内容正文:
第26讲 水的电离和溶液的pH
1.认识水的电离,了解水的离子积常数。
2.认识溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH的方法。
3.了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
1.水的电离
考点一 水的电离与水的离子积常数Kw
H++OH-
(2)任何水溶液中,由水电离出的c(H+)=c(OH-);25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=
。
1.0×10-7 mol·L-1
2.水的离子积
c(H+)·c(OH-)
1.0×10-14
增大
3.外界条件对水的电离平衡的影响
右移
增大
增大
增大
增大
左移
增大
减小
减小
左移
减小
增大
减小
右移
减小
增大
增大
右移
增大
减小
增大
右移
减小
增大
增大
改变条件 平衡
移动 c(H+) c(OH-) 水的电
离程度 Kw
升高温度 . . . . .
加入
酸、碱 加酸 . . . . 不变
加碱 . . . . 不变
加入
盐 Na2CO3 . . . . 不变
NH4Cl . . . . 不变
加入金属Na . . . . 不变
在不同溶液中,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-)一定相等。Kw=c(H+)·c(OH-),不仅适用于纯水也适用于酸、碱、盐的稀溶液,此时c(H+)、c(OH-) 指整个溶液中所有H+和OH-的总物质的量浓度。
[理解辨析] 判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Kw=c(H+)·c(OH-),该计算公式中H+和OH-一定是水电离出的。( )
提示:Kw=c(H+)·c(OH-)的实质是溶液中总的H+和OH-浓度的乘积,不一定是水电离出的H+和OH-浓度的乘积。
(2)向水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,c(OH-) 降低。( )
提示:向水中加入稀氨水,NH3·H2O电离出OH-,平衡逆向移动,但 c(OH-)增大。
(3)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。( )
提示:CH3COONH4溶液中的醋酸根离子和铵根离子均能促进水的电离,故CH3COONH4溶液中水的电离程度更大。
(4)pH相同的两溶液,水的电离程度相同。( )
提示:如pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液,NH4Cl促进水的电离,HCl抑制水的电离,故水的电离程度不同。
×
×
×
×
影响水的电离平衡的因素
B
A.向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,Kw减小
B.将水加热,Kw增大,pH减小
C.向水中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动,c(H+)减小
D.向水中加入少量固体硫酸钠,c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,Kw不变
解析:温度不变,Kw不变,A错误;加入少量CH3COONa固体,平衡应正向移动,C错误;由于没有指明温度,c(H+)不一定等于 1.0×10-7 mol·L-1,D错误。
2.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示。下列说法正确的是
( )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-14
C.该温度下,加入FeCl3溶液可能引起由a向b的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
B
解析: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,A错误;由b点可知,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14,B正确;FeCl3水解溶液显酸性,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,C错误;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的变化,D错误。
水的离子积的相关计算
3.25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( )
A.1∶10∶1010∶109
B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)
C.1∶20∶1010∶109
D.1∶10∶104∶109
A
解析:①pH=0的H2SO4溶液中c(H+)=1 mol·L-1,c(OH-)=10-14 mol·L-1,H2SO4抑制