水的电离和溶液的pH

第二节水的电离和溶液的pH高二化学备课组一、水的电离H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-简写：定性讨论：

纯水的组成微粒有哪些？

作为弱电解质，水的电离平衡受哪些外界因素影响？A、温度越高，电离程度越大。25℃时：c(H+)=c(OH-)=10－7mol/L100℃时：c(H+)=c(OH-)=10－6mol/LB、同离子效应：1）加酸：水的电离受到抑制，c(H+)增大，c(OH-)减小。c(H+)=c(H+)酸＋c（H+)水。c(H+)水=c（OH-)水。c(H+)>c(OH-)2)加碱水的电离受到抑制，c(H+)减小，c(OH-)增大。c(H+)<c(OH-)一、水的电离定量讨论：

纯水中[H+]与[OH-]大小有何关系？由水电离出的H+、OH-的物质的量相等

25℃时，水电离出来的[H+]=[OH-]=10-7mol/L

水是一种极弱的电解质（通常的电流表无法检验其中离子）例、水是一种极弱的电解质，在室温下,平均每n个分子只有1个分子发生电离，则n值是：A、10-14B、55.6×107C、107D、55.6二、水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH_)1、表达式：KW叫做水的离子积常数，简称水的离子积。2、影响KW的因素

KW只是温度的函数（与浓度无关）温度升高，KW值增大在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，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-的溶液一定是碱吗？如：KW25℃=10-14KW100℃=10-12讨论升高温度，Kw增大。已知KW100℃=10-12，则在100℃时纯水中的c(H+)等于多少？温度不变，加入溶质对水的电离平衡及KW的影响。加入酸（如：HCl）或碱（如：NaOH）对水的电离有什么影响？（促进还是抑制？）Kw呢？

酸碱由于电离产生H+或OH-，能抑制水的电离，使水的电离程度减小，但KW不变加入NaCl呢？条件改变对水的电离平衡及Kw的影响水的电离平衡的移动2、水的电离过程为H2OH++OH-，在不同温度下其离子积为KW25℃=1×10-14，KW35℃=2.1×10-14。则下列叙述正确的是：A、c(H+)随着温度的升高而降低B、在35℃时，纯水中c(H+)＞c(OH-)C、35oCc(OH-)＞25oCc(H+)D、水的电离是一个吸热过程C、D1、根据水的电离平衡H2OH++OH-

和下列条件的改变，填空：升高30℃加入NaCl加入NaOH加入HClKw[OH-]变化[H+]变化水的电离平衡移动方向改变条件←↑↓—←↓↑—————→↑↑↑2、25℃0.01mol/L盐酸溶液中。c(H+)、c(OH-)分别为多少？

25℃0.01mol/LNaOH溶液中。c(H+)、c(OH-)分别为多少？3、25℃当0.1mol/L的HCl溶液20mL，与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三种溶液，其中A中c(H+)=10-3mol/L，B中c(OH-)=510-7mol/L，C中c(H+)/c(OH-)=106,则三种溶液的酸性强弱顺序如何？5、25℃、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小的排列顺序：①氨水②NaOH③盐酸

④醋酸1、判断正误：任何水溶液中都存在水的电离平衡。任何水溶液中（不论酸、碱或中性），都存在Kw=10-14。某温度下，某液体c(H+)=10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。

利用Kw的定量计算—求溶液中的c(H+)或c(OH-)思考讨论1、0.01mol/L盐酸溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少？2、0.01mol/LNaOH溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-）H2O分别是多少？计算1、某溶液中由水电离产生的c(H+)H2O=10-11mol/L，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中c(H+)的可能值

？2、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的c(H+)H2O大小关系为：①盐酸②醋酸溶液③硫酸溶液④氢氧化钠溶液

利用Kw的定量计算—求c(H+)H2O或c(OH-)H2O二、溶液的酸碱性和pH常温下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碱性溶液c(H+)＜1×10—7mol/Lc(OH-)>1×10—7mol/L讨论：KW100℃=10-12在100℃时，纯水中c(H+)为多少？c(H+)＞1×10-7mol/L是否说明100℃时纯水溶液呈酸性？不能用c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过两者相对大小比较100℃时，c(H+)=1×10-7mol/L溶液呈酸性还是碱性？练习：10-5mol/L、0.1mol/L、1mol/L盐酸溶液的pH值分别为多少？

10-5mol/L、0.1mol/L、1mol/LNaOH溶液的pH值为多少？若pOH用OH-物质的量浓度的负对数来表示，则0.1mol/LNaOH

溶液的pOH值为多少？1、意义：表示溶液酸、碱性的强弱。2、表示：用H+物质的量浓度的负对数来表示。pH=-lgc(H+)pH+pOH=14pH值∵表示较小的c(H+)=10-4mol/L时，很麻烦但应用广∴所以引入了一种方便方案：

c(H+)→10-4mol/L→

4

-lgc(H+)lgc(H+)→-4→3、适用范围：稀溶液，c(H+)或c(OH-)小于等于1mol/L溶液的pH值与酸碱性强弱的关系酸性溶液c(H+)＞c(OH-)c(H+)＞1×10—7mol/L碱性溶液c(H+)＜c(OH-)c(H+)＜1×10—7mol/LpH=7pH＜7pH＞7讨论：pH值变化与酸碱性变化的关系怎样？

pH值越大碱性越强，pH越小酸性越强KW100℃=10-12，试求在100℃时纯水的pH值pH=6是否说明100℃时纯水成弱酸性？中性溶液c(H+)=c(OH-)c(H+)=1×10—7mol/L常温下：练习溶液的pH值c(H+)0100110—1210—2310—3410—4510—5610—6710—7810—8910—91010—101110—111210—121310—131410—14酸性增强碱性增强pH值越大碱性越强，酸性越弱当c(H+)>1mol/L或小于10-14

[c(OH-)>1mol/L]时，使用pH值更不方便。所以用物质的量浓度表示更好。

pH值一般表示稀溶液。pH值越小酸性越强，碱性越弱pH值有关判断正误1、一定条件下pH值越大，溶液的酸性越强。2、强酸溶液的pH值一定小。3、pH值等于6的溶液，一定是一个弱酸体系。4、pH值相同的强酸和弱酸中c(H+)相同。5、在常温下，pH=0的溶液酸性最强，pH=14的溶液碱性最强6、pH值有可能等于负值。7、常温下，由水电离出的c(H+)=10-12mol/L，则溶液pH定为128、相同体积和pH值的盐酸，醋酸、硫酸中H+的物质的量相等×××√×√×√1、已知c（H+)，计算溶液的pH有关pH的计算——简单计算（单一溶液）pH=－lgc(H+)2、已知c（OH－)，计算溶液的pHpH=－lgc(H+)＝－lgKW/c(OH-)=lgc(OH-)-lgKW常温下：pH=14+lgc(OH-)3、已知pH，计算c（H+)或c(OH-)c(H+)=10-pHc(OH-)=KW/c(H+)=KW/10-pH常温下，c(OH-)=10-14/10-pH=10(pH-14)有关pH的计算——简单计算（单一溶液）2、下列溶液在常温下酸性最强的是（）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，下列叙述正确的是（）

A、是酸性最强的溶液

B、与0.5mol/LH2SO4溶液中c(H+)同

C、c(H+)＝0的溶液

D、与1mol/LCH3COOH溶液中c(H+)同1、甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝1，则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比为（）A、100B、1/100C、3D、1/3pH相差a，c(H+)相差10a倍有关pH的计算——简单计算（单一溶液）4、0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸pH大小关系如何？

pH(醋酸)>pH(盐酸)>pH(硫酸)pH=1的盐酸、硫酸、醋酸中c(H+)、物质的量浓度关系如何？

c(H+)相等；物质的量浓度：[弱]>[一元强]>[多元强]（酸或碱均符合）

现有pH值、体积相等的H2SO4、HCl、醋酸三种酸溶液，投入足量的相同形状、大小的锌粒，开始瞬间反应速率大小关系是_______，充分反应后生成H2体积大小（相同状况）关系是__________。5、某温度下，纯水中c(H+)=2×10-7mol/L。则此时纯水中的c(OH-)=_____mol/L；滴入盐酸使c(H+)=5×10-6mol/L，则c(OH-)=______mol/L；滴入NaOH溶液使得c(OH-)=5×10-6mol/L，则pH=_____。6、PH=3的盐酸pH增大1，c(H+)差多少倍？盐酸浓度差多少倍？

c(H+)相差10倍；物质的量浓度强酸相差10倍

PH=3的醋酸

pH增大1，c(H+)差多少倍？醋酸浓度差多少倍？

c(H+)相差10倍；物质的量浓度弱酸相差＞10倍判断：1、100℃时纯水的pH值为6，小于7，因而此时纯水呈酸性2、10℃时纯水的pH值比60℃时纯水的pH值大3、25℃相同物质的量浓度的NaOH溶液和盐酸的pH值之和为144、25℃pH=3的醋酸溶液中的c(H+)与pH=11的氨水中c(OH-)相等。填空、选择1、常温下HA、HB、HC三种浓度均为0.1mol/L的一元弱酸，HA溶液的pH值为2.7，HB溶液中c(OH-)=2×10-12mol/L，HC溶液中c(H+)/c(OH-)的值为108。则三种酸由强到弱的顺序为_______。2、有甲、乙两种溶液，甲溶液的pH值是乙溶液的两倍，则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)的比值为（）A、2∶1B、100∶1C、1∶100D、无法确定酸的溶度与H+的溶度的区别1、酸的稀释：在25℃时，pH=5的盐酸稀释到原来的10倍，pH值等于多少？如果稀释到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+]总=[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+]总=[H+]水+10-8=1.05×10-7pH≈7有关pH的计算——溶液的稀释注意：1、c(H+)每减少10倍，pH则增加1；2、当酸提供的c(H+)大于10－6mol/L时，水电离的c(H+)忽略不计！3、当酸提供的c(H+)小于10－6mol/L时，不能忽略水电离出的c(H+)1、酸的稀释：将pH=5的醋酸溶液稀释。①稀释10倍，求pH值（范围）

（5~6）pH值、V相同的不同酸,稀释相同的倍数pH弱<pH强②要使醋酸的pH值由5变到6，加水稀释____10倍(填<、>、=)

＞，因为稀释10倍，pH小于6，所以如pH=6，要大于10倍有关pH的计算——溶液的稀释1、pH=3的醋酸溶液加水稀释到原溶液体积的2倍，则稀释后溶液的pH值可能为（）

A、2.8B、3.2C、3.3D、4B3、有相同pH的三种酸HX、HY、HZ的溶液，稀释相同倍数后，pH的变化值依次增大，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是（）A、HX.HY.HZB、HZ.HY.HXC、HX.HZ.HYD、HY.HZ.HX4、pH=2的A、B两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其pH值与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是：

A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等稀释后，A溶液的酸性比B溶液强

a=5时，A是强酸，B是弱酸若A、B都是弱酸，则5＞a＞2a721pHV/mL1000AB有关pH的计算——溶液的稀释BC、D1、强酸与强酸混合在25℃时，pH=1的盐酸溶液1L与pH=4的盐酸溶液1000L混合，混合后溶液的pH值等于多少？关键：1、抓住氢离子进行计算！2、当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略有关pH的计算——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、强酸与强酸等体积混合有关pH的计算——溶液的混合pH=2的盐酸和pH=4的盐酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH＝

。pH=2的盐酸和pH=5的硫酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH＝

。两种pH值不同的强酸等体积混合时pH混=pH小+0.32、强碱与强碱等体积混合有关pH的计算——溶液的混合1、pH=13的Ba(OH)2溶液与pH=8的NaOH溶液体积比按1∶1混合后的pH值______。2、pH=12的NaOH

溶液与pH=8的NaOH溶液体积比按1∶1混合后的pH值______。两种pH值不同的强碱等体积混合时pH混=pH大-0.3

两强(pH1>pH2)等体积混合时:混合前混合后pH1+pH2>14pH混＝pH1-0.3pH1+pH2=14pH混＝7pH1+pH2<14pH混＝pH1+0.3速算规律有关pH的计算——溶液的混合例：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，溶液中的氢离子浓度最接近于（）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：关键：抓住OH-进行计算！再转化为H+D3、强酸与强碱混合在25℃时，100ml0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？关键：1、先确定谁过量；2、酸过量抓住氢离子进行计算！而碱过量则应先计算出反应后溶液中c（OH-)，再求pH。有关pH的计算——溶液的混合NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04p