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第二节水的电离和溶液的pH

第1课时水的电离

[课程标准]1.了解水的电离、了解水的离子积常数。2.认识溶液酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。3.能进行溶液pH的简单计算。

知识点一水的电离

1．水的电离

(1)水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－或简写为H2OH＋＋OH－。

(2)25℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1；任何水溶液中，由水电离出的c(H＋)与c(OH－)都相等。

2．水的离子积常数(Kw)

(1)含义：因为水的浓度可看作常数，所以水中的c(H＋)·c(OH－)可看作常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积，用Kw表示。

(2)表达式与数值：表达式Kw＝c(H＋)·c(OH－)，常温时，Kw＝1×10－14。

(3)影响因素：Kw只受温度影响，由于水的电离是吸热过程，温度升高，Kw增大。

【微自测】判断正误

1．4℃时，纯水的pH＝7()

2．温度升高，纯水中的c(H＋)增大，c(OH－)减小()

3．水的电离程度很小，纯水中主要存在形态是水分子()

4．向水中加入酸或碱，都可抑制水的电离，使水的离子积减小()

答案：1.×2.×3.√4.×

1．常温下，0.01mol/L的盐酸溶液中，c(H＋)是多少？由水电离产生的c水(H＋)和c水(OH－)是多少？

提示：0.01mol/L；c水(H＋)＝1.0×10－12mol/L，c水(OH－)＝1.0×10－12mol/L。

2．常温下，浓度为0.01mol/L的NaOH溶液中，c(OH－)是多少？由水电离产生的c水(H＋)和c水(OH－)是多少？

提示：0.01mol/L；c水(H＋)＝1.0×10－12mol/L，c水(OH－)＝1.0×10－12mol/L。

3．常温下，由水电离出的氢离子浓度为1.0×10－12mol/L，溶液是酸性还是碱性？

提示：可能是酸性也可能是碱性。

归纳总结

水电离产生的c(H＋)或c(OH－)的计算(25℃)

1．等量关系

无论是纯水，还是酸性(或碱性)稀溶液，由水电离产生的c水(H＋)＝c水(OH－)。

2．定量关系

(1)稀酸溶液——OH－全部来源于水的电离：c水(H＋)＝c水(OH－)＝eq\f(Kw,c酸（H＋))；

(2)稀碱溶液——H＋全部来源于水的电离：

c水(H＋)＝c水(OH－)＝eq\f(Kw,c碱（OH－))。

1．下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是()

A．因为水的离子积常数的表达式是Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以Kw随溶液中c(H＋)和c(OH－)的变化而变化

B．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量

C．水的离子积常数是温度的函数，随着温度的变化而变化

D．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量

答案：C

2.如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是()

A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw

B．M区域内(不包括边界)任意点均有c(H＋)c(OH－)

C．图中T1T2

D．XZ线上任意点的c(H＋)都相等

答案：D

知识点二外界条件对水的电离平衡的影响

1．分析下列条件的改变对水的电离平衡(H2OH＋＋OH－ΔH0)的影响，并填写下表：

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

NH4Cl

正

不变

增大

减小

增大

NaHSO4

逆

不变

减小

减小

增大

加热

正

增大

增大

增大

增大

2.影响水的电离平衡移动的因素

(1)温度升高，水的电离平衡正向移动，离子积增大，电离程度增大。

(2)外加酸碱，水的电离平衡逆向移动，离子积不变，电离程度减小。

【微自测】判断正误

1．升高温度，若Kw增大到1×10－12，则纯水电离出的c(H＋)＝1×10－6mol·L－1()

2．在纯水中加入少量酸，水的电离平衡逆向移动，Kw减小()

3．25℃时，若溶液中c(H＋)＝1×10－6mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝1×10－8mol·L－1()

4．常温下，加水稀释稀醋酸溶液，溶液中所有的离子浓度都减小()

5．不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H＋)与c(OH－)总是相等的()

答案：1.√2.×3.√4.×5.√

水是弱电解质，存在着电离平衡H2OH＋＋OH－，水的离子积常数表达式为Kw＝c(H＋)·c(OH－)，在不同温度下的离子积常数