水的电离和溶液的酸碱性

1、 2 2水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性 精确的纯水导电实验精确的纯水导电实验 g g现象：现象：指针摆动指针摆动不亮不亮 结论结论：水是极弱电解质，能发生微弱的电离水是极弱电解质，能发生微弱的电离 灵敏电流计灵敏电流计灯泡灯泡 g + + +- h h2 2o + ho + h2 2o ho h3 3o o+ + + oh + oh- - h h2 2o ho h+ + + oh + oh- - 1.1.水的离子积常数水的离子积常数 h h2 2o ho h+ + + oh + oh- - k k电离 电离 = = c(hc(h+ +) ). .c(ohc(oh- -) ) c(

2、hc(h2 2o)o) c(hc(h2 2o)o) . .k k电离 电离 = = c(h c(h+ +) ). .c(ohc(oh- -) ) k kw w水的水的离子积常数离子积常数 即：即：k kw w = c(h = c(h+ +) ). .c(ohc(oh- -) ) 1.1.水的离子积常数水的离子积常数 k kw w = c(h = c(h+ +) ). .c(ohc(oh- -) ) k kw w叫做水的离子积常数，简称水的离子积叫做水的离子积常数，简称水的离子积 2525，体积为，体积为1l h1l h2 2o o 达到平衡时电离出的达到平衡时电离出的h h+ +和和ohoh-

3、 - h h2 2o ho h+ + + oh + oh- - 起始起始： 55.6mol 0 055.6mol 0 0 变化：变化： 1 11010-7 -7 1 1 1010-7 -7 1 1 1010-7 -7 平衡平衡： 55.6 155.6 11010-7 -7 1 1 1010-7 -7 2525，k kw w = c(h = c(h+ +) ). .c(ohc(oh- -) ) =1 =11010-14 -14 2.2.影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素 分析表格中的数据，有何规律，并解释之。分析表格中的数据，有何规律，并解释之。 t/0102025405090100

4、kw/10-140.134 0.2920.6811.012.925.4738.055.0 温度升高，水的电离程度增大，温度升高，水的电离程度增大，k kw w增大。增大。 k kw w只与温度有关，只与温度有关，2525时时 k kw w = 1 = 11010-14 -14 2.2.影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素 在在水中加入强酸水中加入强酸( (hclhcl) )后，水的离子积是否发生改变后，水的离子积是否发生改变 在在水中加入水中加入强碱强碱( (naohnaoh) )后，水的离子积是否发生改变后，水的离子积是否发生改变 在在酸碱溶液中，水电离出来的酸碱溶液中，水电离出来的

5、c(hc(h+ +) )和和c(ohc(oh- -) )是否相等是否相等 100 100时时，纯水中，水，纯水中，水的离子积的离子积为为1 11010-12 -12，求 ，求c(hc(h+ +) )为多少为多少 k kw w = c(h = c(h+ +) ). .c(ohc(oh- -) )h h2 2o ho h+ + + oh + oh- - 2.2.影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素 在一定温度下，酸或碱溶液会抑制水的电离，但在一定温度下，酸或碱溶液会抑制水的电离，但k kw w不变不变 在任何溶液中水电离出的在任何溶液中水电离出的h h+ +和和ohoh- -的浓度总是相等

6、的浓度总是相等 加入加入能消耗能消耗h h+ +和和ohoh- -的的物质物质会会促进水的电离促进水的电离，但，但k kw w不变。不变。 如：如：nana、cusocuso4 4、chch3 3coonacoona 平衡移平衡移 动方向动方向 电离电离 程度程度 c(h+)与与c(oh-) 的相对大小的相对大小 溶液的溶液的 酸碱性酸碱性 kw 加热加热 降温降温 加酸加酸 加碱加碱 加能结合加能结合 h+的物质的物质 加能结合加能结合 oh-的物质的物质 1.对对常温下的纯水进行下列常温下的纯水进行下列操作操作 平衡移平衡移 动方向动方向 电离电离 程度程度 c(h+)与与c(oh-) 的

7、相对大小的相对大小 溶液的溶液的 酸碱性酸碱性 kw 加热加热向右向右增大增大c(h+)=c(oh-)中性中性增大增大 降温降温向左向左减小减小c(h+)=c(oh-)中性中性减小减小 加酸加酸向左向左减小减小c(h+)c(oh-)酸性酸性不变不变 加碱加碱向左向左减小减小c(h+)c(oh-)碱性碱性不变不变 加能结合加能结合 h+的物质的物质 向右向右增大增大c(h+)c(oh-)酸性酸性不变不变 2.纯水在10和50的h+浓度，前者与后者的关系是 a.前者大 b.后者大 c.相等 d.无法确定 b b d 3.下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是 a、h+ b、oh- c、s2- d、na

8、+ 4.某温度下纯水中c(h+) = 210-7 mol/l，则此时 溶液中的c(oh-) = _ _。 若温度不变，滴入稀盐酸使c(h+) = 510-6 mol/l 则此时溶液中的c(oh-) = _ _。 2 21010-7 -7 mol mol/l/l 8 81010-9 -9 mol mol/l/l 5.在25下列两溶液中求c(h+)、 c(oh-) 0.01mol/l盐酸溶液 0.01mol/l naoh溶液 c(oh-) = 0.01mol/l c(h+) = kw / c(oh-) =10-14/10-2 = 10-12 mol/l c(h+) = 0.01mol/l c(oh

9、-) = kw / c(h+) =10-14/10-2 = 10-12 mol/l 6.常温下，浓度为110-5 mol/l的盐酸溶液中， 由水电离产生的c(h+)是多少？ 已知在常温下：已知在常温下：k kw w = c(h = c(h+ +) ). .c(ohc(oh- -)=)=110-14 已知已知 c(hc(h+ +)=)= 110-5 mol/l c(ohc(oh- -) )水 水=k =kw w/ /c(h+) =110-14/110-5=110-9 mol/l c(hc(h+ +) )水 水= c(oh = c(oh- -) )水 水 =110-9 mol/l 7.在25下，某

10、溶液中由水电离产生的c(h+) =110-13 mol/l 则该溶液的酸碱性如何 2 2水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性 1.1.溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与h h+ +、ohoh 浓度的关系 浓度的关系 纯水纯水加少量盐酸加少量盐酸加少量加少量naoh c(h+) c(oh-) c(h+)和 c(oh-) 的大小关系 不变不变 不变不变 增大增大 增大增大 减少减少 减少减少 c(h+)=c(oh-) c(h+)c(oh-)c(h+)c(oh-) c(h+) 1010-7 -7mol/l mol/l 1010-7 -7mol/l mol/l 10 1010-7 -7mol/l m

11、ol/l 1.1.溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与h h+ +、ohoh 浓度的关系 浓度的关系 酸酸性溶液：性溶液：c(hc(h+ +)c(oh)c(oh- -) ) 碱碱性溶液：性溶液：c(hc(h+ +)c(oh)11010-7 -7mol/l mol/l c(hc(h+ +)11010-7 -7mol/l mol/l c(hc(h+ +)=)=11010-7 -7mol/l mol/l 任何水溶液中都存在任何水溶液中都存在h h+ +，ohoh- - 1.1.判判断正误断正误 naco naco3 3溶液中，如测定溶液中，如测定c(hc(h+ +)c(oh)c(oh- -) )则该溶液呈则

12、该溶液呈碱碱性性 某溶液测得某溶液测得c(hc(h+ +)=)=11010-7 -7 mol mol/l/l，则该溶液为中性，则该溶液为中性 某溶液测得某溶液测得c(hc(h+ +)=c(oh)=c(oh- -)=)=11010-6 -6 mol mol/l/l，则该溶液为酸性，则该溶液为酸性 如果溶液中如果溶液中c(hc(h+ +)/c(oh)/c(oh- -) )的值越大则酸性越强。的值越大则酸性越强。 盐酸溶液中由水电离产生的盐酸溶液中由水电离产生的c(hc(h+ +) )水 水c(oh c(oh- -) )水 水一定相等 一定相等 ph 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

13、12 13 14ph 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2.2.溶液的酸碱性溶液的酸碱性与与phph的的关系关系 溶溶液液的的phphph = -lg c(hph = -lg c(h+ +) ) 溶溶液液的的phph用来表示溶液的酸碱性用来表示溶液的酸碱性 c(hc(h+ +) ) 1010-1 -1 1010-2 -2 1010-3 -3 1010-4 -4 1010-5 -5 1010-6 -6 1010-7 -7 1010-8 -8 1010-9 -9 1010-10 -1010 10-11 -1110 10-12 -1210 10-13 -13 1010

14、-14 -14 c(h+)c(h+)浓度增大，浓度增大，phph减小减小 酸性增强酸性增强 c(h+)c(h+)浓度减小，浓度减小，phph减增大减增大 碱性增强碱性增强 中中 性性 2.2.溶液的酸碱性溶液的酸碱性与与phph的的关系关系 酸酸性溶液：性溶液：ph7ph7ph7 中中性溶液：性溶液：ph=7ph=7 常温常温下下( (即即2525) 即即 c(hc(h+ +)11010-7 -7mol/l mol/l 即即 c(hc(h+ +)11010-7 -7mol/l mol/l 即即 c(hc(h+ +)=)=11010-7 -7mol/l mol/l 2.2.判判断正误断正误 1、

15、一定条件下 ph越大，溶液的酸性越强。 2、强酸溶液的ph一定小。 3、ph等于6的溶液，一定是一个弱酸体系。 4、ph相同的强酸和弱酸中c(h+)相同。 5、在常温下，ph=1的溶液酸性最强，ph=14的溶液碱性最强。 6、常温下，由水电离出的c(h+)=10-12mol/l，则溶液ph一定为12 7、相同体积和ph的盐酸，醋酸、硫酸中h+的物质的量相等 3.3.已知已知2525,ph=2ph=2的硫酸和的硫酸和盐盐酸溶酸溶液中液中 硫酸中硫酸中c(hc(h+ +)=)= 盐酸中盐酸中c(ohc(oh- -)=)= . . 4.4.已知已知2525,phph相等的相等的醋醋酸酸和和盐盐酸溶酸

16、溶液中液中c(chc(ch3 3cooh)cooh)与与 c(c(hclhcl) )的的大小大小关系是关系是 c(chc(ch3 3cooh) cooh) c(c(hclhcl) ) 5.5.已知已知2525,ph=12ph=12的的naohnaoh溶液其溶液其c(c(naohnaoh)= )= . . 6.6.已知已知2525,某溶液由水电离出的某溶液由水电离出的c(hc(h+ +)=10)=10-12 -12 mol mol/l/l 则该溶液的则该溶液的phph为为 . . 2 2水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性 1.1.强酸强碱溶液的强酸强碱溶液的phph 已知已知 c(c(

17、酸酸) )c(hc(h+ +) ) - -lglg phph 已知已知 c(c(碱碱) )c(ohc(oh- -) ) k kw w c(hc(h+ +) ) - -lglg phph 0.1mol/l0.1mol/l的的hclhcl溶液的溶液的phph c(hc(h+ +)=c()=c(hclhcl)=10)=10-1 -1mol/l mol/l ph = -lg10ph = -lg10-1 -1 = 1 = 1 0.05mol/l0.05mol/l的的ba(oh)ba(oh)2 2溶溶液的液的phph c(ohc(oh- -) ) =2c(ba(oh)=2c(ba(oh)2 2) ) =2

18、=20.05mol/l=0.1mol/l 0.05mol/l=0.1mol/l c(h+)=kw/c(oh-)=10-14/10-1=10-13 ph = -lg10ph = -lg10-13 -13 = 13 = 13 已知已知 c(c(酸酸) )c(hc(h+ +) ) - -lglg phph 已知已知 c(c(碱碱) )c(ohc(oh- -) ) k kw w c(hc(h+ +) ) - -lglg phph 0.005mol/l 0.005mol/l的的h h2 2soso4 4溶溶液的液的phph 40g 40g naohnaoh溶于水配成溶于水配成1l1l溶溶液的液的phph

19、 1.1.强酸强碱溶液的强酸强碱溶液的phph 2.2.强酸强酸和和强酸溶液混合的强酸溶液混合的phph 已知已知 c(c(酸酸) )i ic(hc(h+ +) )i i c(c(酸酸) )ii ii c(hc(h+ +) )ii ii c(hc(h+ +) )混合 混合 - -lglg phph混 混 10ml 10ml 0.1mol/l 0.1mol/l hclhcl和和10ml 0.05 10ml 0.05 molmol/l h/l h2 2soso4 4混合溶液的混合溶液的phph c c(h(h+ +) ) 0.10.11 10.1mol/l 0.1mol/l c c(h(h+ +)

20、 ) 0.050.052 20.1mol/l 0.1mol/l c(hc(h+ +) )混合 混合 = = 0.10.10.01+0.10.01 0.01+0.01 = 0.1mol/l= 0.1mol/l phph混 混 = -lg10 = -lg10-1 -1 =1 =1 2.2.强酸强酸和和强酸溶液混合的强酸溶液混合的phph 已知已知 c(c(酸酸) )i ic(hc(h+ +) )i i c(c(酸酸) )ii ii c(hc(h+ +) )ii ii c(hc(h+ +) )混合 混合 - -lglg phph混 混 浓度都为浓度都为0.01mol/l 0.01mol/l hclh

21、cl和和 hno hno3 3等体积等体积混混合后溶合后溶液的液的phph 1010-2 -2mol/ mol/lhcllhcl 和和 10 10-4 -4mol/ mol/l lhclhcl等体积等体积混混合后溶合后溶液的液的phph ( (已知已知lg2=0.3)lg2=0.3) 3.3.强强碱碱和强碱溶液混合的和强碱溶液混合的phph 已知已知 c(c(碱碱) )i i c(ohc(oh- -) )i i c(c(碱碱) )ii ii c(ohc(oh- -) )ii ii c(c(o oh h- -) )混 混 - -lglg phph混 混 k kw w c(hc(h+ +) )混

22、混 25 25 时，时，10ml0.1mol/l 10ml0.1mol/l naohnaoh和和10ml 0.05 10ml 0.05 molmol/l /l ba(oh)ba(oh)2 2混合，计算混合溶液的混合，计算混合溶液的phph值值 c(ohc(oh ) ) 0.1mol/l c(oh0.1mol/l c(oh ) ) 0.050.052 20.1mol/l0.1mol/l c(ohc(oh- -) )混合 混合 = = 0.10.10.01+0.10.01 0.01+0.01 = 0.1mol/l= 0.1mol/l c(h+)混=kw/c(oh-)混=10-14/10-1=10-

23、13ph = -lg10ph = -lg10-13 -13 = 13 = 13 3.3.强强碱碱和强碱溶液混合的和强碱溶液混合的phph 已知已知 c(c(碱碱) )i i c(ohc(oh- -) )i i c(c(碱碱) )ii ii c(ohc(oh- -) )ii ii c(c(o oh h- -) )混 混 - -lglg phph混 混 k kw w c(hc(h+ +) )混 混 25, ph25, ph1212的的naohnaoh溶溶液液和和0.00005 0.00005 molmol/l/l的的ba(oh)ba(oh)2 2溶溶液液 等体积混合，试计算混合溶液的等体积混合，试

24、计算混合溶液的phph值值 c(ohc(oh ) ) 0.01mol/l c(oh0.01mol/l c(oh ) ) 0.000050.000052 20.0001mol/l0.0001mol/l c(ohc(oh- -) )混合 混合 = = 0.010.01v+0.0001v v+v = 0.005mol/l= 0.005mol/l c(h+)混=kw/c(oh-)混=10-14/510-3=210-12mol/lmol/l ph = -lgph = -lg2 21010-12 -12 = 12-lg2=11.7 = 12-lg2=11.7 4.4.强强酸酸和强碱溶液混合的和强碱溶液混合

25、的phph c(c(o oh h- -) )余 余 - -lglg phph k kw w c(hc(h+ +) )余 余 如果强酸强碱恰好中和则如果强酸强碱恰好中和则 ph=7ph=7 如果强酸强碱反应，酸过量则如果强酸强碱反应，酸过量则 如果强酸强碱反应，碱过量则如果强酸强碱反应，碱过量则 c(hc(h+ +) ) phph - -lglg 2525时，时，100ml0.4mol/l100ml0.4mol/l的的hclhcl与与等等体体0.6mol/l0.6mol/l的的naohnaoh 溶溶液混合后液混合后, ,溶液的溶液的phph hclhcl + + naohnaoh = = naclnacl + h + h2 2o o 0.0.0 04 0.4 0.0 06 6 余余0.0.02mol02mol c(ohc(oh- -) )余 余=0.02mol/0.2l =0.02mol/0.2l =