《高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第二节 水的电离和溶液的酸碱性第1课时水的电离、溶液的酸碱性与pH学案 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第二节 水的电离和溶液的酸碱性第1课时水的电离、溶液的酸碱性与pH学案 新人教版选修4（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1课时水的电离、溶液的酸碱性与pH目标导航1.了解水的电离平衡及影响因素。2.了解水的离子积并能进行简单计算。3.了解溶液的酸碱性与pH的关系。一、水的电离1水的电离水是一种极弱的电解质，电离方程式为H2OH2OH3OOH，简写为H2OHOH，水的电离常数K电离。2水的离子积常数(1)Kw的推导水的电离平衡常数K电离，则c(H)c(OH)K电离c(H2O)。从实验可知，在室温时55.6 mol纯水中只有1107 mol H2O电离，电离前后H2O的物质的量几乎不变，因此c(H2O)可视为常数，K电离也为一常数，所以K电离c(H2O)必然也为常数，用Kw表示，因此有c(H)c(OH)Kw。(2
2、)Kw的影响因素水的离子积Kw，只受温度的影响，温度升高，Kw增大。(3)Kw的适用范围Kw不仅适用于纯水，还可适用于稀的电解质水溶液。3外界条件对水的电离平衡的影响c(H)/molL1c(OH)/molL1水的电离程度平衡移动Kw纯水1.01071.01071.01014升温1.01071.0107增大向右增大加酸1.01071.0107减小向左不变加碱1.01071.0107减小向左不变加活泼金属1.01071.0107增大向右不变【合作探究】1在pH2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H)与c(OH)之间的关系是什么？答案外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候由水电离出的c(H)和c
3、(OH)总是相等的。2常温下，0.01 molL1的HCl溶液中，c(H)水_；0.01 molL1的NaOH溶液中，c(OH)水_。答案1.01012 molL11.01012 molL13在100 ，纯水中c(H)1.0106 molL1，此时Kw_，在该温度下，0.1 molL1 NaOH溶液中，c(OH)水_。答案1.010121.01011 molL1二、溶液的酸碱性和pH1溶液的酸碱性(1)常温下溶液的酸碱性与pH的关系pH7，溶液呈酸性；pH7，溶液呈中性；pH7，溶液呈碱性。(2)溶液的酸碱性与c(H)、c(OH)的关系溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。c
4、(H)c(OH)溶液呈酸性；c(H)c(OH)溶液呈中性；c(H)c(OH)溶液呈碱性。2pH(1)表达式：pHlg_c(H)。(2)意义：pH越大，溶液碱性越强；pH越小，溶液酸性越强。(3)适用范围：11014 molL1c(H)1 molL1的溶液。3溶液酸、碱性的测定方法(1)指示剂法该法只能测其pH的大致范围，常见指示剂变色范围为指示剂变色范围石蕊pH5红色58紫色8蓝色酚酞pH8.2无色8.210浅红色10红色甲基橙pH3.1红色3.14.4橙色4.4黄色(2)pH试纸法把小片试纸放在表面皿或玻璃片上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比，
5、即可确定溶液的pH。(3)pH计测量法【合作探究】1判断溶液酸、碱性的标准是什么？pH7的溶液是否一定为中性溶液？答案判断溶液酸、碱性的标准是比较c(H)、c(OH)的相对大小，pH7的溶液不一定为中性溶液，只有在常温下pH7的溶液才为中性溶液，因为Kw只与温度有关，如在100 时，Kw1.01012，pH6为中性，pH7应为碱性。2使用pH试纸应注意什么？答案测定溶液的pH时，pH试纸不能润湿，否则，非中性溶液的pH测定值将比实际pH大或小，用广范pH试纸测溶液的pH时，只能读整数。一、影响水电离平衡的因素【例1】25 时，水的电离达到平衡：H2OHOHH0，下列叙述正确的是()A向水中加入
6、稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，Kw不变C向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低D将水加热，Kw增大，pH不变答案B解析A项，向水中加入稀氨水，c(OH)增大；B项，向水中加入NaHSO4，c(H)增大，由于温度不变，Kw应不变；C项，c(H)应增大；D项，加热，Kw增大，pH减小。【规律总结】水的电离影响因素分析(1)水的电离是吸热过程，温度升高促进水的电离，c(H)、c(OH)都增大，水仍呈中性。(2)外加酸或碱，水中c(H)或c(OH)增大，抑制水的电离，水的电离程度减小，Kw不变。(3)活泼金属与水电离产生的H直接发生置
7、换反应产生氢气，使水的电离平衡向右移动。变式训练1能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H)c(OH)的操作是()A向水中投入一小块金属钠 B将水加热煮沸C向水中通入CO2气体 D向水中加食盐晶体解析A项中加入Na，Na与H2O反应生成NaOH，使c(OH)c(H)；B项中c(H)c(OH)；C项中通入CO2：CO2H2OH2CO3，故c(H)c(OH)；而D项中c(H)c(OH)，故选C项。答案C【例2】在相同温度下，0.01 molL1的NaOH溶液和0.01 molL1的盐酸相比，下列说法正确的是()A由水电离出的c(H)相等B由水电离出的c(H)都是1.01012 molL1C由水电离出
8、的c(OH)都是0.01 molL1D两者都促进了水的电离答案A解析二者均抑制水的电离，且抑制程度相同。由于温度不确定，故不能确定Kw的值。【归纳总结】理清溶液中H或OH的来源1常温下，中性溶液c(OH)c(H)107 molL12溶质为酸的溶液(1)来源OH全部来自水的电离，水电离产生的c(H)c(OH)。(2)实例如计算pH2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)molL11012 molL1，即由水电离出的c(H)c(OH)1012 molL1。3溶质为碱的溶液(1)来源H全部来自水的电离，水电离产生的c(OH)c(H)。(2)实例如计算pH12
9、的NaOH溶液中由水电离出的c(OH)，方法是知道溶液中的c(H)1012 molL1，即由水电离出的c(OH)c(H)1012 molL1。变式训练2室温下，把1 mL 0.1 molL1的H2SO4溶液加水稀释成2 L溶液，在此溶液中由水电离产生的H浓度接近于()A1104 molL1 B1108 molL1C11011 molL1 D11010 molL1答案D解析稀释后c(H)(1103 L0.1 molL12)/(2 L)1104 molL1，c(OH)11010 molL1，溶液中由水电离产生的H浓度等于c(OH)。二、溶液酸、碱性的判断【例3】下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是(
10、)ApH7的溶液是中性B中性溶液中一定有c(H)1.0107 molL1Cc(OH)c(H)的溶液呈中性D在100 时，纯水的pH7，因此显酸性解析A项中运用pH判断溶液的酸碱性时，用到了水的离子积常数，它与温度有关，但A项未给出温度，所以错误；在中性溶液中c(H)和c(OH)一定相等，但并不一定是1.0107 molL1，所以B项错，C项正确；100 的纯水中，虽然pH7，但c(H)c(OH)，还是中性，所以D错误。答案C【归纳总结】溶液酸碱性的判断(1)在25 的溶液中：pH7，溶液呈碱性，pH越大，c(OH)越大，溶液的碱性越强。(2)在任意温度下的溶液中：c(H)c(OH)，溶液呈酸性
11、；c(H)c(OH)，溶液呈中性；c(H)c(H)B滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液C溶液中c(H)106 molL1DpHc(OH)，溶液呈酸性；而pH107 molL1，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。B项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液为酸性。1下列说法正确的是()A水的电离方程式：H2O=HOHB升高温度，水的电离程度增大C在NaOH溶液中没有HD在HCl溶液中没有OH答案B解析水是极弱电解质，只有少部分电离，应用“”表示，故A错；水的电离是吸热的，所以升高温度，电离程度增大，B正确；在NaOH溶液中c(OH)c(H)，在HCl溶液中c(OH)c(H)，在酸、碱
12、溶液中都存在H和OH，所以C、D项错误。2常温下，某溶液中由水电离出来的c(H)1.01013 molL1，该溶液可能是()二氧化硫的水溶液氯化钠水溶液硝酸钠水溶液氢氧化钠水溶液A B C D答案A解析某溶液中由水电离出来的c(H)1.01013 molL1，说明溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。SO2H2OH2SO3，H2SO3HSOH，HSOSOH，溶液呈酸性；NaOH=NaOH，溶液呈碱性。3下列操作能使水的电离平衡发生移动，且c(H)c(OH)是()A向水中投入一小块金属钠 B将水加热煮沸C向水中通入CO2气体 D向水中加食盐晶体答案C解析A项中加入的钠与H2O反应生成NaOH，使c(OH)c(H)；B项中c(H)c(OH)；C项中通入CO2：CO2H2OH2CO3，故c(H)c(OH)；而D项中c(H)c(OH)，故选C项。4下列溶液一定显酸性的是()A含H的溶液Bc(OH)c(H)的溶液CpH7的溶液D能与金属Al反应放出H2的溶液答案B解析溶液中的酸碱性取决于溶液中c(H)与c(OH)的相对大小；25 时pH7的溶液才是酸性溶液；与Al反应放出H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液
