1、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,【新课导入】 水是生命之源,如果没有水,就不可能有生命。活性离子水是一种高品质的饮用水。离子水比普通水分子团直径小,渗透作用快,有利于消除体内过多的自由基,能够延缓机体衰老,且对多种疾病有预防和辅助治疗的作用。 亲爱的同学们,你们知道水中存在哪些离子吗?这些离子的物质的量浓度之间有什么规律?什么条件能影响水中离子浓度的大小呢?,【课标要求】 1.了解水的电离平衡及其影响因素。 2.了解水的离子积常数。 3.了解溶液pH的含义及其测定方法。,探究点一 水的电离,1.水的电离与水的离子积常数,知识探究 梳理知识点拨方法,增大,纯水,
2、思考1 离子积表达式KW=c(H+)c(OH-)中的 c(H+) 和c(OH-)一定是水电离出的c(H+)和 c(OH-) 吗? 提示:表达式中c(H+)和c(OH-)均表示整个溶液中的 c(H+) 和c(OH-),不一定只是水电离出的c(H+)和 c(OH-)。,2.影响水的电离平衡的因素,思考2 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,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+)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(O
3、H-)是增大、减小还是不变? 提示:甲正确,加入H2SO4,最终H2O的量增加,故H2O的电离平衡向左移动。或从Qc上分析,加入H2SO4,c(H+)增大,Qc=c(H+)c(OH-)KW,平衡左移。温度不变,KW不变。,名师点拨,1.KW应用的理解 KW表达式中,c(H+)、c(OH-)均表示整个溶液中总物质的量浓度,但是一般情况下有: (1)酸溶液中KW=c(H+)酸c(OH-)水(忽略水电离出的H+的浓度)。 (2)碱溶液中KW=c(H+)水c(OH-)碱(忽略水电离出的OH-的浓度)。 (3)水电离出的c(H+)与水电离出的c(OH-)一定相等。 (4)水电离的c(H+)或c(OH-)
4、=10-a mol/L不能确定溶液的酸碱性。,解析:水的离子积常数只与温度有关,与溶液的酸碱性无关,常温下,水的KW=110-14,故选B。,1.(2017天津武清区等五区县期中)在25 时,0.1 mol/L的硫酸溶液中,水的KW值为( ) A.大于110-14 B.等于110-14 C.小于110-14 D.无法确定,B,过关演练 巩固知识提升能力,2.(2018陕西延安联考)25 时,水的电离达到平衡:H2O H+OH-,下列叙述正确的是( ) A.将纯水加热到95 时,KW变大,pH不变,水仍呈中性 B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)增大,KW变小 C.向纯水中加入少量
5、氢氧化钠固体,c(H+)减小,KW不变 D.向纯水中加入Na,c(OH-)增大,抑制水的电离,解析:H0,反应吸热,温度升高,平衡正向移动,溶液中氢离子浓度增大,pH降低,A错误;向水中加入稀氨水,一水合氨是弱电解质,电离的氢氧根使溶液中氢氧根浓度增大,平衡逆向移动,但是溶液中的氢氧根浓度升高,KW不变,B错误;由于氢氧化钠是强电解质,加入后,溶液中的氢氧根离子浓度增大,平衡逆向移动,溶液中的氢离子浓度减小,由于温度不变,KW不变,C正确;加入Na,Na与H2O电离产生的H+反应,使c(H+)降低,促进水的电离,D错误。,C,3.25 时,在0.01 mol/L的硫酸溶液中,水电离出的H+浓度
6、是( ) A.510-13mol/L B.0.02 mol/L C.110-7mol/L D.110-12mol/L,A,探究点二 溶液的酸碱性与pH,1.pH,知识探究 梳理知识点拨方法,负对数,lgc(H+),越强,越强,2.溶液的酸碱性与pH的关系(常温下),思考1 pH=7的溶液一定呈中性吗? 提示:不一定。25 时,pH=7的溶液呈中性,温度高于 25 时,由于水的电离程度增大,KW1.010-14,此时pH=7呈碱性。判断溶液酸碱性的唯一标准是溶液中 c(H+) 和c(OH-)的相对大小,不应看pH的大小,因此只有满足c(H+)=c(OH-)的溶液才一定呈中性。,酸,中,碱,3.溶
7、液酸碱性的测定方法 (1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。常见酸碱指示剂的变色范围:,红色,蓝色,无色,红色,红色,黄色,(2)广范pH试纸法 方法:把小片试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用 蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与 对比即可确定溶液的pH。 注意:pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能会产生误差。广范pH试纸只能测出整数值。 (3)pH计测定法:通过仪器pH计精确测定溶液的pH。 思考2 小明同学测定溶液pH时先将pH试纸润湿后再进行测定。分析这样测定的pH会怎样变化? 提示:可能变大,可能变小,也可能不变。因为用水润湿以后再测定溶液的酸碱性时就相
8、当于稀释溶液,当溶液为酸性时,酸性减弱,pH变大;当溶液为碱性时,碱性减弱,pH变小;当溶液呈中性时,用水润湿,没有影响,所以pH不变。,玻璃棒,标准比色卡,名师点拨,1.溶液酸碱性的判断依据,2.溶液酸碱性判断的误区 (1)误认为含有H+的溶液就显酸性,任何水溶液中都含有H+和OH-。 (2)误认为能使酚酞变红的溶液显碱性,则不能使酚酞变红的溶液就是酸 性溶液,常温下pH8.2的溶液不能使酚酞变红,该溶液可能呈酸性、中性 或碱性。 (3)误认为只要pH7溶液就呈酸性,该判断依据的适用条件是25 。 (4)误认为酸碱恰好中和时溶液一定显中性。如强酸和弱碱恰好中和溶 液显酸性,强碱和弱酸恰好中和
9、溶液显碱性,强酸和强碱恰好中和溶液显 中性。 (5)理不清溶液中H+或OH-的来源,误认为由水电离出的 c(H+)=10-13 molL-1 的溶液一定呈碱性。如25 、0.1 molL-1 的盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离出的c(H+)都为10-13 molL-1。,过关演练 巩固知识提升能力,1.(2018辽宁葫芦岛八中期中)常温下,某溶液由水电离出的c(OH-)= 1.010-13 mol/L。对该溶液叙述正确的是( ) 溶液一定显酸性 溶液一定显碱性 溶液一定不显中性 溶液可能显酸性,也可能显碱性 A. B. C. D.,解析:由水电离出的c(H+)水=1.010-13 mol/L10-
10、7 mol/L,说明溶液中的溶质抑制了水的电离,酸、碱溶液抑制水的电离,所以溶液一定不是中性,可能显酸性,也可能显碱性,故正确。,C,解析:在常温下,KW=c(H+)c(OH-)=110-14且KW只与温度有关,而与溶液酸碱性无关,A正确;温度不确定,c(H+)=110-7mol/L的溶液不一定为中性溶液,B错误;0.2 mol/L溶液CH3COOH的电离程度比0.1 mol/L溶液CH3COOH的电离程度小,所以应小于其2倍,C错误;pH一般表示 c(H+) 或c(OH-)小于1 mol/L的溶液的酸碱度,当c(H+)或c(OH-)大于1 mol/L时,则直接用 c(H+)或c(OH-)来表
11、示,D错误。,2.下列叙述正确的是( ) A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)c(OH-)= 110-14 B.c(H+)等于110-7mol/L的溶液一定是中性溶液 C.0.2 mol/L CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol/L CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍 D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸碱性的强弱,A,3.已知温度T时水的离子积常数为KW,该温度下,将浓度为 a molL-1的一 元酸HA与b molL-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据 是( ) A.a=b B.混合溶液的pH=7,C,1.在相同温度下,0
12、.01 mol/L NaOH溶液和0.01 mol/L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1.010-12 mol/L C.由水电离出的c(OH-)都是0.01 mol/L D.两者都促进了水的电离,A,课堂检测 即学即测查漏补缺,2.(2018辽宁葫芦岛八中期中)下列溶液一定呈中性的是( ) A.pH=7的溶液 B.由强酸、强碱等物质的量反应制得的溶液 C.c(H+)=c(OH-)的溶液 D.非电解质溶于水得到的溶液,C,解析:在常温下,pH=7的溶液呈中性,而在其他温度时则不一定,A错误;由1 mol硫酸和1 mol氢氧化钠等物
13、质的量反应,硫酸过量,制得的溶液呈酸性,B错误;c(H+)和 c(OH-)的相对大小是判断溶液的酸碱性的依据,故c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性,C正确;SO3是非电解质,但它溶于水后会生成硫酸,溶液呈酸性,D错误。,解析:由KW导出过程可知,KW和K电离是有直接关系的两个量KW=K电离c(H2O)。,3.如果25 时,KW=1.010-14,某温度下KW=1.010-12。这说明( ) A.某温度下的电离常数较大 B.前者的c(H+)较后者大 C.水的电离过程是一个放热过程 D.KW和K电离无直接关系,A,4.25 时,下列四种溶液中,由水电离生成的氢离子浓度之比是( ) 1 mol
14、L-1的盐酸 0.1 molL-1的盐酸 0.01 molL-1的NaOH溶液 1 molL-1的NaOH 溶液 A.1101001 B.110-110-1210-14 C.14131214 D.141321,解析:25 时,KW=110-14。酸溶液中由水电离出的c(H+)等于该溶液中由水电离出的c(OH-),所以c(H+)=1 molL-1,由水电离出的c(H+)与溶液中c(OH-)相等,等于10-14 molL-1;c(H+)=0.1 molL-1,则由水电离出的c(H+)=10-13 molL-1。碱溶液中由水电离出的c(H+)等于该溶液中的c(H+),所以c(OH-)=0.01 mo
15、lL-1,由水电离出的c(H+)=10-12 molL-1,由水电离出的c(H+)=10-14 molL-1。即四种溶液中由水电离出的c(H+)之比为10-1410-1310-1210-14=1101001。,A,5.有一学生在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。 (1)该学生的操作 (填“正确”或“错误”),其理由是 .; (2)该操作是否一定有误差? ;,解析:(1)用pH试纸测量溶液时,pH试纸不能润湿,否则相当于将原溶液稀释。(2)若溶液呈酸性或碱性,稀释必然会造成测量数据错误,若溶液呈中性,则对结果无影响。 答案:(1)错误
16、 该学生测得的pH是稀释后溶液的pH (2)该学生操作错误,但不一定产生误差。因为原溶液不是中性时,稀释后溶液pH发生了变化;若是中性溶液,稀释不会产生误差,(3)若用此方法分别测定c(OH-)相等的氢氧化钠溶液和氨水的pH,误差较大的是,原因是 ; (4)只从下列试剂中选择实验所需的试剂,你能否区分 0.1 molL-1硫酸溶液和0.01 molL-1硫酸溶液? ,简述操作过程: 。 试剂:A.紫色石蕊试液 B.酚酞试液 C.甲基橙溶液 D.蒸馏水 E.氯化钡溶液 F.pH试纸,解析:(3)NH3H2O是弱电解质,加水稀释时,促进它的电离,故对OH-浓度相等的氢氧化钠溶液和氨水来说,加水稀释相同倍数,氨水的pH减小程度小些,误差小些。(4)分别测定这两种硫酸溶液的pH,pH较小的是浓度较大的硫酸溶液,pH较大的是浓度较小的硫酸溶液。 答案:(3)氢氧化钠溶液 稀释过程中,NH3H2O继续电离出OH-,减弱了因稀释OH-浓度的减小程度,所以测得氢氧化钠溶液误差较大 (4)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,其显示的颜色与标准比色卡对照,pH较大的是0.01 molL-1硫酸溶液,谢谢观赏！,
