水的电离

第三章水溶液中的离子平衡第二节水的电离和溶液的酸碱性一、水的电离H2O+H2OH3O++OH-简写为：H2OH++OH-(水电离出的H+、OH-浓度相等)水是极弱的电解质25℃1L水只有10-7molH2O分子发生电离多少个水分子才有1个电离？55.6×107水的电离K电离＝c(H+)×c(OH-）c(H2O）K.=c(H+).c(OH-)c(H2O)Kw=c(H+).c(OH-)其中常数K与常数c(H2O)的积记为Kw,称为水的离子积常数，简称为离子积H2OH++OH-1、水的离子积常数水的电离KW=c（H+）·c（OH-）=1×10-1425℃时（常温）如果温度变化Kw会如何变化?为什么?实验测得：在25℃，水电离出来的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/LKw100℃50℃25℃20℃0℃温度1.14×10-156.81×10-151×10-145.47×10-141×10-12水的电离水的电离吸热（1）升高温度，促进水的电离，Kw增大c(H+)水=c(OH-)水升高温度：平衡向移动,c(H＋),c(OH-),Kw右增大增大增大注意：水的离子积只随温度的改变而改变2.影响水的电离平衡的因素H2OH++OH-Kw适用于一定温度下任何稀的电解质溶液对常温下的纯水进行下列操作：加NaOH加HCl加热Kwc(H+)c(OH-)浓度大小关系c(OH-)c(H+)水的电离平衡移动方向酸碱性条件(2)加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变。中性正反应增大增大c(H+)=c(OH-)增大酸性逆反应增大减小c(H+)c(OH-)不变碱性逆反应减小增大c(H+)c(OH-)不变H2OH++OH-水的电离水的离子积：影响因素KW=c（OH-）·c（H+）(25℃时，KW=1.0×10-14)温度：酸：碱：T↑，KW↑抑制水的电离，KW不变抑制水的电离，KW不变3、无论是酸溶液还是碱溶液中都同时存在H+和OH-！注意：1、在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，Kw=c(H+)·c(OH-)均成立。（25℃时Kw=10-14）2、水电离出的H+、OH-永远相等H2OH++OH-水的离子积常数Kw=c(H+).c(OH-)对水电离平衡的影响c(H+)mol/Lc(OH-)mol/Lc(H+)与c(OH-)比较溶液酸碱性c(H+)水与c(OH-)水比较纯水HClNaOH3、溶液的酸碱性与H+、OH－浓度的关系=1×10-14(25℃)无=10-7=10-7c(H+)=c(OH-)中性左移10-710-7c(H+)c(OH-)酸性左移10-710-7c(H+)c(OH-)碱性相等相等相等溶液的酸碱性由溶液中H+、OH-浓度相对大小决定酸性:c(H+)＞c(OH-)中性:c(H+)=c(OH-)碱性:c(H+)＜c(OH-)常温25℃c(H+)＞10-7mol/Lc(H+)=10-7mol/Lc(H+)＜10-7mol/L无论任何温度，无论酸性、中性、碱性溶液，都存在水电离出的H+、OH-，并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等。判断正误：1.如果c(H+)不等于c(OH-)则溶液一定呈现酸碱性。2.在水中加酸会抑制水的电离，电离程度减小。3.如果c(H+)/c(OH-)的值越大则酸性越强。4.任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)。5.c(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。6.对水升高温度电离程度增大，酸性增强。√××√√√2.0.1mol/L的NaOH溶液中，c(OH-)=？、c(H＋)=？、由水电离出的c(OH-)水=？、c(H＋)水=？1.0.1mol/L的盐酸溶液中，c(H＋)=？、c(OH-)=？、由水电离出的c(OH-)水=？、c(H＋)水=？3.0.1mol/L的NaCl溶液中，c(OH-)=？、c(H＋)=？计算：下列五种溶液中c(H+)由大到小的排列顺序A.0.1mol·L-1的盐酸；B.0.1mol·L-1的硫酸；C.0.1mol·L-1的NaOH;D.0.1mol·L-1的CH3COOH;E.0.1mol·L-1的NaCl，BADEC0.1mol/L0.2mol/L1×10-13mol/L小于0.1mol/L1×10-7mol/L比较：某溶液中由水电离产生的c(H+)=10-12mol/L，则该溶液呈酸性还是碱性？c(H+)水=c(OH-)水=10-12mol/L若c(H+)aq=c(H+)水=10-12mol/L则c(OH-)aq=10-2mol/L溶液显碱性若c(OH-)aq=c(OH-)水=10-12mol/L则c(H+)aq=10-2mol/L溶液显酸性逆推：练习浓度均为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②＞①=④＞③第三章水溶液中的离子平衡第二节水的电离和溶液的酸碱性第2课时c(H+)和c(OH－)大小比较c(H+)=c(OH－)加少量盐酸加少量氢氧化钠纯水c(H+)/mol·L-1c(OH－)/mol·L-11.0×10-71.0×10-7c(H+)c(OH－)c(H+)c(OH－)1.0×10-71.0×10-71.0×10-71.0×10-7水的离子积不仅使用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液酸性中性碱性溶液的酸碱性与pH二、溶液的酸碱性与pH讨论：KW105℃=10-12在105℃时，纯水中c(H+)为多少？c(H+)＞1×10-7mol/L是否说明105℃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105℃时，c(H+)=1×10-7mol/L溶液呈酸性还是碱性？溶液的酸碱性与pH计算下列溶液的pH，通过计算结果思考：表示溶液的酸碱性什么时候用pH更加方便？25℃10-5mol/L盐酸1mol/L盐酸2mol/L盐酸25℃10-5mol/LNaOH溶液1mol/LNaOH溶液引入pH值意义：表示溶液酸碱性的强弱。用H+物质的量浓度的负对数表示1）定义式：pH=-lgc(H+)用pH值表示c(H+)或c(OH-)1mol/L的溶液酸碱性比较方便。c(H+)或c(OH-)1mol/L的溶液的酸碱性不用pH表示。1、pH值溶液的酸碱性与pH江西省鹰潭市第一中学桂耀荣0100110－1210—2310—3410—4510—5610—6710—7810—8910—91010—101110—111210—121310—131410—14中性pHC(H＋)C(OH-)10-1410-1310-1210-1110-1010-910-810-710-610-510-410-310-210-1100酸性碱性增强增强0100110－1210—2310—3410—4510—5610—6710—7810—8910—91010—101110—111210—121310—131410—14c(H+)越大pH越小酸性越强，碱性越弱结合pH与c(H+)的关系，思考溶液酸碱性与pH的关系溶液的酸碱性与pH中性溶液酸性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/Lc(H+)＞c(OH-)c(H+)＜c(OH-)pH=7pH＜7pH＞7思考：pH为7的溶液是否一定是中性溶液？(25℃)2）溶液的酸碱性与pH的关系c(H+)＞1×10-7mol/Lc(H+)＜1×10-7mol/L溶液的酸碱性与pH任意温度25℃酸碱性与PH的关系酸性中性碱性c(H+)＞c(OH-)c(H+)=c(OH-)c(H+)＜c(OH-)PH＜7PH=7PH＞7c(H+)越大PH越小，酸性越强c(OH-)越大pH越大，碱性越强2、有关溶液pH的计算(1)单一溶液的计算pH=-lgc(H+)酸性:求c(H+)→pH碱性:求c(OH-)→c(H+)→pHC(H+)·c(OH-)=1×10-14常温下，已知某溶液的H+浓度为0.1mol/L，则该溶液pH为：常温下，已知某溶液OH-浓度为0.01mol/L，则该溶液pH为：1.甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝1，则甲溶液中[H+]与乙溶液中[H+]之比为A.100B.1/100C.3D.1/3pH相差a，[H+]相差10aB练习:2.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(2)强酸、强碱的稀释例1.pH=3的盐酸①加水稀释到原来的10倍，pH=________②加水到原来的103倍，pH=___________,③加水到原来的104倍pH=_______,④加水到原来的106倍，pH=________例2.①pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍，则溶液的pH=___________②加水稀释到原来的102倍，则溶液的pH=______________③加水稀释到原来的103倍，则溶液的pH=_______________④加水稀释到原来的105倍，则溶液的pH=_______________关键：抓住氢离子进行计算！关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！46接近7接近798接近7接近7结论：强酸（碱）每稀释10倍，pH值向7靠拢一个单位。强酸溶液每稀释10倍，PH增大一个单位。酸、碱溶液无限稀释时，pH均无限接近于7(均要考虑水的电离)。强碱溶液每稀释10倍，PH减小一个单位。(3)弱酸、弱碱的稀释结论：弱酸（碱）每稀释10倍，pH值向7靠拢不到一个单位例3.pH=3醋酸加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围_______________________pH=12氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围________________________弱酸、弱碱稀释后溶液pH的变化比强酸、强碱小。例4.有两瓶pH=2的溶液，一瓶是强酸，一瓶是弱酸。现只有石蕊试液、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水，而没有其它试剂，简述如何用最简单的实验方法来判断那瓶是强酸？3~411~12(4)强酸（碱）溶液混合例6.pH=10和pH=8的两种NaOH溶液等体积混合，求混合溶液的pH值。例5.pH=4和pH=6的两种盐酸溶液等体积混合，求混合溶液的pH值结论：两种强酸溶液等体积混合，溶液的pH值等于浓溶液的pH加0.3结论：两种强碱溶液等体积混合，溶液的pH值等于浓溶液的pH减0.3例7.0.1LpH=2盐酸和0.1LpH=11的NaOH溶液相混合，求混合后溶液的pH值例8.pH=2盐酸和pH=12的Ba(OH)2溶液等体积相混合，求混合后溶液的pH值。(5)强酸、强碱溶液混合方法：先反应---按过量的计算，若酸过量，求c(H+)，再算pH值。若碱过量，先求c(OH-)，再求c(H+)，再算pH值归纳酸或碱的稀释与pH的关系强酸pH=a，加水稀释10n倍，弱酸pH=a，加水稀释10n倍，强碱pH=b，加水稀释10n倍，弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=a+n；则pHa+n；则pH=b-n；则pHb-n；pH只能接近7，但酸不能大于7，碱不能小于7；对于浓度（或pH）相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，强酸的pH变化幅度大。（强碱、弱碱相似）酸、碱溶液无限稀释时，3、pH的测定方法酸碱指示剂的颜色变化是在一定的pH值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围。(1)酸碱指示剂（定性测量范围）pH123.14.4567891011121314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(2)广泛pH试纸pH01234567891011121314强酸性弱酸性中性弱碱性强碱性红色橙红色橙黄色浅草绿色深草绿色蓝色深蓝色黄色蓝紫色精确度：1将PH试纸放在表面皿中，用一支干燥的玻璃棒蘸取一滴待测溶液，滴在试纸中部，再根据试纸的颜色变化与标准比色卡比对就可以知道溶液的酸碱性度注意：①不能用水润湿②要放在玻璃片(或表面皿)上③用玻璃棒蘸待测液滴于