高中化学（人教版选修4） 第三章水溶液中的离子平衡 第二节第1课时

1、第二节约用水电离与溶液的酸盐化学基性第1课水的电离和溶液的酸盐化学基性目标要求 1.了解水的离子积常数，了解酸、碱对水电离平衡的影响。 2 .了解ph的概念，了解溶液的c(H )、ph与溶液的酸盐化学基性的关系。一、水的电离1 .水的电离实验证明，水是一种极弱的电解质，能产生微弱的电离，在一定条件下达到电离平衡，其电离方程为H2O H2O略记为H3O OH-、H2O好的。 其浓度平衡常数式是K=。25时，纯水中的c (h )=c (oh-)=110-7摩尔- 1。2 .水的离子积(1)定义：水中c(H )c(OH-)的乘积为常数，记为KW=c(H )c(OH-)。(2)

2、影响因素：温度、温度上升、KW增大。(3)25时，KW=c(H )c(OH-)=110-14。注意：KW不仅适用于纯水，也适用于酸性或碱性的稀溶液KW只受温度的影响，与溶液的酸盐化学基性无关酸溶液中可忽略远离水电的c(H )，碱溶液中可忽略远离水电的c(OH-)。二、溶液的酸盐化学基性和pH1.pH=-lgc(H )，相反，c(H )=10-pH。2 .溶液中c(H )和c(OH-)的大小关系及溶液的pH :注意：溶液的酸性越强，pH越小；溶液的碱性越强，pH越大。pH一般适用于表示c(H )或c(OH-)在1 molL-1以下的溶液。知识点一水的电离1 .如果在某温度下测量纯水中的c(H )

3、=2.010-7 molL-1，则c(OH-)为()a.2.010-7摩尔-1b.0.110-7摩尔- 1c.1.010-14/2.010-7摩尔-1d .无法确定答案a分析是基于水的电离方程式H2OH OH-在任何条件的纯水中，都可以知道水电输出的c(H )=c(OH-)。 另一方面，该温度下的纯水中的c (h )=2. 010-7 moll-11.010-7 moll-1，虽然处于高于25的温度，但水电分离的c(h )=c(oh-)=。2 .在室温下，用水将0.1moll1的h2so41ml稀释成2 L溶液，该溶液中的通过水电分离得到的h的浓度接近()a.110-4摩尔-1b.110-8摩

4、尔- 1c.110-11小型-1d.110-10小型- 1答案d在解析温度不变的情况下，水溶液中的氢络离子的浓度和氢氧化合物络离子的浓度的积是一定的。 酸溶液中的氢氧化合物络离子完全由水电分离产生，氢络离子由酸和水的共电离产生。 当酸的浓度极小时，由酸电离产生的氢络离子通常远大于由水电分离产生的(忽略水电分离的部分)，由水电分离产生的氢络离子和氢氧化合物络离子通常差不多。 因此，酸溶液中水分离的氢络离子的求出方法通常采用求出氢氧化合物络离子的方法。稀释后c (h )=(110-3 l0. 1摩尔-1)/2 l=110-4摩尔- 1c (oh-)=110-14/110-4=110-10摩尔- 1

5、3、影响水电离平衡，溶液中c(H )c(OH-)的措施为()a .在纯水中加入小的金属纳米金属钍b，将水加热煮沸c .在水中注入SO2 D，在水中加入NaCl答案c分析a项，使水和Na反应，溶液中的c(H )c(OH-)； d项不影响水的电离平衡。知识点二水的离子积常数4 .以下关于水的离子积常数的记述中，正确的是()a .水的离子积常数的式是KW=c(H )c(OH-)，因此KW根据溶液中的c(H )和c(OH-)的变化而变化b .水的离子积常数KW是与水的电离平衡常数k相同的物理量c .水的离子积常数是温度的函数，随温度的变化而变化d .水的离子积常数KW和水的电离平衡常数k是没有任何关系

6、的2个物理量答案c解析水的离子积常数KW=Kc(H2O )，在一定温度下k和c(H2O )是不变的常数，因此KW只是温度的函数，水的离子积常数的式子是KW=c(H )c(OH-)，但只要有温度5.25时水电离达到平衡： H2OH OH- H0，以下记述正确的是()a .在水中加入稀试剂氨水，平衡反向移动，c(OH-)降低b .在水中加入少量固体硫酸氢钠后，c(H )增大，KW不变c .如果对水加入少量的CH3COOH，则平衡会向相反方向移动，c(H )降低d .加热水，KW增大，pH不变化答案b分析了本问题，调查了外界条件对水的电离平衡的影响。 解答时先分析水的电离平衡的移动方向，然后再研究c

7、(H )、c(OH-)或KW的变化。 在水中加入稀试剂氨水后，c(OH-)增大，平衡向反方向移动，c(H )减少，在a项不正确的水中加入少量固体NaHSO4:NaHSO4=Na H SO，c(H )增大，但KW不变，b项正确。 在水中加入少量的CH3COOH后，使水的电离平衡向反方向移动，c(OH-)减少，c(H )增大，c项不正确。 加热水时，水的电离平衡向正方向移动，c(H )、c(OH-)都增大，KW增大，pH减少，但为中性，d项不正确。知识点3溶液的酸盐化学基性下面的说法正确的是()A.pH7的溶液一定是酸溶液b .在相同温度下，pH=5的溶液与pH=3的溶液相比，前者c(OH-)是后

8、者的100倍c .在室温下，1107个水分子中只有1个水分子电离在1 molL-1的试剂氨水中，如果改变外界条件使c(NH )增大，溶液的pH必然增大答案b解析a .溶液的酸盐化学基性的本质是c(H )和c(OH-)的相对大小，c(H )c(OH-)时溶液变成酸性。 例如，在100时KW=110-12，此时在pH=6时中性小于7，c(H )=c(OH-)保持中性，因此，为了判断溶液的酸盐化学基性，不能使用pH=7，B.pH=5，c (oh-)=110-9仅mol水分子中110-7 mol的水分子电离，1107个水分子中仅1个水分子电离，因此c在错的d .阿摩尼亚水中存在NH3H2O关于NH O

9、H-平衡，如果加入NH4Cl晶体，则c(NH )变大，平衡向左移动，c(OH-)变小，pH变小，因此d错误。7 .室温下pH值相同、体积相同的冰乙酸和盐酸两种溶液分别采取以下措施，准确地说()a .加入适量的冰乙酸纳米金属钍结晶时，两种溶液的pH均增大b .均在温度上升20后，两种溶液的pH均没有变化c .加水稀释2倍后，两种溶液的pH均减少d .加入一盏茶量的亚金属铅使其与一盏茶反应后，两溶液中产生的氢瓦斯气体同样多答案a(1)冰乙酸和盐酸的pH值相同时，冰乙酸浓度大于盐酸；(2)冰乙酸和盐酸的pH值相同时，冰乙酸浓度大于盐酸。(2)稀释时两种溶液的pH均增大，加热pH减少。8 .下列溶液必

10、定显示酸性的是()a .溶液中的c(OH-)c(H )b .滴下紫色底盘试验液后变成红色的溶液c .溶液中的c (h )=10-6摩尔- 1D.pH7的溶液答案b解析溶液的酸盐化学基性的关键是观察c(H )和c(OH-)的相对大小，如果是c(H )c(OH-)，则溶液呈现酸性。 另一方面，pH7或c(H )10-7 molL-1仅适用于常温时，如果温度不确定则无法用于判断溶液的酸盐化学基性，另一方面，如果在b项中能够使紫色的底盘试验液变红，则该溶液为酸性。练习基础实行1 .以下粒子影响水的电离平衡，水的电离平衡可以向右移动()中国国家航空公司。答案c分析a项，CH3COOH电离h，使水的电离平

11、衡向左移动。 b项，OH-水电离平衡向左偏移的c项，NH水解作用，水电离平衡向右偏移的d项，不影响Cl-水电离平衡。关于水的离子积常数，以下说法不正确的是()a .在A.100水中，c(H )c(OH-)=110-14b .纯水中、25时、c(H )c(OH-)=110-14在C.25下，以水为溶剂的稀溶液中的c(H )c(OH-)=110-14D.KW的值随着温度的升高而增大答案a分析KW只关系到温度，提高温度，KW变大，在25时，纯水和任何物质的水溶液中，KW=c(H )c(OH-)=110-14。3 .常温下，某溶液中远离水电的c(H )=110-13 molL-1，该溶液可能为()二氧

12、化硫水溶液氯化铵水溶液硝酸纳金属钍水溶液氢氧化纳金属钍水溶液A. B. C. D.答案a远离水电的c(H )=110-13 molL-1110-7 molL-1，即，该溶液中的溶质是为了抑制水的电离而加入碱来抑制，还是加入酸来抑制，因此是正确的。4 .在相同温度下，0.01 molL-1 NaOH溶液与0.01 molL-1的盐酸相比，以下说法正确a .远离水电的c(H )等于b .远离水电的c(H )均为1.010-12摩尔- 1c .远离水电的c(OH-)均为0.01 molL-1d .两者都促进了水的电离答案a若将该温度下水的离子积常数设为KW (此处不称为25)，则在0.01 molL

13、-1的NaOH溶液中，成为距离水电的c(H )=molL-1。在0.01 molL-1的HCl溶液中，从水电分离的c(H )=c(OH-)水电分离=molL-1。研究方法的技巧5 .已知液体阿摩尼亚的性质与水相似，在25下为NH3 NH3如果NH NH、NH的平衡浓度为110-15 molL-1，则以下说法正确的是()a .如果在液体阿摩尼亚中加入NaNH2，则液体阿摩尼亚的离子积变大b .在液体阿摩尼亚中加入NH4Cl后，液体阿摩尼亚的离子积减少c .液体阿摩尼亚在这种温度下的离子积是110-17d .当在液体阿摩尼亚中加入金属纳米金属钍时，生成NaNH2答案d分析本问题调查水的离子积的理解

14、和移动能力。 从水的离子积可以看出，其大小只与温度有关。 由纳金属钍和水的反应可知，2Na 2NH3=2NaNH2 H2，K=c(NH)c(NH)=110-30。 本问题是信息问题，重要的是阅读信息。6. t 中水的离子积为KW，在该温度下混合a molL-1的一元酸HA和b molL-1的一盐化学基BOH等体积，使混合液中性所需的条件为()a .混合液中的c(H )=b .混合液的pH=7C.a=bd .混合液中的c(B )=c(A-) c(OH-)答案a分析为了保证溶液为中性，只要保证c(H )=c(OH-)即可，如果KW=c(H )c(OH-)=c2(H )，则根据pH和7的关系判断溶液

15、的酸盐化学基性，其条件为25，如果是b错误，则在a=b的情况下，根据HA和bb 因为d项不一定准确，电荷保存等式是c(H ) c(B )=c(A-) c(OH-)。7 .取ph=3的两种一元酸HX和HY溶液分别为50 mL，加入一盏茶量的镁粉，在与一盏茶发生反应后，H2的体积分别为V(HX )和V(HY )，如果是V(HX )和V(HY )，则可进行如下说明A.HX可能是强酸B.HY一定是强酸C.HX的酸性比HY的酸性强d .反应开始时两者生成H2的速度相等答案d为了解决这个问题，(1)应当注意强酸完全电离，弱酸部分电离。 (2)酸性相同的溶液弱酸的浓度大，等体积时，该物质的量多。 (3)产生

16、H2的速率依赖于c(H )的大小。 本问题调查了强弱酸的判断和溶液酸性的大小的比较。 根据题目，Mg粉是一盏茶量，酸不足，应该根据酸的物质的量来补正H2的体积，从V(HX)V(HY )来看，pH相等时，HX的物质的量浓度比HY大，即HX是比HY弱的弱酸性，不能判断HY是强酸还是弱酸性的d项是反应开始时的练习综合开展8 .乙醇、液体阿摩尼亚、水可以发生自电离，如H2O H2OH3O OH-、NH3 NH3如果是NH NH，则以下记述正确的是()a .乙醇的自电离方程是2CH3CH2OHCH3CH2OH CH3CH2O-b .乙醇的电离方程式是CH3CH2OH=CH3CH2O- Hc .如果液体阿摩尼亚的离子积常数为1.010-28，则液体阿摩尼亚浓度为1.010-28摩尔- 1如果能够用相当于d.pH的定义规定pOH、pNH2等，则相当于乙醇整中的ph的是lgc(CH3CH2OH )答案a解析阿纳计程仪水的自电离知道a项正确的b项的电离方程式用c项中液体阿摩尼亚的离子积常数为1.010-28，c(NH )和c(NH )的浓