高中化學(xué)第三章水溶液中的離子平衡第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性（第1課時）水的電離和溶液的酸堿性選修4教

1、第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性第一課時 水的電離和溶液的酸堿性 課標(biāo)要求1了解水的電離平衡及其影響因素。2了解水的離子積常數(shù)。3了解溶液的酸堿性與pH的關(guān)系。4掌握pH的簡單計算。1.常溫下，水的離子積常數(shù)KWc(H)c(OH)1.01014。2KW只受溫度的影響，不受溶液酸堿性的影響，溫度不變，KW不變。3溶液酸堿性判斷“三依據(jù)”。根本依據(jù)常用依據(jù)一(室溫)常用依據(jù)二(室溫)結(jié)論c(H)c(OH)c(H)107molL1pH7溶液呈酸性c(H)c(OH)c(H)107 molL1pH7溶液呈中性c(H)c(OH)c(H)c(OH)()(3)某溫度下，純水中c(H)2.0107molL1，則此

2、時c(OH)5108 molL1()(4)25 時，0.1 molL1的鹽酸中，由水電離出的c(H)1.01013 molL1()答案：(1)(2)(3)(4)225 時，水的電離達(dá)到平衡：H2OHOHH0，下列敘述正確的是()A向水中加入稀氨水，平衡逆向移動，c(OH)降低B向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H)增大，KW不變C向水中加入少量固體CH3COOH，平衡逆向移動，c(H)降低D將水加熱，KW增大，c(H)不變解析：選BA項(xiàng)，NH3H2ONHOH，使c(OH)增大，平衡逆向移動；B項(xiàng)，NaHSO4=NaHSO，使c(H)增大，但溫度不變，KW不變；C項(xiàng)，CH3COOHCH3COOH，

3、使c(H)增大，平衡逆向移動；D項(xiàng)，升高溫度，KW增大，c(H)增大。1溶液的酸堿性溶液酸堿性的判斷標(biāo)準(zhǔn)是c(H)與c(OH)的相對大小。2溶液的酸堿性與溶液中c(H)、c(OH)的關(guān)系c(H)與c(OH)的關(guān)系c(H)的范圍(室溫下)酸性溶液c(H)c(OH)c(H)1107 molL1中性溶液c(H)c(OH)c(H)1107 molL1堿性溶液c(H)c(OH)c(H)c(H)B滴加紫色石蕊溶液后變紅色的溶液C溶液中c(H)106 molL1DpH7的溶液解析：選B判斷溶液酸堿性的關(guān)鍵看c(H)和c(OH)的相對大小，若c(H)c(OH)，溶液呈酸性；而pH107 molL1，僅適用于常

4、溫時，若溫度不確定，就不能用來判斷溶液的酸堿性。而B項(xiàng)中可使紫色石蕊溶液變紅的溶液一定顯酸性。1單一溶液pH的計算(1)計算方法酸：c(酸)c(H)pH堿：c(堿)c(OH)c(H)pH(2)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液pH的計算(室溫條件下)強(qiáng)酸溶液，如HnA，設(shè)濃度為c molL1，則c(H)nc molL1，pHlg(nc)。強(qiáng)堿溶液，如B(OH)n，設(shè)濃度為c molL1，則c(OH)nc molL1，則c(H)，pH14lg(nc)。2計算混合溶液pH的基本思路3酸堿溶液稀釋時pH的計算(1)強(qiáng)酸溶液：pHa，加水稀釋10n倍，則pHan。強(qiáng)堿溶液：pHb，加水稀釋10n倍，則pHbn。(2)弱酸

5、溶液：pHa，加水稀釋10n倍，則apHan。弱堿溶液：pHb，加水稀釋10n倍，則bnpHb。(3)酸堿溶液無限稀釋，pH只能接近于7，酸溶液的pH不可能大于7，堿溶液的pH不可能小于7。1室溫下，將0.1 molL1的鹽酸和0.06 molL1的Ba(OH)2溶液以等體積混合后，該混合溶液的pH是()A1.7B12.3C12 D2解析：選C酸堿反應(yīng)時堿過量，則c(OH)0.01 molL1，c(H)1012 molL1，pHlg c(H)12。2.pH2的A、B兩種酸溶液各1 mL，分別加水稀釋到1 000 mL，其溶液的pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是()A、B兩種

6、酸溶液物質(zhì)的量濃度一定相等稀釋后A酸溶液的酸性比B酸溶液強(qiáng)a5時，A是強(qiáng)酸，B是弱酸若A、B都是弱酸，則5a2A BC D解析：選CpH2的A、B兩種酸稀釋1 000倍后，A溶液的c(H)小于B溶液的c(H)，即稀釋后B溶液的酸性強(qiáng)，說明兩種酸的電離能力不同，且A的電離能力比B的電離能力強(qiáng)，因此pH相同的A、B兩種酸溶液的物質(zhì)的量濃度肯定不同，、錯誤；強(qiáng)酸稀釋1 000倍，其溶液的pH應(yīng)從2上升到5，正確；如果A、B為弱酸，則稀釋1 000倍時，溶液pH的增大值小于3，正確。3(1)常溫下，0.005 molL1的稀硫酸的pH_。(2)常溫下，0.05 molL1的Ba(OH)2的pH_。(3

7、)25 時，將pH6的鹽酸與pH10的NaOH溶液等體積混合，則混合溶液的pH_。解析：(1)c(H)0.005 molL120.01 molL1，pHlg 0.012。(2)c(OH)0.05 molL120.1 molL1，c(H)1013 molL1，pHlg 101313。(3)c(H)1106molL1，n(H)1106V mol，n(OH)1104V mol，n(OH)n(H)，故OH有剩余；剩余n(OH)1104V mol，c(OH)5105 molL1，c(H)21010 molL1，pHlg(21010)10lg 29.7。答案：(1)2(2)13(3)9.7方法技巧1.溶液

8、pH計算的口訣堿按堿、酸按酸，同強(qiáng)混合在中間，異強(qiáng)混合看過量，無限稀釋7為限。2.酸、堿發(fā)生中和反應(yīng)后溶液pH的判斷技巧(1)酸與堿的pH之和為14，等體積混合。常溫時規(guī)律：誰弱誰過量，誰弱顯誰性。原因：酸和堿已電離出的H與OH恰好中和，誰弱誰的H或OH有儲備(即物質(zhì)過量)，還能繼續(xù)電離。(2)等體積強(qiáng)酸(pH1)和強(qiáng)堿(pH2)混合。常溫時(3)強(qiáng)酸(pH1)與強(qiáng)堿(pH2)混合呈中性時，二者的體積關(guān)系有如下規(guī)律：若pH1pH214，則V酸V堿。若pH1pH214，則10pH1pH214。三級訓(xùn)練節(jié)節(jié)過關(guān)1下列說法中，正確的是()在任何條件下，純水的pH都等于7在任何條件下，純水都呈中性在9

9、5 時，純水的pH小于7在95 時，純水中c(H)小于107molL1ABC D解析：選B室溫下，純水的pH才等于7，錯誤；任何條件下，純水中c(H)c(OH)，呈中性，正確；加熱能促進(jìn)水的電離，故95 時純水的c(H)大于107 molL1，pH小于7，正確，錯誤。2將pH2和pH5的稀鹽酸等體積混合，混合后溶液的pH約為()A3.5 B3C7 D2.3解析：選D混合后溶液中H濃度為：c(H)5.0103 molL1pHlg c(H)lg(5.0103)3lg 52.3。3下列說法正確的是()Ac(H)的溶液一定呈中性B將水加熱，KW增大，pH不變，仍呈中性C向水中加入少量氫氧化鈉固體，溶液

10、的c(OH)增大，平衡逆向移動，KW減小D向0.01 molL1醋酸溶液中加水，溶液中水電離產(chǎn)生的c(H)將減小解析：選AA項(xiàng)，溶液中c(H)c(OH)時為中性，c(H)，說明c(H)c(OH)，則溶液為中性，正確；B項(xiàng)，加熱促進(jìn)水的電離，KW增大，氫離子濃度增大，則pH減小，溶液中c(H)c(OH)，仍呈中性，錯誤；C項(xiàng)，向水中加入少量氫氧化鈉固體，溶液的c(OH)增大，KW只與溫度有關(guān)，溫度不變，則KW不變，錯誤；D項(xiàng)，酸電離的氫離子能抑制水的電離，向0.01 molL1醋酸溶液中加水，酸電離的氫離子濃度減小，對水的抑制程度減小，則水電離的c(H)增大，錯誤。4某溫度下純水的c(H)210

11、7 molL1，則此時c(OH)為_；若溫度不變，滴入稀鹽酸使c(H)5104 molL1，則溶液中c(OH)為_，由水電離產(chǎn)生的c(H)為_，此時溫度_(填“高于”“低于”或“等于”)25 。解析：純水電離出的c(H)c(OH)2107 molL1，KW4101411014，此時溫度高于25 。溫度不變，滴入稀鹽酸使c(H)5104 molL1，則溶液中c(OH)為41014/(5104)81011(molL1)c(H)水電離。答案：2107 molL181011 molL181011 molL1高于1下列說法正確的是()A水的電離方程式：H2O=HOHBpH7的溶液一定是中性溶液C升高溫度

12、，水的電離程度增大D將稀醋酸加水稀釋時，c(H)減小，c(OH)也減小解析：選CA項(xiàng)，水的電離方程式為H2OHOH，錯誤；B項(xiàng)，若溶液的溫度不是室溫，則pH7的溶液不一定是中性溶液，錯誤；C項(xiàng)，水是弱電解質(zhì)，電離時吸收熱量，所以升高溫度，水的電離程度增大，正確；D項(xiàng)，將稀醋酸加水稀釋時，c(H)減小，由于存在水的電離平衡，所以c(OH)增大，錯誤。2關(guān)于水的離子積常數(shù)，下列說法不正確的是()A蒸餾水中，c(H)c(OH)11014B純水中，25 時，c(H)c(OH)11014C25 時，任何以水為溶劑的稀溶液中，c(H)c(OH)11014DKW值隨溫度升高而增大解析：選AKW只與溫度有關(guān)，

13、升高溫度，KW增大，25 時，純水和任何物質(zhì)的水溶液中KWc(H)c(OH)11014，A中未指明溫度，關(guān)系式不一定成立。3下列敘述正確的是()A95 純水的pH7，說明加熱可導(dǎo)致水呈酸性BpH3的醋酸溶液，稀釋至10倍后pH4C0.2 molL1的鹽酸與等體積水混合后pH1DpH3的醋酸溶液與pH11的氫氧化鈉溶液等體積混合后pH7解析：選C95 的水盡管其pH7，但因其電離出的c(H)c(OH)，故呈中性，A錯；醋酸為弱酸，pH3的醋酸溶液稀釋至10倍時，促進(jìn)其電離，故3pH4，B錯；pH3的醋酸溶液與pH11的NaOH溶液等體積混合時，醋酸過量，pH7，D錯。4將純水加熱至較高溫度，下列

14、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：選D升高溫度，水的電離平衡右移，電離程度增大，c(H)和c(OH)同時增大，KW增大，但由于c(H)和c(OH)始終保持相等，故仍呈中性。5用pH試紙測定某無色溶液的pH時，規(guī)范的操作是()A用pH試紙放入溶液中，觀察其顏色變化，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較B將溶液倒在pH試紙上，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較C用干燥潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較D在試管內(nèi)放入少量溶液，煮沸，把pH試紙放在管口，觀察顏色，跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較解析：選C用pH試

15、紙測量溶液pH時，不得將試紙放入溶液中，以免污染溶液，不能將溶液直接倒在試紙上，以免浪費(fèi)溶液。6把80 mL NaOH溶液加入到120 mL的鹽酸中，所得溶液的pH為2，如果混合前NaOH溶液和鹽酸的物質(zhì)的量濃度相同，則它們的濃度為()A0.5 molL1B0.1 molL1C0.05 molL1 D1 molL1解析：選C設(shè)混合前NaOH和鹽酸的物質(zhì)的量濃度為c，NaOH與HCl以11發(fā)生中和，故剩余40 mL鹽酸，剩余這些鹽酸n(HCl)0.04 Lc0.04c mol，因?yàn)槿芤鹤詈髉H2即c(H)0.01 molL1所以反應(yīng)后的剩余鹽酸的濃度為0.01 molL1即0.01，得c0.05

16、 molL1。7下列說法正確的是()AHCl溶液中無OHBNaOH溶液中無HCNaCl溶液中既無OH，也無HD常溫下，任何物質(zhì)的稀溶液中都有H和OH，且KWc(H)c(OH)1014解析：選D在水溶液中存在H2OHOH，HCl溶液中含有OH，NaOH溶液中也存在H，NaCl溶液中H、OH都存在，A、B、C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確。8常溫下，0.1 molL1的NaOH溶液中由水電離出的OH的物質(zhì)的量濃度為()A0.1 molL1B1.01013 molL1C1.0107 molL1 D無法確定解析：選BNaOH為強(qiáng)堿，在水溶液中完全電離為Na和OH，水電離出的OH很少，所以0.1 molL1的NaOH

17、溶液中c(OH)0.1 molL1，則由水電離出的OH的物質(zhì)的量濃度c(H)1.01013 molL1。9計算25 時下列溶液的pH：(1)1 mL pH2的H2SO4加水稀釋至100 mL，pH_。(2)0.001 molL1的鹽酸，pH_。(3)0.01 molL1的NaOH溶液，pH_。(4)0.015 molL1的硫酸與0.01 molL1的NaOH等體積混合，混合溶液的pH_。解析：(1)強(qiáng)酸稀釋100倍，pH變化2個單位，即稀釋后溶液的pH4。(2)c(H)103 molL1，pH3。(3)c(OH)0.01 molL1，c(H)1012 (molL1)，pHlg 101212。(

18、4)酸堿發(fā)生中和反應(yīng)時，酸過量，則c(H)0.01 molL1，pHlg 0.012。答案：(1)4(2)3(3)12(4)210下表是不同溫度下水的離子積數(shù)據(jù)：溫度/25t1t2水的離子積11014a11012試回答下列問題：(1)若25t1”“溫度升高，水的電離程度增大，離子積增大(2)2.4107 molL15.761091關(guān)于溶液的酸堿性的說法正確的是()Ac(H)很小的溶液一定呈堿性BpH7的溶液一定呈中性Cc(OH)c(H)的溶液一定呈中性D不能使酚酞溶液變紅的溶液一定呈酸性解析：選CA項(xiàng)，c(H)很小的溶液可能呈堿性、中性、酸性，錯誤；B項(xiàng)，室溫下pH7的溶液呈中性，但在其他溫度

19、下pH7的溶液不一定呈中性，錯誤；C項(xiàng)，c(OH)c(H)的溶液一定呈中性，正確；D項(xiàng)，酚酞的變色范圍是8.210，不能使酚酞溶液變紅的溶液pH8.2，溶液也可能呈酸性、中性、堿性，錯誤。225 時，水中存在電離平衡：H2OHOH。下列關(guān)于水的說法，不正確的是()A水的電離是吸熱過程B向水中加入少量稀硫酸，c(H)增大，KW不變C含H的溶液顯酸性，含OH的溶液顯堿性D水是極弱的電解質(zhì)，在50 時水的pH小于7解析：選CA項(xiàng)，電解質(zhì)的電離都是吸熱過程，正確；B項(xiàng)，KWc(H)c(OH)，只與溫度有關(guān)，正確；C項(xiàng)，應(yīng)該根據(jù)溶液中c(H)與c(OH)的相對大小判斷溶液的酸堿性，錯誤；D項(xiàng)，水的電離是

20、吸熱過程，常溫下水的pH等于7，升溫到50 ，c(H)增大，pH減小，正確。3在相同溫度下，0.01 molL1 NaOH溶液和0.01 molL1的鹽酸相比，下列說法正確的是()A由水電離出的c(H)相等B由水電離出的c(H)都是1.01012 molL1C由水電離出的c(OH)都是0.01 molL1D兩者都促進(jìn)了水的電離解析：選A若該溫度下水的離子積常數(shù)為KW(不一定是25 )，則在0.01 molL1的NaOH溶液中，由水電離的c(H) molL1，在0.01 molL1的HCl溶液中，由水電離出的c(H)c(OH)水電離 molL1。4pH相同的醋酸溶液和鹽酸，分別用蒸餾水稀釋到原來

21、體積的m倍和n倍，稀釋后兩溶液的pH仍相同，則m和n的關(guān)系是()Amn D不能確定解析：選C醋酸溶液在稀釋過程中繼續(xù)電離出H以削弱c(H)的減小，稀釋后pH仍然相同，則醋酸溶液稀釋倍數(shù)大。5常溫下，在0.01 molL1硫酸溶液中，水電離出的氫離子濃度是()A51013 molL1 B0.02 molL1C1107 molL1 D11012 molL1解析：選A溶液中共有兩部分H：水電離出來的H和硫酸電離出來的H。其中硫酸電離出來的H為c(H)0.0120.02 molL1。水電離出來的H要小于107 molL1，硫酸電離出來的H是主要的，因此認(rèn)為溶液中的H的總濃度就是0.02 molL1。根

22、據(jù)c(OH)KW/c(H)，溶液中的c(OH)1014/0.0251013 molL1。因?yàn)樗婋x出來的H和OH的個數(shù)相等(不受任何條件限制)，則水電離出來的H濃度就是51013 molL1。6室溫時，下列溶液混合后，pH大于7的是()A0.1 molL1的鹽酸和pH13的氫氧化鋇溶液等體積混合B0.1 molL1的NaHCO3溶液和pH1的鹽酸等體積混合CpH3的硫酸和pH11的氨水等體積混合DpH1的醋酸和0.1 molL1的氫氧化鈉溶液等體積混合解析：選CA項(xiàng)，0.1 molL1的鹽酸pH1與pH13的Ba(OH)2等體積混合時，二者恰好完全反應(yīng)，溶液呈中性，pH7，錯誤；B項(xiàng)，NaHC

23、O3與鹽酸等物質(zhì)的量混合生成NaCl、H2O和CO2，能得到碳酸，溶液pH7，錯誤；C項(xiàng)，pH3的H2SO4與pH11的氨水的pH之和為14，二者等體積混合后溶液呈堿性，pH7，正確；0.1 molL1 NaOH溶液pH13，pH1的醋酸和pH13的NaOH溶液的pH之和為14，二者等體積混合后溶液呈酸性，pH7，錯誤。725 時，體積為Va、pHa的某一元強(qiáng)酸溶液與體積為Vb、pHb的某一元強(qiáng)堿溶液均勻混合后，溶液的pH7，已知b6a，Va7得a；由混合后溶液的pH7得n(H)n(OH)，即Va10aVb10b14，得10ab14；由于VaVb，即10ab141，得ab140，結(jié)合b6a，得

24、a2，綜合可知，a2，故選C項(xiàng)。825 時，下列四種溶液中，由水電離生成的氫離子濃度之比是()1 molL1的鹽酸0.1 molL1的鹽酸0.01 molL1的NaOH溶液1 molL1的NaOH溶液A1101001 B110110121014C14131214 D141321解析：選A25 時，KW11014。酸溶液中由水電離出的c(H)等于該溶液中由水電離出的c(OH)，所以c(H)1 molL1，由水電離出的c(H)與溶液中c(OH)相等，等于1014 molL1；c(H)0.1 molL1，則由水電離出的c(H)1013molL1。堿溶液中由水電離出的c(H)等于該溶液中的c(H)，所以，c(OH)0.01 molL1，由水電離出的c(H)1012 molL1，由水電離出