水的電離和溶液的pH

第二節(jié)水的電離和溶液的pH高二化學(xué)備課組一、水的電離H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-簡(jiǎn)寫：定性討論：

純水的組成微粒有哪些？

作為弱電解質(zhì)，水的電離平衡受哪些外界因素影響？A、溫度越高，電離程度越大。25℃時(shí)：c(H+)=c(OH-)=10－7mol/L100℃時(shí)：c(H+)=c(OH-)=10－6mol/LB、同離子效應(yīng)：1）加酸：水的電離受到抑制，c(H+)增大，c(OH-)減小。c(H+)=c(H+)酸＋c（H+)水。c(H+)水=c（OH-)水。c(H+)>c(OH-)2)加堿水的電離受到抑制，c(H+)減小，c(OH-)增大。c(H+)<c(OH-)一、水的電離定量討論：

純水中[H+]與[OH-]大小有何關(guān)系？由水電離出的H+、OH-的物質(zhì)的量相等

25℃時(shí)，水電離出來(lái)的[H+]=[OH-]=10-7mol/L

水是一種極弱的電解質(zhì)（通常的電流表無(wú)法檢驗(yàn)其中離子）例、水是一種極弱的電解質(zhì)，在室溫下,平均每n個(gè)分子只有1個(gè)分子發(fā)生電離，則n值是：A、10-14B、55.6×107C、107D、55.6二、水的離子積常數(shù)Kw=c(H+)·c(OH_)1、表達(dá)式：KW叫做水的離子積常數(shù)，簡(jiǎn)稱水的離子積。2、影響KW的因素

KW只是溫度的函數(shù)（與濃度無(wú)關(guān)）溫度升高，KW值增大在任何水溶液中，均存在水的電離平衡，也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。任何水溶液中都存在Kw=c(H+)·c(OH-)（Kw25℃=10-14）

含有H+的溶液一定是酸，含OH-的溶液一定是堿嗎？如：KW25℃=10-14KW100℃=10-12討論升高溫度，Kw增大。已知KW100℃=10-12，則在100℃時(shí)純水中的c(H+)等于多少？溫度不變，加入溶質(zhì)對(duì)水的電離平衡及KW的影響。加入酸（如：HCl）或堿（如：NaOH）對(duì)水的電離有什么影響？（促進(jìn)還是抑制？）Kw呢？

酸堿由于電離產(chǎn)生H+或OH-，能抑制水的電離，使水的電離程度減小，但KW不變加入NaCl呢？條件改變對(duì)水的電離平衡及Kw的影響水的電離平衡的移動(dòng)2、水的電離過(guò)程為H2OH++OH-，在不同溫度下其離子積為KW25℃=1×10-14，KW35℃=2.1×10-14。則下列敘述正確的是：A、c(H+)隨著溫度的升高而降低B、在35℃時(shí)，純水中c(H+)＞c(OH-)C、35oCc(OH-)＞25oCc(H+)D、水的電離是一個(gè)吸熱過(guò)程C、D1、根據(jù)水的電離平衡H2OH++OH-

和下列條件的改變，填空：升高30℃加入NaCl加入NaOH加入HClKw[OH-]變化[H+]變化水的電離平衡移動(dòng)方向改變條件←↑↓—←↓↑—————→↑↑↑2、25℃0.01mol/L鹽酸溶液中。c(H+)、c(OH-)分別為多少？

25℃0.01mol/LNaOH溶液中。c(H+)、c(OH-)分別為多少？3、25℃當(dāng)0.1mol/L的HCl溶液20mL，與0.05mol/L的Ba(OH)2溶液30mL混合后，溶液中c(H+)、c(OH-)各是多少？4、25℃：A、B、C三種溶液，其中A中c(H+)=10-3mol/L，B中c(OH-)=510-7mol/L，C中c(H+)/c(OH-)=106,則三種溶液的酸性強(qiáng)弱順序如何？5、25℃、濃度均為0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小的排列順序：①氨水②NaOH③鹽酸

④醋酸1、判斷正誤：任何水溶液中都存在水的電離平衡。任何水溶液中（不論酸、堿或中性），都存在Kw=10-14。某溫度下，某液體c(H+)=10-7mol/L，則該溶液一定是純水。

利用Kw的定量計(jì)算—求溶液中的c(H+)或c(OH-)思考討論1、0.01mol/L鹽酸溶液中。由水電離出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分別是多少？2、0.01mol/LNaOH溶液中。由水電離出的c(H+)H2O、c(OH-）H2O分別是多少？計(jì)算1、某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)H2O=10-11mol/L，則該溶液呈酸性還是堿性？并求算該溶液中c(H+)的可能值

？2、濃度均為0.1mol/L的下列溶液中由水電離出的c(H+)H2O大小關(guān)系為：①鹽酸②醋酸溶液③硫酸溶液④氫氧化鈉溶液

利用Kw的定量計(jì)算—求c(H+)H2O或c(OH-)H2O二、溶液的酸堿性和pH常溫下c(H+)=c(OH-)c(H+)＞c(OH-)c(H+)＜c(OH-)中性溶液c(H+)=1×10—7mol/Lc(OH-)=1×10—7mol/L酸性溶液c(H+)＞1×10—7mol/Lc(OH-)＜1×10—7mol/L堿性溶液c(H+)＜1×10—7mol/Lc(OH-)>1×10—7mol/L討論：KW100℃=10-12在100℃時(shí)，純水中c(H+)為多少？c(H+)＞1×10-7mol/L是否說(shuō)明100℃時(shí)純水溶液呈酸性？不能用c(H+)等于多少來(lái)判斷溶液酸、堿性，只能通過(guò)兩者相對(duì)大小比較100℃時(shí)，c(H+)=1×10-7mol/L溶液呈酸性還是堿性？練習(xí)：10-5mol/L、0.1mol/L、1mol/L鹽酸溶液的pH值分別為多少？

10-5mol/L、0.1mol/L、1mol/LNaOH溶液的pH值為多少？若pOH用OH-物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來(lái)表示，則0.1mol/LNaOH

溶液的pOH值為多少？1、意義：表示溶液酸、堿性的強(qiáng)弱。2、表示：用H+物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來(lái)表示。pH=-lgc(H+)pH+pOH=14pH值∵表示較小的c(H+)=10-4mol/L時(shí)，很麻煩但應(yīng)用廣∴所以引入了一種方便方案：

c(H+)→10-4mol/L→

4

-lgc(H+)lgc(H+)→-4→3、適用范圍：稀溶液，c(H+)或c(OH-)小于等于1mol/L溶液的pH值與酸堿性強(qiáng)弱的關(guān)系酸性溶液c(H+)＞c(OH-)c(H+)＞1×10—7mol/L堿性溶液c(H+)＜c(OH-)c(H+)＜1×10—7mol/LpH=7pH＜7pH＞7討論：pH值變化與酸堿性變化的關(guān)系怎樣？

pH值越大堿性越強(qiáng)，pH越小酸性越強(qiáng)KW100℃=10-12，試求在100℃時(shí)純水的pH值pH=6是否說(shuō)明100℃時(shí)純水成弱酸性？中性溶液c(H+)=c(OH-)c(H+)=1×10—7mol/L常溫下：練習(xí)溶液的pH值c(H+)0100110—1210—2310—3410—4510—5610—6710—7810—8910—91010—101110—111210—121310—131410—14酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)pH值越大堿性越強(qiáng)，酸性越弱當(dāng)c(H+)>1mol/L或小于10-14

[c(OH-)>1mol/L]時(shí)，使用pH值更不方便。所以用物質(zhì)的量濃度表示更好。

pH值一般表示稀溶液。pH值越小酸性越強(qiáng)，堿性越弱pH值有關(guān)判斷正誤1、一定條件下pH值越大，溶液的酸性越強(qiáng)。2、強(qiáng)酸溶液的pH值一定小。3、pH值等于6的溶液，一定是一個(gè)弱酸體系。4、pH值相同的強(qiáng)酸和弱酸中c(H+)相同。5、在常溫下，pH=0的溶液酸性最強(qiáng)，pH=14的溶液堿性最強(qiáng)6、pH值有可能等于負(fù)值。7、常溫下，由水電離出的c(H+)=10-12mol/L，則溶液pH定為128、相同體積和pH值的鹽酸，醋酸、硫酸中H+的物質(zhì)的量相等×××√×√×√1、已知c（H+)，計(jì)算溶液的pH有關(guān)pH的計(jì)算——簡(jiǎn)單計(jì)算（單一溶液）pH=－lgc(H+)2、已知c（OH－)，計(jì)算溶液的pHpH=－lgc(H+)＝－lgKW/c(OH-)=lgc(OH-)-lgKW常溫下：pH=14+lgc(OH-)3、已知pH，計(jì)算c（H+)或c(OH-)c(H+)=10-pHc(OH-)=KW/c(H+)=KW/10-pH常溫下，c(OH-)=10-14/10-pH=10(pH-14)有關(guān)pH的計(jì)算——簡(jiǎn)單計(jì)算（單一溶液）2、下列溶液在常溫下酸性最強(qiáng)的是（）A、pH=4的溶液B、1L溶液里溶有22.4mL(STP)HCl的溶液C、c(OH-)=10-12mol/L的溶液D、c(H+)=10-3mol/L的溶液3、pH=0的溶液，下列敘述正確的是（）

A、是酸性最強(qiáng)的溶液

B、與0.5mol/LH2SO4溶液中c(H+)同

C、c(H+)＝0的溶液

D、與1mol/LCH3COOH溶液中c(H+)同1、甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝1，則甲溶液中c(H+)與乙溶液中c(H+)之比為（）A、100B、1/100C、3D、1/3pH相差a，c(H+)相差10a倍有關(guān)pH的計(jì)算——簡(jiǎn)單計(jì)算（單一溶液）4、0.1mol/L鹽酸、硫酸、醋酸pH大小關(guān)系如何？

pH(醋酸)>pH(鹽酸)>pH(硫酸)pH=1的鹽酸、硫酸、醋酸中c(H+)、物質(zhì)的量濃度關(guān)系如何？

c(H+)相等；物質(zhì)的量濃度：[弱]>[一元強(qiáng)]>[多元強(qiáng)]（酸或堿均符合）

現(xiàn)有pH值、體積相等的H2SO4、HCl、醋酸三種酸溶液，投入足量的相同形狀、大小的鋅粒，開(kāi)始瞬間反應(yīng)速率大小關(guān)系是_______，充分反應(yīng)后生成H2體積大?。ㄏ嗤瑺顩r）關(guān)系是__________。5、某溫度下，純水中c(H+)=2×10-7mol/L。則此時(shí)純水中的c(OH-)=_____mol/L；滴入鹽酸使c(H+)=5×10-6mol/L，則c(OH-)=______mol/L；滴入NaOH溶液使得c(OH-)=5×10-6mol/L，則pH=_____。6、PH=3的鹽酸pH增大1，c(H+)差多少倍？鹽酸濃度差多少倍？

c(H+)相差10倍；物質(zhì)的量濃度強(qiáng)酸相差10倍

PH=3的醋酸

pH增大1，c(H+)差多少倍？醋酸濃度差多少倍？

c(H+)相差10倍；物質(zhì)的量濃度弱酸相差＞10倍判斷：1、100℃時(shí)純水的pH值為6，小于7，因而此時(shí)純水呈酸性2、10℃時(shí)純水的pH值比60℃時(shí)純水的pH值大3、25℃相同物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液和鹽酸的pH值之和為144、25℃pH=3的醋酸溶液中的c(H+)與pH=11的氨水中c(OH-)相等。填空、選擇1、常溫下HA、HB、HC三種濃度均為0.1mol/L的一元弱酸，HA溶液的pH值為2.7，HB溶液中c(OH-)=2×10-12mol/L，HC溶液中c(H+)/c(OH-)的值為108。則三種酸由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)______。2、有甲、乙兩種溶液，甲溶液的pH值是乙溶液的兩倍，則甲溶液中c(H+)與乙溶液中c(H+)的比值為（）A、2∶1B、100∶1C、1∶100D、無(wú)法確定酸的溶度與H+的溶度的區(qū)別1、酸的稀釋：在25℃時(shí)，pH=5的鹽酸稀釋到原來(lái)的10倍，pH值等于多少？如果稀釋到1000倍后，pH值又等于多少呢？pH=-lg[H+]=-lg(10-5/10)=-lg10-6=6[H+]水=[OH-]水[H+]總=[H+]水+10-8[H+].[OH-]水=10-14([H+]水+10-8).[OH-]水=10-14([H+]水+10-8).[H+]水=10-14

[H+]總=[H+]水+10-8=1.05×10-7pH≈7有關(guān)pH的計(jì)算——溶液的稀釋注意：1、c(H+)每減少10倍，pH則增加1；2、當(dāng)酸提供的c(H+)大于10－6mol/L時(shí)，水電離的c(H+)忽略不計(jì)！3、當(dāng)酸提供的c(H+)小于10－6mol/L時(shí)，不能忽略水電離出的c(H+)1、酸的稀釋：將pH=5的醋酸溶液稀釋。①稀釋10倍，求pH值（范圍）

（5~6）pH值、V相同的不同酸,稀釋相同的倍數(shù)pH弱<pH強(qiáng)②要使醋酸的pH值由5變到6，加水稀釋____10倍(填<、>、=)

＞，因?yàn)橄♂?0倍，pH小于6，所以如pH=6，要大于10倍有關(guān)pH的計(jì)算——溶液的稀釋1、pH=3的醋酸溶液加水稀釋到原溶液體積的2倍，則稀釋后溶液的pH值可能為（）

A、2.8B、3.2C、3.3D、4B3、有相同pH的三種酸HX、HY、HZ的溶液，稀釋相同倍數(shù)后，pH的變化值依次增大，則HX、HY、HZ的酸性由強(qiáng)到弱的順序是（）A、HX.HY.HZB、HZ.HY.HXC、HX.HZ.HYD、HY.HZ.HX4、pH=2的A、B兩種酸溶液各1mL，分別加水稀釋到1000mL，其pH值與溶液體積V的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是：

A、B兩酸溶液的物質(zhì)的量濃度一定相等稀釋后，A溶液的酸性比B溶液強(qiáng)

a=5時(shí)，A是強(qiáng)酸，B是弱酸若A、B都是弱酸，則5＞a＞2a721pHV/mL1000AB有關(guān)pH的計(jì)算——溶液的稀釋BC、D1、強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合在25℃時(shí)，pH=1的鹽酸溶液1L與pH=4的鹽酸溶液1000L混合，混合后溶液的pH值等于多少？關(guān)鍵：1、抓住氫離子進(jìn)行計(jì)算！2、當(dāng)相加、減的兩個(gè)量相差100倍以上時(shí)，小的可忽略有關(guān)pH的計(jì)算——溶液的混合pH=-lg[H+]=-lg[（1×10—1+1000×10—4）/（1+1000）]=-lg[2×10—4]=4-lg2=3.71、強(qiáng)酸與強(qiáng)酸等體積混合有關(guān)pH的計(jì)算——溶液的混合pH=2的鹽酸和pH=4的鹽酸溶液等體積混合后，所得溶液的pH＝

。pH=2的鹽酸和pH=5的硫酸溶液等體積混合后，所得溶液的pH＝

。兩種pH值不同的強(qiáng)酸等體積混合時(shí)pH混=pH小+0.32、強(qiáng)堿與強(qiáng)堿等體積混合有關(guān)pH的計(jì)算——溶液的混合1、pH=13的Ba(OH)2溶液與pH=8的NaOH溶液體積比按1∶1混合后的pH值______。2、pH=12的NaOH

溶液與pH=8的NaOH溶液體積比按1∶1混合后的pH值______。兩種pH值不同的強(qiáng)堿等體積混合時(shí)pH混=pH大-0.3

兩強(qiáng)(pH1>pH2)等體積混合時(shí):混合前混合后pH1+pH2>14pH混＝pH1-0.3pH1+pH2=14pH混＝7pH1+pH2<14pH混＝pH1+0.3速算規(guī)律有關(guān)pH的計(jì)算——溶液的混合例：將pH=8的氫氧化鈉溶液與pH=10的氫氧化鈉溶液等體積混合后，溶液中的氫離子濃度最接近于（）A、mol·L-1B、mol·L-1C、(10-8＋10-10)mol·L-1D、2×10-10mol·L-1

c(OH-)=（1×10—6+1×10—4)/(1+1)=5×10-5mol/L

pH=14-pOH=9.7=10-lg2=-lg(10-14/5×10-5)=9.7=-lg(2×10-10)pH=-lgKW/c(OH—)法一：=5-lg5=4.3pOH=-lgc(OH—)=-lg(5×10-5)法二：關(guān)鍵：抓住OH-進(jìn)行計(jì)算！再轉(zhuǎn)化為H+D3、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合在25℃時(shí)，100ml0.6mol/L的鹽酸與等體積0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？關(guān)鍵：1、先確定誰(shuí)過(guò)量；2、酸過(guò)量抓住氫離子進(jìn)行計(jì)算！而堿過(guò)量則應(yīng)先計(jì)算出反應(yīng)后溶液中c（OH-)，再求pH。有關(guān)pH的計(jì)算——溶液的混合NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04p