶液pH11的NaOH溶液A1101001 000 B011211C14131211 D

16、141323答案A解析中c(H)1 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(OH)相等，等于1.01014 molL1；中c(H)0.1 molL1，由水电离出的c(H)1.01013 molL1；中c(OH)1.0102 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(H)相等，等于1.01012 molL1；中c(OH)1.0103 molL1，同所述由水电离出的c(H)1.01011 molL1。即(1.01014)(1.01013)(1.01012)(1.01011)1101001 000。题组2溶液的pH和溶液的酸碱性6常温下，c(OH)最小的是()ApH0的溶液B0.05 molL

17、1 H2SO4C0.5 molL1 HClD0.05 molL1的Ba(OH)2答案A解析A项，c(OH)molL111014 molL1；B项，c(H)0.1 molL1，则c(OH)molL111013 molL1；C项，c(OH)molL121014 molL1；D项，c(OH)0.1 molL1。7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。8用pH试纸测定溶液酸

18、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。9下列叙述正确的是()A无论是纯水，还是酸

19、性、碱性或中性稀溶液在常温下，其c(H)c(OH)1.01014Bc(H)1.0107 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)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答案A解析Kwc(H)c(OH) ，且Kw只与温度有关，所以常温下，无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液中，其Kw1.01014；在温度不确定时，中性溶液中的c(H)不一定等于1.0107 molL1；0.2 molL1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 molL1 CH3COOH溶液中的CH3COOH

20、电离程度小，所以0.2 molL1 CH3COOH溶液中的c(H)小于0.1 molL1 CH3COOH溶液中的c(H)的2倍；当c(H)或c(OH)大于1 molL1时，用pH表示溶液的酸碱性就不简便了，所以，当c(H)或c(OH)大于1 molL1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，而是直接用c(H)或c(OH)来表示。10如图表示水中c(H)和c(OH)的关系，下列判断错误的是()A两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)KwBM区域内任意点均有c(H)c(OH)C图中T1T2DXZ线上任意点均有pH7答案D解析A项正确，c(H)c(OH)Kw为水的离子积表达式，它适用于水及稀溶液；B项正确

21、，XZ线上任意点都有c(H)c(OH)，M区域位于直线XZ的左上侧，则M区域内任意点均有c(H)0，升高温度，平衡正向移动，Kw增大，图中Z点Kw(Z)(106.5)21013，X点Kw(X)(107)21014，Kw(Z)Kw(X)，所以T1”“升温促进水的电离，Kw增大(2)碱性1107(3)向右向右(4)(5)等于(6)c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(OH)molL11105 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。

22、(3)Zn与稀硫酸反应过程中，溶液中c(H)减小，水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体，平衡Cl2H2O HClHClO向左移动，溶液中c(H)减小，水的电离平衡向右移动。(4)25 时，0.1 molL1的盐酸中c(H)与0.1 molL1NaOH溶液中c(OH)相等，故两溶液中水的电离程度相等。同理0.1 molL1 H2SO4和0.1 molL1 Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等；0.1 molL1 CH3COOH和0.1 molL1氨水中水的电离程度相等，酸溶液中c(H)越大，或碱溶液中c(OH)越大，水电离出的c(H)就越小，故6种溶液中水电离出的c(H)由大到小的关系为。(5)pH4盐酸中，由水电离出的c(H)molL11010 molL1，pH10的Ba(OH)2溶液中，由水电离出的c(H)1010 molL1(溶液中的H浓度)。(6)乙酸Ka小于氯乙酸Ka，所以0.1 molL1乙酸溶液中的c(H)小于0.1 molL1氯乙酸溶液中的c(H)，故水的电离程度0.1 molL1乙酸溶液的大，加水稀释，两种酸溶液中的c(H)减小，水的电离程度增大，故选c。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_