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第三章　
水溶液中的离子反应与平衡
第二节　水的电离和溶液的pH
课时1　水的电离和溶液的pH
1. 知道水的电离及影响水的电离平衡的因素
2. 知道水的离子积常数Kw及其与温度的关系。
3. 知道溶液中c(H＋)和c(OH－)大小与溶液酸碱性之间的关系。
4. 知道溶液pH的概念及其与溶液酸碱性之间的关系。
1. 精确实验表明，水有很微弱的导电性，是一种极弱的电解质，能发生如图所示的变化。
(1) 用化学用语表示图中所示的变化。
活动一：认识水的电离及其影响因素
(2) H3O＋可以用H＋表示，写出用H＋表示的该变化。
2. 与其他弱电解质的电离一样，水的电离也存在电离平衡常数，因为在纯水或稀溶液中，水的浓度是一个定值，所以该水的电离平衡常数与水的浓度可以合并，用Kw表示，也叫作水的离子积常数。
(1) 写出水的离子积常数Kw的表达式。
【答案】 Kw＝c(H＋)·c(OH－)
(2) 实验测得在常温(25 ℃)下，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 mol/L，则常温下Kw的数值是多少？
【答案】 常温下Kw＝10－14
(3) 阅读下表，温度对Kw会产生什么影响？从热效应角度看，水的电离是什么过程？
T/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10－14 0.134 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0
【答案】 升高温度，Kw增大，水的电离是吸热过程。
3. 对常温下的纯水进行下列操作，分析对水的电离平衡的影响。
c(H＋) c(OH－) 平衡移动方向 对水的电离的影响 所得溶液的酸碱性 Kw
①加少量HCl
②加少量NaOH
③加少量CH3COONa
④加少量NH4Cl
⑤加热
增大
减小
逆向
抑制
酸性
不变
减小
增大
逆向
抑制
碱性
不变
减小
增大
正向
促进
碱性
不变
增大
减小
正向
促进
酸性
不变
增大
增大
正向
促进
中性
增大
4. 25 ℃时，分析下列溶液中由水电离出的H＋和OH－的浓度。
(1) 1.0×10－2 mol/L HCl溶液。
【答案】 由水电离出的H＋和OH－的浓度均为1.0×10－12 mol/L。
(2) 1.0×10－2 mol/L NaOH溶液。
【答案】 由水电离出的H＋和OH－的浓度均为1.0×10－12 mol/L。
1. pH＝－lgc(H＋)。化学上通常用pH来表示溶液的酸碱性。
(1) pH＝7时，c(H＋)是多少？此时溶液一定呈中性吗？pH＝7时溶液呈中性的前提是什么？
【答案】 1.0×10－7 mol/L。不一定。前提是溶液温度为25 ℃，Kw＝10－14，此时溶液中c(OH－)＝c(H＋)。
(2) 溶液的酸碱性准确判断方法是什么？
【答案】 c(H＋)与c(OH－)的相对大小。c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈酸性；c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性；c(H＋)＜c(OH－)，溶液呈碱性。
活动二：认识溶液的酸碱性及pH
2. 测定溶液pH的常用试剂或仪器有：酸碱指示剂、广泛pH试纸、精密pH试纸和pH计，分别适用于哪种要求的pH测定？
【答案】 酸碱指示剂可用于指示溶液pH的区间；估测溶液的pH到某一整数，可使用广泛pH试纸；精确到0.2或0.3的pH差值，可使用精密pH试纸；精确测量溶液pH(精确到小数点后两位)，可使用pH计(酸度计)。
3. 使用pH试纸测定溶液pH时，应如何操作？
【答案】 取一小块pH试纸于表面皿(或玻璃片)上，用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸上，观察颜色的变化，然后与标准比色卡对比，读出溶液的pH。
1. 25 ℃时，计算下列溶液稀释后的pH。
(1) pH＝3的HCl溶液稀释10倍、100倍和106倍。
【答案】 4　5　略小于7　
(2) pH＝11的NaOH溶液稀释10倍、100倍和106倍。
【答案】 10　9　略大于7
活动三：学习酸碱稀释、混合时pH的计算
3. 常温下，用浓度为0.100 0 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度为0.100 0 mol/L的盐酸。
(1) 滴定刚好达到终点时，所滴加NaOH溶液的体积为多少？溶液的pH是多少？
【答案】 20.00 mL　7　
(2) 起始时溶液的pH是多少？当滴加NaOH溶液体积为10.00 mL时，所得溶液的pH是多少？当滴加NaOH溶液体积为19.96 mL时，所得溶液的pH是多少？(已知lg3＝0.48)
【答案】 1　1.48　4
(3) 根据计算可知，滴定时溶液pH的变化随滴加NaOH溶液的体积的变化趋势是什么？
【答案】 滴定开始时，随着加入的NaOH溶液体积增多，溶液pH变化缓慢；到接近滴定终点时，滴加 0.04 mL 氢氧化钠溶液时pH有突跃。
2
4
5
1
3
7
9
6
8
1. 在某温度时，测得纯水中的c(H＋)＝2.5×10－7 mol/L，则c(OH－)为(　 　)
A. 2.5×10－7 mol/L
B. 1.0×10－7 mol/L
C. 4.0×10－8 mol/L
D. 无法确定
A
2
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5
1
3
7
9
6
8
2. 将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是(　 　)
A. 水的离子积变大、pH变小、呈酸性
B. 水的离子积不变、pH不变、呈中性
C. 水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D. 水的离子积变大、pH变小、呈中性
D
2
4
5
3
7
9
6
8
3. 下列各种试纸，在使用时预先不能用蒸馏水润湿的是(　 　)
A. 红色石蕊试纸检验NH3
B. 品红试纸检验SO2
C. 淀粉－KI试纸检验Cl2
D. pH试纸检验溶液的pH
1
D
2
4
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3
7
9
6
8
4. [苏教版教材习题]下列关于溶液酸碱性的说法正确的是(　 　)
A. c(H＋)很小的溶液一定呈碱性
B. pH＝7的溶液一定显中性
C. c(OH－)＝c(H＋)的溶液一定显中性
D. 不能使酚酞试液变红的溶液一定显酸性
1
C
2
4
5
3
7
9
6
8
5. 常温下，把pH＝3的H2SO4溶液和pH＝10的NaOH溶液混合，两者恰好中和，则H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比为(　 　)
A. 10∶1 B. 1∶10
C. 1∶100 D. 1∶20
1
B
2
4
5
3
7
9
6
8
6. 将常温下pH＝8的Ba(OH)2溶液加水稀释1000倍，溶液的pH变为(　 　)
A. 5 B. 11
C. 13 D. 约为7
1
【解析】 常温下pH＝8的Ba(OH)2溶液稀释1 000倍后，溶质电离的OH－浓度会变得极低，此时水的电离不能忽略，溶液不会显酸性，只能无限接近中性的7。
D
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4
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3
7
9
6
8
1
【解析】 该体系为纯液氨，无H2O存在，因此不会出现NH3·H2O、H2O，D错误。
D
2
4
5
3
7
9
6
8
8. 在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示。
(1) A点水的离子积为1×10－14，B点水的离子积为__________。造成水的离子积变化的原因是_______________________________________
_____________________。
1
1×10－12
水的电离要吸热，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大
2
4
5
3
7
9
6
8
(2) 100 ℃时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？
1
【解析】 否。在盐酸中，c(H＋)≠c(OH－)，所以不在B点。
(3) 100 ℃时，若盐酸中的c(H＋)＝5×10－4 mol/L，则由水电离产生的c(H＋)是多少？
【解析】 2×10－9 mol/L
2
4
5
3
7
9
6
8
(1) 请计算常温下下列溶液的AG。
a. pH＝10的溶液；
b. 0.1 mol/L盐酸。
【答案】 a.－6　b. 12
(2) 请指出酸性及碱性溶液的AG范围。
【答案】 酸性溶液AG＞0，碱性溶液AG＜0
1

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