2012高考化学创新方案学习课件：第三章 第二节 第一课时 水的电离和溶液的酸碱性

(共49张PPT)
第一课时　水的电离和溶液的酸碱性
一、水的电离
1．水的电离
(1)水是一种 ，水的电离存在电离平衡．
(2)电离方程式： ，
通常简写为： .
(3)室温下，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝ .
极弱的电解质
1×10－7 mol/L
2H2O H3O＋＋OH－
H2O H＋＋OH－
2．水的离子积常数
(1)符号：Kw.
(2)表达式： ．
(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水也适用于稀的电解质溶液．
(4)影响因素：只与 有关，升高温度Kw ，降低
温度Kw ，室温(25℃)时，Kw＝ .
Kw＝c(H＋)·c(OH－)
温度
增大
减小
1.0×10－14
二、溶液的酸碱性与pH
1．溶液的酸碱性
室温下：
酸性溶液：c(H＋) c(OH－)，
c(H＋) 1.0×10－7 mol/L.
中性溶液：c(H＋) c(OH－)，c(H＋) 1.0×10－7 mol/L.
碱性溶液：c(H＋) c(OH－)，c(H＋) 1.0×10－7 mol/L.
＞
＞
＝
＝
＜
＜
2．溶液的pH
pH是c(H＋)的负对数，即pH＝ ．
如：c(H＋)＝1.0×10－7 mol/L的中性溶液，pH＝ .
c(H＋)＝1.0×10－5 mol/L的酸性溶液，pH＝ .
c(H＋)＝1.0×10－9 mol/L的碱性溶液，pH＝ .
室温下：中性溶液pH 7，酸性溶液pH 7，碱性溶液pH 7.
－lg c(H＋)
7
5
9
＝
＜
＞
3．溶液pH的测定方法
溶液的pH可以用 测量，也可用 测量 .
pH试纸
pH计
pH＝7的溶液一定呈中性吗？
提示：只有在室温时，pH＝7的溶液才显中性．
1．水是一种极弱的电解质，电离方程式H2O H＋＋
OH－，判断下列说法是否正确
(1)通电可促进水的电离 (　　)
(2)向盛有10 mL水的大试管中再加入2 mL水，水的电离程度增大 (　　)
(3)在0.1 mol/L NaOH溶液和0.1 mol/L盐酸中水的离子积都一样 (　　)
提示：(1)错误．因为通电是使水电解，电解与电离是两个不同的概念．
(2)错误．因为水的电离程度在同样温度下是一样的，与体积大小无关．
(3)正确．Kw只与温度有关，与溶液的酸、碱性无关．
2．溶液的酸性越强，pH越小 (　　)
提示：正确．因为pH＝－lg c(H＋)，c(H＋)越小，溶液的酸性越弱，pH越大；相反，pH越小，c(H＋)越大，溶液的酸性越强．
3．pH＝14的溶液，碱性最强 (　　)
提示：错误．因为pH的使用范围仅为0～14，pH＝14的溶液，c(H＋)＝10－14 mol/L，此时c(OH－)＝1 mol/L，c(OH－)>1的溶液都比pH＝14的溶液碱性强．
4．用pH试纸测溶液的pH时，一般用刚洗净的玻璃棒蘸
取待测液滴于试纸与标准比色卡对照 (　　)
提示：错误．玻璃棒必须洁净、干燥，如刚洗过不擦干就蘸取待测液，玻璃棒上有水，会使被测溶液影响结果．
一、影响水电离平衡的因素
c(H＋) /mol·L－1 c(OH－) /mol·L－1 水的电离程度 平衡移动 Kw
纯水 1.0×10－7 1.0×10－7 － － 1.0×10－14
升温 >1.0×10－7 >1.0×10－7 增大 向右 增大
加酸 >1.0×10－7 <1.0×10－7 减小 向左 不变
c(H＋) /mol·L－1 c(OH－) /mol·L－1 水的电离程度 平衡移动 Kw
加碱 <1.0×10－7 >1.0×10－7 减小 向左 不变
加活泼金属 <1.0×10－7 >1.0×10－7 增大 向右 不变
[特别关注]
酸和碱抑制H2O的电离，使H2O电离的c(H＋)水＝c(OH－)水<10－7 mol/L，所以，当信息中给出c(H＋)水＝c(OH－)水<10－7 mol/L时，则说明H2O的电离被抑制，可能是加入了酸或碱．
二、溶液的酸碱性与pH
1．不同性质溶液数据对比
溶液酸
碱性 溶液中c(H＋)与
c(OH－)的关系 室温
数值 pH Kw
中性 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 mol/L ＝7 10－14
酸性 c(H＋)＞c(OH－) c(H＋)＞10－7 mol/L ＜7 10－14
碱性 c(H＋)＜c(OH－) c(H＋)＜10－7 mol/L ＞7 10－14
[特别关注]
(1)在水溶液中由于存在水的电离，酸性溶液中也有OH－存在，碱性溶液中也有H＋存在．
(2)判断溶液酸碱性的标准是溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小．
2．溶液的酸碱性与pH大小的关系(室温)
c(H＋)/(mol·L－1) 100　 10－4　1×10－7　10－10　10－14
pH
酸碱性 酸性增强←中性→碱性增强
3．pH的应用
(1)人体健康调节：如洗发时人们用的护发素主要功能
是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度．
(2)环保治理污水：酸性废水可投加碱性物质使之中和，
碱性废水可投加酸性废水或利用烟道气中和．
(3)农业生产调节：控制作物适宜生长的土壤的pH，提
高产品的质量、产量．
[特别关注]
pH计算口诀
酸、碱混合不难算，酸按酸，碱按碱，同强混合在之间，异强混合看过量，无限稀释7为限．
考查点一　水的电离平衡及其影响因素
[例1]　将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是(　　)
A．水的离子积变大、pH变小、呈酸性
B．水的离子积不变、pH不变、呈中性
C．水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D．水的离子积变大、pH变小、呈中性
[解析]　 H2O的电离为吸热反应，将纯水加热至较高温度，电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)增大，则水的离子积Kw＝c(H＋)·c(OH－)增大，pH＝－lg c(H＋)减小，而c(H＋)＝c(OH－)，仍呈中性．
[答案]　 D
[关键一点]
c(H＋)越大，pH越小，对于纯水而言，c(H＋)增大，c(OH－)也增大，但保持相等，pH虽变小，仍为中性．
1．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)
的措施是 (　　)
A．向纯水中投入一小块金属钠
B．将水加热煮沸
C．向水中通入SO2
D．向水中加入NaCl
解析： A项，水与Na反应，使溶液中的c(H＋)＜c(OH－)；B项，水加热煮沸，促进水的电离，但水中的c(H＋)＝c(OH－)；C项，向水中通入SO2，SO2与水反应生成H2SO3.H2SO3电离出H＋而抑制水的电离，使溶液中c(H＋)＞c(OH－)；D项对水的电离平衡没影响．
答案： C
考查点二　溶液酸碱性的判断
[例2]　下列溶液一定显酸性的是 (　　)
A．溶液中c(OH－)＞c(H＋)
B．滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液
C．溶液中c(H＋)＝10－6 mol/L
D．pH＞7的溶液
[解析]　判断溶液酸碱性的关键看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，若c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈酸性；而pH＜7或c(H＋)＜10－7 mol/L，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性．而B项中可使紫色石蕊试液变红，则该溶液显酸性．
[答案]　 B
2．在100℃时，水的离子积为1×10－12，若该温度下某
溶液中的H＋浓度为1×10－7 mol/L，则该溶液 (　　)
A．呈碱性　　　　　 B．呈酸性
C．呈中性 D．c(OH－)＝100c(H＋)
答案： AD
考查点三　溶液pH的计算
[例3]　将pH＝8和pH＝10的两种NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H＋)最接近于 (　　)
A.(10－8＋10－10) mol/L
B．(10－8＋10－10) mol/L
C．(1×10－4＋5×10－10) mol/L
D．2×10－10 mol/L
[解析]　两种性质相同的溶液相混合时，可按溶质混合前后守恒、溶液体积相加求混合后溶液的浓度．此处给出的是pH，据此可求出c(H＋)，进而再求出c(OH－)，然后计算混合溶液的c(OH－)及c(H＋)．
[答案]　D
[关键一点]
计算碱与碱混合溶液的pH，要根据c(OH－)求出混合液c(OH－)，然后再转化成c(H＋)，切不可直接根据碱液的pH直接求混合溶液的c(H＋)．
3．pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得
混合液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比是(　　)
A．11∶1 B．9∶1
C．1∶11 D．1∶9
答案： D
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