第2节 水的电离和溶液的酸碱性
1．了解水的电离，离子积常数。
2．了解溶液pH的定义。
3．了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。
一、水的电离和水的离子积常数
1．电离方程式
水是一种极弱的电解质，其电离方程式为__________________________。
2．室温下纯水的有关数据
（1）c（H＋）＝c（OH－）＝__________。
（2）KW＝__________＝________。
（3）pH＝____。
3．KW的影响因素
KW只与温度有关，温度升高，KW______。
特别提示：水的离子积常数KW＝c（H＋）·c（OH－），其实质是水溶液中的H＋和OH－浓度的乘积，不一定是水电离出的H＋和OH－浓度的乘积，所以与其说KW是水的离子积常数，不如说是水溶液中的H＋和OH－的离子积常数。
二、溶液的酸碱性与pH
1．溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于溶液中________和________的相对大小。
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c（H＋）、c（OH－）的关系
室温/25 ℃[来源:学科网]
数值
pH
中性溶液
c（H＋）__c（OH－）
c（H＋）＝c（OH－）＝__________
____7
酸性溶液
c（H＋）__c（OH－）
c（H＋）__1×10－7 mol·L－1
____7
碱性溶液
c（H＋）__c（OH－）
c（H＋）__1×10－7 mol·L－1
____7
2．pH
（1）定义式：pH＝__________。
（2）意义
表示溶液酸碱性的强弱，pH越小，酸性______。
（3）pH试纸的使用
①方法：____________________________________________________________，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。
②注意：
a．pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能产生误差；
b．用广泛pH试纸读出的pH只能是整数。
即时训练1下列说法中正确的是______。
①某溶液的pH＝7，该溶液一定为中性溶液
②某溶液的c（H＋）＞c（OH－），该溶液一定为酸性溶液
③任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水电离出的H＋和OH－相等
④如果溶液中c（H＋）≠c（OH－），该溶液一定为酸性或碱性溶液
特别提示：溶液酸碱性的判断与溶液的pH是否等于7没有直接的关系，而应比较溶液中c（H＋）与c（OH－）的大小。pH是否等于7只适用于室温下的溶液，而用c（H＋）与c（OH－）的大小判断酸碱性，不受条件限制适用于任何温度下的溶液。
三、酸碱中和滴定
1．实验用品
（1）试剂：__________、__________、__________、蒸馏水。
（2）仪器：______滴定管（如图A）、______滴定管（如图B）、滴定管夹、铁架台、烧杯、________。
2．实验操作（以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例）
（1）滴定前的准备
①滴定管：______________→洗涤→______→装液→调液面→记录。
②锥形瓶：注碱液→记读数→加指示剂。
（2）滴定
左手__________，右手________________，眼睛注视________________变化，滴定至终点时，记录标准液的体积。
（3）终点判断
等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且________________，视为达到滴定终点。
3．数据处理
按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c（NaOH）＝______________计算。
即时训练2 下列说法中正确的是______。
①酸性高锰酸钾溶液应该盛放在酸式滴定管中
②滴定管读数从下往上逐渐减小
③滴定管的精确度为0.001 mL
④锥形瓶在使用前应该用待盛液润湿
⑤滴定管在使用前应该用待盛液润湿
⑥滴定时眼睛注视滴定管刻度
一、影响水电离平衡的因素
1．实例（H2OH＋＋OH－）
改变条件
电离平衡
溶液中
c（H＋）
溶液中c（OH－）
pH
溶液的酸碱性
KW
升高温度
右移
增大
增大
减小
中性
增大
加入酸碱
加入酸，如稀硫酸、醋酸
左移
增大
减小
减小
酸性
不变
加入碱，如NaOH溶液、氨水
左移
减小
增大
增大
碱性
不变
加入盐
加入强碱弱酸盐，如Na2CO3溶液
右移
减小
增大
增大
碱性
不变
加入强酸弱碱盐，如AlCl3溶液
右移
增大
减小
减小
酸性
不变
加入强酸强碱盐，如NaCl溶液
不移
不变
不变
不变
中性
不变
加入活泼金属，如Na
右移
减小
增大
增大
碱性
不变
2．总结
促进电离
抑制电离
3．注意
KW也属于化学平衡常数，只随温度的变化而变化，加水稀释并不是溶液中的所有离子浓度均减小，如稀释HCl水溶液，OH－浓度却增大。
【例1－1】 水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是（ ）。
A．图中四点KW间的关系：A＝D＜C＜B
B．若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量酸
C．若从A点到C点，可采用：温度不变在水中加入少量NH4Cl固体
D．若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量NH4Cl固体
【例1－2】对H2O的电离平衡不产生影响的微粒是（ ）。
A．CH3CH2OH B．NH
C．Cl2 D．S2－
二、水电离出的c（H＋）或c（OH－）的计算（25 ℃）
1．c水（OH－）和c水（H＋）的关系
由H2OH＋＋OH－可知不论何种温度，何种溶液，由H2O电离的c水（OH－）和c水（H＋）永远相等。
2．理清来源及等量关系
酸溶液
碱溶液
盐溶液
【例2】 ①pH＝1的盐酸 ②0.5 mol·L－1的盐酸 ③0.1 mol·L－1的NH4Cl溶液 ④1 mol·L－1的NaOH溶液 ⑤pH＝1的NH4Cl溶液 ⑥1 mol·L－1的NaCl溶液，以上溶液中水电离的c（H＋）由大到小的顺序为________；①⑤的pH均为1，①中由水电离的c（H＋）＝____________，⑤中由水电离的c（H＋）＝____________。
方法归纳
（1）注意区分溶液中的c（H＋）和由水电离的c（H＋）之间的差异，注意溶液中H＋的来源。
（2）抓住由H2O电离的c（OH－）和c（H＋）永远相等，适当运用忽略，如酸溶液中忽略水电离出的H＋、碱溶液中忽略水电离出的OH－。
三、有关pH的计算
1．单一溶液的pH计算
（1）强酸溶液，如HA，设浓度为c mol·L－1，则c（H＋）＝c mol·L－1，pH＝－lg c。
（2）强碱溶液，如BOH，设浓度为c mol·L－1，则c（OH－）＝c mol·L－1，c（H＋）＝ mol·L－1，pH＝14＋lg c。
2．溶液混合后的pH计算
（1）强酸与强酸溶液混合，先求c（H＋），再求pH。
c（H＋）＝
pH＝－lgc（H＋）
（2）强碱与强碱溶液混合，先求c（OH－），通过KW求其c（H＋）和pH。
c（OH－）＝
c（H＋）＝
pH＝－lgc（H＋）＝－lg
3．强酸与强碱溶液混合
（1）若酸过量
c（H＋）＝
pH＝－lgc（H＋）；
（2）若酸与碱正好完全反应，pH＝7；
（3）若碱过量，则先求c（OH－），再求c（H＋）和pH。
4．未标明强弱的酸、碱混合
把pH＝2与pH＝12的溶液等体积混合后，其pH不一定等于7。若二者为强酸、强碱，则pH＝7；若为弱酸、强碱，则弱酸有余，pH<7；若为强酸、弱碱，则弱碱有余，pH＞7。
5．酸、碱加水稀释
酸（pH＝a）
碱（pH＝b）
强酸
弱酸
强碱
弱碱
稀释10n倍
a＋n
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