高中化学选修四--水的电离和溶液的酸碱性-复习课程

1、高中化学选修四-水的电离和溶液的酸碱性-Kw =C（H+）C（OH-）说明：说明：1. 常温（常温（25 ）Kw = 1 10-14 2. 稀溶液稀溶液 3. 温度升高温度升高, Kw变大变大2、水的离子积、水的离子积(常数常数)：定义：在定义：在一定温度一定温度下，水（稀溶液）中下，水（稀溶液）中H H+ +与与OHOH- -浓浓度的乘积，用度的乘积，用KwKw表示。表示。温度温度002020252550509090100100KwKw1.141.141010- -15156.816.811010- -15151 11010-14-145.475.471010- -14143.83.8101

2、0- -13131 11010-12-12三、溶液的酸、碱性跟三、溶液的酸、碱性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的关系的关系1.1.重要规律：重要规律： 在在一定温度一定温度时时, ,稀稀电解质溶液里电解质溶液里C(HC(H+ +) )与与C(OHC(OH- -) )的乘积是一个常数。的乘积是一个常数。C(C(稀稀) 1mol/L) 1mol/L例：例：2525时，时，Kw=1Kw=11010-14-14 100100时，时，Kw=1Kw=11010-12-12问题与讨论问题与讨论1 1、在水中加入强在水中加入强酸酸(HCl)后，水的后，水的离子积是否发生改变？离子积是

3、否发生改变？2 2、在水中加入强在水中加入强碱碱(NaOH)后，水的离子积是否发生改后，水的离子积是否发生改变？变？升温升温呢？呢？3 3、在酸碱溶液中，水电离出来、在酸碱溶液中，水电离出来的的C(H+)和和C(OH-)是否相是否相等？等？4 4、100时，水的离子积为时，水的离子积为10-12，求，求C(H+)为多少？为多少？5 5、在酸溶液中水电离出来的在酸溶液中水电离出来的C(H+)和酸电离出来的和酸电离出来的C(H+)什么什么关系关系？二、影响水的电离平衡的因素二、影响水的电离平衡的因素1 1、酸、酸2 2、碱、碱3 3、温度、温度抑制抑制水的电离，水的电离，Kw保持不变保持不变升高温

4、度升高温度促进促进水的电离，水的电离，KwKw增大增大 注意：注意：KwKw是一个温度函数，只随是一个温度函数，只随温度温度的升高的升高而增大而增大. .4 4、加入能消耗、加入能消耗H H+ +和和OHOH- -的物质的物质如：如：NaNa、CuCu2+2+、CHCH3 3COOCOO- -促进促进水的电离水的电离【总结】【总结】抑制水抑制水电离电离促进水促进水电离电离加入酸、碱或降温加入酸、碱或降温加入活泼金属加入活泼金属能水解的盐或升高温度能水解的盐或升高温度三、溶液的酸、碱性跟三、溶液的酸、碱性跟C(H+)、C(OH-)的关系的关系2.2.关系关系(25)：中性中性溶液：溶液：酸性酸性

5、溶液：溶液：碱性碱性溶液：溶液：注注 意意水溶液中水溶液中H H+ +与与OHOH- -始终共存始终共存酸性溶液：酸性溶液：C(HC(H+ +)C(OH)C(OH- -) ;C(H) ;C(H+ +) )越大酸性越强越大酸性越强碱性溶液：碱性溶液：C(HC(H+ +)C(OH)C(OH-) C(H+)110-7mol/LC(H+)C(OH-) C(H+)1.010-14单一溶液的pH计算B练习练习2. 某温度下的溶液中，某温度下的溶液中，c(H+)=10 xmol/L,c(OH-)=10ymol/L.x与与y的关系如下图所示的关系如下图所示:求该温度下求该温度下,中性溶液的中性溶液的pH. 求

6、该温度下求该温度下0.01mol/LNaOH溶液溶液的的pH.由图知由图知c(H+) c(OH-)=10-15,中性溶液中中性溶液中, c(H+) =c(OH-)= 10-7.5mol/L pH=7.50.01mol/LNaOH中中 ,c(OH-)=10-2, c(H+) =KW/c(OH-)= 10-13mol/L pH=13单一溶液的pH计算强酸混合后求溶液pH例例: pH=5和和 pH=3的两种盐酸等体积混合后的两种盐酸等体积混合后,求混合溶求混合溶液的液的pH。（1010-3-3mol/L + 10mol/L + 10-5-5mol/Lmol/L 2c c H H+ + 混混 = =

7、5 5 1010-4-4mol/Lmol/L则则pH = -lg5pH = -lg5 1010-4 -4 = 3.3= 3.3。解析：解析：pH=5pH=5的盐酸溶液中的盐酸溶液中c c H H+ + =10=10-5-5 mol/L mol/L，pH=3pH=3的的盐酸溶液中盐酸溶液中c c H H+ + =10=10-3-3mol/Lmol/L，所以，所以: :考点四、有关考点四、有关pH的计算的计算先求混合溶液中先求混合溶液中c(OH-) , 再求再求 混合溶液中混合溶液中c(H+) , 最后求最后求 pH ；强碱混合后求溶液pH例例: :常温下常温下pH=10pH=10与与pH=12p

8、H=12的的NaOHNaOH溶液等体积混合，求混合液的溶液等体积混合，求混合液的pHpH。错解：错解：pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶液中溶液中c c H H+ + =10=10-10-10mol/Lmol/L，pH=12pH=12的的NaOHNaOH溶液溶液中中c c H H+ + = 10= 10-12-12mol/Lmol/L，所以，所以: :分析：上述解法在近似处理时，是把分析：上述解法在近似处理时，是把pH=12pH=12的的NaOHNaOH溶液中的溶液中的c c H H+ + 忽略不计，而对于忽略不计，而对于NaOHNaOH溶液来说，溶液来说，pHpH越大，碱性越强，越大

9、，碱性越强，NaOHNaOH浓浓度越大，度越大，c c H H+ + 越小，把浓溶液忽略不计，显然是错误的。越小，把浓溶液忽略不计，显然是错误的。（1010-10-10mol/L + 10mol/L + 10-12-12mol/Lmol/L 2c c H H+ + 混混 = = 5 5 1010-11 -11 mol/Lmol/L则则pH = -lg5pH = -lg5 1010-11 -11 = 10.3= 10.3。正解：正解：pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶液中溶液中c c H H+ + =10=10-10-10mol/Lmol/L，c c OHOH- - =10=10-4-4

10、mol/Lmol/L，pH=12pH=12的的NaOHNaOH溶液中溶液中c c H H+ + =10=10-12-12mol/Lmol/L，c c OHOH- - =10=10-2-2mol/Lmol/L。所以。所以: :（1010-4-4mol/L + 10mol/L + 10-2-2mol/Lmol/L 2c c O OH H- - 混混 = = 5 5 1010-3-3 mol/L mol/Lc c H H+ + 混混=2=2 1010-12-12mol/L,mol/L,则则pH = -lg2pH = -lg2 1010-12 -12 = 11.7= 11.7。溶液稀释有关计算pH=5

11、pH=5的的H H2 2SOSO4 4溶液稀释溶液稀释500500倍后，溶液中的倍后，溶液中的c c H H+ + 与与c c SOSO4 42-2- 之比为之比为_。A.1A.1：1 1 B.2 B.2：1 1 C.1 C.1：1010 D.10 D.10：1 1错解：错解：c c H H+ + :c:c SOSO4 42-2- =2:1=2:1。正解：正解：c c H H+ + :c:c SOSO4 42-2- =10:1=10:1。 溶液稀释有关计算对于强酸来说，每稀释对于强酸来说，每稀释10倍，溶液的倍，溶液的pH增大增大1个单个单位；对于强碱来说，每稀释位；对于强碱来说，每稀释10倍

12、，溶液的倍，溶液的pH减小减小1个个单位。单位。对于弱酸、弱碱来说，当稀释对于弱酸、弱碱来说，当稀释10倍时，由于电离平倍时，由于电离平衡向右移动，使溶液的衡向右移动，使溶液的pH增大或减小不到增大或减小不到1个单位。个单位。当溶液无限稀释时，不能忽略水的电离。如酸性溶当溶液无限稀释时，不能忽略水的电离。如酸性溶液无限稀释后液无限稀释后pH 不可能大于或等于不可能大于或等于7。pH相同的强酸与弱酸，若加水稀释相同的倍数，则相同的强酸与弱酸，若加水稀释相同的倍数，则强酸的强酸的pH变化比弱酸大；变化比弱酸大；pH相同的强碱与弱碱，若加相同的强碱与弱碱，若加水稀释相同的倍数，则强碱的水稀释相同的倍

13、数，则强碱的pH变化比弱碱大。变化比弱碱大。考点四、有关考点四、有关pH的计算的计算1、有相同、有相同pH的三种酸的三种酸HX、HY、HZ的溶液，稀释相的溶液，稀释相同倍数后，同倍数后，pH的变化值依次增大，则的变化值依次增大，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是的酸性由强到弱的顺序是( )A、HX. HY. HZ B、HZ. HY. HX C、HX. HZ. HY D、HY. HZ. HX2、pH=2的的A、B两种酸溶液各两种酸溶液各1mL，分别加水稀释，分别加水稀释到到1000mL，其，其pH值与溶液体积值与溶液体积V的关系如图所示。的关系如图所示。下列说法正确的是：下列说法正确的是：

14、v A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等两酸溶液的物质的量浓度一定相等v 稀释后，稀释后，A溶液的酸性比溶液的酸性比B溶液强溶液强v a=5时，时，A是强酸，是强酸，B是弱酸是弱酸A. 若若A、B都是弱酸，则都是弱酸，则5a2BC练练练练D强酸与强碱反应碱过量1 1pH=13pH=13的强碱溶液与的强碱溶液与pH=2pH=2的强酸溶液混合，测得混合液的的强酸溶液混合，测得混合液的pH=11pH=11，则强碱与强酸的体积比是，则强碱与强酸的体积比是_。A11 1B9 1C1 11D1 910pH碱碱-14V碱碱-10-pH酸酸V酸酸=V酸酸+V碱碱c(OH-)混混 =n(OH- -)碱碱V酸酸+

15、V碱碱-n(H+)酸酸解析解析: PH=11即碱过量即碱过量,有有:c(OH-)混混 =10pH-14 mol/L= 10-3 mol/L1013-14V碱碱 - 10-2V酸酸=V酸酸+V碱碱10-3 (V酸酸+V碱碱)= 10-1V碱碱 - 10-2V酸酸V酸酸+V碱碱= 102V碱碱 - 10V酸酸11V酸酸 = 99V碱碱 ,即：即：V碱碱 V酸酸=1 9。强酸与强碱反应碱过量2在一定体积的在一定体积的pH=12的的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的溶液，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，恰好完全沉淀时，溶液溶

16、液pH=11。若反应后溶液的体积等于。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与溶液与NaHSO4溶液的溶液的体积体积比是：体积体积比是： A1 9 B1 1 C1 2 D1 4解析：解析：Ba2+完全沉淀时反应为：完全沉淀时反应为：Ba(OH)2+NaHSO4 = BaSO4+NaOH+H2O，nBa(OH)2=n（NaHSO4） 2nBa(OH)2-n(NaHSO4)=V酸酸+V碱碱c(OH-)混混 =n(OH- -)碱碱V酸酸+V碱碱-n(H+)酸酸1011-14 = 10-3nBa(OH)2=V酸酸+V碱碱510

17、-3V碱碱=V酸酸+V碱碱nBa(OH)2=0.5c(OH-) V碱碱=0.51012-14V碱碱=510-3V碱碱解得：解得：V碱碱 V酸酸=1 4，选，选D。即：即：5V碱碱=V酸酸+V碱碱，强强酸、酸、强强碱碱混混合合先求混合后先求混合后c(H+)混混 , 再求再求pH先求混合液先求混合液 c(OH-)混混 , 再求再求c(H+) , 最后求最后求 pH 强酸与强碱混合计算问题 若酸、碱若酸、碱完全反应完全反应pH=7若酸过若酸过量量pH7若碱过若碱过量量pH7n(H+)酸酸=n(OH- -)碱碱c(H+)酸酸V酸酸=c(OH- -)碱碱V碱碱10-pH酸酸V酸酸= 10pH碱碱-14V碱碱= 10pH酸酸+pH碱碱-1410-pH酸酸10pH碱碱-14V碱碱V酸酸=c(H+)混混 =n(H+)酸酸-n(OH- -)碱碱V酸酸+V碱碱10-pH酸酸V酸酸-10pH碱碱-14V碱碱=V酸酸+V碱碱10pH碱碱-14V碱碱-10-pH酸酸V酸酸=V酸酸+V碱碱c(OH-)混混 =n(OH- -)碱碱V酸酸+V碱碱-n(H+)酸酸考点四、有关考点四、有关pH的计算的计算跟踪训练跟踪训练室温时，下列混合溶液的室温时，下列混