高二化学水的电离

第二节水的电离和溶液的酸碱性第1课时水的电离、溶液酸碱性与pH追求健康长寿是人类共同的愿望。人们首先要拥有健康，才有可能获得财富、地位和幸福。健康从哪里来呢？水是生命之源，如果没有水，就不可能有生命。流行于日本、欧美等国的活性离子水是一种高品质的饮用水。离子水比普通水分子团直径小，渗透作用快，有利于消除体内过多的自由基，能够延缓机体衰老，且对多种疾病有预防和辅助治疗的作用。它的诞生，在世界范围掀起了一场饮水领域的革命，善待生命，从水开始。亲爱的同学们，你们知道水中存在哪些离子吗？这些离子的乘积有什么规律？什么条件能影响水中离子浓度的大小呢？1.了解水的电离。2.了解水的离子积常数。3.理解溶液的酸碱性与pH的定义。1．水的电离水是一种极弱的电解质。电离方程式为：

，也可简写为：

。2．水的离子积常数(1)水的电离常数：K电离＝

。(2)水的离子积常数KW＝

。随着温度的升高，水的离子积

，在室温下，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝

mol·L－1，KW＝

。(3)适用范围KW不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。c(H＋)·c(OH－)增大10－71.0×10－143．影响水的电离平衡的因素c(H＋)mol/Lc(OH－)mol/L水的电离程度平衡移动KW酸碱性纯水(室温)1×10－71×10－71×10－14中性0.1mol/L盐酸1×10－1

左移1×10－14

性0.1mol/LNaOH

1×10－1

左移1×10－14

性升高温度c(H＋)＝c(OH－)＞1×10－7

右移＞1×10－14中性1×10－13减小酸碱减小增大1×10－13影响因素移动方向c(H＋)c(OH－)KW升温向右移动增大增大增大加酸向左移动增大减小不变加碱向左移动减小增大不变加活泼金属(如Na)向右移动减小增大不变弱碱阳离子如(Cu2＋)向右移动增大减小不变弱酸阴离子(如CH3COO－)向右移动减小增大不变特别说明：(1)促进水的电离平衡的因素有升温、加活泼金属、加入含弱酸(或碱)离子的盐；抑制水的电离平衡因素有降温、加入酸(或强酸的酸式盐)、加入碱。(2)水的离子积常数KW仅仅是温度的函数，温度升高，KW增大，温度不变，KW不变，此时若c(H＋)增大，则c(OH－)必减小，反之亦然。1．下列说法正确的是(

)A．6mol·L－1的H2SO4溶液中存在OH－B．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c(H＋)和c(OH－)的变化而变化C．水的电离方程式是：H2O===H＋＋OH－D．KW＝10－14适用于任何温度、任何溶液答案：

A1．溶液的酸碱性与c(H＋)和c(OH－)的关系溶液的酸碱性取决于c(H＋)和c(OH－)的

。(1)酸性溶液：c(H＋)

c(OH－)(2)中性溶液：c(H＋)

c(OH－)(3)碱性溶液：c(H＋)

c(OH－)相对大小>＝<2．溶液酸碱性与pH(1)pH①定义：用

表示溶液酸碱性的强弱。②表达式：pH＝

。③意义：pH越大，溶液碱性越

，每增大1个单位，c(OH－)变为原来的

倍；pH越小，酸性越

，每减小1个单位，c(H＋)变为原来的

倍。④适用范围：1×10－14mol/L≤c(H＋)≤1×100mol/L的溶液。c(H＋)的负对数－lgc(H＋)强10强10(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)(2)pH试纸法①种类a．

：其pH范围是1～14(最常用)，读数都是整数。b．

：其pH范围较窄，可判别0.2或0.3的pH差值。c．专用pH试纸：用于酸性、中性和碱性溶液的专用pH试纸。广泛pH试纸精密pH试纸②pH试纸的使用方法取一片pH试纸，放在洁净的

上，用

蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读取数据。(3)pH计——酸度计为精确测量溶液的pH，常用pH计测量溶液的pH，读数时应保留两位小数。表面皿或玻璃片玻璃棒

pH与溶液酸碱的关系2．将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是(

)A．水的离子积变大、pH变小、呈酸性B．水的离子积不变、pH不变、呈中性C．水的离子积变小、pH变大、呈碱性D．水的离子积变大、pH变小、呈中性解析：

纯水中c(H＋)＝c(OH－)，加热，促进水的电离c(H＋)＝c(OH－)>10－7，还呈中性，pH<7，KW变大。答案：

D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＋＋SO42－，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。答案：

B1．KW与温度有关，因为水的电离过程是吸热过程，所以温度升高，有利于水的电离，KW增大。2．水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已，并且在稀酸或稀碱溶液中，当温度为25℃时，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14，均为同一常数。3．不管是水、酸或碱性溶液，均有c(H＋)水＝c(OH－)水。1．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的措施是(

)A．向纯水中投入少量Na2O2

B．将水加热煮沸C．向水中通入CO2

D．向水中加入NaCl答案：

C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思路指引：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，加热时pH均减小。答案：

A下列溶液一定呈酸性的是(

)A．含H＋的溶液B．能使酚酞呈无色的溶液C．pH小于7的溶液D．c(H＋)大于c(OH－)的溶液解析：常温下，中性溶液的pH＝7，而本题没有明确告诉溶液的温度，所以C项无法判断。任何溶液中都有H＋和OH－，故A项不对。能使酚酞显无色的溶液，pH小于8。只有D项说明了酸性溶液中c(H＋)和c(OH－)的大小关系。故正确答案为D。答案：

D判断溶液酸碱性的标准(1)判定溶液酸碱性的依据是c(H＋)与c(OH－)的关系，如果c(H＋)>c(OH－)显酸性；如果c(H＋)<c(OH－)显碱性；如果c(H＋)＝c(OH－)显中性。(2)用pH判断溶液酸碱性时，要注意的条件是温度，不能简单地认为pH＝7的溶液一定为中性。如100℃时pH＝6为中性，pH<6显酸性，pH>6显碱性。所以使用pH时需注明温度，若未注明温度，一般指室温，就认为pH＝7为中性。2．在100℃时，水的离子积为1×10－12，若该温度下某溶液中的H＋浓度为1×10－7mol/L，则该溶液(双选)(

)A．呈碱性 B．呈酸性C．呈中性 D．c(OH－)＝100c(H＋)答案：

AD3．(2011·唐山高二检测)pH＝3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，则下列说法正确的是(

)A．HX可能是强酸B．HY一定是强酸C．HX的酸性强于HY的酸性D．反应开始时二者生成H2的速率相等解析：

本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意，Mg粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算H2的体积，由V(HX)>V(HY)，知pH相等时，HX的物质的量浓度比HY的大，即HX是比HY弱的弱酸，而无法判断HY是强酸还是弱酸，故A、B、C错误，D项反应开始时的速率取决于c(H＋)，因为开始时c(H＋)相等，故D项正确。答案：

D1．在0.1mol·L－1的氢氧化钠溶液和0.1mol·L－1的盐酸中，水的电离程度(

)A．前者大B．前者小C．一样大 D．无法确定解析：两种溶液中c(NaOH)＝0.1mol·L－1，其c(OH－)＝0.1mol·L－1。盐酸中c(HCl)＝0.1mol·L－1，c(H＋)＝0.1mol·L－1。因此，两溶液中酸或碱对水电离的抑制程度相同。答案：

C2．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C．溶液中c(H＋)＝10－6mol·L－1D．pH>7的溶液解析：判断溶液酸碱性的关键看c(H＋)和c(OH－)相对大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)<10－7mol·L－1，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。答案：

B3．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．向水中通入二氧化碳气