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提问时间：2009-12-04 20:51:49
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| 回答：偶心飞翔 级别：高级教员   2009-12-16 18:20:45 来自：山东省临沂市 |
一、 水的电离和水的离子积 ①水是一种极弱的电解质，存在电离平衡： H2O H+ + OH- 影响水的电离平衡的因素可利用化学平衡的相关知识来分析。可用下表练习： 改变的条件 水的电离程度 水电离产生的氢离子浓度 c水(H+) 水电离产生的氢氧根浓度 c水(OH-) 溶液中c(H+) pH C(H+)·C(OH-) （即KW） 通入HCl气体 加入NaOH固体 加 热 加入NaCl固体 加入Na2CO3固体 加入AlCl3固体 ②KW = c(H+)·c(OH-), KW指水中的H+离子浓度与OH-离子浓度的乘积，无单位，KW值大小只与温度有关。该等式无论是在纯水中还是在酸、碱、盐等任何的水溶液中恒成立。 在25℃的纯水中， c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol/L，KW=1×10-14（25℃） ③水的电离是吸热反应，温度升高，水的电离平衡向正反应方向移动，水的电离程度增大。所以，温度升高，KW值增大。 要强调以下几点： ①KW = c(H+)·c(OH-)中的c(H+)、c(OH-)指的是水（或水溶液）中的氢离子、氢氧根离子的总浓度，与由水电离出的氢离子、氢氧根离子浓度不同（下文中分别用c水(H+)、c水(OH-) 表示）。 ②KW数值的大小只与温度有关，温度一定时，KW为一定值；温度升高，KW值增大。25℃的水（或水溶液）中，KW=1×10-14 。 ③任何水溶液中c水(H+)=c水(OH-)恒成立,但c(H+)与c(OH-)往往不相等，导致溶液呈酸性或碱性。 ④在纯水中有：c水(H+)=c水(OH-)=c(H+)=c(OH-) 二、 溶液的酸碱性和溶液的pH 在温度一定时c(H+)·c(OH-)是一个常数，但c(H+)与c(OH-)往往不相等。人们规定 c(H+) > c(OH-)时溶液为酸性；c(H+) = c(OH-)时溶液为中性； c(H+) < c(OH-)时溶液为碱性。 c(H+)与c(OH-)的相对大小是判断溶液酸碱性的根本方法，适用于任何水溶液。 为了方便，化学常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱：pH=-lg｛c(H+)｝，一定要注意c(H+)是溶液中的氢离子的总浓度。 温度相同时，pH越小，溶液的酸性越强；pH越大，碱性越强。 在用pH的值或c(H+)、c(OH-)的值来判断溶液酸碱性时，要注意温度的影响，最终要得到c(H+)与c(OH-)的相对大小的关系，才能正确判断。 例1：下列能说明溶液呈酸性的是 （ ） A．c (H+)>1×10-7mol/L B.pH=6 C. c(H+)>c(OH-) D.加入酚酞后溶液不变红 【分析】c(H+)与c(OH-)的相对大小是判断溶液酸碱性的根本方法，故C正确；A、B中的H+浓度都大于1×10-7mol/L，但OH-浓度不一定小于1×10-7mol/L，c(OH-)=KW /c(H+)，其大小与KW有关，即与温度有关。温度不同，c(OH-)值不同，可能比c(H+)值大（溶液呈碱性），也可能小（溶液呈酸性），也可能相等（溶液呈中性）。D加入酚酞不变红，只能说明pH小于8，溶液不一定为酸性。 正确答案：B 可以让学生进一步思考：在25℃时，能说明溶液呈酸性的答案又是什么？ 三、 有关溶液pH的计算 在求溶液的pH 时，如果涉及到稀释、混合、酸碱反应的情况，一定要先判断溶液的酸碱性。对碱性溶液稀释或混合，或者反应后溶液呈碱性的情况，一定要先求变化后c(OH-),再求c(H+)，然后求pH，因为在操作过程中，H+物质的量会发生很大变化，OH-物质的量基本不变，应该以OH-守恒来建立等式关系。（教师可以引导学生进行探究）。思路为: 四、 酸、碱、盐溶液对水的电离平衡的影响 25℃时 c水(H+)=c水(OH-)=1×10-7mol/L，为中性溶液或纯水。 c水(H+)=c水(OH-)<1×10-7mol/L，为酸（或碱）的溶液，水的电离受到抑制。 c水(H+)=c水(OH-)>1×10-7mol/L, 为可水解的盐的溶液，水的电离得到促进， 例2：在25℃时，某溶液由水电离出的H+浓度为1×10-10mol/L，该溶液可能是 ( ) A.NaOH B.NaCl C.HCl D.Na2CO3 【分析】学生往往认为此时溶液呈碱性，错选为A、D答案。依题意只能得到 c水(H+)=c水(OH-)=1×10-10mol/L<1×10-7mol/L，并不能确定溶液是酸性还是碱性，但能肯定的是水的电离受到了抑制，溶质可以是酸，也可以是碱，不可能是能发生水解的盐。 正确答案为：A C 可以将例题中的数据改为“ 1×10-4mol/L”，作为巩固和检测练习。 五、 溶液酸碱性的成因 溶液呈酸性的原因有两种：溶质为酸，酸电离；溶质为强酸弱碱盐，盐水解。 ①由于酸（如硫酸、醋酸）的电离，H+主要来自于溶质的电离。 此时，一定要弄清c水(H+)、c水(OH-)、c(H+)、c(OH-)四者之间的关系，尤其是溶液中的氢离子浓度、由水产生的氢离子浓度、由溶质酸电离出的氢离子浓度三个量的意义和关系。 1） c(H+)= c酸(H+)+ c水(H+) （氢离子主要来源为酸的电离） c(OH-)= c水(OH-)（氢氧根离子完全来源于水的电离） 2）c水(H+)=c水(OH-)<1×10-7mol/L (水的电离受到抑制) 3）c酸(H+)远大于c水(H+)，故c酸(H+)≈c(H+)， 有 c酸(H+)·c(OH-)=1×10-14 ②由于强酸弱碱盐的水解使溶液呈酸性。以NH4Cl溶液为例： 水存在电离平衡H2O H++OH-，NH4Cl电离出的NH4+与OH-结合生成NH3·H2O这种弱电解质，导致水的电离平衡向正反应方向移动，H+浓度增大，溶液呈酸性。此时有： 1）c(H+)=c水(H+) （氢离子完全来源于水的电离） c(OH-)= c水(OH-)-c反应(OH-)（水电离出的氢氧根部分与NH4+结合了） 2）c水(H+)=c水(OH-)>1×10-7mol/L (水的电离受到促进) 3）c(H+)>c(OH-)，溶液呈酸性,但是KW = c(H+)·c(OH-)仍然是一个定值。 同样可以分析，碱性溶液形成的原因及溶液中的氢氧根离子浓度、由水产生的氢氧根离子浓度、由碱电离出的氢氧根离子浓度三个量的关系。 例3：25℃时， （1）在pH=3的硫酸溶液中，由水电离出的H+的浓度为 ； （2）在pH＝3的溶液中，由水电离出的H＋的浓度可能为 。 【分析】（1）（2）共同点是溶液呈酸性，c(H+)=1×10-3mol/L （1）对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） 对pH=3的溶液，如果溶液呈酸性是因为酸的电离，则分析方法同（1）；如果是因为盐类水解而成酸性，则H+都来自于水的电离。 c水(H+)=c(H+)=1×10-3mol/L 正确答案为：（1）1×10-11mol/L （2）1×10-11mol/L或1×10-3mol/L 六、物质的量浓度相同和pH相同的两种溶液（如盐酸和醋酸） 在习题中，经常会遇到同浓度或同pH的两溶液（如盐酸和醋酸）的情况。到底它们什么相同，什么不同呢？ 首先注意，HCl强电解质，完全电离，c(H+)=c(HCl);醋酸为弱电解质，部分电离，CH3COOH溶质部分电离后以离子的形式存在，没有电离的部分以分子的形式存在，所以有c(H+)<c(CH3COOH)（后者指溶质浓度）。 溶质浓度与氢离子浓度的关系 盐酸 c(HCl)=c(H+) 醋酸 c(CH3COOH)>c’(H+) （1）浓度相同的盐酸、醋酸溶液（溶质的浓度相同） c(HCl)=c(CH3COOH)，所以c(H+)>c’(H+),即盐酸中的氢离子浓度大于醋酸溶液中的氢离子浓度。 （2）pH相同的盐酸、醋酸溶液（溶液中的氢离子浓度相同） c(H+)=c‘(H+)，但是c(HCl)<c(CH3COOH),即盐酸的浓度小于醋酸的浓度。 例4：体积相等、pH值都为3的醋酸溶液和盐酸溶液，在相同条件下分别与相同质量的锌粉反应，下列情况不可能存在的是 （ ） A.开始时，两者产生氢气的速率相同 B.如果锌粉都完反应了，则与盐酸反应的锌粉首先反应完 C.有可能盐酸反应完，而醋酸仍有剩余 D.如果锌粉都完全反应了，则两者产生的氢气一样多。 【分析】由题意知pH相同的盐酸、醋酸溶液，溶液中的氢离子浓度相同，盐酸的浓度小于醋酸的浓度。酸与金属反应的速率取决于H+的浓度；产生氢气的量取决于酸的物质的量（在金属过量时）或取决于金属的物质的量（金属反应完，酸过量）。再考虑到醋酸为弱酸，存在电力平衡，不难得到A、C、D可能, B不可能。 正确选项为：B |
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| 回答：563087088 级别：幼儿园  2009-12-04 21:01:00 来自：河南省周口市 |
1· 关于水的电离，首先要记住kw=10^(-14)的应用条件是25℃下，当温度改变的时候不能用这个。有关水的电离方面的知识点主要就是考察溶液的PH值的计算和外界条件改变对水电离程度的影响，把PH定义式记住然后就根据条件运用。 2·溶液酸碱性 这个方面考溶液的稀释，混合比较多。要注意等体积稀释/混合，稀释10倍，10^n倍，无限稀释这些规律的话，对一些小题解题可以提高速度。 |
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