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海门实验学校2010届高三化学讲义主编：吴一平2009-12-03-1-水的电离和溶液的酸碱性目标预设：⒈知道水的电离、水的离子积常数Kw及其与温度的关系⒉知道溶液中c(H+)和c(OH-)的大小与溶液的酸碱性之间的关系⒊知道溶液pH的定义、能进行有关溶液ｐＨ值的简单计算知识梳理：一、水的电离和水的离子积常数：1.水是很弱的电解质，它能微弱的电离成H3O+和OH—，电离方程式为：可以简写为：。2.水的离子积常数：在25℃时的纯水中，C（H+）=c(OH—)=，此时水的离子积KW=。在100℃时的纯水中，C（H+）=c(OH—)=，此时水的离子积KW=。注意：任何物质的水溶液中，在常温时，KW=，KW与溶液的酸碱性无关，只与：有关。例1：（1）与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3NH4++NH2-据此判断以下叙述中错误的是（）A．液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒B．一定温度下液氨中C(NH4+)·C(NH2-)是一个常数C．液氨的电离达到平衡时C(NH3)=C(NH4+)=C(NH2-)D．只要不加入其他物质，液氨中C(NH4+)=C(NH2-)（2）完成下列反应方程式①在液氨中投入一小块金属钠，放出气体②NaNH2溶于水的反应③类似于“H++OH—=H2O”的反应例2：某温度下，纯水中的c（H+）=2.0×10-7mol/L，则此时溶液中c(OH—)为；若温度不变，滴入稀硫酸使c（H+）=5.0×10-6mol/L，则c(OH—)为。二、影响水的电离平衡的因素：例3：填表实例H2OOH-+H+条件改变平衡移动方向电离程度变化溶液中离子总浓度变化H2O电离出C（H+）变化Kw变化升高温度加HCl加NaOH加CH3COONa加NH4Cl加入NaCl固体总结：（1）温度：（2）酸、碱：（3）在水中加盐：海门实验学校2010届高三化学讲义主编：吴一平2009-12-03-2-例4：常温下，某溶液中水电离产生的C(H+)=10-3mol/L，,该溶液中溶质可能是（）A、Al2(SO4)3B、NaOHC、NH4ClD、NaHSO4变式（1）：（08北京卷）对水的电离平衡不产生影响的粒子是（）变式（2）：常温时，等体积等物质的量浓度的下列物质的溶液中，水的电离度由大到小顺序排列的是（）①Na2CO3②NaHSO4③CH3COOH④NaHCO3A．①＞②＞③＞④B．①＞④＞③＞②C．②＞①＞③＞④D．②＞③＞④＞①三、溶液酸碱性：在25℃时，中性溶液：C（H）C（OH）C（H）酸性溶液：C（H）C（OH）C（H）碱性溶液：C（H）C（OH）C（H）例5：下列说法中正确的是（）A.溶液成中性就是pH=7B.溶液成中性指的是C（H）=C（OH）C.酸和碱恰好完全反应时，溶液一定成中性D.盐溶液一定成中性变式（3）：下列溶液，一定呈中性的是（）A.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液B.[H+]=1×10-7mol·L-1的溶液C.pH=14-pOH的溶液D.pH=pOH的溶液变式（4）：为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度（AG）的概念，AG＝OHcHclg，则下列叙述正确的是（）A中性溶液的AG＝0B常温下0.lmol/L盐酸溶液的AG＝12C常温下0.lmol/L氢氧化钠溶液的AG＝12D酸性溶液的AG＜0四、溶液酸碱性的表示方法（PH）：1.定义：pH=，广泛pH的范围为0～14。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。2.pH的测定方法是：。海门实验学校2010届高三化学讲义主编：吴一平2009-12-03-3-例6有一学生在实验室测某溶液PH。实验时，他先用蒸馏水润湿PH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。（1）该学生的操作是（填“正确的”或“错误的”）理由是。（2）如不正确请说明理由，同时分析是否一定有误差？答（3）若按此法分别测定c（H+）相等的盐酸和醋酸溶液的PH，误差较大的是，原因是网变式（5）：（09年全国理综Ⅱ）现有等浓度的下列溶液：①醋酸，②苯酚，③苯酚钠，④碳酸，⑤碳酸钠，⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是（）A．④①②⑤⑥③B．④①②⑥⑤③C．①④②⑥③⑤D．①④②③⑥⑤3.指示剂的变色范围：4.pH计算的基本类型：（1）单一溶液的pH计算①强酸溶液，如HnA，设浓度为cmol·L－1，则c（H+）=ncmol·L－1，pH=—lg{c（H+）}=—lgnc②强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为cmol·L－1，则c（H+）=10—14/ncmol·L－1，pH=—lg{c（H+）}=14+lgnc例7求浓度为0.05mol/L的硫酸溶液的pH为常温时，求浓度为0.005mol/L的氢氧化钡溶液的pH为：（2）酸碱混合pH计算①适用于两种强酸混合c(H+)混=[c(H+)1V1+c(H+)2V2]/（V1+V2）②适用于两种强碱混合c(OH—)混=[c(OH—)1V1+c(OH—)2V2]/（V1+V2）|③适用于酸碱混合，一者过量时：c(OH—)混|c(H+)酸V酸—c(OH—)碱V碱|c(H+)混V酸+V碱例9pH=5和pH=3的两种盐酸，以等体积混合后，溶液的pH是（）A.2B.3.3C.4D.8常温时，将pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液以1:2体积比混合，混合后的pH最接近于（）A.10.5B.11.8C.10.8D.11规律：①若两种强酸（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH=pH小+0.3②若两种强碱（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH=pH大—0.3例9在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是A．1∶9B．1∶1C．1∶2D．1∶4=海门实验学校2010届高三化学讲义主编：吴一平2009-12-03-4-变式（6）：室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是()(A)pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合(B)pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合(C)pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合(D)pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合（3）强酸（强碱）、弱酸（弱碱）加水稀释后的pH的计算（1）强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n（2）弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pHa+n（3）强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b—n（4）弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则pHb—n（5）酸碱溶液无限稀释时，pH只能约等于或接近于7，酸的pH不能7，碱的pH不能7说明：常温下弱酸（弱碱）用水稀释，当弱酸（弱碱）电离的H+（OH—）浓度小于10—6mol·L－1时，计算稀释液的pH值，不能忽略水的电离。巩固训练：1.（09年海南化学·6）已知室温时，0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1％发生电离，下列叙述错误．．的是：（）A．该溶液的pH=4B．升高温度，溶液的pH增大C．此酸的电离平衡常数约为1×10-7D．由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍2.（09年上海化学·20）对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是（）A．该溶液lmL稀释至100mL后，pH等于3B．向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和C．该溶液中硝酸电离出的c(H＋)与水电离出的c(H＋)之比值为-1210。D．该溶液中水电离出的c(H＋)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H＋)的100倍3.（09年四川理综·12）关于浓度均为0.1mol/L的三种溶液：①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液，下列说法不正确．．．的是（）A．c(NH4+)：③＞①B．水电离出的c(H+)：②＞①C．①和②等体积混合后的溶液：c(H+)＝c(OH-)+c(NH3·H2O)D．①和③等体积混合后的溶液：c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)4.（09年重庆理综·10）物质的量浓度相同的下列溶液，pH由大到小排列正确的是（）A．Ba(OH)2、Na2SO3、FeCl3、KClB．Na2SiO3、Na2SO3、KNO3、NH4ClC．NH3·H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4D．NaHCO3、C6H5COOH、C2H5OH、HCl总结反思：海门实验学校2010届高三化学讲义主编：吴一平2009-12-03-5-例1（2）完成下列方程式：①2Na+2NH3=H2↑+2NaNH2②NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑或NH2—+H2O=OH—+NH3↑③NH2—+NH4+=2NH3↑或NH4Cl+NaNH2=2NH3↑+NaCl例2解析：由水电离产生的H+与OH-量始终相等，知纯水中C(H+)=C(OH-)。根据纯水中C(H+)与C(OH-)可求出此温度下水的Kw的值，由Kw的性质（只与温度有关，与离子浓度无关），若温度不变，稀盐酸中Kw仍为此值，利用此值可求出盐酸中的C(OH-)。答案：纯水中C(OH-)=C(H+)=2×10-7mol/LKw=C(H+)·C(OH-)=2×10-7×2×10-7=4×10-14稀盐酸中C(OH-)=Kw/C(H+)=(4×10-14)/(5×10-6)=8×10-9mol/L例3总结影响水的电离程度的因素①温度：升高温度,水的电离程度增强，水的离子积增大②酸或碱：加入酸和碱时都会抑制水的电离，但在稀溶液中，水的离子积常数不变③易水解的盐：盐类的水解可促进水的电离；不水解的盐对水的电离无影响；强酸酸式盐也会抑制水的电离。变式3解析：此题将教材中定义pH方法迁移应用于表示pOH以及pH与pOH的关系，根据pH的定义方法，可定义pOH=―lgC(OH―)，将室温下水的离子积的表达式C(H+)×C(OH—)=10―14两边取负对数，―lgC(H+)―lgC(OH―)=―lg10―14，整理得pH+pOH=14。应用所得关系式分析可得答案。解答：D例6（1）错误，若溶液不显中性，则H+或OH-被稀释，测出的不是溶液中H+或OH-对应的pH。（2）不一定有误差,当溶液为中性时则不产生误差,否则产生误差海门实验学校2010届高三化学讲义主编：吴一平2009-12-03-6-（3）测得的盐酸的pH误差较大；因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H+，使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中的c(H+)大，误差较小。例9答案：DBa2＋恰好完全沉淀时反应为：Ba(OH)2＋NaHSO4=BaSO4↓＋H2O＋NaOH。所以n(Ba(OH)2)=n(NaHSO4)，则有：0.5V(Ba(OH)2)×10－2/[V(Ba(OH)2)＋V(NaHSO4)]=10－3，解得V(Ba(OH)2)/V(NaHSO4)=1：4例9另解：Ba恰好沉淀时OH-离子的数量刚好是原来的一半而由PH的变化可知OH-的浓度变为原来的1/10也就是说溶液的体积变成了原来的5倍体积比就是1：4