当前位置：首页 > 第八章 第2讲 水的电离和溶液的pH
第2讲 水的电离和溶液的pH
[考纲要求] 1.了解水的电离、离子积常数以及影响水电离平衡的因素。2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。3.能进行pH的简单计算。4.了解测定溶液pH的方法(强酸、强碱)。
考点一 水的电离
1．水的电离
水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2O＋OH。
2．水的离子积常数 Kw＝c(H)·c(OH)。 (1)室温下：Kw＝。
(2)影响因素；只与温度有关，升高温度，Kw。
(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．外界条件对水的电离平衡的影响
体系变化 平衡移动方条件 酸 碱 可水解的盐 温度 Na2CO3 NH4Cl 升温 降温 向 逆 逆 正 正 正 逆 正 Kw 不变 不变 不变 不变 增大 减小 不变 水的电离程度 减小 减小 增大 增大 增大 减小 增大 c(OH) 减小 增大 增大 减小 增大 减小 增大 －＋
－
＋
－
－
H3O＋OH或H2O
＋－
H
＋
c(H) 增大 减小 减小 增大 增大 减小 减小 ＋其他：如加入Na 深度思考 1．在pH＝2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H)与c(OH)之间的关系是什么？
答案 外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候由水电离出的c(H)和c(OH)总
1
＋
－
＋－
是相等的。
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)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c(H)·c(OH)是增大还是减小？
答案 甲正确，温度不变，Kw是常数，加入H2SO4，c(H)增大，c(H)·c(OH)>Kw，平衡左移。
c(H)·c(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。
1．水的离子积常数Kw＝c(H)·c(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c(H)H2O＝c(OH)H2O。
2．水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H和OH共存，只是相对含量不同而已。
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
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－
＋
－
＋
＋
－
＋
－
＋
＋
－
＋
题组一 影响水电离平衡的因素及结果判断
1．25℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl ②NaOH
③H2SO4 ④(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( ) A．④>③>②>① C．④>①>②>③
B．②>③>①>④ D．③>②>①>④
H＋OH ΔH>0的平衡，下列叙述一定正确的是( )
＋
－
2．一定温度下，水存在H2O
A．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小 B．将水加热，Kw增大，pH减小
C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H)降低 D．向水中加入少量固体硫酸钠，c(H)＝107mol·L1，Kw不变
＋
－
－
＋
题组二 水电离的c(H)或c(OH)的计算
3．求算下列常温下溶液中由H2O电离的c(H)和c(OH)。 (1)pH＝2的H2SO4溶液
c(H)＝__________，c(OH)＝__________。 (2)pH＝10的NaOH溶液
c(H)＝__________，c(OH)＝__________。 (3)pH＝2的NH4Cl溶液
2
＋
－
＋
－
＋
－
＋－
c(H)＝__________。 (4)pH＝10的Na2CO3溶液 c(OH)＝__________。
4．下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H浓度之比(①∶②∶③∶④)是( ) ①pH＝0的盐酸 ②0.1mol·L③0.01mol·L
－1
－1
＋
－
＋
的盐酸
的NaOH溶液 ④pH＝11的NaOH溶液
B．0∶1∶12∶11
D．14∶13∶2∶3
理清溶液中H或OH的来源
＋
－
A．1∶10∶100∶1000 C．14∶13∶12∶11
1．常温下，中性溶液 c(OH)＝c(H)＝107mol·L1
－
＋
－
－
2．溶质为酸的溶液
(1)来源OH全部来自水的电离，水电离产生的c(H)＝c(OH)。 (2)实例
如计算pH＝2的盐酸溶液中水电离出的c(H)，方法是先求出溶液中的c(OH)＝(Kw/102)
＋
－
－
－
＋
－
mol·L1＝10
－
－12
mol·L1，即水电离出的c(H)＝c(OH)＝10
－
＋
－
－12
mol·L1。
－
3．溶质为碱的溶液
(1)来源H全部来自水的电离，水电离产生的c(OH)＝c(H)。 (2)实例
如计算pH＝12的NaOH溶液中水电离出的c(OH)，方法是知道溶液中的c(H)＝10
－1
－
＋
－12
＋
－
＋
mol·L
，即水电离出的c(OH)＝c(H)＝10
－＋－12
mol·L1。
－
4．水解呈酸性或碱性的盐溶液
(1)pH＝5的NH4Cl溶液中H全部来自水的电离，由水电离的c(H)＝105mol·L1，因为部
＋
＋
－
－
分OH与部分NH4结合，溶液中c(OH)＝109mol·L1。
－
＋
－
－
－
(2)pH＝12的Na2CO3溶液中OH全部来自水的电离，由水电离出的c(OH)＝102mol·L1。
－
－
－
－
考点二 溶液的酸碱性和pH
1．溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。 (1)酸性溶液：c(H)>c(OH)，常温下，pH<7。 (2)中性溶液：c(H)＝c(OH)，常温下，pH＝7。 (3)碱性溶液：c(H)
3
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
2．pH及其测量
(1)计算公式：pH＝－lgc(H)。 (2)测量方法
①pH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，用玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。 ②pH计测量法。
(3)溶液的酸碱性与pH的关系 常温下：
＋
深度思考
1．用“酸性”、“碱性”、“中性”或“不确定”填空。 (1)pH<7的溶液( )(2)pH＝7的溶液( )
(3)c(H)＝c(OH)的溶液( )(4)c(H)＝1×107mol·L
＋
－
＋
－
－1
的溶液( )
(5)c(H)>c(OH)的溶液( )(6)0.1mol·L(7)0.1mol·L
－1
＋－－1
的NH4Cl溶液( )
－1
的NaHCO3溶液( )(8)0.1mol·L的NaHSO3溶液( )
2．用pH试纸测溶液的pH时应注意什么问题？记录数据时又要注意什么？是否可用pH试纸测定氯水的pH?
答案 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产生误差；用pH试纸读出的pH只能是整数；不能用pH试纸测定氯水的pH，因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。
1．溶液呈现酸、碱性的实质是c(H)与c(OH)的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH
＝6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。 2．使用pH试纸测溶液pH时不能用蒸馏水润湿。
3．25℃时，pH＝12的溶液不一定为碱溶液，pH＝2的溶液也不一定为酸溶液，也可能为能
水解的盐溶液。
＋
－
题组一 走出溶液稀释时pH值判断误区
1．1mLpH＝9的NaOH溶液，加水稀释到10mL，pH＝________；加水稀释到100mL，pH________7。
2．pH＝5的H2SO4溶液，加水稀释到500倍，则稀释后c(SO2 4)与c(H)的比值为__________。
－
＋
4
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