第11期 水的电离和容液的pH-【数理报】新教材2023-2024学年高二化学选择性必修1同步学案（人教版2019）

书 对于任何一种电解质的水溶液，在一定温度下，水 电离出的 ｃ（Ｈ＋）水和 ｃ（ＯＨ －）水一定相等．溶液中的 ｃ（Ｈ＋）溶液与 ｃ（ＯＨ －）溶液的乘积为一常数，写作 ＫＷ ＝ ｃ（Ｈ＋）溶液· ｃ（ＯＨ －）溶液（ＫＷ 仅与温度有关，如室温时 ＫＷ ＝１．０×１０ －１４，１００℃时ＫＷ ＝１．０×１０ －１２）． 一、纯水介质中 在２５℃时，水电离出的 ｃ（Ｈ＋）水 ＝ｃ（ＯＨ －）水 ＝ １．０×１０－７ｍｏｌ·Ｌ－１． 二、稀酸介质中 ｃ（Ｈ＋）溶液 ＝ｃ（Ｈ ＋）酸 ＋ｃ（Ｈ ＋）水≈ｃ（Ｈ ＋）酸［因 ｃ（Ｈ＋）酸远大于ｃ（Ｈ ＋）水，计算时ｃ（Ｈ ＋）水通常忽略，可 近似认为溶液中的Ｈ＋均来源于酸］．酸电离出的 Ｈ＋抑 制了水的电离，水电离出的ｃ（Ｈ＋）水 ＝ｃ（ＯＨ －）水 ＝ ｃ（ＯＨ－）溶液 ＝ ＫＷ ｃ（Ｈ＋）溶液 ． 如室温下 ｐＨ＝５的盐酸中，ｃ（Ｈ＋）溶液 ＝１．０× １０－５ｍｏｌ·Ｌ－１，ｃ（Ｈ＋）水 ＝ｃ（ＯＨ －）水 ＝ｃ（ＯＨ －）溶液 ＝ １．０×１０－１４ １．０×１０－５ ＝１．０×１０－９ ｍｏｌ· Ｌ－１；又 如 室 温 下 ０．０１ｍｏｌ·Ｌ－１的盐酸中，ｃ（Ｈ＋）溶液 ＝０．０１ｍｏｌ·Ｌ －１， ｃ（Ｈ＋）水 ＝ｃ（ＯＨ －）水 ＝ｃ（ＯＨ －）溶液 ＝ １．０×１０－１４ １．０×１０－２ ＝１．０× １０－１２ｍｏｌ·Ｌ－１． 三、稀碱介质中 ｃ（ＯＨ－）溶液 ＝ｃ（ＯＨ －）碱 ＋ｃ（ＯＨ －）水≈ｃ（ＯＨ －）碱 ［因ｃ（ＯＨ－）碱远大于ｃ（ＯＨ －）水，计算时ｃ（ＯＨ －）水通常 忽略，可近似认为溶液中的 ＯＨ－均来源于碱］．碱电离 出的ＯＨ－抑制了水的电离，水电离出的 ｃ（Ｈ＋）水 ＝ ｃ（Ｈ＋）溶液 ＝ ＫＷ ｃ（ＯＨ－）溶液 ． 如室温下 ｐＨ＝１２的 ＮａＯＨ溶液中，ｃ（Ｈ＋）水 ＝ ｃ（Ｈ＋）溶液 ＝１．０×１０ －１２ ｍｏｌ· Ｌ－１；又 如 室 温 下 ０．１ｍｏｌ·Ｌ－１ 的 ＮａＯＨ 溶 液 中，ｃ（ＯＨ－）溶液 ＝ ０．１ｍｏｌ·Ｌ－１，ｃ（Ｈ＋）水 ＝ｃ（Ｈ ＋）溶液 ＝ １．０×１０－１４ ０．１ ＝１．０× １０－１３ｍｏｌ·Ｌ－１． 四、盐溶液介质中 不同的酸和碱可形成不同的盐溶液，盐溶液不同， 对水的电离程度的影响也不同，可分以下三种情况： １．强酸强碱盐溶液 对水的电离不产生影响，水电离出的 ｃ（Ｈ＋）水 ＝ ｃ（ＯＨ－）水 ＝１．０×１０ －７ｍｏｌ·Ｌ－１（室温下），即相当于纯 水的电离． ２．强酸弱碱盐溶液 水的电离受到促进，有 ｃ（Ｈ＋）溶液 ＝ｃ（Ｈ ＋）水， ｃ（ＯＨ－）溶液 ＜ｃ（ＯＨ －）水，即 ｃ（Ｈ ＋）水 ＝ｃ（Ｈ ＋）溶液 ＝ ｃ（ＯＨ－）水 ＞ｃ（ＯＨ －）溶液，溶液呈酸性，ｃ（Ｈ ＋）溶液反映了 Ｈ２Ｏ的电离情况． 如室温下 ｐＨ＝５的 ＮＨ４Ｃｌ溶液中，ｃ（Ｈ ＋）水 ＝ ｃ（Ｈ＋）溶液 ＝ｃ（ＯＨ －）水 ＝１．０×１０ －５ｍｏｌ·Ｌ－１． ３．强碱弱酸盐溶液 水的电离受到促进，有 ｃ（ＯＨ－）溶液 ＝ｃ（ＯＨ －）水， ｃ（Ｈ＋）溶液 ＜ｃ（Ｈ ＋）水．即 ｃ（Ｈ ＋）水 ＝ｃ（ＯＨ －）溶液 ＝ ｃ（ＯＨ－）水 ＞ｃ（Ｈ ＋）溶液，溶液呈碱性，ｃ（ＯＨ －）溶液反映了 Ｈ２Ｏ的电离情况． 如室温下ｐＨ＝１２的ＣＨ３ＣＯＯＮａ溶液中，ｃ（Ｈ ＋）溶液 ＝１．０×１０－１２ ｍｏｌ·Ｌ－１，ｃ（Ｈ＋）水 ＝ｃ（ＯＨ －）水 ＝ ｃ（ＯＨ－）溶液 ＝ ＫＷ ｃ（Ｈ＋）溶液 ＝ １．０×１０ －１４ １．０×１０－１２ ＝ １．０ × １０－２ｍｏｌ·Ｌ－１． 例１常温下，某溶液中由水电离出的 ｃ（Ｈ＋）＝ １×１０－５ｍｏｌ·Ｌ－１，该溶液可能是 （　　） Ａ．ＮａＨＳＯ４溶液 Ｂ．Ｎａ２ＣＯ３溶液 Ｃ．氨水 Ｄ．ＮａＣｌ溶液 解析：ＮａＨＳＯ４在溶液中电离出Ｈ ＋，抑制水的电离， 则由水电离出的 ｃ（Ｈ＋）＜１×１０－７ｍｏｌ·Ｌ－１，Ａ项不可 能；Ｎａ２ＣＯ３在溶液中电离出弱酸阴离子 ＣＯ ２－ ３ ，促进水 的电离，则由水电离出的 ｃ（Ｈ＋）＞１×１０－７ｍｏｌ·Ｌ－１，Ｂ 项可能；氨水中ＮＨ３·Ｈ２Ｏ电离出ＯＨ －，抑制水的电离， 则由水电离出的ｃ（Ｈ＋）＜１×１０－７ｍｏｌ·Ｌ－１，Ｃ项不可 能；ＮａＣｌ溶液呈中性，由水电离出的 ｃ（Ｈ＋）＝１× １０－７ｍｏｌ·Ｌ－１，Ｄ项不可能． 答案：Ｂ 例２把１ｍＬ０．１ｍｏｌ·Ｌ－１的 Ｈ２ＳＯ４加水稀释制 成２Ｌ溶液，在此溶液中由水电离产生的 Ｈ＋，其浓度接 近于 （　　） Ａ．１×１０－４ｍｏｌ·Ｌ－１ 　Ｂ．１×１０－１１ｍｏｌ·Ｌ－１ Ｃ．１×１０－８ｍｏｌ·Ｌ－１ 　Ｄ．１×１０－１０ｍｏｌ·Ｌ－１ 解析：硫酸溶液中ｃ（Ｈ＋）＝１ｍ