第三单元 水溶液的离子反应和平衡【知识清单】-2024-2025学年高二化学上册单元速记·巧练（沪科版2020选择性必修1）

第三单元   水溶液的离子反应和平衡

课题1   水的电离和溶液的酸碱性

一．水的电离和离子积常数

1.水的电离

实验证明，纯水具有微弱的导电性，是极弱的电解质。

2.水的离子积常数

25℃1L H2O的物质的量n(H2O)=≈55.6(mol)，其中共有10-7mol发生电离

                H2O H+  +  OH—

   起始(mol)    55.6        0      0

   电离(mol)    10—7       10—7     10—7

   平衡(mol)  55.6－10—7     10—7     10—7

   25℃[H+]·[OH—]= (10—7)2=10—14=Kw，即水的离子积常数。（也叫水的自电离常数，与电离常数意义相同，此时认为水分子的浓度为1）

3．影响Kw的因素

Kw与溶液中[H+]、[OH—]无关，与温度有关。

水的电离为吸热过程，所以当湿度升高时，水的电离程度增大，Kw也增大。

例如100℃，1LH2O有10—6mol电离，此时水的离子积常数为Kw=10—6·10—6=10—12.

4．影响水的电离平衡因素

（1）温度，升温促进水的电离，降温则相反

（2）向纯水中引入H+或OH—，会抑制水的电离

（3）向纯水中引入弱酸酸根负离子或弱碱正离子，将促进水的电离，此乃为盐类水解的实

 

 

 

注：[H+]水、[OH—]水指水电离出的H+、OH—浓度

 [H+]、[OH—]指溶液中的H+、OH—浓度

任何温度、任意水溶液中存在水本身电离出的n(H+)水=n(OH—)水，但由于部分盐类水解时会消耗水电离产生的离子，所以[H+]水和[OH—]水不一定永远相等。

由上表可得重要规律：

（1）除水解导致溶液非中性的溶液外，在任意温度的水溶液中（含纯水）的水本身电离出的[H+]水=[OH—]水

（2）酸和碱对水的电离均起抑制作用

①只要碱的pH值相等（不论强弱、不论几元）对水的抑制程度相等，碱也同理。

②若酸溶液的pH值与碱溶液的pOH值相等，则两种溶液中水的电离度相等。

如pH=3的盐酸溶液与pH=11的氨水溶液在室温下，由水电离出的

    [H+]水=[OH—]水==10—11mol/L

（3）在水解使溶液显非中性的盐溶液中，水的电离均受到促进，且当强酸弱碱盐的pH和强碱弱酸盐的pOH值相等时（同一温度），则促进程度相等。（pH数轴上与7距离相等,如常温下pH值为9的氨水和pH值等于5的醋酸对水的促进程度相同，即对水的电离影响程度相同。）

（4）较浓溶液中水电离出[H+]的大小：

①酸溶液中[OH—]等于水电离的[H+]

②碱溶液中[H+]等于水电离的[H+]

③强酸弱碱盐溶液中的[H+]等于水电离出[H+]

④强碱弱酸盐溶液中的[OH—] 等于水电离出的[H+]

【思考】常温下，以下溶液中的[OH—]、[H+]和[OH—]水、[H+]水分别是多少？

pH=8的NaOH溶液、氨水、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液

pH=5的盐酸、硫酸、醋酸、NH4Cl溶液、NaHSO3溶液、NaHSO4溶液

二、溶液的酸碱性与PH

1.溶液的 酸碱性与PH

溶液的 pH常用氢离子浓度的对数的负值来表示，表示为 pH=。用来表示稀溶液酸碱性的强弱。

pH 适用范围为  0 - 14   ，c(H+)或 c(OH-)≤  1mol/L     。

与酸碱性的关系：25℃时，pH=7 时，c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，溶液呈中性；

pH＜7 时，c(H+)＞c(OH-)，c(H+)＞10-7mol/L，溶液呈酸性；

pH＞7 时，c(H+)＜c(OH-)，c(H+)＜10-7mol/L，溶液呈碱性。

c(H+)越大，pH 越  小  ，溶液酸性越强；c(H+)越小，pH 越 大  ，溶液碱性越强。

2. pH 的计算

（1）求强酸、强碱溶液的 pH：由 c(酸)→c(H+)→pH；由 c(碱)→c(OH-)→c(H+)→pH。

（2）求强酸、强碱溶液稀释后的 pH：c(H+)或 c(OH-)大于 1×10-5  mol/L 时，不考虑水的电离。

   稀释后溶液pH的变化规律：

(a)强酸溶液，被稀释10n倍，溶液的pH增大n(溶液的pH不会大于7)。

(b)强碱溶液，被稀释10n倍，溶液的pH减小n (溶液的pH不会小于7)。

(c)pH相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)被稀释相同倍数，则溶液的pH变化不同，强酸(或强碱)的pH变化大。

(d)物质的量浓度相同的强酸和弱酸，被稀释相同倍数，则溶液的pH变化不同，强酸的pH增大得比弱酸快(强碱、弱碱类似)。

（3）求强酸与强碱溶液混合的 pH：反应的实质是 H++OH-→H2O，有下列三种情况：