2024版化学新教材鲁科版（闽粤皖京豫）教师用书配套课件第8章物质在水溶液中的行为第8章第45讲　水的电离和溶液的酸碱性

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2024-11-17 1 0 3.85MB 15 页 5.9玖币

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第45 讲　水的电离和溶液的酸碱性

[复习目标]　1.了解水的电离、离子积常数(Kw)。2.了解溶液 pH 的含义及其测定方法，能进

行pH 的简单计算。

考点一　水的电离与水的离子积常数

1．水的电离和水的离子积常数

2．填写外界条件对水的电离平衡的具体影响

改变条件平衡移动方向 Kw水的电离程度 c(OH－)c(H＋)

HCl 逆不变减小减小增大

NaOH 逆不变减小增大减小

Na2CO3正不变增大增大减小

NaHSO4逆不变减小减小增大

加热正增大增大增大增大

3.计算或

(1)室温下，0.01 mol·L－1的盐酸中，＝____________________________________。

(2)室温下，pH＝4的亚硫酸溶液中，＝___________________________________。

(3)室温下，pH＝10 的KOH 溶液中，＝_________________________________。

(4)室温下，pH＝4的NH4Cl 溶液中，＝__________________________________。

(5)室温下，pH＝10 的CH3COONa 溶液中，＝___________________________。

答案　(1)1×10－12 mol·L－1

(2)1×10－10 mol·L－1

(3)1×10－10 mol·L－1

(4)1×10－4 mol·L－1

(5)1×10－4 mol·L－1

溶液中或 cH2O(OH－)的计算及应用(以室温为例)

(1)酸、碱抑制水的电离，酸溶液中求 c(OH－)，即＝＝c(OH－)，碱溶

液中求 c(H＋)，即＝＝c(H＋)。

(2)水解的盐促进水的电离，故等于显性离子的浓度。

(3)酸式盐溶液

酸式酸根以电离为主：＝＝c(OH－)。

酸式酸根以水解为主：＝＝c(OH－)。

1．任何水溶液中均存在 H＋和OH－，且水电离出的 c(H＋)和c(OH－)相等(　　)

2.将水加热，Kw和c(H＋)均增大(　　)

3．NaCl 溶液和 CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同(　　)

4．温度一定时，在纯水中通入少量 SO2，水的电离平衡不移动，Kw不变(　　)

答案　1.√　2.√　3.×　4.×

1．某温度下，向 c(H＋)＝1.0×10－6 mol·L－1的蒸馏水中加入 NaHSO4晶体，保持温度不变，

测得溶液的 c(H＋)＝1.0×10－2 mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是(　　)

A．该温度高于 25 ℃

B．由水电离出来的 H＋的浓度为 1.0×10－10 mol·L－1

C．加入 NaHSO4晶体抑制水的电离

D．取该溶液加水稀释 100 倍，溶液中的 c(OH－)减小

答案　D

解析　该温度下蒸馏水中的 c(H＋)大于 25 ℃时纯水中的 c(H＋)，水的电离为吸热过程，A项

正确；此温度下 Kw＝1.0×10－12 mol2·L－2，故该 NaHSO4溶液中 c(OH－)＝ mol·L－1＝1.0×10－

10 mol·L－1，由水电离出的 c(H＋)与溶液中的 c(OH－)相等，B项正确；NaHSO4电离出的 H＋

抑制了水的电离，C项正确；加水稀释时，溶液中 c(H＋)减小，而 Kw不变，故 c(OH－)增大，

D项错误。

2．常温时，纯水中由水电离出的 c(H＋)＝a mol·L－1，pH＝1的盐酸中由水电离出的 c(H＋)

＝b mol·L－1，0.1 mol·L－1的盐酸与 0.1 mol·L－1的氨水等体积混合后，由水电离出的 c(H＋)＝

c mol·L－1，则 a、b、c的关系正确的是(　　)

A．a>b＝c B．c>a>b

C．c>b>a D．b>c>a

答案　B

解析　盐酸抑制水的电离，所以 b<a；0.1 mol·L－1的盐酸与 0.1 mol·L－1的氨水等体积混合后，

生成氯化铵溶液，铵根离子水解促进水的电离，则 c>a，故 B正确。

3.(2022·厦门模拟)25 ℃时，水溶液中 c(H＋)与c(OH－)的变化关系如图所示，下列判断错误的

是(　　)

A．ac 曲线上的任意一点都有 c(H＋)·c(OH－)＝10－14 mol2·L－2

B．bd 线段上任意一点对应的溶液都呈中性

C．d点对应溶液的温度高于 25 ℃，pH＜7

D．c点溶液不可能是盐溶液

答案　D

解析　ac 曲线上的任意一点，由于温度相同，所以水的离子积常数相同，根据 b点可知，

c(H＋)·c(OH－)＝10－14 mol2·L－2，A项正确；bd 线段上任意一点都满足 c(H＋)＝c(OH－)，溶液

一定呈中性，B项正确；d点时，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1＞1×10－7 mol·L－1，溶

液的 pH＝6，水的电离为吸热过程，所以 d点温度高于 25 ℃，C项正确；在 c点c(H＋)＝

1×10－8 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1，溶液显碱性，而醋酸钠溶液显碱性，所以 c

点可能为醋酸钠溶液，D项错误。

4．水的电离平衡曲线如图所示，回答下列问题。

(1)图中 A、B、C、D、E五点 Kw间的关系：____________________。

(2)在水中加少量酸，可实现 A点向____________点移动。

(3)ABE 形成的区域中的点都呈现__________性。

(4)若在 B点温度下，pH＝2的硫酸溶液中，cH2O(H＋)＝________ mol·L－1。

答案　(1)B＞C＞A＝D＝E　(2)D　(3)碱　(4)1×10－10

正确理解水的电离平衡曲线

(1)曲线上的任意点的 Kw都相同，即 c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。

(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的 Kw不同，温度不同。

(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间

的转化一定改变温度。

考点二　溶液的酸碱性与 pH

1．溶液的酸碱性　pH 概念

(1)pH 计算公式：pH＝－ lg c (H ＋

) 。

(2)溶液呈酸碱性的本质：溶液的酸碱性取决于 c(H＋)和c(OH－)的相对大小

溶液的酸碱性 c(H＋)与c(OH－)比较常温下溶液 pH

酸性溶液 c(H＋)＞c(OH－)＜7

中性溶液 c(H＋)＝c(OH－)＝7

碱性溶液 c(H＋)＜c(OH－)＞7

2.pH 的测定

(1)酸碱指示剂法

该法只能测其 pH 的大致范围，常见指示剂变色范围如下表：

指示剂变色范围的 pH

石蕊＜5.0 红色 5.0～8.0 紫色 >8.0 蓝色

甲基橙＜3.1 红色 3.1～4.4 橙色 >4.4 黄色

酚酞＜8.2 无色 8.2～10.0 浅红色 >10.0 红色

(2)pH 试纸法

用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，

变色后与标准比色卡对照。

(3)pH 计测定

1．任何温度下，利用 H＋和OH－浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性(　　)

2．pH＜7的溶液一定显酸性(　　)

3．c(H＋)＝的溶液一定显中性(　　)

4．常温下能使甲基橙显黄色的溶液一定显碱性(　　)

5．用 pH 试纸测得某氯水的 pH 为5(　　)

6．用湿润的 pH 试纸测定盐酸和醋酸溶液的 pH，醋酸溶液的误差更大(　　)

答案　1.√　2.×　3.√　4.×　5.×　6.×

一、酸碱溶液混合后酸碱性的判断

1．常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。

(1)相同浓度的 HCl 和NaOH 溶液等体积混合(　　)

(2)相同浓度的 CH3COOH 和NaOH 溶液等体积混合(　　)

(3)相同浓度的 NH3·H2O和HCl 溶液等体积混合(　　)

(4)pH＝2的H2SO4和pH＝12 的NaOH 溶液等体积混合(　　)

(5)pH＝3的HCl 和pH＝10 的NaOH 溶液等体积混合(　　)

(6)pH＝3的HCl 和pH＝12 的NaOH 溶液等体积混合(　　)

(7)pH＝2的CH3COOH 和pH＝12 的NaOH 溶液等体积混合(　　)

(8)pH＝2的H2SO4和pH＝12 的NH3·H2O等体积混合(　　)

答案　(1)中性　(2)碱性　(3)酸性　(4)中性　(5)酸性　(6)碱性　(7)酸性　(8)碱性

酸碱溶液混合后酸碱性的判断规律

(1)等浓度等体积的一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性，同强显中性”。

(2)室温下 c酸(H＋)＝c碱(OH－)，即 pH 之和等于 14 时，一强一弱等体积混合——“谁弱谁过

量，谁弱显谁性”。

(3)已知强酸和强碱的 pH，等体积混合(25 ℃时)：

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