水的电离及PH值的计算.

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1、 本章的学习以化学平衡理论为基础，进一 步探讨酸、碱、盐在水中的离子反应，深入了 解离子反应的本质；探究化学平衡、电离程度 和溶解度之间的关系及其应用。 一、水的的电离： 水的离子积积KW与温度有关，温度越高，KW越大，温度 不变变， KW不变变。 任何水溶液中H+和OH总是同时存在的, 在一定温度下 是定值，而且不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，水 电离出的C(H+)C(OH)。 KWc(H)c(OH)表达式中，c(H)、c(OH)均表示 整个溶液中总总物质质的量浓浓度。但是一般情况下有： 酸溶液中KWc(H)酸c(OH)水(忽略水电电离出的H 的浓浓度)。 碱溶液中KWc(H)水c(OH)

2、碱(忽略水电电离出的OH 的浓浓度)。 对常温下的纯水进行下列操作，完成下表： 【影响因素】 水的电电离平衡：H2O HOH H0 影响因素移动动方向c(H)c(OH)KW 升温 加酸 加碱 加活泼泼金属 (如Na) 向右移动动增大 增大 增大 向左移动动 增大减小 不变变 向左移动减小 增大 不变变 向右移动动减小增大不变变 例.25时时，水的电电离达到平衡：H2O HOH H0，下列叙述正确的是( ) A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动动，c(OH) 降低。 B向水中加入少量固体硫酸氢钠氢钠 ，c(H)增大 ，KW不变变。 C向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动动， c(H)降低。 D

3、将水加热热，KW增大，c(H)不变变。 B 温度不变时，不论是在酸性、中性还是碱性溶液中 ， Kw均为常数， 25时 Kw11014 ； 其他温度下，Kw为其他常数 强调： 1 .在任何情况的水溶液中， C(H+)和C(OH) 均不等于零 2.溶液中C(H+)和C(OH)可不相等， 但由水电离产生的C(H+)和C(OH)在酸性、中 性 、碱性溶液中均恒等 结论： 在Kw= C (H+) C (OH) 中， C (H+) 和 C (OH) 指溶液中H+ 和OH的总浓度即： C (H+) C (H+) 酸 C (H+)水 C (OH) C (OH)水 KW不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐 的稀溶

4、液。 酸中的OH-是水电离出来的，碱中的H+是 水电离出来的。 酸中 碱中 C(OH)C(OH-)碱+C(OH)水 C(H+) C(H+)水 例1.0.1mol/L的盐酸中由水电离的H+浓度是 多少？由水电离的OH-浓度又是多少？ 例2.0.1mol/L的NaOH由水电离的OH-浓 度是多少？由水电离的H+浓度又是多少 ？ 10-13mol/L 10-13mol/L 结论：在酸、碱溶液中计算由水电离产生 的H+浓度和OH浓度时：酸中看C(OH)、 碱中看C(H+)、整体看Kw 思考题：在常温下，由水电离产生的思考题：在常温下，由水电离产生的C C（H H + + ） =110=110-9 -9

5、 mol/l mol/l的溶液，则该溶液的酸碱性如何？的溶液，则该溶液的酸碱性如何？ 答：可能是酸性也可能是碱性答：可能是酸性也可能是碱性 例如：例如： pH 5的盐酸和pH9的氢氧化钠溶液中 水电离产生的水电离产生的C C（H+H+）都是都是110-9 110-9 mol/lmol/l 3. 填空 某温度下，纯水电离出的c(H+)=2.010-7mol/L, 此温度下,纯水电离出的c(OH-)= _ , 纯水显 _性; 此温度_ 25(填、 810-8mol/L 810-8mol/L 二、溶液的酸碱性与pH 无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在H+ 和OH-，而且在一定温度下是定值！ 1.溶

6、液的酸碱性跟H+和OH浓度的关系： (1)c(H)c(OH)溶液呈酸性。 (2)c(H)c(OH)溶液呈中性。 (3)c(H)c(OH)溶液呈碱性。 溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的 相对对大小。 结论： c(H)越大酸性越强； C(OH-)越大碱性越强。 2. 溶液的pH .定义：溶液中H+的物质的量浓度的负对数 。 .表示方法：pH=lgc(H+) .意义：表示溶液酸碱性的强弱。pH越小，酸 性越强；pH越大，溶液碱性越强。 .适用范围围：11014 mol/Lc(H)1 mol/L 的溶液。 指示剂剂变变色范围围 石蕊pH5 58紫色8 酚酞酞pH8.2无色8.210浅红红

7、色 10 甲基橙 pH3.1红红色3.14.4 4.4 黄色 红红色蓝蓝色 橙色 红红色 三、溶液酸碱性的测定方法 1.酸碱指示剂法 常见指示剂变色范围 该该法只能测测其酸碱性，即pH的大致范围围 2.pH试纸法 测定pH最简单的方法 操作：将一小块块pH试纸试纸 放在洁净洁净 的玻璃片上， 用玻璃棒沾取未知液点在试纸试纸 中央，变变色后与 标标准比色卡对对比，即可确定溶液的pH。 注意：不能用水湿润润PH试纸试纸 ，否则待测液因 被稀释可能产生误差只能读读取整数值值或范 围围 3.pH计法最精确的方法 【思考与交流】 pH试纸使用前能否用蒸馏水湿润，若湿润 是否一定产生误差？ 答案：使用pH

8、试纸试纸 前不能用蒸馏馏水湿润润，湿 润润后相当于稀释释了溶液，若是酸性溶液，则则湿 润润后测测得pH偏大，若为为碱性溶液，湿润润后测测 得pH偏小，若为为中性溶液，无影响。 四、溶液pH的计算 1.基本思路： 若溶液为酸性，先求c(H+)，再求pH； 若溶液为碱性，先求c(OH-)，再求 最后求pH。 c(H+)= Kw c(OH-) 2.基本类型： 单一溶液pH的计算 强酸溶液：c(酸) c(H+) pHlgc(H) 例1：常温下，0.05mol/L的H2SO4溶液的pH为多少？ pH=1 强碱溶液:c(碱) c(OH-) c(H+) molL-1 pHlgc(H+) c(OH-) 10-

9、14 例2：常温下，0.05mol/L的Ba(OH)2溶液的pH为多少 ？pH=13 混合溶液pH的计算 例3：在25时，pH=1的盐酸溶液和pH=4的硫酸溶 液等体积混合，混合液的pH为多少？ 例4：在25时，pH=9和pH=11的两种氢氧化钠溶液 等体积混合，混合液的pH为多少？pH=10.7 pH=1.3 技巧： 8在25时，pH=2的盐酸溶液1L与pH=4的盐酸 溶液等体积混合，混合后溶液的pH值等于多少？ pH=lg c(H+) =lg（110-2+110-4）/2 =2+lg2 =2.3 9将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液 等体积混合后，溶液中氢离子浓度最接近于（

10、 ） A. (10-810-10)/2molL-1 B. (10-810-10)molL-1 C. (10-610-4) /2molL-1 D. 210-10 molL-1 c(OH-)=(1106 +1104) / (1+1) = 510-5 mol/L， c(H+) = KW / c(OH-)=210-10 molL-1 关键：抓住OH- 进行计算！再转化为H+ D KW 例5：在25时，100mlO.6mol/L的盐酸与0.4mol/L 的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液的pH为多少 ？ 例6：在25时，100mlO.4mol/L的盐酸与0.6mol/L的 氢氧化钠溶液等体积混合,混合

11、后溶液的pH为多少？ pH=13 pH=1 例7.常温下，将pH2盐盐酸和pH11的氢氢氧化钠钠 溶液以体积积比19混合，溶液的pH是多少？ 例8.将PH=3的强酸溶液和PH=12强碱溶液混合,当 混合溶液的PH等于11时,强酸与强碱溶液的体积 比是（ ） A 9:2 B 9:1 C 1:10 D 2:5 pH=4 A 例9.常温下，将某强酸溶液和某强碱溶液按体积 比110混和，所得溶液的pH=7，混合前强酸溶液 和强碱溶液的pH值关系正确的( ) ApH酸+pH碱=15 BpH酸pH碱 CpH酸+pH碱=13 DpH酸=10pH碱 C 练习: 1.有PH=12的KOH溶液10mL,要使它的P

12、H降 为11 (1)如果加入蒸馏水,应加_ mL. (2)若加入pH=10的NaOH溶液应加入 _mL. (3)若加入0.001mol/LH2SO4,应加_ mL 90 100 30 2.在25时,有PH=a的盐酸和PH=b的NaOH溶 液,取VaL盐酸溶液与NaOH溶液中和,需 VbLNaOH溶液,问: (1)若a+b=14,则Va:Vb=_ (2)若a+b=13,则Va:Vb=_ (3)若a+b14,则Va:Vb=_(填表达式 ),且Va_Vb(填大于,小于或者等于) (4)若a+b=15,则Va:Vb=_ 1 0.1 10a+b-14 10 大于 例10: 0.001 mol/L盐酸的p

13、H = ；加水稀释到原来的 10倍，pH= ；加水到原来的103倍，pH= ；加水到 原来的104 倍 , pH ；加水到原来的106倍，pH 。 3 46 约为7约为7 例11：将pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍，则溶 液的pH=_；加水稀释到原来的102倍，则溶液的pH=_ ；加水稀释到原来的103倍，则溶液的pH ，加水稀 释到原来的105倍，则溶液的pH 。 9 8 约为7 约为7 强酸、强碱溶液稀释pH变化规律： (1)强酸溶液：pHa，加水稀释释10n倍，则则pHan 强碱溶液：pHb，加水稀释释10n倍，则则pHbn。 (2)强酸、强碱溶液无限稀释释，pH只能接近于

14、7，酸溶液的pH不 可能大于7，碱溶液的pH不可能小于7。 例12. 将pH=3 CH3COOH加水稀释到原来10倍，溶液 的pH范围 _； 3pH4 例13. pH=12 氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH 范围_。 11pH12 弱酸、弱碱溶液稀释pH变化规律： 弱酸溶液：pHa，加水稀释释10n倍，则则apHan。 弱碱溶液：pHb，加水稀释释10n倍，则则bnpHb。 弱酸、弱碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸溶液 的pH不可能大于7，碱溶液的pH不可能小于7。 4、酸HA、HB两溶液的PH值为3，且体积相同， 加水稀释两溶液，PH值与加入水的体积关系如图 所示，则两者酸性较强的是（ ） 加水体积 PH HB HA HB 3、同体积的PH为3 的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸 四种溶液，分别加入足量的锌粉，叙述正确的是 （ ） A、 硫酸溶液中放出的氢气的量最多 B、 醋酸溶液中放出的氢气的量最多 C、 盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等 D、盐酸比硝酸放出的氢气的量多 BD 、取PH均等于2的盐酸和醋酸分别稀释2倍后，再 分别加入0.03g锌粉，在相同条件下充分反应，有关 叙述正确的是（ ） A、醋酸和锌反应放出的氢气多 B、盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多 C、醋酸和锌反应速率较大 D、盐酸和醋酸分别与锌反应速率一样大