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第二节水的电离和溶液的酸碱性第1课时水的电离溶液的酸碱性目标导航预习导引1.了解水的电离平衡及其影响因素。2.了解水的离子积并能运用其进行简单计算。3.了解溶液的酸碱性1.能够运用水的离子积常数计算H+和OH-的浓度。2.会利用H+和OH-浓度的相对大小判断溶液的酸碱性目标导航预习导引1.水的电离(1)水的电离。水是一种极弱的电解质,电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-,简写为H2OH++OH-,水的电离常数K电离=𝑐(H+)·𝑐(OH-)𝑐(H2𝑂)。目标导航预习导引(2)水的离子积常数。①表达式KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14(常温下)②影响因素水的离子积KW只受温度的影响,温度升高,KW增大。③适用范围KW不仅适用于纯水,还可适用于稀的电解质水溶液。目标导航预习导引2.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系c(H+)与c(OH-)的关系c(H+)的范围(25℃)中性溶液c(OH-)=c(H+)c(H+)=1.0×10-7mol·L-1酸性溶液c(OH-)c(H+)c(H+)1.0×10-7mol·L-1碱性溶液c(OH-)c(H+)c(H+)1.0×10-7mol·L-1目标导航预习导引深度思考判断下列描述的正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。(1)升高温度,水的电离平衡右移,溶液中的c(H+)和c(OH-)均增大,但KW不变。()(2)25℃时,水的离子积KW=1×10-14。35℃时水的离子积KW=2.1×10-14,则35℃时水中的c(H+)c(OH-)。()(3)某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7mol·L-1,则此时c(OH-)==5×10-8mol·L-1。()(4)25℃时,0.1mol·L-1的盐酸中,由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1。()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√1.0×10-142.0×10-7迁移应用典题例解一二思考探究知识精要一、外界条件对水的电离平衡的影响影响水的电离平衡的因素主要有温度、溶液的酸碱性等;外界条件对水的电离平衡的影响如下表:水的电离平衡:H2OH++OH-电离吸热影响因素移动方向c(H+)c(OH-)KW升温向右移动增大增大增大加酸向左移动增大减小不变加碱向左移动减小增大不变加活泼金属(如Na)向右移动减小增大不变迁移应用典题例解一二思考探究知识精要(1)在纯水中加入适量稀盐酸时,由于HCl电离出的H+中和了水电离出的OH-,故水的电离程度增大,这种说法正确吗?答案:不正确。因为水的电离程度很小,故水电离出的OH-的浓度很小,当加入稀盐酸时,不是中和了水电离出的OH-,而是增大了溶液中的H+浓度,从而抑制了水的电离。(2)当温度高于常温时,促进了水的电离,故水电离出的c(H+)1.0×10-7mol·L-1,因此溶液显酸性,这种说法正确吗?答案:不正确。升高温度时,促进了水的电离,水电离出的c(H+)1.0×10-7mol·L-1,但在纯水中c(H+)和c(OH-)同时增大,且始终相等,故溶液仍呈中性。迁移应用典题例解一二思考探究知识精要【例1】25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-ΔH0,下列叙述正确的是()A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变C.向水中加入少量固体Na,平衡逆向移动,c(H+)减小D.将水加热,KW减小解析:A项中向水中加入稀氨水后c(OH-)增大,A项错误;B项中向水中加入少量固体硫酸氢钠后,c(H+)增大,但KW不变,B项正确;C项中向水中加入少量固体Na,因Na与H2O电离出的H+反应而使水的电离平衡正向移动,C项错误;将水加热后,平衡右移,KW增大,D项错误。答案:B迁移应用典题例解一二思考探究知识精要迁移应用典题例解一二思考探究知识精要1.纯水在25℃和80℃时的氢离子浓度,前后两个量的大小关系为()A.大于B.等于C.小于D.不能确定解析:水电离吸热,升高温度,促进水的电离,水的电离程度就越大,氢离子浓度就越大,故25℃和80℃相比,前者水电离程度小,c(H+)小。答案:C迁移应用典题例解一二思考探究知识精要2.下列操作中,能使电离平衡H2OH++OH-向右移动且溶液呈碱性的是()A.向水中加入NaHSO4溶液B.向水中加入少量金属钠C.向水中加入NaOH溶液D.将水加热到100℃,使c(H+)≈1×10-6mol·L-1解析:向水中加入NaHSO4溶液,溶液中c(H+)增大,抑制水的电离,平衡向左移动,A项错误;向水中加入少量金属钠,消耗水电离产生的H+,使水的电离平衡向右移动,c(OH-)增大,溶液呈碱性,B项正确;向水中加入NaOH溶液,溶液中c(OH-)增大,抑制水的电离,平衡向左移动,C项错误;将水加热到100℃,使c(H+)=1×10-6mol·L-1,但c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,D项错误。答案:B迁移应用典题例解思考探究一二知识精要二、水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算1.纯水中c(H+)=c(OH-)=𝐾W。2.酸溶液中OH-是水电离产生的,故水电离出的H+的浓度等于溶液中OH-的浓度。即c(H+)H2O=c(OH-)=𝐾W𝑐(H+)≪c(H+)。3.碱溶液中H+是水电离产生的,故水电离出的OH-的浓度等于溶液中H+的浓度。即c(OH-)H2O=c(H+)=𝐾W𝑐(OH-)≪c(OH-)。迁移应用典题例解一二思考探究知识精要你能计算出0.1mol·L-1盐酸中c(H+)以及水电离出的H+浓度和OH-浓度吗?答案:c(H+)=0.1mol·L-1,c(H+)水=c(OH-)水=1×10-13mol·L-1迁移应用典题例解一二思考探究知识精要【例2】25℃时,在等体积的①0.5mol·L-1H2SO4溶液中②0.05mol·L-1Ba(OH)2溶液中③1mol·L-1NaCl溶液中④纯水中发生电离的水的物质的量之比是()A.1∶10∶107∶107B.107∶107∶1∶1C.107∶106∶2∶2D.107∶106∶(2×107)∶2解析:25℃时,0.5mol·L-1H2SO4溶液中c(H+)=1mol·L-1,由水电离出的c(H+)水=1×10-14mol·L-1;0.05mol·L-1Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=0.1mol·L-1,由水电离出的c(H+)水=1×10-13mol·L-1;NaCl和纯水中由水电离出的c(H+)水均为1×10-7mol·L-1。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H+)(即电离水的物质的量)之比为(1×10-14)∶(1×10-13)∶(1×10-7)∶(1×10-7)=1∶10∶107∶107。答案:A迁移应用典题例解一二思考探究知识精要迁移应用典题例解一二思考探究知识精要1.常温下,某溶液由水电离出的c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1,对该溶液叙述正确的是()①溶液一定显酸性②溶液一定显碱性③溶液一定不显中性④溶液可能显酸性⑤溶液可能显碱性A.①B.②C.③⑤D.③④⑤解析:根据水的离子积原理[KW=c(H+)·c(OH-)适用于任何稀的电解质水溶液],常温下,溶液中由水电离出的c(H+)水=c(OH-)水=1.0×10-13mol·L-11.0×10-7mol·L-1,说明是由于往水中加入了酸或碱,抑制了水的电离。答案:D迁移应用典题例解一二思考探究知识精要2.在由水电离产生的H+的浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是。①K+、Cl-、NO3-、S2-②K+、Fe2+、I-、SO42-③Na+、Cl-、NO3-、SO42-④Na+、Cu2+、Cl-、HCO3-⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3-解析:水电离产生的c(H+)=1×10-13mol·L-11.0×10-7mol·L-1,水的电离受到了抑制,则溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液。①若为酸溶液,则H+、NO3-与S2-反应;②若为碱溶液,则Fe2++2OH-Fe(OH)2↓;④HCO3-既不能与H+大量共存,也不能与OH-大量共存,且Cu2+与OH-产生沉淀。答案:③⑤思悟升华案例探究酸、碱的强弱与溶液酸碱性强弱的关系20℃时,有体积相同的四种溶液:①c(H+)=0.01mol·L-1的CH3COOH溶液②c(H+)=0.01mol·L-1的盐酸③c(OH-)=0.01mol·L-1的氨水④c(OH-)=0.01mol·L-1的NaOH溶液下列说法不正确的是()A.将四种溶液稀释100倍,溶液中c(H+)的大小顺序为①②④③B.③和④分别用②中和至恰好反应,消耗②的体积:③④C.②为强酸溶液,①为弱酸溶液,故②的酸性比①强D.③和④两溶液的碱性一样强思悟升华案例探究解析:CH3COOH、NH3·H2O为弱电解质,HCl、NaOH为强电解质,故①c(CH3COOH)0.01mol·L-1,②c(HCl)=0.01mol·L-1,③c(NH3·H2O)0.01mol·L-1,④c(NaOH)=0.01mol·L-1。加水稀释,弱电解质的电离平衡右移,故溶液中c(H+)的大小顺序为①②④③,A项正确;由于氨水的浓度大于NaOH溶液的浓度,故等体积的两种溶液用盐酸中和时,氨水消耗的盐酸多,故③④,B项正确;溶液的酸性强弱是由溶液中c(H+)的相对大小决定的,与强、弱电解质无关,C项错误,同理可知D项正确。答案:C思悟升华案例探究(1)酸、碱性溶液与酸、碱溶液的关系:思悟升华案例探究(2)酸、碱的强弱与溶液酸碱性强弱的关系: