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課時水的電離、溶液酸堿性與pH追求健康長壽是人類共同的愿望。人們首先要擁有健康，才有可能獲得財富、地位和幸福。健康從哪里來呢？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直徑小，滲透作用快，有利于消除體內(nèi)過多的自由基，能夠延緩機體衰老，且對多種疾病有預(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影響因素移動方向c(H＋)c(OH－)KW升溫向右移動增大增大增大加酸向左移動增大減小不變加堿向左移動減小增大不變加活潑金屬(如Na)向右移動減小增大不變?nèi)鯄A陽離子如(Cu2＋)向右移動增大減小不變?nèi)跛彡庪x子(如CH3COO－)向右移動減小增大不變特別說明：(1)促進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，此時若c(H＋)增大，則c(OH－)必減小，反之亦然。1．下列說法正確的是(

)A．6mol·L－1的H2SO4溶液中存在OH－B．因為水的離子積常數(shù)的表達式是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－)相對大小>＝<2．溶液酸堿性與pH(1)pH①定義：用

表示溶液酸堿性的強弱。②表達式：pH＝

。③意義：pH越大，溶液堿性越

，每增大1個單位，c(OH－)變?yōu)樵瓉淼?/p>

倍；pH越小，酸性越

，每減小1個單位，c(H＋)變?yōu)樵瓉淼?/p>

倍。④適用范圍：1×10－14mol/L≤c(H＋)≤1×100mol/L的溶液。c(H＋)的負(fù)對數(shù)－lgc(H＋)強10強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

蘸取待測液點于試紙中央，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照讀取數(shù)據(jù)。(3)pH計——酸度計為精確測量溶液的pH，常用pH計測量溶液的pH，讀數(shù)時應(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水的電離平衡的影響。解答時要先分析清楚水的電離平衡的移動方向，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，c(H＋)減小，A項不正確；向水中加入少量固體NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42－，c(H＋)增大，但KW不變，B項正確；向水中加入少量CH3COOH后，使水的電離平衡逆向移動，c(OH－)減小，c(H＋)增大，C項不正確；將水加熱，水的電離平衡正向移動，c(H＋)、c(OH－)均增大，KW增大，pH減小，但仍呈中性，D項不正確。答案：

B1．KW與溫度有關(guān)，因為水的電離過程是吸熱過程，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，只是相對含量不同而已，并且在稀酸或稀堿溶液中，當(dāng)溫度為25℃時，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：解答本題時要注意以下兩點：(1)醋酸和鹽酸pH相同時，醋酸濃度比鹽酸大。(2)稀釋時兩溶液pH均增大，加熱時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項無法判斷。任何溶液中都有H＋和OH－，故A項不對。能使酚酞顯無色的溶液，pH小于8。只有D項說明了酸性溶液中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，要注意的條件是溫度，不能簡單地認(rèn)為pH＝7的溶液一定為中性。如100℃時pH＝6為中性，pH<6顯酸性，pH>6顯堿性。所以使用pH時需注明溫度，若未注明溫度，一般指室溫，就認(rèn)為pH＝7為中性。2．在100℃時，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)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)，則下列說法正確的是(

)A．HX可能是強酸B．HY一定是強酸C．HX的酸性強于HY的酸性D．反應(yīng)開始時二者生成H2的速率相等解析：

本題考查了強、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)的量來計算H2的體積，由V(HX)>V(HY)，知pH相等時，HX的物質(zhì)的量濃度比HY的大，即HX是比HY弱的弱酸，而無法判斷HY是強酸還是弱酸，故A、B、C錯誤，D項反應(yīng)開始時的速率取決于c(H＋)，因為開始時c(H＋)相等，故D項正確。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，若溫度不確定，就不能用來判斷溶液的酸堿性，而B項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>