1、1第 2 课时 点点突破水的电离与溶液的酸碱性知识点一 水的电离(一 )水 的 电 离 平 衡1水的电离(1)水是极弱的电解质,其电离方程式为 H2OH 2OH 3O OH ,可简写为H2OH OH 。(2)25 时,纯水中 c(H ) c(OH )110 7 molL1 ;任何水溶液中,由水电离出的 c(H )与 c(OH )都相等。2水的离子积常数3水的电离平衡的影响因素(1)温度:温度升高,促进水的电离;温度降低,抑制水的电离。(2)酸、碱:抑制水的电离。 (3)能水解的盐:促进水的电离。4外界条件对水的电离平衡的影响体系变化条件 移动方向 KW电离程度c(OH)c(H )酸 逆 不变
2、减小 减小 增大碱 逆 不变 减小 增大 减小Na2CO3 正 不变 增大 增大 减小可水解的盐 NH4Cl 正 不变 增大 减小 增大升温 正 增大 增大 增大 增大温度降温 逆 减小 减小 减小 减小其他,如加入 Na 正 不变 增大 增大 减小(二)水电离出的 c 水 (H )或 c 水 (OH )的相关计算1当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)在溶液中 c(H )、 c(OH )较小的数值是水电离出来的。如下表:2溶液(25 )c(H )molL 1 c(OH )molL 1 水电离出来的c(H )或 c(OH ) molL1pH2 的盐酸 102 1012 1012pH13 的NaOH
3、溶液1013 101 10132当促进水的电离时(如盐的水解)在溶液中 c(H )、 c(OH )较大的数值是水电离出来的。如下表:溶液(25 )c(H )molL 1 c(OH )molL 1 水电离出来的c(H )或 c(OH ) molL1pH5 的NH4Cl 溶液105 109 105pH10 的Na2CO3溶液1010 104 104对点训练1判断正误(正确的打“” ,错误的打“”)。(1)25 与 60 时,水的 pH 相等()(2)25 时 NH4Cl 溶液的 KW大于 100 时 NaCl 溶液的 KW()(3)任何水溶液中均存在 H 和 OH ,且水电离出的 c(H )和 c
4、(OH )相等()(4)室温下,0.1 molL1 的 HCl 溶液与 0.1 molL1 的 NaOH 溶液中水的电离程度相同()(5)25 时,0.10 molL1 NaHCO3溶液加水稀释后, c(H )与 c(OH )的乘积变大()(6)向水中加入少量硫酸氢钠固体,促进了水的电离, c(H )增大, KW不变()2水的电离过程为 H2OH 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( )A c(H )随温度的升高而降低B35 时, c(H )c(OH )C水的 pH:pH(35 )pH(25 )D35 时已电
5、离的水的浓度约为 1.45107 molL1解析:选 D 由两种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3c(H )较高,pH 较小,但水中 c(H ) c(OH ),水呈中性,A、B、C 错误;已电离的水的浓度与电离生成的 c(H )或 c(OH )相等,利用水的离子积常数可判断 D 正确。325 时,0.1 molL1 的下列溶液:NaCl NaOH H 2SO4 (NH 4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( )A BC D解析:选 C 分别为碱、酸,抑制水的电离;中 NH 水解促进水的电离, 4NaCl 不影响水的电离。4室温下,pH11 的某溶液中水
6、电离出的 c(OH )为( )1.010 7 molL1 1.010 6 molL11.010 3 molL1 1.010 11 molL1A BC或 D或解析:选 D 该溶液中 c(OH )10 3 molL1 , c(H )10 11 molL1 ,若是碱溶液,则 H 是由 H2O 电离出的,水电离出的 OH 与 H 浓度均为 1011 molL1 ;若是盐溶液(如 Na2CO3),则 OH 是由 H2O 电离出的,即水电离出的 c(OH )10 3 molL1 。5一定温度下,水存在 H2OH OH H0 的平衡,下列叙述一定正确的是( )A向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动, KW减小
7、B将水加热, KW增大,pH 减小C向水中加入少量固体 CH3COONa,平衡逆向移动, c(H )降低D向水中加入少量固体硫酸钠, c(H )10 7 molL1 , KW不变解析:选 B A 项, KW应不变;C 项,平衡应正向移动;D 项,由于没有指明温度,c(H )不一定等于 107 molL1 。知识点二 溶液的酸碱性和 pH(一 )溶 液 的 酸 碱 性1溶液的酸碱性的判断(1)判断标准溶液的酸碱性取决于溶液中 c(H )和 c(OH )的相对大小。c(H ) c(OH ) 溶液呈酸性,常温下 pH 7c(H ) c(OH ) 溶液呈中性,常温下 pH 7c(H ) c(OH )
8、溶液呈碱性,常温下 pH 7(2)注意事项溶液中 c(H )越大, c(OH )越小,溶液的酸性越强,碱性越弱;溶液中 c(H )越小,c(OH )越大,溶液的碱性越强,酸性越弱。4pH7 或 c(H )10 7 molL1 的溶液不一定呈中性,因水的电离与温度有关,常温时,pH7 的溶液呈中性,100 时 pH6 的溶液呈中性。2pH 及其测量(1)定义式:pHlg c(H )。(2)溶液的酸碱性与 pH 的关系(常温下)(3)测量方法pH 试纸法:把小片试纸放在一洁净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待测溶液点在干燥的 pH 试纸的中央,试纸变色后,与标准比色卡对照即可确定溶液的 pH。pH
9、 计测量法。(二 )溶 液 的 pH计 算1计算类型(1)单一溶液的 pH 计算强酸溶液:如 HnA,设浓度为 c molL1 , c(H ) nc molL1 ,pHlg c(H )lg ( nc)。强碱溶液(25 ):如 B(OH)n,设浓度为 c molL1 , c(H ) 10 14ncmolL1 ,pHlg c(H )14lg ( nc)。(2)混合溶液的 pH 计算两种强酸混合:直接求出 c 混 (H ),再据此求 pH。c 混 (H ) 。c1(H )V1 c2(H )V2V1 V2两种强碱混合:先求出 c 混 (OH ),再据 KW求出 c 混 (H ),最后求 pH。c 混
10、(OH ) 。c1(OH )V1 c2(OH )V2V1 V2强酸、强碱混合:先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中 H 或 OH 的浓度,最后求 pH。c 混 (H )或 c 混 (OH ) 。|c酸 (H )V酸 c碱 (OH )V碱 |V酸 V碱(3)酸、碱溶液稀释时 pH 的变化(25 )酸(pH a) 碱(pH b)弱酸 强酸 弱碱 强碱稀释 10n倍 a n a n b n b n5无限稀释 pH 趋向于 72计算溶液 pH 的解题思路对点训练1判断正误(正确的打“” ,错误的打“”)。(1)某溶液的 pH7,该溶液一定显中性()(2)某溶液的 c(H )10 7 molL1 ,则
11、该溶液呈酸性()(3)用湿润的 pH 试纸测稀碱液的 pH,测定值偏小()(4)用广泛 pH 试纸测得 0.10 molL1 NH4Cl 溶液的 pH5.2()(5)用 pH 试纸测定氯水的 pH 为 3()(6)一定温度下,pH a 的氨水,稀释 10 倍后,其 pH b,则 a b1()2下列溶液一定呈中性的是( )A c(H ) c(OH )10 6 molL1 的溶液BpH7 的溶液C使石蕊溶液呈紫色的溶液D酸与碱恰好完全反应生成的正盐溶液解析:选 A 溶液呈中性,则 c(H ) c(OH ),A 正确;和常温时相比,如果升高温度,水的 KW增大,pH7 的溶液则会显碱性,B 错误;常
12、温下在 pH58 的溶液中石蕊均显紫色,所以 C 项中溶液可显酸性或碱性;D 项中生成的正盐如果能够水解,溶液有可能不呈中性。3计算常温时下列溶液的 pH(忽略溶液混合时体积的变化):(1)pH2 的盐酸与等体积的水混合;(2)pH2 的盐酸加水稀释到 1 000 倍;(3)0.1 molL1 的 CH3COOH 溶液(已知 CH3COOH 的电离常数 K1.810 5 );(4)0.1 molL1 NH3H2O 溶液(NH 3H2O 的电离度为 1%,电离度100%);已 电 离 的 弱 电 解 质 浓 度弱 电 解 质 的 初 始 浓 度6(5)常温下,将 0.1 molL1 氢氧化钠溶液
13、与 0.06 molL1 硫酸溶液等体积混合。解析:(1) c(H ) molL1 ,pHlg 2lg 22.3。10 22 10 22(2)c(H ) molL1 10 5 molL1 ,pH5。10 21 000(3) CH 3COOHCH 3COO H c(初始)/molL 1 0.1 0 0c(电离)/molL 1 c(H ) c(H ) c(H )c(平衡)/molL 1 0.1 c(H ) c(H ) c(H )则 K 1.810 5 ,c2(H )0.1 c(H )解得 c(H )1.310 3 molL1 ,所以 pHlg c(H )lg (1.310 3 )2.9。(4) NH 3H2O OH NH 4c(初始)/molL 1 0.1 0 0c(电离)/molL 1 0.11% 0.11% 0.11%则 c(OH )0.11% molL 1 10 3 molL1 ,c(H )10 11 molL1 ,所以 pH11。(5)c(H )0.06 molL 12 0.1 molL 120.01 molL 1 ,所以 pH2。答案: (1)2.3 (2)5 (3)2.9 (4)11 (5)27