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1、第二节第二节水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性1、水是一种极弱的电解质，正如弱酸、水是一种极弱的电解质，正如弱酸弱碱一样也存在着电离平衡，如醋酸弱碱一样也存在着电离平衡，如醋酸一一、水的电离水的电离CH3COOH CH3COO- + H+那么水也一定会有以下的电离那么水也一定会有以下的电离H20+H20 H3O+OH 简写：简写：H20 H+OH 思考：思考：水的电离方程式及电离常数表达式水的电离方程式及电离常数表达式H2O+H2OH3O+OH-H2OH+OH-简写：简写：K电离电离c(H+)c(OH-）c(H2O）3、由水的电离平衡常数表达式得到的变式、由水的电离平衡常数表达式得到
2、的变式K=c(H+).c(OH-)c(H2O)K . =c(H+).c(OH-)c(H2O)Kw =c(H+).c(OH-)其中常数其中常数K与常数与常数c(H2O)的积记为的积记为Kw,称为水的离子积常数，简称为离子积称为水的离子积常数，简称为离子积水中氢离子浓度与氢氧根离子浓度乘积也水中氢离子浓度与氢氧根离子浓度乘积也是常数是常数5 5、已知、已知2525 1L 1L （55.6mol55.6mol）水中有）水中有1 11010- -7 7molmol的水发生电离，求的水发生电离，求2525时时水的水的离子积常数离子积常数25KW=c(H+).c(OH-)=1014KW=c(H+).c(O
3、H-)水的离子积常数水的离子积常数水的离子积水的离子积实验测得：实验测得：在在2525，水电离出来的，水电离出来的c(Hc(H+ +)=)=c(OHc(OH)=10)=107 7mol/Lmol/LKw =c(H+)c(OH)=1014 是一个常数是一个常数c(H+)c(OH)=KwKw叫做水的离子积常数叫做水的离子积常数，简称水的离子积。简称水的离子积。注意：水的离子积注意：水的离子积只随温度只随温度的改变而改变的改变而改变水的电离水的电离H20+H20 H3O+OH H20 H+OH 二、影响水的电离的因素二、影响水的电离的因素1、温度：、温度：温度越高，温度越高，KwKw越大，水的电离越
4、大，水的电离度越大。对于中性水，尽管度越大。对于中性水，尽管KwKw, ,电离度增电离度增大，但仍是中性水，大，但仍是中性水， c(H+)= = c(OH-) 影响影响因素因素条件改条件改变变平衡移平衡移动动溶液中溶液中的的c(Hc(H+ +) )溶液中溶液中的的c(OHc(OH- -) )Kw温度温度升高温升高温度度降低温降低温度度H20 H+OH 向右向右增大增大增大增大增大增大向左向左减小减小减小减小减小减小2、酸碱溶液的影响酸碱溶液的影响 ：加酸或者加碱：加酸或者加碱都会导致电离平衡向逆方向移动，抑都会导致电离平衡向逆方向移动，抑制水的电离制水的电离影响影响因素因素条件改条件改变变平衡
5、移平衡移动动溶液中溶液中的的c(Hc(H+ +) )溶液中溶液中的的c(OHc(OH- -) )Kw酸碱酸碱性性加入酸加入酸加入碱加入碱H20 H+OH 向左向左增大增大减小减小不变不变向左向左减小减小增大增大不变不变H20 H+OH 3、其他因素的影响、其他因素的影响向右向右增大增大减小减小不变不变思考：在溶液中是否真的思考：在溶液中是否真的H+和和 OH一定一定不能共存？不能共存？结论结论1 1：无论是酸溶液中还是碱溶液中都能够同：无论是酸溶液中还是碱溶液中都能够同时存在时存在H H+ +和和OHOH，但是两者但是两者不能大量共存不能大量共存！溶液的酸碱性跟溶液的酸碱性跟H+和和OH-浓度
6、有什么关系浓度有什么关系?三三、溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与PH1、利用水的离子积常数公式填表Kw =c(H+).c(OH-)电解电解质质溶液溶液对水电对水电离平衡离平衡的影响的影响溶溶 液液 中中c c（H H+ +）溶溶 液液 中中c c（OHOH- -）c c（H H+ +）与与c c（OHOH）比较比较c c（ H H+ +）c c（OHOH ）酸碱酸碱性性纯水纯水c c（H H+ +）c c（OHOH）盐酸盐酸c c（H H+ +）c c（OHOH）氢氧氢氧化钠化钠c c（H H+ +）c c（OHOH=10-7=10-7=10-14=10-14=10-14 10-7 10-7 10
7、-7 c(OH)c(H+)1107mol/L c(OH)溶液的酸碱性是根据溶液中溶液的酸碱性是根据溶液中c(Hc(H+)+)与与c(OHc(OH) )的相对大小来决定的相对大小来决定1 1、判断在、判断在0.0.1 mol/L盐酸溶液中下列离子浓度间的盐酸溶液中下列离子浓度间的关系关系 C( C(H H+ +) ) 水水 C(OC(OH H) )水水 C( C(H H+ +) )溶液溶液 C(OC(OH H) )溶液溶液 C(C(H H+ +) )酸酸 在盐酸溶液中在盐酸溶液中K Kw w= =c c（H H+ +）c c（OHOH- -）公式中的公式中的 c c（H H+ +）、c c（OH
8、OH- -）指的是上述中的哪一个？指的是上述中的哪一个？2 2、同理，、同理，判断在判断在0.1 mol/L氢氧化钠溶液中下列离氢氧化钠溶液中下列离子浓度间的关系子浓度间的关系 C( C(H H+ +) ) 水水 C(OC(OH H) )水水 C(C(H H+ +) )溶液溶液 C(OC(OH H) )溶液溶液 C(OC(OH H ) )碱碱 在氢氧化钠溶液中在氢氧化钠溶液中K Kw w= =c c（H H+ +）c c（OHOH- -）公式中的公式中的 c c（H H+ +）、c c（OHOH- -）指的是上述中的哪一个？指的是上述中的哪一个？=0.1 mol/L=0.1 mol/L结论：在
9、任何水溶液中，均存在水的电离平衡结论：在任何水溶液中，均存在水的电离平衡: : K Kw w= =c(Hc(H+ +) ) c(OHc(OH- -) ) 均成立（均成立（25 25 : :K Kw w 25 25 =10 =10-14 -14 ）结论：结论：任何水溶液中由水电离出来的任何水溶液中由水电离出来的C C（H H+ +）H2OH2O与与 C C（OHOH- -）H2OH2O相等相等溶液的溶液的pHpH值值1 1、意义：、意义： 表示溶液酸碱性的强弱。表示溶液酸碱性的强弱。2 2、表示：、表示：用用H H+ +物质的量浓度的负对数来表示。物质的量浓度的负对数来表示。3 3、计算公式：、
10、计算公式： pH=-lgc(H+)用用pHpH值表示值表示c(Hc(H+ +) )或或c(OHc(OH) 1 mol/L)1 mol/L)1 mol/L的溶液的酸碱性的溶液的酸碱性不用不用PHPH表示表示. .0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014酸酸性性增增强强碱碱性性增增强强pHpHc(H+)1 1、计算、计算（1 1）2525时时， 1 mol/L1 mol/L盐酸中由水电离的氢盐酸中由水电离的氢离子浓度是多少？离子浓度是多少？ （2 2）2525时时， 1
11、 mol/L1 mol/L氢氧化钠溶液中由水氢氧化钠溶液中由水电离的氢氧根离子浓度是多少？电离的氢氧根离子浓度是多少？2、某溶液中由水电离产生的某溶液中由水电离产生的c(H+)H2O=10-14mol/L，则该，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中c(H+)的可能值的可能值？解答：解答：c(H+)H2O=c(OH-)H2O=10-14mol/L若若c(H+)aq=c(H+)H2O=10-14mol/L则则c(OH-)aq=1mol/L溶液溶液显碱性显碱性若若c(OH-)aq=c(OH-)H2O=10-14mol/L则则c(H+)aq=1mol/L溶液溶液显酸
12、性显酸性3 3、25 25 ，某无色溶液中由水电离出的，某无色溶液中由水电离出的C(OHC(OH- -)=1)=11010-13 -13 mol/L ，一定能大量共存的离子组是（一定能大量共存的离子组是（ ）A.A.NHNH4 4+ + K K+ + NONO3 3- - ClCl- -B.B.NONO3 3- - COCO3 3 2 2 - - K K+ + NaNa+ + C.C.K K+ + NaNa+ + Cl Cl- - SOSO4 42-2-D.D.MgMg2+ 2+ CuCu2+ 2+ SOSO4 42- 2- ClCl- - CpH值有关判断正误值有关判断正误1、一定条件下、一
13、定条件下pH值越大，溶液的值越大，溶液的酸性酸性越强。越强。2、强酸溶液的、强酸溶液的pH值值一定小一定小。3、pH值等于值等于6的溶液，一定是一个的溶液，一定是一个弱酸弱酸体系。体系。4、pH值相同的强酸和弱酸中值相同的强酸和弱酸中c(H+)相同。相同。5、在常温下，、在常温下，pH=0的溶液酸性最强，的溶液酸性最强，pH=14的溶液碱性最强的溶液碱性最强6、常温下，由水电离出的、常温下，由水电离出的c(H+)10-12mol/L，则溶液则溶液pH定为定为127、相同体积和、相同体积和pH值的盐酸，醋酸、硫酸中值的盐酸，醋酸、硫酸中H+的物质的量的物质的量相等相等8、pH可以为负值可以为负值
14、 pHpH值测定方法值测定方法测定方法：测定方法：酸碱指示剂法、酸碱指示剂法、pHpH试纸法、试纸法、pHpH计法等。计法等。 酸碱指示剂的颜色变化是在一定的酸碱指示剂的颜色变化是在一定的pHpH值范围值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的pHpH值范值范围叫做指示剂的变色范围。围叫做指示剂的变色范围。pHpH1 2 1 2 3 3.1.1 4.44.4 5 5 6 7 6 7 8 8 9 9 1010 11 12 13 14 11 12 13 14甲基橙甲基橙红色红色橙色橙色黄色黄色石蕊石蕊红色红色紫色紫色蓝色蓝色酚酞酚酞无色无色浅红浅红色色红色红色讨
15、论：讨论：pH试纸的使用试纸的使用能否直接把能否直接把pH试纸伸到待测液中？试纸伸到待测液中？是否要先湿润是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？试纸上？能否用能否用pH试纸测出试纸测出pH=7.1来？来？标准比色卡中的数据都是整数标准比色卡中的数据都是整数如用湿润的如用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定：值的测定：A、一定有影响、一定有影响B、偏大、偏大C、偏小、偏小D、不确定、不确定使用方法：使用方法：直接把待测液滴在干燥的直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸上试纸上，试纸上显出颜色后马上跟显出颜色后马上跟标准比色卡标准
16、比色卡相对比相对比250C, Kw=c(H+) c(OH-)(1)1000C时，水的离子积为时，水的离子积为1.01012，则该温度时纯水，则该温度时纯水的的pH是多少？是多少？v判断：判断：1、25pH=3的醋酸溶液中的醋酸溶液中c(H+)与与pH=11的氨水中的氨水中c(OH-)相等。相等。四、有关溶液四、有关溶液四、有关溶液四、有关溶液PHPHPHPH的计算的计算的计算的计算1、单一溶液单一溶液的计算：的计算：pH=-lgc(H+)四、有关溶液四、有关溶液四、有关溶液四、有关溶液PHPHPHPH的计算的计算的计算的计算(2)(2)(2)(2)求强酸溶液的求强酸溶液的求强酸溶液的求强酸溶液
17、的PHPHPHPH例例1 1：求：求1 11010-3-3mol/LHClmol/LHCl溶液的溶液的PHPH例例2 2：求：求1 11010-3-3mol/LH H2 2SOSO4 4溶液的溶液的PHPH四、有关溶液四、有关溶液四、有关溶液四、有关溶液PHPHPHPH的计算的计算的计算的计算(3)(3)(3)(3)求强碱溶液的求强碱溶液的求强碱溶液的求强碱溶液的PHPHPHPH例例1 1：求：求0.1mol/LNaOH0.1mol/LNaOH溶液的溶液的PHPH例例2 2：求：求0.1mol/LBa(OH)0.1mol/LBa(OH)2 2溶液的溶液的PHPH例例1、0.001mol/L盐盐
18、酸酸的的pH=_，加加水水稀稀释释到到原原来来的的10倍倍，pH=_加加水水到到原原来来的的103倍倍，pH=_,加水到原来的加水到原来的106倍，倍，pH=_例例2、pH=10的的NaOH溶溶液液加加水水稀稀释释到到原原来来的的10倍倍，则则溶溶液液的的pH=_pH=10的的NaOH溶溶液液加加 水水 稀稀 释释 到到 原原 来来 的的 102倍倍 ， 则则 溶溶 液液 的的pH=_pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶溶液液加加水水稀稀释释到到原原来来的的10105 5倍倍，则溶液的则溶液的pH=_pH=_(4)(4)(4)(4)强酸、强碱稀释的强酸、强碱稀释的强酸、强碱稀释的强酸、强
19、碱稀释的PHPHPHPH计算计算计算计算PH7PH7PH7但略小于但略小于但略小于但略小于但略小于但略小于7 7 73 3 3 34 4 4 46 6 6 69 9 9 98 8 8 8PH7PH7PH7但略大于但略大于但略大于但略大于但略大于但略大于7 7 7注注意意：pH=6或或8时时，不不可可忽忽略略水水的的电电离离，只只能能接接近近7，酸酸碱碱溶溶液液无无限限稀稀释释，pH只只能能约约等等于于7或或接近接近7，酸不能大于，酸不能大于7，碱不能小于，碱不能小于7。强酸（碱）每稀释强酸（碱）每稀释10倍，倍，pH值向值向7靠拢一个单位靠拢一个单位.结论结论结论结论：例例、pH=3HAc加加
20、水水稀稀释释到到原原来来10倍倍，溶溶液液的的pH值值范范围围pH=34 pH=12氨氨水水加加水水稀稀释释到到原原来来10倍倍，溶溶液液的的pH值值范范围围pH=1112结论：结论：弱酸（碱）弱酸（碱）每稀释每稀释10倍，倍，pH值向值向7靠靠拢拢不到不到一个单位；一个单位；(5).(5).(5).(5).弱酸、弱碱的稀释弱酸、弱碱的稀释弱酸、弱碱的稀释弱酸、弱碱的稀释【例题例题2】在在25时，时，pH=2的盐酸溶液的盐酸溶液1L与与pH=4的盐酸溶液等体积混合，混合后溶液的的盐酸溶液等体积混合，混合后溶液的pH值等于多少？值等于多少？关键：关键：1、抓住氢离子进行计算！、抓住氢离子进行计算
21、！pH=-lgC（H+）=-lg（5103）=3-lg5=2.32 2 2 2、两种两种强酸（或强碱）混合的强酸（或强碱）混合的强酸（或强碱）混合的强酸（或强碱）混合的PHPHPHPH计算计算计算计算（1 1）酸）酸I+I+酸酸II II c(Hc(H+ +) = ) = 解解:c（H+）=（1102+1104)/(1+1)=510-3mol/L【例例3】将将pH=8的的氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液与与pH=10的的氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液等等体体积混合后，溶液中的积混合后，溶液中的pH最接近于最接近于（）A、8.3B、8.7C、9D、9.7解解:c（OH-）=（1106+1104)/(1+1)=
22、510-5mol/L=10-lg2=-lg(10-14/510-5)=9.7=-lg(210-10)pH=-lgKW/c(OH)关键：先求关键：先求c(OH-)进行计算！再转化为进行计算！再转化为c(H+)D(2)(2)碱碱I+I+碱碱II II c(OHc(OH- -) =) =v在在25时，时，100ml0.4mol/L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.6mol/L的的NaOH溶液混合后溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少？值等于多少？v在在25时，时，100ml0.6mol/L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.4mol/L的的NaOH溶液混合后溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少？值等于
23、多少？NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.043.3.3.3.强酸与强碱溶液混合强酸与强碱溶液混合强酸与强碱溶液混合强酸与强碱溶液混合PHPHPHPH的计算的计算的计算的计算v在在25时，时，100ml0.5mol/L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.5mol/L的的NaOH溶液混合后溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少？值等于多少？NaOH+HCl=NaCl+H2O0.050.05（3 3）酸）酸I+I+碱碱IIII完全中和：完全中和：c(Hc(H+ +) = ) = c(OHc(OH- -) =1 ) =1 10 107 7mol/Lmol/L酸过量：酸过量： c(Hc(H+ +)= )= 碱过量：碱过量：c(OHc(OH- -) =) = 1、先反应、先反应2、按过量的计算，、按过量的计算，若酸过量，求若酸过量，求c（H+），），再算再算pH值。值。若碱过量，求若碱过量，求c（OH-），），求求c（H+），），再算再算pH值值关键：酸过量抓住关键：酸过量抓住氢离子氢离子进行计算！进行计算！ 碱过量抓住碱过量抓住氢氧根离子氢氧根离子进行计算！进行计算！方法：方法：方法：方法：
