第二节 水的电离和溶液的酸碱性学案

第二节水的电离和溶液的酸碱性（第1课时）
一、水的电离
1．水的电离：水是电解质，发生电离，电离方程式
水的电离平衡常数的表达式为
【思考1】实验测得，在室温下1L H2O中只有1×10-7 mol H2O电离，则室温下C(H+)和C(OH-)分别为多少?
2．水的离子积
水的离子积：K W= 。

【注意】：(1)一定温度时，K W是个常数，K W只与有关，越高K W越。

25℃时，K W= ，100℃时，K W=10-12。

(2)K W不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。

任何水溶液中，由水所电离而生成的C(H+) C(OH-)。

例1.在室温下，1mol/L的盐酸中，求溶液中的C(H+)=_____________,水电离出的C(H+)=_____________,水电离出的C （OH—）=_____________,
例2.在室温下，1mol/L的NaOH溶液中，求：溶液中的C(OH—)=_____________,水电离出的C(H+)=_____________,水电离出的C（OH—）=_____________,
3、影响水的电离平衡的因素
（1）温度：温度升高，水的电离程度，水的电离平衡向方向移动，C(H+)和C(OH-) ，K W。

（2）溶液的酸、碱度：改变溶液的酸、碱度均可使水的电离平衡发生移动。

【思考2】
①在0.01mol/LHCl溶液中, C(H+)= ，C(OH-)= ，
由水电离出的c(H+)= ，由水电离出的c(OH—)= 。

,
②在0.01mol/LNaOH溶液中，C(OH-)= ，C(H+)= ，
由水电离出的c(H+)= ，由水电离出c(OH—)= 。

③在0.01mol/LNa2SO4溶液中，C(OH-)= ，C(H+)= ，
由水电离出的c(H+)= ，由水电离出的c(OH—)= 。

根据上面的计算，填写下表(25℃时) （影响水的电离平衡的因素）
条件变化平衡移动方向
c（H+）
（mol/L）
c（OH－）
（mol/L）
水的电离程度K W
升高温度
加入HCl
加入NaOH
加入Na2SO4
结论：（1）升高温度，水的电离 K W
（2）加酸、加碱水的电离，但由水电离出的c（H+）____c（OH—）。

二、溶液的酸碱性和pH
1．溶液的酸碱性
溶液的酸碱性常温（25℃）
中性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10- 7mol/L
酸性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10-7mol/L
碱性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10- 7mol/L
2．溶液的pH：pH=
（1）C(H+)＝1×10-6mol/L pH=______；C(H+)＝1×10-3mol/L pH=__ ___
C(H+)＝1×10-m mol/L pH=______ ；C(OH-)＝1×10-6mol/L pH=______
C(OH-)＝1×10-10mol/L pH=______ ；C(OH-)＝1×10- n mol/L pH=___ ___
（2）pH=2 C(H+)＝________ ；pH=8 c(H+)＝________
（3）c(H+)＝1mol/L pH= ______ ；c(H+)＝10mol/L pH= ______
归纳：pH与溶液酸碱性的关系(25℃时)
pH 溶液的酸碱性
pH<7 溶液呈性，pH越小，溶液的酸性
溶液呈性
pH>7 溶液呈性，pH越大，溶液的碱性
注意：pH=7判断溶液的酸碱性只能在常温使用，C(H+)与C(OH-)的相对大小适合于任何条件，是本质判断。

3.测定溶液的pH方法：__________和___________;pH试纸分为_________和__________;
4.如何使用pH试纸_____________________________________________________________。

O H++OH-△H＞0，下列叙述正确的是（）
例3： 25℃时，水的电离可达到平衡：H
2
A. 向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH-)降低
B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H+)增大，K w不变
C. 向水中加入适量水，平衡逆向移动，c(H+)降低
D. 将水加热，K w增大，pH不变。

【针对练习】
1、在0.01 mol·L¯1的H2SO4溶液中，由水电离出来的c（H+）是（）
A．5×10-13mol·L¯1 B．0.02 mol·L¯1 C．1.00×10-7mol·L¯1 D．1.00×10-12mol·L¯1 2、下列有关水的离子积的描述中，正确的是（）
A．任何条件下，水的离子积均为常数B．随温度的升高，水的离子积增大
C．温度一定，只有纯水中，c(H＋)和c(OH－)的乘积为常数
D．温度一定，无论任何稀溶液，水电离出的c(H＋)和c(OH－)的乘积为常数
3．pH=2的强酸溶液，加水稀释，若溶液体积扩大10倍，则C(H+)或C(OH-)的变化（）
A、C(H+)和C(OH-)都减少
B、C(H+)增大
C、C(OH-)增大
D、C(H+)减小
4．向纯水中加入少量的KHSO4固体（温度不变），则溶液的（）
A、pH值升高
B、C(H+)和C(OH-)的乘积增大
C、酸性增强
D、OH-离子浓度减小
5．100℃时，K W=1×10-12，对纯水的叙述正确的是（）
A、pH=6显弱酸性
B、C(H+)=10-6mol/L，溶液为中性
C、K W是常温时的10-2倍
D、温度不变冲稀10倍pH=7
6、25℃时，向纯水中加入NaOH，使溶液的pH为11，则由NaOH电离出的OH-离子浓度与水电离出的OH-离子浓度之
比为（）
A.1010：1
B.5×109：1
C.108：1
D.1：1
7、下列说法中，正确的是（）
A、盐酸溶液pH一定小于7
B、pH=7的溶液一定显中性
C、氯化钠溶液不一定显中性
D、c(OH－)＞c(H＋)的溶液一定显碱性
8．用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是( )
A．用pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较
B．将溶液倒在pH试纸上跟标准比色卡比较
C．用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较
D．在试管内倒入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较
9、某温度时，水的离子积为K W =1×10-13，则该温度（选填大于、小于或等于）25℃，
其理由是。

第三节
水的电离和溶液的酸碱性（第2课时）
一、简单PH 计算
【思路：】溶质为酸时，直接根据酸的浓度计算出c(H ＋
)的浓度，然后计算pH 。

若溶质为碱，则先根据碱的浓度计算
c(OH －)的浓度，再根据水的离子积计算c(H ＋)的浓度，然后计算pH 。

计算方法： c (酸)――→电离c (H ＋)―→pH c (碱)――→电离c (OH －)――→K W
c (H ＋
)―→pH
例1：计算25℃时 0.01mol/L HCl 溶液的pH ？
解：c (HCl)=c (H ＋)= 0.01mol/L pH= -lgc (H +
)= -lg0.01= 2 〖练习1〗求室温时的PH
(1) 0.05mol/L H 2SO 4 (2)0.0005mol/L Ca(OH)2
（3）0.001mol/L CH 3COOH （已知电离度为1%） （4）0.01mol/L 氨水 （已知电离度为10%）
二、稀释后溶液的pH 的计算及变化规律根据
【思路】溶液的稀释定律计算稀释后的酸或碱的浓度，然后同上。

〖练习2〗（1）室温：1L 0.002 mol/L 的盐酸溶液加水稀释到2 L ，求稀释后溶液的pH ？
（2）0.1 L 0.01 mol/L 的Ba(OH)2溶液加水稀释到2 L ，求稀释后溶液的pH ？ 〖练习3〗：（1）pH=1的HCl 溶液加水稀释10倍后，pH= ；稀释102
倍后，pH=
稀释106 倍，pH ；稀释10n 倍后，pH ；
(2) pH=1的CH 3COOH 溶液加水稀释102倍后，pH 3（“=”、“＜”或“＞”）
稀释10n
倍后，pH 1+n ；
(3）pH=12的NaOH 溶液加水稀释10倍后，pH= ；稀释102倍后，pH=
稀释106 倍，pH ；稀释10n 倍后，pH ；
(4) pH=12的氨水溶液加水稀释102倍后，pH 10
稀释10n 倍后，pH ；
酸碱溶液稀释的变化规律：
1. pH ＝a 的强酸稀释10n 倍，pH 就增大 个单位，即pH= 且 7（“＜”或“＞”）
pH ＝a 的弱酸稀释10n
倍， pH 增大不到n 个单位； ＜pH ＜ ； 2. pH ＝b 的强碱稀释10n 倍，pH 就减小 个单位，即pH= 且 7（“＜”或“＞”）
pH ＝b 的弱碱稀释10n
倍，pH 减小不到n 个单位； ＜pH ＜ ；
用图示表示：
3.对于pH 相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，强酸pH 变化程度比弱酸大(强碱和弱碱类似)。

三．酸碱混合溶液pH 的(一般稀溶液密度相近，体积可简单加和)
【思路】1、酸和酸混合，计算混合后的C （H +
），再计算pH 。

（若两种酸的量相差100倍以上，则忽略小的）
计算方法：（1）强酸1+强酸2 ：C （H +
） =、
例题 1： 25℃，pH=2与pH=5的盐酸等体积混合后，pH 为多少？
解：c (H ＋)1= 0.01mol/L ，c (H ＋)2=10—5
mol/L=0.00001mol/L
c (H ＋)混=
pH= -lgc (H +
)=
练习4： 25℃，pH=2与pH=4的盐酸等体积混合后，pH 为多少？
2、碱与碱混合，先计算混合后的C （OH -），再根据水的离子积计算(H +)，然后计算pH 。

(2) 强碱1+强碱2 ：C （OH -
） =
例题2：25℃ ，pH=9与pH=13的NaOH 等体积混合后，pH 为多少？
解： c (OH —)1= 10—5mol/L ，c (OH —)2=10—1
mol/L
c (OH -)混 =
c (H ＋)混 =
pH= -lgc (H +
)=
练习5：25℃ ，pH=8与pH=12的NaOH 等体积混合后，pH 为多少？
3、强酸与强碱混合，先判断混合后溶液的酸碱性，然后思路同上。

(根据n （H +） 和 n （OH -）判断) （3）强酸1+强碱2： 完全中和：C （H +
） = C （OH -
） = 17
10-⨯mol/L
酸过量： c (H ＋
)混=
碱过量： c (OH -
)混=
例题3：25℃，100ml0.6 mol/L 的盐酸与等体积0.4 mol/L NaOH 混合后，求pH
例题4:室温下，等体积混合0.1 mol ·L －1的盐酸和0.06 mol ·L －1
的Ba(OH)2溶液后，溶液的pH?
练习6：25℃，pH=3盐酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合，求溶液的pH？
25℃，pH=1盐酸和pH=13的Ba(OH)2溶液等体积混合，求溶液的pH？
练习7：25℃，pH=3盐酸和pH=9的NaOH溶液等体积混合，求溶液的pH？
25℃，pH=5盐酸和pH=12的NaOH溶液等体积混合，求溶液的pH？
[课堂练习]
1．pH＝2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1000 mL，其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如图所示，则下列说法正确的是( )
A．A、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等 B．稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C．a＝5时，A是强酸，B是弱酸 D．若A、B都是弱酸，则5>a>2
2、常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是( )
A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5
B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6 mol/L
C．将1 L 0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝13 D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6 3、在25 ℃的条件下，将体积都为10 mL、pH都等于3的醋酸和盐酸加水稀释至a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH 均为5。

则稀释后溶液的体积( )
A．a＝b＝100 mL B．a＝b＝1000 mL C．a＞b D．a＜b
4．某温度下，纯水中的c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1，则此时溶液的c(OH－)为__________mol·L－1；该温度下水的离子积；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5.0×10－4mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝__________mol·L－1，由水电离产生的c(H＋)＝__________mol·L－1，此时温度__________(填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。

5、已知水在25℃和100℃时，其电离平衡曲线如右图所示：
(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由__________________________。

100℃时水的离子积是。

(2)25℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________。