高三复习：水的电离及溶液的酸碱性 上课用

第二节水的电离一、水的电离1、水是一种极弱的电解质，能微弱的电离:++

H2O+H2OH3O++OH－

平衡常数：K电离＝C(H+)×C(OH-）C(H2O）H2OH＋+OH－定量讨论：25℃时，水电离出来的[H+]=[OH—]=10—7mol/L，说明水的电离程度如何？水是一种极弱的电解质（普通的电流表无法检验其中离子）

K电离C(H2O）

＝C(H+)×C(OH-）

KwKw=[H+][OH-]2、表达式：注：常数无单位KW叫做水的离子积常数，简称水的离子积。特别提示：此时的[H+]和[OH-]是溶液中的总量。3、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=[H+].[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[H+]等于多少？[H+]＝10-62.

温度不变，加入溶质对水的电离平衡及KW的影响。

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3.加入NaAc或NH4Cl对水的电离平衡又有什么影响？

Ac-、NH4+等“弱离子”因结合水电离出的H+或OH-能促进水的电离平衡，使水的电离程度增大，但KW不变4.加入NaCl呢？

对水的电离无影响，KW不变条件改变对水的电离平衡及Kw的影响适应练习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、[H+]随着温度的升高而降低B、在35℃时，纯水中[H+]＞[OH-]C、水的电离常数K25

＞K35D、水的电离是一个吸热过程D1、根据水的电离平衡H2O=H++OH-

和下列条件的改变，填空：升高30℃加入NaCl加入NaAc加入HClKw[OH-]变化[H+]变化水的电离平衡移动方向改变条件←↑↓—→↓↑—————→↑↑↑4、0.01mol/L盐酸溶液中。[H+]、[OH-]分别为多少？

0.01mol/LNaOH溶液中。[H+]、[OH-]分别为多少？5、25℃、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中[H+]由大到小的排列顺序：①氨水②NaOH③盐酸

④醋酸3、判断正误：A、任何水溶液中都存在水的电离平衡。B、任何水溶液中（不论酸、碱或中性），都存在Kw=10-14。C、某温度下，某液体[H+]=10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。√××

[H+]＝10-2mol/L、[OH-]＝10-12mol/L[OH-]＝10-2mol/L

[H+]＝10-12mol/L、

③

〉④

〉①

〉②思考讨论1、0.01mol/L盐酸溶液中。由水电离出的[H+]H2O、[OH-]H2O分别是多少？[H+]H2O＝10-12mol/L、[OH-]H2O＝10-12mol/L

2、0.01mol/LNaOH溶液中。由水电离出的[H+]H2O、[OH-]H2O分别是多少？[H+]H2O＝10-12mol/L、[OH-]H2O＝10-12mol/L

任何水溶液中由水电离出来的[H+]H2O与[OH-]H2O相等计算1、某溶液中由水电离产生的[H+]=10-11mol/L，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中[H+]的可能值

？可能酸性为，也可能为碱性！酸性时：[H+]＝10-3mol/L、[OH-]＝10-11mol/L碱性时：[H+]＝10-11mol/L、[OH-]＝10-3mol/L利用Kw的定量计算——求[H+]H2O或[OH-]H2O溶液的酸碱性跟H+和OH-浓度的关系常温下[H+]=[OH-][H+]＞[OH-][H+]＜[OH-][H+]=1×10—7mol/L[OH-]=1×10—7mol/L[H+]＞1×10—7mol/L[OH-]＜1×10—7mol/L中性溶液酸性溶液碱性溶液[H+]＜1×10—7mol/L[OH-]>1×10—7mol/L二、溶液的酸碱性与pH不能盲目或简单的用[H+]等于多少来判断溶液酸、碱性，只能[H+]、[OH-]通过两者相对大小比较讨论：KW100℃=10-12在100℃时，纯水中[H+]为多少？[H+]=10-6mol/L[H+]＞1×10—7mol/L是否说明100℃时纯水溶液呈酸性？不是，此时的纯水仍然呈中性！

100℃时，[H+]=1×10—7mol/L溶液呈酸性还是碱性？碱性！

[H+]=1×10—7mol/L、[OH-]=1×10—5mol/L，[OH-]＞[H+]溶液的酸碱性与pH定义：是[H+]的负对数，即pH=－lg[H+]。如：[H+]=1×10—7mol/L，pH=－lg10—7

＝7.0

[H+]=1×10—5mol/L，pH=－lg10—5

＝5.0

[H+]=1×10—9mol/L，pH=－lg10—9

＝9.0注意：当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时，不用pH表示溶液的酸碱性。pH与溶液的酸碱性(25℃时)

pH溶液的酸碱性pH<7溶液呈酸性，pH越小，溶液的酸性越强pH=7溶液呈中性pH>7溶液呈碱性，pH越大，溶液的碱性越强练习1、有甲、乙两种溶液，甲溶液的pH是乙溶液的两倍，则甲溶液中[H+]与乙溶液中[H+]的关系是

A.2:1

B.100:1

C.1:100D.无法确定2、已知浓度均为0.1mol/L的8种溶液：①HNO3

②H2SO4

③HCOOH④Ba(OH)2

⑤NaOH

⑥CH3COONa⑦KCl

⑧NH4Cl

其溶液pH由小到大的顺序是：

②①③⑧⑦⑥⑤④

D改变溶液pH的常用方法pH变化采取的措施pH减小加酸对于碱性溶液可加水稀释pH增大加碱对于酸性溶液可加水稀释注意：酸性溶液无限加水稀释，pH只能接近于7，且仍小于7；碱性溶液无限加水稀释时，pH只能接近于7，且仍大于7。pH值测定方法定性测定：酸碱指示剂法定量测定：pH试纸法、pH计法等酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱。以HIn代表石蕊分子

pH1234567891011121314甲基橙红色橙色黄色石蕊红色紫色蓝色酚酞无色浅红色红色3.1—4.45.0—8.08.0—10.0指示剂的变色范围HIn（红色）

H++In-

（蓝色）广泛pH试纸精密pH试纸PH计讨论：

pH试纸的使用能否直接把pH试纸伸到待测液中？是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？能否用pH试纸测出pH=7.1的值？

标准比色卡中的数据都是整数如用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定：A、一定有影响B、偏大C、偏小D、不确定使用方法：直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸上显出颜色后马上（30s内）跟标准比色卡相对比有关pH的计算

①强酸溶液中，如HnA，设浓度为cmol/L,[H+]=ncmol/L，

pH=－lg[H+]=

－lg

nc

；②强碱溶液中，如B(OH)n

，设浓度为cmol/L,

[H+]=10-14/nc，pH=

－lg[H+]=

14＋lg

nc；例1：求1×10-3mol/LH2SO4溶液的PH例2：求0.05mol/LBa(OH)2溶液的PH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℃pH=3的醋酸溶液中的[H+]与pH=11的氨水中[OH-]相等。1、单一溶液的计算2、两种强酸（或强碱）混合pH值的计算【例题2】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｛（1×10—2+1×10—4）/2｝=-lg（5×10—3）=3-lg5=2.3【例3】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pH最接近于（）A、8.3B、

8.7C、9

D、9.7c（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=-lg{KW/c(OH—)}法一：=5-lg5=4.3pOH=-lgc(OH—)=-lg(5×10-5)法二：关键：先求c(OH-)进行计算！再转化为c(H+)D3、强酸与强碱混合pH值的计算在25℃时，100ml0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？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：酸过量抓住氢离子进行计算！

NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04碱过量抓住氢氧根离子进行计算！NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04有关pH的计算

强酸、强碱溶液混合后溶液的计算

①两强酸混合②两强碱混合③一者过量【例题5】25。C下，10-5mol/L的盐酸溶液.

溶液中，C（OH-）

=______mol/L.将上述盐酸稀释10倍，溶液中C（H+）

=_____C（OH-）

=_____将上述溶液稀释10000倍，溶液中C（H+）

=____C（OH-）=______10—910—610—810—710—7C（H+）

=注意：当酸提供的C（H+）很小时，不能忽略水电离出的C（H+）

4、酸（碱）的稀释：C（H+）水+C（H+）酸=10—7+10—9≈10—7mol/L【例题6】在25℃时，pH=9的NaOH溶液稀释到10倍，pH值等于多少？C（OH-）=10—5/10=10—6mol/LpH=-lg

C(H+)=-lgKW/C(OH-)

=-lg10-8=8在25℃时，pH=9的NaOH溶液稀释到10000倍后，pH值为多少？注意1碱的稀释先求C（OH-），再转换成C（H+）2当碱提供的C（OH-）很小时，不能忽略水电离出的C（OH-）C（OH-）=C（OH-）水+C（OH-）碱=10-7+10-9≈10-7pH=-lg

C（H+）=-lgKW/C（OH-）=-lg10—7=7

a＋n7a1pHV/mL1000AB强酸(弱酸)、强碱(弱碱)加水后的pH的计算：

1.强酸pH=a，加水稀释10n倍，2.弱酸pH=a，加水稀释10n倍，3.强碱pH=a，加水稀释10n倍，4.弱碱pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a＋n则pH<a＋n则pH=b－n则pH>b－n5.弱碱无限稀释时，pH只能约等于7或接近7，酸不能>7,碱也不能<7（常温下）检验练习1、弱酸HY溶液的pH=3.0，将其与等体积水混合后的pH范围是()A.3.0～3.3B.3.3～3.5C.3.5～4.0D.3.7～4.32、25℃时，将某强酸和某强碱溶液按1:10的体积比混合后溶液恰好中性，则混合前此强酸与强碱溶液的pH之和是

A.12B.13C.14D.15BA由H++OH-H2O，溶液呈中性，则n(H+)=n(OH-)，即[H+]酸·1=[OH-]碱·10，将[OH-]碱=代入并整理得pH酸+pH碱=13。正确答案为B

三、pH的应用

pH的测定和控制在工农业生产、科学实验和医疗等方面都很重要。酸碱中和滴定酸碱中和滴定实验练习1、pH=1的两种酸溶液A、B各1mL，分别加水稀释到1000mL，其pH值与溶液体积的关系如图，下列说法正确的是A、A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等B、稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液强；C、若a=4，则A是强酸，B是弱酸；D、若1<a<4，则A、B都是弱酸。2、用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是

A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较

B.将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较

C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较

D.在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较

CCpHaAB101000mL中和滴定四、酸碱中和滴定⒈用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的方法⒉滴定终点判断的依据：溶液pH的变化。在接近滴定终点（pH=7）时，很少量（约1滴，0.04mL）的碱或酸就会引起溶液pH的突变。此时指示剂明显的颜色变化表示反应已完全，即反应达到终点。3、滴定曲线0.100mol/LNaOH滴定20.00mL

0.100mol/LHCl过程中的pH变化0.100mol/LHCl滴定20.00mL

0.100mol/LNaOH过程中的pH变化4、酸碱指示剂的变色范围指示剂pH变色范围酸色碱色甲基橙3.1~4.4红色黄色石蕊5.0~8.0红色蓝色酚酞8.2~10.0无色红色5、中和滴定——主要实验仪器量取液体常用仪器：量筒、移液管、滴定管量筒：粗量仪，10mL量筒最小分刻度为0.1mL读数精确到0.1mL，无“O”刻度移液管：精量仪，读数精确到0.01mL准确量取一定量的试液(中和滴定时用来量取待测液）碱式滴定管，酸式滴定管，锥形瓶，滴定管夹，铁架台，烧杯等

滴定管标有温度、容积、“0”刻度在最高点常用规格：容量分：25mL、50mL分类：酸式滴定管（盛装酸性、强氧化性的溶液）碱式滴定管（盛装碱性溶液）最小分刻度：0.1mL，读数精确到0.01mL（精量仪可估读一位，粗量仪不能估读）6、中和滴定实验步骤一、滴定前检查（滴定管是否漏水、旋塞转动是否灵活）二、洗涤（准确测定的保障）滴定管——自来水冲洗→蒸馏水清洗2~3次→待盛液润洗锥形瓶——自来水冲洗→蒸馏水清洗2~3次（不用待盛液润洗）三、装液[滴定管中加入液体]取一定体积未知浓度的HCl于锥形瓶待装液润洗→装液→挤气泡→使管内液面处于“0”或以下有刻度区域→记下起始读数→放液→记录终点读数→放指示剂装标准液NaOH7、滴定滴定管夹在夹子上，保持垂直右手持锥形瓶颈部，向同一方向作圆周运动，而不是前后振动左手控制活塞（或玻璃球），注意不要把活塞顶出滴加速度先快后慢，后面可半滴，直至指示剂颜色突变滴定过程右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化滴定终点达到后，半分钟颜色不变，再读数复滴2到3次练1：50ml的滴定管盛有溶液，液面恰好在20.0处，若把滴定管中溶液全部排出，则体积（）A、

等于30，B、等于20，C、大于30，D、小于30

C练2、下列所述仪器“0”刻度位置正确的是（）A．在量筒的上端B．在滴定管上端C．容量瓶上端、D．在托盘天平刻度尺的右边B练3：量取25.00mL，KMnO4溶液可选用仪器（）A．50mL量筒，B．100mL量筒C．50mL酸式滴定管，D．50mL碱式滴定管C练4：某学生中