1、【 精品教育资源文库 】 第 1 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 H 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揭示了在任何水
2、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 OH H HCl 逆 不变 减小 减小 增大 NaOH 逆 不变 减小 增大 减小 可水解 的盐 Na2CO3 正 不 变 增大 增大 减小 NH4Cl 正 不变 增大 减小 增大 【 精品教育资源文库 】 温度
3、 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 H 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 H H2O 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，两溶液中水的电离程度相同 ( ) (3)室温下
4、， 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 H 增大，平衡左移。乙同学认 为，加入 H2SO4后，水的电
5、离平衡向右移动，解释为加入 H2SO4后， 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 H OH 是增大还是减小？ 答案 甲正确，温度不变， Kw是常数，加入 H2SO4， H 增大 ， H OH Kw，平衡左移。 H 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 【 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
6、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 LK选修 4 P74“ 表 3 1 1 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 H OH 的操作是 ( ) 将水加热煮沸 向水中投入一小块金属钠 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.
7、 B. C. D. 解析 将水加热煮沸能促进水的电离，但是 H OH ； 向水中投入一小块金属钠，反应后生成 NaOH，溶液中 H OH ； 向水中通 CO2， CO2与水反应生成 H2CO3，溶液中 H 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 H 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 H OH ；向水中加入 NaHCO3固体， HCO3 水解能促进水的电离，但是 H OH ； NaHSO 4电离出的 H 抑制了水的电离，且 H OH ，所以选 D。 答案
8、 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，【 精品教育资源文库 】 Kw(35 ) 2.110 14，则下列叙述正确的是 ( ) A.H 随温度的升高而降低 B.35 时， H 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 H 较高， pH较小，但溶液中 H 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 H 及 OH 相等，利用水的离子积常数可判断 D正确。 答
9、案 D 题组二 水电离出的 H 或 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 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 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 H 与 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
10、 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 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 解析 a点对 应的 H 和 OH 相等， c点对应的 H 和 OH 也相等，溶液一定呈中性，从【 精品教育资源文库 】 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 H H2O与溶液
11、中的 OH 相等，即 b点时 H H2O 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 H 10 11 molL 1， pH 11， D正确。 答案 D 方法技巧 理清溶液中 H 或 OH 的来源 (1)常温下 ，中性溶液 OH 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 H OH 。 实例 如计算 pH 2 的盐酸溶液中由水电离出的 H ，方法是先求出溶液中的 OH (Kw/10 2) molL 1 10 12 molL 1，即由水电离出的 H OH 10 12
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 OH H 。 实例 如计算 pH 12的 NaOH 溶液中由水电离出的 OH ，方法是知道溶液中的 H 10 12 molL 1，即由水电离出的 OH 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 H 10 5 molL 1，因为部分OH 与部分 NH4 结合，溶液中 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 OH 10 2 molL 1。 考点二 溶液的酸碱性 (频
13、数： 难度： ) 【 精品教育资源文库 】 1.溶液的酸碱性 常温下，溶液的酸碱性与 H 、 OH 的关系： 溶液的酸碱性 H 与 OH 比较 H 大小 酸性溶液 H OH H 110 7molL 1 中性溶液 H OH H 110 7molL 1 碱性溶液 H OH H 110 7molL 1 2.溶液的 pH (1)表达式为 pH lgH 。 (2)使用范围： pH 的取值范围为 0 14，即只适用于 H 1 molL 1或 OH 1 molL 1的电解质溶液，当 H 或 OH 1 molL 1时，直接用 H 或 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
14、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， H nc mol L 1， pH lgH lg(nc)。 强碱溶液 (25 ) ：如 B(OH)n，设浓度为 c molL 1， H 10 14nc molL 1， pH lgH 14 lg(nc)。 (2)混合溶液 pH的计算类型 两种强酸混合：直接求出 H 混 ，再据此求 pH。 H 混 H 1V1 H 2V2V1 V2 。 两种强碱混合：先求出 OH 混 ，再据 Kw求出 H
