内容正文:
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
【备考目标】 1.了解水的电离、离子积常数。2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算,形成pH计算认知模型并迁移应用。3.掌握酸碱中和滴定的原理及操作方法。
考点1 水的电离 水的离子积常数
梳理必备知识
1.水的电离方程式
水是一种极弱的电解质。电离方程式为2H2OH3O++OH-,简写为H2OH++OH-。
2.水的离子积常数
(1)表达式:Kw=c(H+)·c(OH-),室温下Kw=1.0×10-14。
(2)影响因素:只与温度有关,升高温度,Kw增大。
(3)适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
[注意] ①酸、碱、盐(不水解的盐除外)虽然影响水的电离平衡,造成水电离出的H+或OH-的浓度发生变化,但Kw仍然不变,因为Kw只与温度有关。
②水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)中H+和OH-不一定是水电离出来的。c(H+)和c(OH-)均指溶液中的H+或OH-的总浓度。
③外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候水自身电离出来的c(H+)和c(OH-)总是相等的。
3.外界条件对水的电离平衡的影响
变化
条件
移动方向
Kw
αH2O
c(OH-)
c(H+)
酸
逆
不变
减小
减小
增大
碱
逆
不变
减小
增大
减小
可水解的盐
Na2CO3
正
不变
增大
增大
减小
NH4Cl
正
不变
增大
减小
增大
温度
升温
正
增大
增大
增大
增大
降温
逆
减小
减小
减小
减小
加入Na(T不变)
正
不变
增大
增大
减小
巩固题组过关
题组一 水的电离及影响因素
1.5 ℃时,水的电离H2OH++OH-达到平衡,下列叙述不正确的是( )
A.将纯水加热到95 ℃时,Kw变大,pH减小,水仍呈中性
B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,平衡逆向移动,Kw不变
D.向水中通入HCl气体,平衡逆向移动,溶液导电能力减弱
解析:选D。水加热到95 ℃,水的离子积常数变大,氢离子浓度增大,pH减小,但c(H+)=c(OH-),因此仍呈中性,A不符合题意;向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,溶液中c(OH-)增大,但由于温度不变,所以水的离子积常数Kw不变,B不符合题意;水中加入硫酸氢钠,硫酸氢钠电离产生H+,使溶液中c(H+)增大,水的电离平衡逆向移动,但水温度不变,因此水的离子积常数Kw不变,C不符合题意;水中通入氯化氢,HCl电离产生H+,使溶液中c(H+)增大,水的电离平衡逆向移动,由于溶液中自由移动的离子浓度增大,因此溶液的导电性增强,D符合题意。
2.在相同温度下,0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比,下列说法正确的是( )
A.两溶液中由水电离的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1
B.NaOH溶液和盐酸由水电离出c(OH-)分别为1.0×10-2 mol·L-1、1.0×10-12 mol·
L-1
C.两溶液中由水电离出的c(H+)相等
D.两者都促进了水的电离
解析:选C。酸和碱的电离都会抑制水的电离,温度相同则Kw相同,0.01 mol/L NaOH溶液中水电离出的c(H+)水=mol/L,0.01 mol/L的盐酸溶液中水电离出的c(H+)水=c(OH-)水= mol/L,所以由水电离出的c(H+)相等,但由于温度未知,所以无法确定具体值。
【题后小结】 计算水电离的c(H+)、c(OH-)
(1)中性溶液——c(OH-)=c(H+)=
(2)酸性溶液——OH-全部来自水的电离
(3)碱性溶液——H+全部来自水的电离
(4)水解呈酸性的盐溶液——H+全部来自水的电离
(5)水解呈碱性的盐溶液——OH-全部来自水的电离
题组二 水的电离平衡曲线
3.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中五点Kw间的关系:B>C>A>D=E
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量NaOH的方法
C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中加入适量H2SO4的方法
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=12的KOH等体积混合后,溶液显碱性
解析:选D。图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E,A错误;若从A点到D点,由于温度不变,溶液中c(H+)增大,c(OH-)减小,可采用在水中加入少量酸的方法,B错误;若从A点到C点,由于水的离子积常数增大,所以采用升高温度的方法,C错误;B点Kw=10-12,pH=2的硫酸中c(H+)=10-2m