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第2讲水的电离和溶液的酸碱性最新考纲要求核心素养脉络1.了解水的电离、离子积常数(Kw)。2．了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。1.变化观念与平衡思想：认识水的电离有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析水的电离，运用平衡移动原理解决实际问题。2．科学探究与创新意识：能发现和提出酸碱中和滴定中有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解，进行误差分析。考点一水的电离一、水的电离水是极弱的电解质，水的电离方程式为______________________________或__________________。二、水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)。1．室温下，Kw＝_________。2．影响因素：只与______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_________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。H2O＋H2OH3O＋＋OH－H2OH＋＋OH－1×10－14温度增大电解质[思维诊断1]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)25℃时，0.10mol·L－1NaHCO3溶液加水稀释后，c(H＋)与c(OH－)的乘积变大()(2)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变()(3)向水中加入NaHSO4固体，c(H＋)增大，Kw不变()(4)在pH＝2的盐酸溶液中由水电离出的c(H＋)和c(OH－)总是相等的()(5)水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中，H＋和OH－不一定都是水电离出来的()××√√√[思维诊断2]按要求回答下列问题：(1)25℃中性溶液中：c(OH－)水________c(H＋)水＝________。(2)酸性溶液中①pH＝2的盐酸溶液中c(H＋)水＝________mol·L－1；②pH＝5的NH4Cl溶液中c(H＋)水＝___________mol·L－1。(3)碱性溶液中①pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)水＝_________mol·L－1；②pH＝10的Na2CO3溶液中c(OH－)水＝________mol·L－1。提示：(1)＝10－7mol·L－1(2)①10－12②10－5(3)①10－12②10－4教材对接高考1．(RJ选修4·P45改编)中国在国际上首次拍摄到水分子内部结构照片，如图，下列关于水的叙述不正确的是()A．水的电离是吸热过程B．相同条件下海水的Kw比纯水的Kw大C．温度相同，由1H2O和2H2O构成的水的pH相同D．纯水的Kw改变，但仍然呈中性B解析：选B。水的电离是吸热过程，A项正确；相同条件下海水和纯水的Kw相同，B项错误；温度一定，普通水和重水的pH相同，C项正确；纯水的Kw改变，但是c(H＋)＝c(OH－)，仍然呈中性，D项正确。2．(溯源题)(2015·高考广东卷改编)一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。判断正误(1)升高温度，可能引起由c向b的变化()(2)该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13()(3)该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化()(4)该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化()解析：(1)c点溶液中c(OH－)c(H＋)，溶液呈碱性，升温，溶液中c(OH－)不可能减小，错误。(2)由b点对应c(H＋)与c(OH－)可知，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14，错误。(3)FeCl3溶液水解显酸性，溶液中c(H＋)增大，因一定温度下水的离子积是常数，故溶液中c(OH－)减小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化，正确。(4)c点溶液呈碱性，稀释时c(OH－)减小，同时c(H＋)应增大，故稀释溶液时不可能引起由c向d的转化，错误。答案：(1)×(2)×(3)√(4)×探源本考题源于教材RJ选修4P46“表3－2不同温度下水的离子积常数”及其拓展，对水的电离的影响因素进行了考查。1．温度：升高温度，水的电离程度增大；降低温度，水的电离程度减小。2．酸或碱均能抑制水的电离。3．能水解的盐促进水的电离。变化情况改变条件电离平衡移动方向c(OH－)c(H＋)c(H＋)与c(OH－)的关系Kw水的电离程度加入酸逆减小增大c(H＋)c(OH－)不变减小变化情况改变条件电离平衡移动方向c(OH－)c(H＋)c(H＋)与c(OH－)的关系Kw水的电离程度加入碱逆增大减小c(H＋)c(OH－)不变减小Na2CO3正增大减小c(H＋)c(OH－)不变增大可水解的盐NH4Cl正减小增大c(H＋)c(OH－)不变增大变化情况改变条件电离平衡移动方向c(OH－)c(H＋)c(H＋)与c(OH－)的关系Kw水的电离程度升温正增大增大c(H＋)＝c(OH－)增大增大温度降温逆减小减小c(H＋)＝c(OH－)减小减小其他：如加入Na正增大减小c(H＋)c(OH－)不变增大角度1外界条件对水电离平衡的影响1．已知水的电离方程式：H2OH＋＋OH－。下列叙述中，正确的是()A．向水中加入少量硫酸氢钠溶液，c(H＋)增大，Kw不变B．降低温度，Kw减小，pH不变C．向水中加入氨水，平衡向逆反应方向移动，c(OH－)降低D．向水中加入少量NaClO固体，平衡向逆反应方向移动，c(H＋)降低A解析：选A。向水中加入少量硫酸氢钠溶液，c(H＋)增大，温度不变，Kw不变，A项正确；水的电离吸热，降低温度，平衡逆向移动，c(H＋)、c(OH－)减小，Kw减小，pH增大，B项错误；向水中加入氨水，c(OH－)增大，平衡向逆反应方向移动，C项错误；向水中加入少量NaClO固体，次氯酸根离子水解，H＋和ClO－反应生成HClO，c(H＋)降低，平衡向正反应方向移动，D项错误。2．25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－。下列叙述错误的是()A．向水中通入氨气，平衡逆向移动，c(OH－)增大B．向水中加入少量稀硫酸，c(H＋)增大，Kw不变C．将水加热平衡正向移动，Kw变大D．升高温度，平衡正向移动，c(H＋)增大，pH不变D解析：选D。A.向水中通入NH3，c(OH－)增大，平衡左移，选项A正确；B.向水中加入少量稀H2SO4，c(H＋)增大，但温度不变，Kw不变，选项B正确；C.将水加热，水的电离平衡正向移动，Kw变大，选项C正确；D.升高温度，能促进水的电离，c(H＋)增大，pH减小，选项D错误。角度2水的电离曲线分析3．不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)关系如图所示。下列说法正确的是()A．a点对应的溶液中大量存在：Na＋、Mg2＋、Cl－、SO2－4B．b点对应的溶液中大量存在：Fe2＋、Ba2＋、Cl－、NO－3C．c点对应的溶液中大量存在：K＋、Al3＋、Cl－、CO2－3D．d点对应的溶液中大量存在：Na＋、NH＋4、ClO－、Cl－A解析：选A。A项，a点溶液显中性，溶液中大量存在：Na＋、Mg2＋、Cl－、SO2－4，正确；B项，b点溶液显酸性，NO－3氧化Fe2＋，不能大量共存，错误；C项，Al3＋和CO2－3相互促进水解而不能大量共存，错误；D项，溶液显碱性，NH＋4不能大量共存，错误。4．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法中不正确的是()A．图中五点的Kw间的关系为：BCA＝D＝EB．若从A点到D点，可采用：恒温条件下，在水中加入少量的醋酸，提高溶液酸性CC．若从A点到C点，可采用：恒温条件下，在水中加入少量的醋酸铵，促进水的电离D．100℃时，将pH＝2的硫酸与0.01mol·L－1的KOH溶液等体积混合后，溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝10－6mol·L－1解析：选C。A.平衡常数只与温度有关，水的电离是吸热的，温度越高，平衡常数越大，正确；B.从A点到D点，氢离子浓度增大，温度不变，可以加入少量的醋酸，提高溶液的酸性，正确；C.从A点到C点平衡常数改变，必须改变温度，错误；D.二者恰好完全反应，溶液为中性，在100℃时水电离出的氢离子浓度为10－6mol·L－1，溶液pH为6，正确。考点二溶液的酸碱性pH1．溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小：(用“＞”或“＜”填空)。酸性溶液中中性溶液中碱性溶液中c(H＋)____c(OH－)c(H＋)____c(OH－)c(H＋)____c(OH－)2.溶液的pH定义式：pH＝____________。＞＝＜－lgc(H＋)3．溶液的酸碱性与pH的关系：室温下：4．pH的范围：0～14。5．pH的测量：(1)pH试纸法：取一小块试纸放在_________或_________上，用____________的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与_______________对比，即可确定溶液的pH。(2)pH计测量法。玻璃片表面皿洁净干燥标准比色卡(2)pH计测量法。[思维诊断1]判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)如果c(H＋)不等于c(OH－)则溶液一定呈现酸碱性()(2)酸溶液中没有OH－()(3)用湿润的pH试纸测溶液的pH，一定影响测量结果()(4)用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.4()(5)用pH计测得某溶液的pH为7.45()√××××(6)任何温度下，利用c(H＋)和c(OH－)的相对大小均可判断溶液的酸碱性()(7)某溶液的c(H＋)10－7mol·L－1，则该溶液呈酸性()(8)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低()√××[思维诊断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?提示：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，中性溶液的pH不变，非中性溶液的pH测定将比实际值偏大(酸性溶液)或偏小(碱性溶液)；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，因为氯水既呈酸性又呈现强氧化性(漂白性)。教材习题创编1．判断下列溶液在常温下的酸、碱性(填“酸性”“碱性”或“中性”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合()(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合()(3)相同浓度NH3·H2O和HCl溶液等体积混合()(4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合()(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(8)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O等体积混合()答案：(1)中性(2)碱性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)碱性(7)酸性(8)碱性2．下列操作会使H2O的电离平衡向正方向移动，且所得溶液呈酸性的是()A．向水中加入少量的CH3COONaB．向水中加入少量的NaHSO4C．加热水至100℃，pH＝6D．向水中加少量的明矾D解析：选D。加入少量的CH3COONa，CH3COO－与H＋结合为CH3COOH，c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，c(OH－)＞c(H＋)，溶液呈碱性，A项不符合题意；加入少量的NaHSO4，其电离出H＋，c(H＋)增大，水的电离平衡逆向移动，B项不符合题意；加热水至100℃，水的电离平衡正向移动，但仍呈中性，C项不符合题意；加少量的明矾，Al3＋与水电离出的OH－结合为Al(OH)3，c(OH－)减小，水电离平衡正向移动，c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈酸性，D项符合题意。1．溶液呈现酸、碱性的实质是c(H＋)与c(OH－)的相对大小不相等，不能只看pH，一定温度下pH＝6的溶液可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。2．25℃时，pH＝12的溶液不一定是碱溶液，pH＝2的溶液不一定是酸溶液；也可能是能水解的盐溶液。3．等浓度等体积一元酸与一元碱混合溶液的酸碱