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水的电离和溶液的酸碱性一、水的电离1．水的电离电离方程式: H 2O ＋＋OH －; 平衡常数表达式为K ＝c (H ＋)·c (OH －)c (H 2O )。
25℃时，纯水中c (H ＋)＝c (OH －)＝1×10－7 mol·L －1。
2．水的离子积(1) K W ＝c (H ＋)·c (OH －)。
(2)影响因素：温度，温度升高，K W 增大。
(3)25℃时，K W ＝c (H ＋)·c (OH －)＝1×10－14。
注意：①K W 不仅适用于纯水，也适用于酸性或碱性的稀溶液；②K W 只受温度的影响，与溶液的酸碱性无关；③酸溶液中可以忽略由水电离出来的c (H ＋)，碱溶液中可以忽略由水电离出来的c (OH－)。
二、溶液的酸碱性与pH1．pH ＝－lg c (H ＋)，反过来c (H ＋)＝10－pH 。
2．溶液中c (H ＋)与c (OH －)的大小关系及溶液的pH ：注意：①溶液的酸性越强，pH 越小；溶液的碱性越强，pH 越大。
②pH 一般适用于表示c (H ＋)或c (OH －)小于等于1 mol·L －1的溶液。
知识点一 水的电离1．在某温度时，测得纯水中的c (H ＋)＝2.0×10－7 mol·L －1，则c (OH －)为( )A ．2.0×10－7 mol·L －1B ．0.1×10－7 mol·L －1C ．1.0×10－14/2.0×10－7 mol·L －1D ．无法确定2．室温下，把1 mL 0.1 mol·L －1的H 2SO 4加水稀释成2 L 溶液，在此溶液中由水电离产生的H ＋，其浓度接近于( )A ．1×10－4 mol·L －1B ．1×10－8 mol·L －1C ．1×10－11 mol·L －1D ．1×10－10 mol·L －13．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c (H ＋)>c (OH －)的措施是( )A ．向纯水中投入一小块金属钠B ．将水加热煮沸C ．向水中通入SO 2D ．向水中加入NaCl知识点二 水的离子积常数4．下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是( )A ．因为水的离子积常数的表达式是K W ＝c (H ＋)c (OH －)，所以K W 随溶液中c (H ＋)和c (OH－)的变化而变化B ．水的离子积常数K W 与水的电离平衡常数K 是同一物理量C ．水的离子积常数仅仅是温度的函数，随温度的变化而变化D ．水的离子积常数K W 与水的电离平衡常数K 是两个没有任何关系的物理量5．25℃时，水的电离达到平衡：H 2O ＋＋OH － ΔH >0，下列叙述正确的是( )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 ．向水中加入少量CH 3COOH ，平衡逆向移动，c (H ＋)降低D ．将水加热，K W 增大，pH 不变知识点三 溶液的酸碱性6．下列说法正确的是( )A ．pH<7的溶液一定是酸溶液B ．同温下，pH ＝5的溶液和pH ＝3的溶液相比，前者c (OH －)是后者的100倍C ．室温下，每1×107个水分子中只有一个水分子发生电离D ．在1 mol·L －1的氨水中，改变外界条件使c (NH ＋4)增大，则溶液的pH 一定增大7．对室温下pH 相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是( )A ．加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH 均增大B ．使温度都升高20℃后，两溶液的pH 均不变C ．加水稀释2倍后，两溶液的pH 均减小D ．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多8．下列溶液一定显酸性的是( )A ．溶液中c (OH －)>c (H ＋)B ．滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液C ．溶液中c (H ＋)＝10－6 mol·L －1D ．pH>7的练基础落实1．关于水的离子积常数，下列说法不正确的是()A．100℃水中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14B．纯水中，25℃时，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14C．25℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14D．K W值随温度升高而增大2．常温下，某溶液中由水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，该溶液可能是()①二氧化硫水溶液②氯化铵水溶液③硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液A．①④B．①②C．②③D．③④3．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．由水电离出的c(H＋)相等B．由水电离出的c(H＋)都是1.0×10－12 mol·L－1C．由水电离出的c(OH－)都是0.01 mol·L－1D．两者都促进了水的电离练方法技巧4．已知液氨的性质与水相似，25℃时，NH3＋NH3＋4＋NH－2，NH＋4的平衡浓度为1×10－15 mol·L－1，则下列说法中正确的是()A．在液氨中加入NaNH2可使液氨的离子积变大B．在液氨中加入NH4Cl可使液氨的离子积减小C．在此温度下液氨的离子积为1×10－17D．在液氨中放入金属钠，可生成NaNH25．t℃时，水的离子积为K W，该温度下将a mol·L－1的一元酸HA与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，要使混合液呈中性，必要的条件是()A．混合液中c(H＋)＝K WB．混合液的pH＝7C．a＝bD．混合液中c(B＋)＝c(A－)＋c(OH－)6．pH＝3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50 mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，则下列说法正确的是() A．HX可能是强酸B．HY一定是强酸C．HX的酸性强于HY的酸性D．反应开始时二者生成H2的速率相等7. 常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1，该溶液可能是( )①SO2②NH4Cl溶液③NaHSO4溶液④醋酸溶液⑤NaNO3溶液⑥氨水⑦NaHCO3溶液(溶液显碱性) ⑧NaOH溶液A. ①③④⑥⑧B. ①④⑥⑧C. ①④⑤⑥⑦D. ②⑤⑧8．向10mL pH=12的某碱溶液中加入10mL pH=2的盐酸，充分反应后滴入酚酞试液，溶液变红，则此碱一定是( )A．弱碱B．一元强碱C．多元强碱D．任何碱强酸、强碱溶液混合时溶液pH的计算知识点一 强酸、强碱溶液pH 的计算1．常温下，某溶液中由水电离产生的c (H ＋)＝1×10－11 mol·L －1，则该溶液的pH 可能是( )A ．4B ．7C ．8D ．112．常温下某氢氧化钠溶液的浓度为0.01 mol·L －1，则该溶液的pH 值为________。
一、水的电离水是极弱的电解质，发生微弱的电离，水分子电离示意图：1、水的电离H2O + H2O H3O＋ + OH-简写：H2O H＋+ OH-实验测定：25℃c（H＋）= c（OH－）=1×10－7mol/L2、水的离子积：25℃K W = c（H＋）·c（OH－）= 1.0×10－14。
说明：(1) Kw只与温度有关，温度越高Kw越大。
因水的电离是吸热过程，升高温度Kw 将增大，100℃时，c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol/L，Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-12。
(2) Kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
3、影响水的电离平衡的因素(1) 温度：温度升高，水的电离程度增大，水的电离平衡向电离方向移动，离子浓度增大。
(2) 酸、碱：在纯水中加入酸或碱，抑制H2O的电离，均使水的电离平衡向分子化过程移动，此时若温度不变，Kw不变，水的电离程度变小；c(H+)发生改变，pH也随之改变；若向水中加入酸，则c(H+)增大，c(OH—)变小，pH变小(3) 其他因素：如向水中加入活泼的金属，由于与水电离出的H+直接作用，因而促进了水的电离平衡向电离的方向移动。
二、溶液的酸碱性与pH1、溶液的酸碱性以0.1mol/L HCl为例，由于酸电离出H+能使H2O H++OH-平衡向左移动，即抑制了水的电离，溶液中H+由两部分组成，一部分为酸提供，另一部分为H2O提供，水电离提供的c(H+)远小于酸提供的c(H+)，故可忽略，溶液中H+全部看作酸提供，故c(H+)溶液=0.1mol/L，但溶液中OH-全部为H2O电离产生，c(OH—)溶液= c(OH—)，水电离产生 c(H+)和c(OH—)始终相等，因此有c(OH—)溶液 = c(OH—) = c(H+)==1×10-13。
2、pH⑴定义：pH=－lgc(H＋)溶液的酸性越强，其pH越小；溶液的碱性越强，其pH越大。
水的电离与溶液的酸碱性水是生命之源，无论是在地球上还是在人体内，水都扮演着至关重要的角色。
然而，水并不是一个单纯的物质，它具有一定的电离性，从而使得水成为了一种溶剂，能够溶解许多物质。
同时，水的电离也与溶液的酸碱性息息相关。
水的电离是指水分子在一定条件下发生自身分解的过程，产生氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。
这个过程可以用化学方程式表示为：H2O ⇌ H+ + OH-。
在纯净水中，水的电离程度非常低，只有极少数的水分子发生电离。
这是因为水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成的，氧原子带有负电荷，而氢原子带有正电荷，因此水分子是一个极性分子。
这种极性使得水分子能够相互吸引，并形成氢键，从而稳定了水分子的结构。
当溶质溶解到水中时，它们与水分子发生相互作用，导致水的电离程度发生改变。
溶质可以是酸、碱或其他化合物。
酸是一种能够释放氢离子的物质，而碱是一种能够释放氢氧根离子的物质。
当酸溶解到水中时，它会释放出氢离子，增加了水中的H+浓度，使得水的电离程度增加。
相反，当碱溶解到水中时，它会释放出氢氧根离子，增加了水中的OH-浓度，同样也使得水的电离程度增加。
这种改变水的电离程度的能力被称为酸碱性。
溶液的酸碱性可以通过pH值来描述。
pH值是一个反映溶液酸碱性强弱的指标，其数值范围从0到14。
pH值小于7的溶液被称为酸性溶液，pH值大于7的溶液被称为碱性溶液，而pH值等于7的溶液被称为中性溶液。
pH值的计算公式为：pH= -log[H+]，其中[H+]表示溶液中的氢离子浓度。
由于pH值是对数尺度，所以每个单位的pH值之间相差10倍。
溶液的酸碱性不仅仅与溶质的性质有关，还与溶液中的浓度有关。
当酸或碱的浓度增加时，溶液的酸碱性也会增强。
这是因为溶液中的酸碱物质的数量增加，增加了水的电离程度。
同样地，当酸或碱的浓度减少时，溶液的酸碱性也会减弱。
溶液的酸碱性对生命体系有着重要的影响。
在人体内，许多生物过程都需要在特定的酸碱环境下进行。
水的电离和溶液的酸碱性
一、水的电离
1、水的电离:
2、外界条件的改变对水的电离的影响：
3、水的离子积常数：
Kw只与温度相关，与溶液的酸碱性无关。
温度越高，Kw越大。
Kw是水电离平衡时的性质，它不但适用于纯水，也适用于任何酸、碱或盐的稀溶液。
实验测得：25℃的纯水中 C (H+)= C(OH—) =1×10- 7 mol/L
所以，25℃时，Kw=1×10-14
例题：25℃时
1、计算0.1 mol/L 的NaOH溶液中水电离出的H+、OH—的浓度？
2、计算0.1 mol/L 的HCl溶液中水电离出的H+、OH—的浓度？
结论：向水中加入的C（H+）或C（OH—）相等时，对水的电离平衡的抑制作用相同。
二、溶液的酸碱性和PH值
1、溶液的酸碱性：跟H+和OH—浓度的相对大小相关
C（H+ ）= c(OH-) ，溶液呈中性； c(H+) > c(OH—) ，溶液呈酸性；
c(H+) < c(OH—) ，溶液呈碱性
25℃时：中性溶液中，c(H+) = 10-7mol/L 酸性溶液中，c(H+) > 10-7mol/L 碱性溶液中，c(OH—)> 10-7mol/L
2、溶液的PH
①表示方法：用H+的物质的量浓度的负对数来表示。
②公式：PH= —lg{C(H+)}
③溶液的酸碱性跟pH的关系：PH越小酸性越强，PH越大碱性越强。
25℃时：中性溶液，PH=7 酸性溶液，PH<7 碱性溶液，PH>7
100℃时：中性溶液，PH = 6 酸性溶液，PH < 6 碱性溶液，PH > 6
所以：未注明温度时，PH=7的溶液不一定是中性溶液。
注意：通常，当c(H+)或c(OH—)≥1mol/L的溶液，其酸碱性不用pH表示，而是直接用H+浓度或OH—浓度来表示。
3、溶液PH的计算（均为25℃）
①单一溶液的PH计算
A、计算0.1 mol/L HCl溶液的PH？
B、计算0.1 mol/L NaOH溶液的PH？
②溶液稀释后求PH
A、PH=1的HCl溶液加水稀释10倍、100倍后的PH？
结论：PH=m的强酸加水稀释10n倍，PH=m+n≤7
B、PH=13的NaOH溶液加水稀释10倍、100倍后的PH？
结论：PH=m的强碱加水稀释10n倍，PH=m-n≥7
C、PH=1的HAc溶液加水稀释10倍、100倍后的PH
结论：PH=m的弱酸加水稀释10n倍，m<PH<m+n
D、PH=13的NH3·H2O溶液加水稀释10倍、100倍后的PH
结论：PH=m的弱碱加水稀释10n倍，m-n<PH<m
③溶液混合后求PH
A、强酸与强酸混合
例1、 0.1 mol/L 的HCl溶液与1.9 mol/L 的HCl溶液等体积混合，计算混合后的PH？
例2、 0.2 mol/L 的HCl溶液与0.9 mol/L 的H2SO4溶液等体积混合，计算混合后的PH？例3、PH=1的HCl溶液与PH=2 的HCl溶液等体积混合，计算混合后的PH？
例4、PH=1的HCl溶液与PH=3的HCl溶液等体积混合，计算混合后的PH？
总结：PH相差≥2的两种强酸等体积混合时，PH（混）=小PH+0.3
B、强碱与强碱混合
例1、 0.1 mol/L 的NaOH溶液与1.9 mol/L 的NaOH溶液等体积混合，计算混合后的PH？例2、0.2 mol/L 的NaOH溶液与0.9 mol/L 的Ba(OH)2溶液等体积混合，计算混合后的PH？例3、PH=11的NaOH溶液与PH=12 的NaOH溶液等体积混合，计算混合后的PH？
例4、PH=11的NaOH溶液与PH=13的NaOH溶液等体积混合，计算混合后的PH？
总结：PH相差≥2的两种强碱等体积混合时，PH（混）=大PH-0.3
C、强酸与强碱混合
例1、 0.1 mol/L 的NaOH溶液与0.12 mol/L 的HCl溶液等体积混合，计算混合后的PH？例2、0.12 mol/L 的NaOH溶液与0.1 mol/L 的HCl溶液等体积混合，计算混合后的PH？
D、强酸与弱碱混合
例题：将PH=4的盐酸溶液与PH=10的某碱溶液等体积混和，所得溶液的PH值（）
A、=7
B、≥7
C、≤7
D、>7
E、弱酸与强碱混合
例题：将PH=6的某酸溶液与PH=8的氢氧化钡溶液等体积混和，所得溶液的PH值（）
A、=7
B、≥7
C、≤7
D、>7
4、PH的测定
①酸碱指示剂（定性测定）
A、成分：一般是有机弱酸或有机弱碱。
B、种类：
注意：
甲基橙、酚酞变色范围小，对溶液酸碱性变化比较灵敏。
溶液使指示剂改变颜色，发生的是化学变化。
指示剂滴加太多，必将消耗一部分酸碱。
②pH试纸（近似的定量测定）
A、成分：含多种指示剂。
B 、操作：用镊子（不能用手拿）取一小块pH试纸（事先不能湿润），放在洁净的玻璃片上，然后用玻棒沾取待测液（试纸不能伸入其中），点在试纸的中部，颜色变化后，与标准比色卡（一种颜色对应一个PH）对照，读出PH值，只能读取整数。
C 、注意：测定溶液PH时，PH试纸不能用蒸馏水湿润。
③pH计（精确的定量测定）：一种测定溶液PH的仪器。
三、酸碱中和滴定
1、中和反应的实质： H+ + OH—= H2O
2、酸碱中和滴定的定义：用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱
（或酸）的方法叫酸碱中和滴定。
已知物质的量浓度的溶液叫标准液；未知浓度的溶液叫待测液。
3、滴定原理：
4、实验过程使用的仪器：
滴定管夹、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、移液管、洗耳球5、滴定操作：
(1)滴定前准备工作：
a．滴定管：洗涤--检漏--润洗--注液--赶气泡--调液
洗涤：先用水洗
检漏：检查滴定管是否漏水
润洗：用标准液或待测液分别润洗酸式滴定管和碱式滴定管。
调液：调节液面至零或零刻度线以下。
如果尖嘴部分有气泡，要排出气泡。
读数：视线和凹液面最低点相切。
b．锥形瓶：只能用水洗，不能用盛放的溶液洗
涤。
注入（用滴定管或移液管）
一定体积的溶液（待测液或标准液）
到锥形瓶中，并滴加2-3滴指示剂。
（2）指示剂的选择：
酸碱指示剂一般选用酚酞和甲基橙，石蕊试液由于变色不明显，在滴定时不宜选用。
强酸与强碱滴定酚酞或甲基橙
强酸与弱碱滴定甲基橙
弱酸与强碱滴定酚酞
甲基橙：（红）－3.1～橙色～4.4－（黄）
酚酞：（无）－8.2～粉红色～10.0－(红)
（3）滴定终点的判断：溶液颜色发生变化且在半分钟内不再变色。
多次测定求各体积的平均值
（4）操作要点：
左手：控制滴定管的活塞（或玻璃珠）右手：振荡锥形瓶
眼睛：注视锥形瓶中溶液的颜色变化
（5）误差分析：用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的溶液（甲基橙作指示剂），试说明下列情况会使测定结果偏高、偏低还是无影响？
1）酸式滴定管用水洗后便装液体进行滴定；
2）锥形瓶只用蒸馏水洗涤后仍留有少量蒸馏水；
3）锥形瓶用蒸馏水洗涤后，又用待测液润洗；
4）锥形瓶用蒸馏水洗涤后，误用盐酸润洗；
5）盐酸在滴定时溅出锥形瓶外；
6）待测液在振荡时溅出锥形瓶外；
7）滴定终点时，滴定管仰视读数；
8）滴定终点时，滴定管俯视读数；
9）记录起始体积时，仰视读数，终点时平视；。
