《水的电离和溶液的酸碱性》课时辅导

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约4610字。
  第二节 水的电离和溶液的酸碱性
  第1课时 水的电离和溶液的酸碱性
  [目标要求] 1.理解水的离子积常数,理解酸、碱对水的电离平衡的影响。2.了解pH的概念,理解溶液的c(H+)、pH与溶液酸碱性的关系。
  一、水的电离
  1.水的电离
  实验证明,水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离,在一定条件下可以达到电离平衡,其电离方程式为H2O+H2O H3O++OH-,简写成H2O H++OH-。其浓度平衡常数表达式为K=cH+•cOH-cH2O。
  25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol•L-1。
  2.水的离子积
  (1)定义:水中c(H+)•c(OH-)乘积为一常数,记作:KW=c(H+)•c(OH-)。
  (2)影响因素:温度,温度升高,KW增大。
  (3)25℃时,KW=c(H+)•c(OH-)=1×10-14。
  注意:①KW不仅适用于纯水,也适用于酸性或碱性的稀溶液;
  ②KW只受温度的影响,与溶液的酸碱性无关;
  ③酸溶液中可以忽略由水电离出来的c(H+),碱溶液中可以忽略由水电离出来的c(OH-)。
  二、溶液的酸碱性与pH
  1.pH=-lgc(H+),反过来c(H+)=10-pH。
  2.溶液中c(H+)与c(OH-)的大小关系及溶液的pH:
  注意:①溶液的酸性越强,pH越小;溶液的碱性越强,pH越大。
  ②pH一般适用于表示c(H+)或c(OH-)小于等于1 mol•L-1的溶液。
  知识点一 水的电离
  1.在某温度时,测得纯水中的c(H+)=2.0×10-7 mol•L-1,则c(OH-)为(  )
  A.2.0×10-7 mol•L-1                   B.0.1×10-7 mol•L-1
  C.1.0×10-14/2.0×10-7 mol•L-1          D.无法确定
  答案 A
  解析 根据水的电离方程式H2O H++OH-可知,无论在何种条件下的纯水中,水电离出的c(H+)=c(OH-)。而该温度下的纯水中c(H+)=2.0×10-7 mol•L-1>1.0×10-7 mol•L-1,则所处温度高于25℃,但水电离的c(H+)=c(OH-)=2.0×10-7 mol•L-1,故答案为A。
  2.室温下,把1 mL 0.1 mol•L-1的H2SO4加水稀释成2 L溶液,在此溶液中由水电离产生的H+,其浓度接近于(  )
  A.1×10-4 mol•L-1                    B.1×10-8 mol•L-1
  C.1×10-11 mol•L-1                    D.1×10-10 mol•L-1
  答案 D
  解析 温度不变时,水溶液中氢离子的浓度和氢氧根离子的浓度乘积是一个常数。在酸溶液中氢氧根离子完全由水电离产生,而氢离子则由酸和水共同电离产生。当酸的浓度不是极小的情况下,由酸电离产生的氢离子总是远大于由水电离产生的(常常忽略水电离的部分),而水电离产生的氢离子和氢氧根离子始终一样多。所以,酸溶液中的水电离的氢离子的求算通常采用求算氢氧根离子的方法。
  稀释后c(H+)=(1×10-3 L×0.1 mol•L-1)/2 L
  =1×10-4 mol•L-1
  c(OH-)=1×10-14/1×10-4=1×10-10 mol•L-1
  3.能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的措施是(  )
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