學而優(yōu)·教有方PAGEPAGE7第1課時水的電離和溶液的酸堿性[目標要求]1.理解水的離子積常數(shù)，理解酸、堿對水的電離平衡的影響。2.了解pH的概念，理解溶液的c(H＋)、pH與溶液酸堿性的關(guān)系。[課堂內(nèi)容]一、水的電離1．水的電離實驗證明，水是一種極弱的，能發(fā)生的電離，在一定條件下可以達到，其電離方程式為H2O＋H2OH3O＋＋OH－，簡寫成H2OH＋＋OH－。其濃度平衡常數(shù)表達式為。25℃時，純水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1。2．水的離子積(1)定義：，記作：KW＝c(H＋)·c(OH－)。(2)影響因素：，溫度升高，KW。(3)25℃時，KW＝。注意：①KW不僅適用于純水，也適用于酸性或堿性的稀溶液；②KW只受溫度的影響，與溶液的酸堿性無關(guān)；③酸溶液中可以忽略由水電離出來的c(H＋)，堿溶液中可以忽略由水電離出來的c(OH－)。二、溶液的酸堿性與pH1．pH＝，反過來c(H＋)＝。2．溶液中c(H＋)與c(OH－)的大小關(guān)系及溶液的pH：注意：①溶液的酸性越強，pH越；溶液的堿性越強，pH越。②pH一般適用于表示c(H＋)或c(OH－)小于等于1mol·L－1的溶液。[課堂練習]知識點一水的電離1．在某溫度時，測得純水中的c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1，則c(OH－)為()A．2.0×10－7mol·L－1B．0.1×10－7mol·L－1C．1.0×10－14/2.0×10－7mol·L－1D．無法確定2．室溫下，把1mL0.1mol·L－1的H2SO4加水稀釋成2L溶液，在此溶液中由水電離產(chǎn)生的H＋，其濃度接近于()A．1×10－4mol·L－1B．1×10－8mol·L－1C．1×10－11mol·L－1D．1×10－10mol·L－13．能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的措施是()A．向純水中投入一小塊金屬鈉B．將水加熱煮沸C．向水中通入SO2D．向水中加入NaCl知識點二水的離子積常數(shù)4．下列關(guān)于水的離子積常數(shù)的敘述中，正確的是()A．因為水的離子積常數(shù)的表達式是KW＝c(H＋)c(OH－)，所以KW隨溶液中c(H＋)和c(OH－)的變化而變化B．水的離子積常數(shù)KW與水的電離平衡常數(shù)K是同一物理量C．水的離子積常數(shù)僅僅是溫度的函數(shù)，隨溫度的變化而變化D．水的離子積常數(shù)KW與水的電離平衡常數(shù)K是兩個沒有任何關(guān)系的物理量5．25℃時，水的電離達到平衡：H2OH＋＋OH－ΔH>0，下列敘述正確的是()A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移動，c(OH－)降低B．向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H＋)增大，KW不變C．向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移動，c(H＋)降低D．將水加熱，KW增大，pH不變知識點三溶液的酸堿性6．下列說法正確的是()A．pH<7的溶液一定是酸溶液B．同溫下，pH＝5的溶液和pH＝3的溶液相比，前者c(OH－)是后者的100倍C．室溫下，每1×107個水分子中只有一個水分子發(fā)生電離D．在1mol·L－1的氨水中，改變外界條件使c(NHeq\o\al(＋,4))增大，則溶液的pH一定增大7．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后，兩溶液中產(chǎn)生的氫氣一樣多8．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[課后作業(yè)]練基礎(chǔ)落實1．下列粒子能影響水的電離平衡，且能使水的電離平衡向右移動的是()A．CH3COOHB．[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)H]－C．NHeq\o\al(＋,4)D.2．關(guān)于水的離子積常數(shù)，下列說法不正確的是()A．100℃水中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14B．純水中，25℃時，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14C．25℃時，任何以水為溶劑的稀溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14D．KW值隨溫度升高而增大3．常溫下，某溶液中由水電離的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1，該溶液可能是()①二氧化硫水溶液②氯化銨水溶液③硝酸鈉水溶液④氫氧化鈉水溶液A．①④B．①②C．②③D．③④4．在相同溫度下，0.01mol·L－1NaOH溶液和0.01mol·L－1的鹽酸相比，下列說法正確的是()A．由水電離出的c(H＋)相等B．由水電離出的c(H＋)都是1.0×10－12mol·L－1C．由水電離出的c(OH－)都是0.01mol·L－1D．兩者都促進了水的電離練方法技巧5．已知液氨的性質(zhì)與水相似，25℃時，NH3＋NH3NHeq\o\al(＋,4)＋NHeq\o\al(－,2)，NHeq\o\al(＋,4)的平衡濃度為1×10－15mol·L－1，則下列說法中正確的是()A．在液氨中加入NaNH2可使液氨的離子積變大B．在液氨中加入NH4Cl可使液氨的離子積減小C．在此溫度下液氨的離子積為1×10－17D．在液氨中放入金屬鈉，可生成NaNH26．t℃時，水的離子積為KW，該溫度下將amol·L－1的一元酸HA與bmol·L－1的一元堿BOH等體積混合，要使混合液呈中性，必要的條件是()A．混合液中c(H＋)＝eq\r(KW)B．混合液的pH＝7C．a(chǎn)＝bD．混合液中c(B＋)＝c(A－)＋c(OH－)7．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．反應開始時二者生成H2的速率相等練綜合拓展8．乙醇、液氨、水都可以發(fā)生自偶電離，如H2O＋H2OH3O＋＋OH－，NH3＋NH3NHeq\o\al(＋,4)＋NHeq\o\al(－,2)，則下列敘述正確的是()A．乙醇的自偶電離方程式為2CH3CH2OHCH3CH2OHeq\o\al(＋,2)＋CH3CH2O－B．乙醇的電離方程式為CH3CH2OH=CH3CH2O－＋H＋C．若液氨的離子積常數(shù)為1.0×10－28，則液氨濃度為1.0×10－14mol·L－1D．若可用與pH相當?shù)亩x來規(guī)定pOH、pNH2等，則乙醇中與pH相當?shù)臑閘gc(CH3CH2OHeq\o\al(＋,2))9．有一學生甲在實驗室測某溶液的pH，實驗時，他先用蒸餾水潤濕pH試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進行檢測。學生乙對學生甲的操作的評價為：操作錯誤，測定結(jié)果一定有誤差。學生丙對學生甲的操作的評價為：操作錯誤，但測定結(jié)果不一定有誤差。(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同學的觀點，原因是____________________。(2)若用此法分別測定c(H＋)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH，誤差較大的是_______，原因是_______________。(3)只從下列試劑中選擇實驗所需的物品，你________(填“能”或“不能”)區(qū)分0.1mol·L－1的硫酸和0.01mol·L－1的硫酸。若能，簡述操作過程。________________________________________________________________________紫色石蕊試液②酚酞試液③甲基橙試液④蒸餾水⑤BaCl2溶液⑥pH試紙

答案[課堂內(nèi)容]一、1．電解質(zhì)，微弱電離平衡2．(1)水中c(H＋)·c(OH－)乘積為一常數(shù)(2)溫度增大。(3)c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。二、1．－lgc(H＋)10－pH。①??；大。[課堂練習]1．答案A解析根據(jù)水的電離方程式H2OH＋＋OH－可知，無論在何種條件下的純水中，水電離出的c(H＋)＝c(OH－)。而該溫度下的純水中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1>1.0×10－7mol·L－1，則所處溫度高于25℃，但水電離的c(H＋)＝c(OH－)＝2.0×10－7mol·L－1，故答案為A。2．答案D解析溫度不變時，水溶液中氫離子的濃度和氫氧根離子的濃度乘積是一個常數(shù)。在酸溶液中氫氧根離子完全由水電離產(chǎn)生，而氫離子則由酸和水共同電離產(chǎn)生。當酸的濃度不是極小的情況下，由酸電離產(chǎn)生的氫離子總是遠大于由水電離產(chǎn)生的(常常忽略水電離的部分)，而水電離產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子始終一樣多。所以，酸溶液中的水電離的氫離子的求算通常采用求算氫氧根離子的方法。稀釋后c(H＋)＝(1×10－3L×0.1mol·L－1)/2L＝1×10－4mol·L－1c(OH－)＝1×10－14/1×10－4＝1×10－10mol·L－13．答案C解析A項，水與Na反應，使溶液中的c(H＋)<c(OH－)；B項，水加熱煮沸，促進水的電離，但溶液中的c(H＋)＝c(OH－)；C項，向水中通入SO2，SO2與水反應生成H2SO3，H2SO3電離出H＋而抑制水的電離，使溶液中c(H＋)>c(OH－)；D項對水的電離平衡沒影響。4．答案C解析水的離子積常數(shù)KW＝K·c(H2O)，一定溫度下K和c(H2O)都是不變的常數(shù)，所以KW僅僅是溫度的函數(shù)，水的離子積常數(shù)的表達式是KW＝c(H＋)·c(OH－)，但是只要溫度一定，KW就是不變的常數(shù)，溶液中c(H＋)變大，c(OH－)則變小，反之亦然。5．答案B解析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＋＋SOeq\o\al(2－,4)，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。6．答案B解析A．溶液顯酸堿性的本質(zhì)為c(H＋)與c(OH－)的相對大小，當c(H＋)>c(OH－)時溶液才呈酸性。例如：在100℃時，KW＝1×10－12，此時pH＝6時為中性，小于7，由于c(H＋)＝c(OH－)仍呈中性，所以不能用pH＝7作為判斷溶液酸堿性的標準，當然室溫下可以；B.pH＝5，c(OH－)＝1×10－9mol·L－1，pH＝3，c(OH－)＝1×10－11mol·L－1，前者c(OH－)是后者的100倍，故B正確；C.室溫時，每升水有1×10－7mol水分子發(fā)生電離，即eq\f(1000g,18g·mol－1)＝55.6mol水分子中只有1×10－7mol水分子電離，1×107個水分子中只有eq\f(1,55.6)個水分子電離，故C錯；D.氨水中存在NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－平衡，當加NH4Cl晶體時，c(NHeq\o\al(＋,4))增大，平衡向左移動，c(OH－)減小，pH減小，故D錯。7．答案A解析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pH均減小。8．答案B解析判斷溶液酸堿性的關(guān)鍵看c(H＋)和c(OH－)的相對大小，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。[課后作業(yè)]練基礎(chǔ)落實1．答案C解析A項，CH3COOH電離出H＋，使水的電離平衡左移；B項，OH－能使水的電離平衡左移；C項，NHeq\o\al(＋,4)會水解，使水的電離平衡右移；D項，Cl－不影響水的電離平衡。2．答案A解析KW只與溫度有關(guān)，升高溫度，KW增大，25℃時，純水和任何物質(zhì)的水溶液中KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。3．答案A解析由水電離的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1<1×10－7mol·L－1，即該溶液中的溶質(zhì)抑制了水的電離，因此要么加堿抑制，要么加酸抑制，故①④正確。4．答案A解析若該溫度下水的離子積常數(shù)為KW(這里沒有說是25℃)，則在0.01mol·L－1的NaOH溶液中，由水電離的c(H＋)＝eq\f(KW,cOH－)＝eq\f(KW,0.01)mol·L－1。在0.01mol·L－1的HCl溶液中，由水電離出的c(H＋)＝c(OH－)水電離＝eq\f(KW,0.01)mol·L－1。練方法技巧5．答案D解析本題考查對水的離子積的理解與遷移能力。由水的離子積可知，其大小只與溫度有關(guān)。由鈉與水反應可推知，2Na＋2NH3=2NaNH2＋H2↑，K＝c(NHeq\o\al(－,2))·c(NHeq\o\al(＋,4))＝1×10－30。本題是一道信息題，關(guān)鍵是看懂信息。6．答案A解析要保證溶液呈中性，只要保證c(H＋)＝c(OH－)即可，因為KW＝c(H＋)·c(OH－)＝c2(H＋)，則c(H＋)＝eq\r(KW)，A正確；據(jù)pH與7的關(guān)系判斷溶液的酸堿性，其條件是25℃，B錯誤；a＝b時，HA與BOH恰好完全反應，但溶液不一定呈中性，C錯誤；D項一定不正確，因電荷守恒等式為c(H＋)＋c(B＋)＝c(A－)＋c(OH－)。7．答案D