1、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H2OH2OH3OOH，简写成H2OHOH。其浓度平衡常数表达式为K。25时，纯水中c(H)c(OH)1107 molL1。2水的离子积(1)定义：水中c(H)c(OH)乘积为一常数，记作：KWc(H)c(OH)。(2)影响因素：温度，温度升高，KW增大。(3)25时，KWc(H)c(OH)11
2、014。注意：KW不仅适用于纯水，也适用于酸性或碱性的稀溶液；KW只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；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pH1pHlgc(H)，反过来c(H)10pH。2溶液中c(H)与c(OH)的大小关系及溶液的pH：注意：溶液的酸性越强，pH越小；溶液的碱性越强，pH越大。pH一般适用于表示c(H)或c(OH)小于等于1 molL1的溶液。知识点一水的电离1在某温度时，测得纯水中的c(H)2.0107 molL1，则c(OH)为()A2.0107 molL1 B0.1107 molL1C1.01014/2.0
3、107 molL1 D无法确定答案A解析根据水的电离方程式H2OHOH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)2.0107 molL11.0107 molL1，则所处温度高于25，但水电离的c(H)c(OH)2.0107 molL1，故答案为A。2室温下，把1 mL 0.1 molL1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()A1104 molL1 B1108 molL1C11011 molL1 D11010 molL1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
4、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。稀释后c(H)(1103 L0.1 molL1)/2 L1104 molL1c(OH)11014/110411010 molL13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)c(OH)；D项
5、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KWKc(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KWc(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
6、之亦然。525时，水的电离达到平衡：H2OHOHH0，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，平衡逆向移动，c(H)减小，A项不正确；向水中加入少量固体NaHSO4：NaHSO4=NaHSO，c(H)增大，但KW不变，B项正确；向水中加入少量CH3COOH后，使水
7、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()ApHc(OH)时溶液才呈酸性。例如：在100时，KW11012，此时pH6时为中性，小于7，由于c(H)c(OH)仍呈中性，所以不能用pH7作为判断溶液酸碱性的标准，当然室温下可以；B.pH5，c(OH)1109 molL1，pH3，c(OH)11011 molL1，前者c(OH)是后者的100倍，故B正确；C.室温时，每升水有1107 mol水分子发生电离，即55.6 mol水分子中只
8、有1107 mol水分子电离，1107个水分子中只有个水分子电离，故C错；D.氨水中存在NH3H2ONHOH平衡，当加NH4Cl晶体时，c(NH)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
9、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)106 molL1DpH7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)，溶液呈酸性；而pH7或c(H)107 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；而B项中可使紫色石蕊试液变红，则该溶液为酸性。练基础落实1下列粒子能影响水的电离平衡，且能使水的电离平衡向右移动的是()ACH3COOH BH CNH D.答案C解析A项，CH3COOH电离出H，使水的电离平衡左移；B项，OH能使水的电离平衡左移；C项，NH会水解，使水的电离平衡右移；D项，
10、Cl不影响水的电离平衡。2关于水的离子积常数，下列说法不正确的是()A100水中，c(H)c(OH)11014B纯水中，25时，c(H)c(OH)11014C25时，任何以水为溶剂的稀溶液中c(H)c(OH)11014DKW值随温度升高而增大答案A解析KW只与温度有关，升高温度，KW增大，25时，纯水和任何物质的水溶液中KWc(H)c(OH)11014。3常温下，某溶液中由水电离的c(H)11013 molL1，该溶液可能是()二氧化硫水溶液氯化铵水溶液硝酸钠水溶液氢氧化钠水溶液A B C D答案A解析由水电离的c(H)11013 molL1V(HY)，则下列说法正确的是()AHX可能是强酸B
11、HY一定是强酸CHX的酸性强于HY的酸性D反应开始时二者生成H2的速率相等答案D解析解答该题应注意以下三点：(1)强酸完全电离，弱酸部分电离。(2)酸性相同的溶液，弱酸的浓度大，等体积时，其物质的量多。(3)产生H2的速率取决于c(H)的大小。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。练综合拓展8乙醇、液氨、水都可以
12、发生自偶电离，如H2OH2OH3OOH，NH3NH3NHNH，则下列叙述正确的是()A乙醇的自偶电离方程式为2CH3CH2OHCH3CH2OHCH3CH2OB乙醇的电离方程式为CH3CH2OH=CH3CH2OHC若液氨的离子积常数为1.01028，则液氨浓度为1.01014 molL1D若可用与pH相当的定义来规定pOH、pNH2等，则乙醇中与pH相当的为lgc(CH3CH2OH)答案A解析类比水的自偶电离知A项正确；B项中电离方程式用“”号；C项中液氨的离子积常数为1.01028，则c(NH)与c(NH)的浓度为1.01014 molL1，而非液氨的浓度，错误；类比pH的定义知乙醇中与pH相
13、当的为lgc(CH3CH2OH)，D错误。9有一学生甲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。学生乙对学生甲的操作的评价为：操作错误，测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为：操作错误，但测定结果不一定有误差。(1)你支持_(填“乙”或“丙”)同学的观点，原因是_。(2)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_，原因是_。(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品，你_(填“能”或“不能”)区分0.1 molL1的硫酸和0.01 molL1的硫酸。若能，简述操作过程。_紫色石蕊试液酚酞试液甲基橙试液 蒸馏水 BaCl2溶液 pH试纸答案(1)丙当溶液呈中性时，则不产生误差；否则将产生误差(2)盐酸在稀释过程中，醋酸继续电离产生H，使得溶液中c(H)较盐酸溶液中c(H)大，误差较小(3)能用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上，与标准比色卡比较其pH，pH较大的为0.01 molL1的硫酸解析本题考查pH试纸的使用，pH试纸使用不能用蒸馏水润湿，若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同：若溶液为中性，则测得结果无误差；若为酸性，测得结果偏大；若为碱性，测得结果偏小。