高二化學(xué)水的電離

第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性第1課時(shí)水的電離、溶液酸堿性與pH追求健康長(zhǎng)壽是人類共同的愿望。人們首先要擁有健康，才有可能獲得財(cái)富、地位和幸福。健康從哪里來(lái)呢？水是生命之源，如果沒有水，就不可能有生命。流行于日本、歐美等國(guó)的活性離子水是一種高品質(zhì)的飲用水。離子水比普通水分子團(tuán)直徑小，滲透作用快，有利于消除體內(nèi)過(guò)多的自由基，能夠延緩機(jī)體衰老，且對(duì)多種疾病有預(yù)防和輔助治療的作用。它的誕生，在世界范圍掀起了一場(chǎng)飲水領(lǐng)域的革命，善待生命，從水開始。親愛的同學(xué)們，你們知道水中存在哪些離子嗎？這些離子的乘積有什么規(guī)律？什么條件能影響水中離子濃度的大小呢？1.了解水的電離。2.了解水的離子積常數(shù)。3.理解溶液的酸堿性與pH的定義。1．水的電離水是一種極弱的電解質(zhì)。電離方程式為：

，也可簡(jiǎn)寫為：

。2．水的離子積常數(shù)(1)水的電離常數(shù)：K電離＝

。(2)水的離子積常數(shù)KW＝

。隨著溫度的升高，水的離子積

，在室溫下，純水中的c(H＋)＝c(OH－)＝

mol·L－1，KW＝

。(3)適用范圍KW不僅適用于純水，也適用于稀的電解質(zhì)溶液。c(H＋)·c(OH－)增大10－71.0×10－143．影響水的電離平衡的因素c(H＋)mol/Lc(OH－)mol/L水的電離程度平衡移動(dòng)KW酸堿性純水(室溫)1×10－71×10－71×10－14中性0.1mol/L鹽酸1×10－1

左移1×10－14

性0.1mol/LNaOH

1×10－1

左移1×10－14

性升高溫度c(H＋)＝c(OH－)＞1×10－7

右移＞1×10－14中性1×10－13減小酸堿減小增大1×10－13影響因素移動(dòng)方向c(H＋)c(OH－)KW升溫向右移動(dòng)增大增大增大加酸向左移動(dòng)增大減小不變加堿向左移動(dòng)減小增大不變加活潑金屬(如Na)向右移動(dòng)減小增大不變?nèi)鯄A陽(yáng)離子如(Cu2＋)向右移動(dòng)增大減小不變?nèi)跛彡庪x子(如CH3COO－)向右移動(dòng)減小增大不變特別說(shuō)明：(1)促進(jìn)水的電離平衡的因素有升溫、加活潑金屬、加入含弱酸(或堿)離子的鹽；抑制水的電離平衡因素有降溫、加入酸(或強(qiáng)酸的酸式鹽)、加入堿。(2)水的離子積常數(shù)KW僅僅是溫度的函數(shù)，溫度升高，KW增大，溫度不變，KW不變，此時(shí)若c(H＋)增大，則c(OH－)必減小，反之亦然。1．下列說(shuō)法正確的是(

)A．6mol·L－1的H2SO4溶液中存在OH－B．因?yàn)樗碾x子積常數(shù)的表達(dá)式是KW＝c(H＋)·c(OH－)，所以KW隨溶液c(H＋)和c(OH－)的變化而變化C．水的電離方程式是：H2O===H＋＋OH－D．KW＝10－14適用于任何溫度、任何溶液答案：

A1．溶液的酸堿性與c(H＋)和c(OH－)的關(guān)系溶液的酸堿性取決于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)堿性溶液：c(H＋)

c(OH－)相對(duì)大小>＝<2．溶液酸堿性與pH(1)pH①定義：用

表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱。②表達(dá)式：pH＝

。③意義：pH越大，溶液堿性越

，每增大1個(gè)單位，c(OH－)變?yōu)樵瓉?lái)的

倍；pH越小，酸性越

，每減小1個(gè)單位，c(H＋)變?yōu)樵瓉?lái)的

倍。④適用范圍：1×10－14mol/L≤c(H＋)≤1×100mol/L的溶液。c(H＋)的負(fù)對(duì)數(shù)－lgc(H＋)強(qiáng)10強(qiáng)10(2)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系(常溫下)(2)pH試紙法①種類a．

：其pH范圍是1～14(最常用)，讀數(shù)都是整數(shù)。b．

：其pH范圍較窄，可判別0.2或0.3的pH差值。c．專用pH試紙：用于酸性、中性和堿性溶液的專用pH試紙。廣泛pH試紙精密pH試紙②pH試紙的使用方法取一片pH試紙，放在潔凈的

上，用

蘸取待測(cè)液點(diǎn)于試紙中央，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照讀取數(shù)據(jù)。(3)pH計(jì)——酸度計(jì)為精確測(cè)量溶液的pH，常用pH計(jì)測(cè)量溶液的pH，讀數(shù)時(shí)應(yīng)保留兩位小數(shù)。表面皿或玻璃片玻璃棒

pH與溶液酸堿的關(guān)系2．將純水加熱至較高溫度，下列敘述正確的是(

)A．水的離子積變大、pH變小、呈酸性B．水的離子積不變、pH不變、呈中性C．水的離子積變小、pH變大、呈堿性D．水的離子積變大、pH變小、呈中性解析：

純水中c(H＋)＝c(OH－)，加熱，促進(jìn)水的電離c(H＋)＝c(OH－)>10－7，還呈中性，pH<7，KW變大。答案：

D本題考查外界條件對(duì)水的電離平衡的影響。解答時(shí)要先分析清楚水的電離平衡的移動(dòng)方向，然后再討論c(H＋)、c(OH－)或KW的變化。向水中加入稀氨水，c(OH－)增大，平衡逆向移動(dòng)，c(H＋)減小，A項(xiàng)不正確；向水中加入少量固體NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42－，c(H＋)增大，但KW不變，B項(xiàng)正確；向水中加入少量CH3COOH后，使水的電離平衡逆向移動(dòng)，c(OH－)減小，c(H＋)增大，C項(xiàng)不正確；將水加熱，水的電離平衡正向移動(dòng)，c(H＋)、c(OH－)均增大，KW增大，pH減小，但仍呈中性，D項(xiàng)不正確。答案：

B1．KW與溫度有關(guān)，因?yàn)樗碾婋x過(guò)程是吸熱過(guò)程，所以溫度升高，有利于水的電離，KW增大。2．水的離子積常數(shù)揭示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡，都有H＋和OH－共存，只是相對(duì)含量不同而已，并且在稀酸或稀堿溶液中，當(dāng)溫度為25℃時(shí)，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14，均為同一常數(shù)。3．不管是水、酸或堿性溶液，均有c(H＋)水＝c(OH－)水。1．能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的措施是(

)A．向純水中投入少量Na2O2

B．將水加熱煮沸C．向水中通入CO2

D．向水中加入NaCl答案：

C對(duì)室溫下pH相同、體積相同的醋酸和鹽酸兩種溶液分別采取下列措施，有關(guān)敘述正確的是(

)A．加適量的醋酸鈉晶體后，兩溶液的pH均增大B．使溫度都升高20℃后，兩溶液的pH均不變C．加水稀釋2倍后，兩溶液的pH均減小D．加足量的鋅充分反應(yīng)后，兩溶液中產(chǎn)生的氫氣一樣多思路指引：解答本題時(shí)要注意以下兩點(diǎn)：(1)醋酸和鹽酸pH相同時(shí)，醋酸濃度比鹽酸大。(2)稀釋時(shí)兩溶液pH均增大，加熱時(shí)pH均減小。答案：

A下列溶液一定呈酸性的是(

)A．含H＋的溶液B．能使酚酞呈無(wú)色的溶液C．pH小于7的溶液D．c(H＋)大于c(OH－)的溶液解析：常溫下，中性溶液的pH＝7，而本題沒有明確告訴溶液的溫度，所以C項(xiàng)無(wú)法判斷。任何溶液中都有H＋和OH－，故A項(xiàng)不對(duì)。能使酚酞顯無(wú)色的溶液，pH小于8。只有D項(xiàng)說(shuō)明了酸性溶液中c(H＋)和c(OH－)的大小關(guān)系。故正確答案為D。答案：

D判斷溶液酸堿性的標(biāo)準(zhǔn)(1)判定溶液酸堿性的依據(jù)是c(H＋)與c(OH－)的關(guān)系，如果c(H＋)>c(OH－)顯酸性；如果c(H＋)<c(OH－)顯堿性；如果c(H＋)＝c(OH－)顯中性。(2)用pH判斷溶液酸堿性時(shí)，要注意的條件是溫度，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為pH＝7的溶液一定為中性。如100℃時(shí)pH＝6為中性，pH<6顯酸性，pH>6顯堿性。所以使用pH時(shí)需注明溫度，若未注明溫度，一般指室溫，就認(rèn)為pH＝7為中性。2．在100℃時(shí)，水的離子積為1×10－12，若該溫度下某溶液中的H＋濃度為1×10－7mol/L，則該溶液(雙選)(

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

AD3．(2011·唐山高二檢測(cè))pH＝3的兩種一元酸HX和HY溶液，分別取50mL加入足量的鎂粉，充分反應(yīng)后，收集到H2的體積分別為V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．HX可能是強(qiáng)酸B．HY一定是強(qiáng)酸C．HX的酸性強(qiáng)于HY的酸性D．反應(yīng)開始時(shí)二者生成H2的速率相等解析：

本題考查了強(qiáng)、弱酸的判斷及溶液酸性大小的比較。據(jù)題意，Mg粉足量，酸不足，應(yīng)根據(jù)酸的物質(zhì)的量來(lái)計(jì)算H2的體積，由V(HX)>V(HY)，知pH相等時(shí)，HX的物質(zhì)的量濃度比HY的大，即HX是比HY弱的弱酸，而無(wú)法判斷HY是強(qiáng)酸還是弱酸，故A、B、C錯(cuò)誤，D項(xiàng)反應(yīng)開始時(shí)的速率取決于c(H＋)，因?yàn)殚_始時(shí)c(H＋)相等，故D項(xiàng)正確。答案：

D1．在0.1mol·L－1的氫氧化鈉溶液和0.1mol·L－1的鹽酸中，水的電離程度(

)A．前者大B．前者小C．一樣大 D．無(wú)法確定解析：兩種溶液中c(NaOH)＝0.1mol·L－1，其c(OH－)＝0.1mol·L－1。鹽酸中c(HCl)＝0.1mol·L－1，c(H＋)＝0.1mol·L－1。因此，兩溶液中酸或堿對(duì)水電離的抑制程度相同。答案：

C2．下列溶液一定顯酸性的是(

)A．溶液中c(OH－)>c(H＋)B．滴加紫色石蕊試液后變紅色的溶液C．溶液中c(H＋)＝10－6mol·L－1D．pH>7的溶液解析：判斷溶液酸堿性的關(guān)鍵看c(H＋)和c(OH－)相對(duì)大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)<10－7mol·L－1，僅適用于常溫時(shí)，若溫度不確定，就不能用來(lái)判斷溶液的酸堿性，而B項(xiàng)中可使紫色石蕊試液變紅，則該溶液為酸性。答案：

B3．能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)的操作是(

)A．向水中投入一小塊金屬鈉B．將水加熱煮沸C．向水中通入二氧化碳?xì)?/p>