1、【 精品教育资源文库 】 第 2 讲 水的电离和溶液的酸碱性 【 2019 备考】 最新考纲： 1.了解水的电离和水的离子积常数。 2.了解溶液 pH 的定义。 3.了解测定溶液 pH的方法，能进行 pH的简单计算。 考点一 水的电离 (频数： 难度： ) 1水的电离 水是极弱的电解质，水的电离方程式为 H2O H2O H3O OH 或 H2O H OH 。 2水的离子积常数 Kw c(H ) c(OH )。 (1)室温下： Kw 110 14。 (2)影响因素：只与 温度 有关，升高温度， Kw增大 。 (3)适用范围： Kw不仅适用于纯水 ，也适用于稀的 电解质 水溶液。 (4)Kw揭示
2、了在任何水溶液中均存在 H 和 OH ，只要温度不变， Kw不变。 3影响水电离平衡的因素 (1)升高温度，水的电离程度 增大 ， Kw增大 。 (2)加入酸或碱，水的电离程度 减小 ， Kw不变 。 (3)加入可水解的盐 (如 FeCl3、 Na2CO3)，水的电离程度 增大 ， Kw不变 。 4填写外界条件对水电离平衡的具体影响 体系变化 条件 平衡移 动方向 Kw 水的电 离程度 c(OH ) c(H ) HCl 逆 不变 减小 减小 增大 NaOH 逆 不变 减小 增大 减小 可水解 Na2CO3 正 不变 增大 增大 减小 【 精品教育资源文库 】 的盐 NH4Cl 正 不变 增大
3、 减小 增大 温度 升温 正 增大 增大 增大 增大 降温 逆 减小 减小 减小 减小 其他：如加入 Na 正 不变 增大 增大 减小 水的离子积常数 Kw c(H ) c(OH )，其实质是水溶液中的 H 和 OH 浓度的乘积，不一定是水电离出的 H 和 OH 浓度的乘积，所以与其说 Kw是水的离子积常数，不如说是水溶液中的 H 和 OH 的离子积常数。即 Kw不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均 有 c(H )H2O c(OH )H2O。 1教材基础知识判断 (1)在蒸馏水中滴加浓 H2SO4， Kw不变 ( ) (2)NaCl溶液和 CH3COONH4溶 液均显中性，
4、两溶液中水的电离程度相同 ( ) (3)室温下， 0.1 molL 1的 HCl溶液与 0.1 molL 1的 NaOH溶液中水的电离程度相同 ( ) (4)25 和 60 的水的 pH，前者大于后者，但都显中性 ( ) (5)室温下， pH值相同的 NaOH溶液与 CH3COONa溶液，水的电离程度后者大 ( ) (6)常温下， pH 5的 NH4Cl溶液与 pH 9的 CH3COONa 溶液中，水的电离程度相同 ( ) 答 案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 2教材知识探究 甲同学认为，在水中加入 H2SO4，水的电离平衡向左移动，解释是加入 H2SO4后 c(H )增大，
5、平衡左移。乙同学认为，加入 H2SO4后，水的电离平衡向右移动，解释为加入 H2SO4后， c(H )浓度增大， H 与 OH 中和，平衡右移。你认为哪种说法正确？并说明原因。水的电离平衡移动后，溶液中 c(H ) c(OH )是增大还是减小？ 答案 甲正确，温度不变， Kw是常 数，加入 H2SO4， c(H )增大， c(H ) c(OH ) Kw，平衡左移。 c(H ) c(OH )不变，因为 Kw仅与温度有关，温度不变，则 Kw不变，与外加酸、碱、盐无关。 3 (溯源题 )(2015 广东理综， 11)一定温度下，水溶液中 H 和 OH 的浓度变化曲线如图，判断下列说法是否正确 【
6、精品教育资源文库 】 (1)升高温度，可能引起由 c向 b的变化 ( ) (2)该温度下，水的离子积常数为 1.010 13( ) (3)该温度下，加入 FeCl3可能引起由 b向 a的变化 ( ) (4)该温度下，稀释溶液可能引起由 c向 d的变 化 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 探源：本考题源于教材 RJ 选修 4 P46“ 表 3 2 不同温度下水的离子积常数 ” 及其拓展，对水的电离的影响因素进行了考查。 题组一 水电离平衡的影响因素 1 (2018 厦门月考 )能促进水的电离，并使溶液中 c(H ) c(OH )的操作是 ( ) 将水加热煮沸 向水中投入一小块金属钠
7、向水中通 CO2 向水中通 NH3 向水中加入明矾晶体 向水中加入 NaHCO3固体 向水中加 NaHSO4固体 A B C D 解析 将水加热煮沸能促进水的电离，但是 c(H ) c(OH )； 向水中投入一小块金属钠，反应后生成 NaOH，溶液中 c(H ) c(OH )； 向水中通 CO2， CO2与水反应生成 H2CO3，溶液中 c(H ) c(OH )，但是这是碳酸电离的结果，并未促进水的电离，反而是抑制水的电离； 向水中通 NH3，生成 NH3H 2O 电离出 OH 水的电离被抑制，并且 c(H ) c(OH )； 向水中加入明矾晶体，明矾中铝离子水解，促进了水的电离，并且 c(H
8、 ) c(OH )； 向水中加入 NaHCO3固体， HCO3 水解能促进水的电离，但是 c(H ) c(OH )； NaHSO 4电离出的 H 抑制了水的电离，且 c(H ) c(OH )，所以选 D。 答案 D 2水的电离过程为 H2O H OH ，在不同温度下其离子积为 Kw(25 ) 1.010 14，Kw(35 ) 2.110 14，则下列叙述正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A c(H )随温度的升高而降低 B 35 时， c(H )c(OH ) C溶液 pH： pH(35 )pH(25 ) D 35 时已电离的水的浓度约为 1.4510 7 molL 1 解析 由两种
9、温度下水的离子积常数值知水的电离是吸热的，温度高时水中 c(H )较高， pH较小，但溶液中 c(H ) c(OH )，溶液呈中性， A、 B、 C错误；已电离的水的浓度与电离生成 的 c(H )及 c(OH )相等，利用水的离子积常数可判断 D正确。 答案 D 题组二 水电离出的 c(H )或 c(OH )的定量计算 3 (2018 吉林大学附中月考 )室温时， pH 10 的氨水和 Na2CO3溶液中，水电离产生的 c(H )前者与后者之比为 ( ) A 11 B 10 1010 4 C 10 410 10 D 10 1010 7 解析 pH 10 的氨水中水电离出的氢氧根离子浓度等于水电
10、离出的氢离子浓度，为 10 10 molL 1， pH 10的碳酸钠溶液中水电离产生的 c(H ) 10 4 molL 1，前者与后者之比为10 1010 4。 答案 B 4在不同温度下，水溶液中 c(H )与 c(OH )的关系如图所示。下列有关说法中正确的是( ) A若从 a点到 c点，可采用在水中加入酸的方法 B b点对应的醋酸中由水电离出的 c(H ) 10 6 molL 1 C c点对应溶液的 Kw大于 d点对应溶液的 Kw D T 时， 0.05 molL 1 Ba(OH)2溶液的 pH 11 【 精品教育资源文库 】 解析 a点对应的 c(H )和 c(OH )相等， c点对应
11、的 c(H )和 c(OH )也相等，溶液一定呈中性，从 a点到 c点，可以采用升温的方法， A错误； Kw只与温度有关，同温度下不同酸碱性溶液的 Kw相同， a 点和 b 点的 Kw都是 10 14， c 点和 d 点的 Kw都是 10 12，酸和碱溶液都会抑制水的电离，酸溶液中由水电离出的 c 水 (H )与溶液中的 c(OH )相等，即 b 点时 c 水 (H )c(OH ) 10 8 molL 1， B、 C 均错误； T 时， Kw 10 12， 0.05 molL 1 Ba(OH)2溶液中c(H ) 10 11 molL 1， pH 11， D正确。 答案 D 【方法技巧】 理清溶
12、液中 H 或 OH 的来源 (1)常温下，中性溶液 c(OH ) c(H ) 10 7 molL 1 (2)溶质为酸的溶液 来源 OH 全部来自水的电离，水电离产生的 c(H ) c(OH )。 实例 如计算 pH 2 的盐酸溶液中由水电离出的 c(H )，方法是先求出溶液中的 c(OH ) (Kw/102) molL 1 10 12 molL 1，即由水 电离出的 c(H ) c(OH ) 10 12 molL 1。 (3)溶质为碱的溶液 来源 H 全部来自水的电离，水电离产生的 c(OH ) c(H )。 实例 如计算 pH 12 的 NaOH 溶液中由水电离出的 c(OH )，方法是知道
13、溶液中的 c(H ) 10 12 molL 1，即由水电离出的 c(OH ) c(H ) 10 12 molL 1。 (4)水解呈酸性 或碱性的盐溶液 pH 5的 NH4Cl 溶液中 H 全部来自水的电离，由水电离的 c(H ) 10 5 molL 1，因为部分 OH 与部分 NH4 结合，溶液中 c(OH ) 10 9 molL 1。 pH 12的 Na2CO3溶液中 OH 全部来自水的电离，由水电离出的 c(OH ) 10 2 molL 1。 【 精品教育资源文库 】 考点二 溶 液的酸碱性 (频数： 难度： ) 1溶液的酸碱性 常温下，溶液的酸碱性与 c(H )、 c(OH )的关系：
14、 溶液的酸碱性 c(H )与 c(OH )比较 c(H )大小 酸性溶液 c(H ) c(OH ) c(H ) 110 7molL 1 中性溶液 c(H ) c(OH ) c(H ) 11 0 7molL 1 碱性溶液 c(H ) c(OH ) c(H ) 110 7molL 1 2.溶液的 pH (1)表达式为 pH lgc(H )。 (2)使用范围： pH 的取值范围为 0 14，即只适用于 c(H )1 molL 1或 c(OH )1 molL 1的电解质溶液，当 c(H )或 c(OH )1 molL 1时，直接用 c(H )或 c(OH )表示溶液的酸碱性。 3 pH试纸的使用 把小片试纸放在 表面皿 或玻璃片上，用洁净干燥的 玻璃棒 蘸取待测液滴在干燥的 pH 试纸的中部，观察变化稳定后 的颜色， 与标准比色卡对比 即可确定溶液的 pH。 溶液 pH 的计算 (1)单一溶液的 pH计算 强酸溶液：如 HnA，设浓度为 c molL 1， c(H ) nc molL 1， pH lgc(H ) lg(nc)。 强碱溶液 (25 ) ：如 B(OH)n，设浓度为 c molL 1， c(H ) 10 14nc molL 1， pH lgc(H ) 14 lg(nc)。 (2)混合溶液 pH的计算类型
