2019北京高考二�；瘜W(xué)知識點：水的電離，溶液的酸堿性

2019-03-19 15:41:35 　來源：網(wǎng)絡(luò)整理

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　　2019北京高考二�；瘜W(xué)知識點：水的電離，溶液的酸堿性(一)

　　水的電離程度與兩方面有關(guān)：

　　(1)溫度：溫度越高，電離程度越大，水的離子積也會增大，即中性溶液中氫離子和氫氧根離子濃度都會增大：

　　(2)酸堿的電離、弱酸弱堿鹽類的水解

　　酸堿的電離對水的電離會起著抑制作用，水的電離程度會減小。因為溫度確定之后，水的離子積就不會發(fā)生變化，比如20℃時，水的離子積=1×10-14，氫離子和氫氧根離子濃度各占1×10-7mol/L,此時處于中性環(huán)境，若酸電離產(chǎn)生了氫離子，則由于C(H+).C(OH-)=1×10-14，氫離子濃度高，相應(yīng)氫氧根離子濃度低，氫氧根離子才是水電離出來的，而氫離子絕大部分是由酸電離的，只有少部分是由水電離的，所以酸的電離會抑制水的電離，同理適用于堿的電離。

　　弱酸弱堿鹽類的電離卻可以促進水的電離，比如你舉到的氯化銨，是一種強酸弱堿鹽，溶于水溶液顯酸性，是因為生成了HCl和一水合氨，一水合氨難電離的堿，此時溶液中有較多的氫離子，這些氫離子都來自于水的電離，它是以離子形式存在于溶液中，而水電離出的氫氧根離子絕大部分存在于難電離的一水合氨中，20攝氏度此時由于水的離子積=1×10-14不變，氫離子濃度大，則說明電離了較多的水，即水的電離程度增大，水電離出的氫氧根離子絕大部分被一水合氨收編了，所以自由的很少了，看氫離子濃度就可以了

　　并不是中性環(huán)境下電離程度較大，依情況而定。

　　2019北京高考二�；瘜W(xué)知識點：水的電離，溶液的酸堿性(二)

　　四、酸、堿、鹽溶液對水的電離平衡的影響

　　25℃時

　　c水(H+)=c水(OH-)=1×10-7mol/L，為中性溶液或純水。

　　c水(H+)=c水(OH-)<1×10-7mol/L，為酸(或堿)的溶液，水的電離受到抑制。

　　c水(H+)=c水(OH-)>1×10-7mol/L, 為可水解的鹽的溶液，水的電離得到促進，

　　例2：在25℃時，某溶液由水電離出的H+濃度為1×10-10mol/L，該溶液可能是 ( )

　　A.NaOH B.NaCl C.HCl D.Na2CO3

　　【分析】孩子往往認為此時溶液呈堿性，錯選為A、D答案。依題意只能得到 c水(H+)=c水(OH-)=1×10-10mol/L<1×10-7mol/L，并不能確定溶液是酸性還是堿性，但能肯定的是水的電離受到了抑制，溶質(zhì)可以是酸，也可以是堿，不可能是能發(fā)生水解的鹽。

　　正確答案為：A C

　　可以將例題中的數(shù)據(jù)改為“ 1×10-4mol/L”，作為鞏固和檢測訓(xùn)練。

　　五、溶液酸堿性的成因

　　溶液呈酸性的原因有兩種：溶質(zhì)為酸，酸電離;溶質(zhì)為強酸弱堿鹽，鹽水解。

　�、儆捎谒�(如硫酸、醋酸)的電離，H+主要來自于溶質(zhì)的電離。

　　此時，一定要弄清c水(H+)、c水(OH-)、c(H+)、c(OH-)四者之間的關(guān)系，尤其是溶液中的氫離子濃度、由水產(chǎn)生的氫離子濃度、由溶質(zhì)酸電離出的氫離子濃度三個量的意義和關(guān)系。

　　1) c(H+)= c酸(H+)+ c水(H+) (氫離子主要來源為酸的電離)

　　c(OH-)= c水(OH-)(氫氧根離子完全來源于水的電離)

　　2)c水(H+)=c水(OH-)<1×10-7mol/L (水的電離受到抑制)

　　3)c酸(H+)遠大于c水(H+)，故c酸(H+)≈c(H+)，

　　有 c酸(H+)·c(OH-)=1×10-14

　�、谟捎趶娝崛鯄A鹽的水解使溶液呈酸性。以NH4Cl溶液為例：

　　水存在電離平衡H2O H++OH-，NH4Cl電離出的NH4+與OH-結(jié)合生成NH3·H2O這種弱電解質(zhì)，導(dǎo)致水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動，H+濃度增大，溶液呈酸性。此時有：

　　1)c(H+)=c水(H+) (氫離子完全來源于水的電離)

　　c(OH-)= c水(OH-)-c反應(yīng)(OH-)(水電離出的氫氧根部分與NH4+結(jié)合了)

　　2)c水(H+)=c水(OH-)>1×10-7mol/L (水的電離受到促進)

　　3)c(H+)>c(OH-)，溶液呈酸性,但是KW = c(H+)·c(OH-)仍然是一個定值。

　　同樣可以分析，堿性溶液形成的原因及溶液中的氫氧根離子濃度、由水產(chǎn)生的氫氧根離子濃度、由堿電離出的氫氧根離子濃度三個量的關(guān)系。

　　例3：25℃時，

　　(1)在pH=3的硫酸溶液中，由水電離出的H+的濃度為 ;

　　(2)在pH=3的溶液中，由水電離出的H+的濃度可能為　　　　　　。

　　【分析】(1)(2)共同點是溶液呈酸性，c(H+)=1×10-3mol/L

　　(1)對pH=3的硫酸溶液，

　　c(H+)=c酸(H+)+c水(H+)≈c酸(H+)=1×10-3mol/L，

　　c水(OH-)=c(OH-)=KW /c(H+)=1×10-11mol/L，

　　而c水(H+)=c水(OH-)=1×10-11mol/L

　　(2) 對pH=3的溶液，如果溶液呈酸性是因為酸的電離，則分析方法同(1);如果是因為鹽類水解而成酸性，則H+都來自于水的電離。

　　c水(H+)=c(H+)=1×10-3mol/L

　　正確答案為：(1)1×10-11mol/L (2)1×10-11mol/L或1×10-3mol/L

　　2019北京高考二�；瘜W(xué)知識點：水的電離，溶液的酸堿性(三)

　�、贙W = c(H+)·c(OH-), KW指水中的H+離子濃度與OH-離子濃度的乘積，無單位，KW值大小只與溫度有關(guān)。該等式無論是在純水中還是在酸、堿、鹽等任何的水溶液中恒成立。

　　在25℃的純水中， c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol/L，KW=1×10-14(25℃)

　�、鬯碾婋x是吸熱反應(yīng)，溫度升高，水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動，水的電離程度增大。所以，溫度升高，KW值增大。

　　要強調(diào)以下幾點：

　　①KW = c(H+)·c(OH-)中的c(H+)、c(OH-)指的是水(或水溶液)中的氫離子、氫氧根離子的總濃度，與由水電離出的氫離子、氫氧根離子濃度不同(下文中分別用c水(H+)、c水(OH-) 表示)。

　�、贙W數(shù)值的大小只與溫度有關(guān)，溫度一定時，KW為一定值;溫度升高，KW值增大。25℃的水(或水溶液)中，KW=1×10-14 。

　�、廴魏嗡芤褐衏水(H+)=c水(OH-)恒成立,但c(H+)與c(OH-)往往不相等，導(dǎo)致溶液呈酸性或堿性。

　�、茉诩兯杏校篶水(H+)=c水(OH-)=c(H+)=c(OH-)

　　二、溶液的酸堿性和溶液的pH

　　在溫度一定時c(H+)·c(OH-)是一個常數(shù)，但c(H+)與c(OH-)往往不相等。人們規(guī)定

　　c(H+) > c(OH-)時溶液為酸性;c(H+) = c(OH-)時溶液為中性;

　　c(H+) < c(OH-)時溶液為堿性。

　　c(H+)與c(OH-)的相對大小是判斷溶液酸堿性的根本方法，適用于任何水溶液。

　　為了方便，化學(xué)常采用pH來表示溶液酸堿性的強弱：pH=-lg{c(H+)｝，一定要注意c(H+)是溶液中的氫離子的總濃度。

　　溫度相同時，pH越小，溶液的酸性越強;pH越大，堿性越強。

　　在用pH的值或c(H+)、c(OH-)的值來判斷溶液酸堿性時，要注意溫度的影響，較終要得到c(H+)與c(OH-)的相對大小的關(guān)系，才能正確判斷。

　　例1：下列能說明溶液呈酸性的是 ( )

　　A.c (H+)>1×10-7mol/L B.pH=6

　　C. c(H+)>c(OH-) D.加入酚酞后溶液不變紅

　　【分析】c(H+)與c(OH-)的相對大小是判斷溶液酸堿性的根本方法，故C正確;A、B中的H+濃度都大于1×10-7mol/L，但OH-濃度不一定小于1×10-7mol/L，c(OH-)=KW /c(H+)，其大小與KW有關(guān)，即與溫度有關(guān)。溫度不同，c(OH-)值不同，可能比c(H+)值大(溶液呈堿性)，也可能小(溶液呈酸性)，也可能相等(溶液呈中性)。D加入酚酞不變紅，只能說明pH小于8，溶液不一定為酸性。

　　正確答案：B

　　可以讓孩子進一步思考：在25℃時，能說明溶液呈酸性的答案又是什么?

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