水的电离与溶液的酸碱性

3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中海南华侨中学2015.093-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中化学平衡理论§1弱电解质的电离强弱电解质→弱电解质电离为可逆→电离平衡→电离常数§4难溶电解质的溶解平衡难溶≠不溶→溶解平衡应用：生成、溶解、转化§2水的电离和溶液的酸碱性水是极弱电解质→水(稀溶液)离子积为常数→稀溶液酸碱性及表示方法pH→pH应用§3盐类的水解水的电离平衡＋弱电解质的生成→盐类水解→水解的应用(平衡移动)深入综合运用实践活动：测定酸碱反应曲线滴定实验操作图示反应曲线3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中水的电离和溶液的酸碱性3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中主要考点：1、了解水的电离、离子积常数。了解水溶液的酸碱性与水溶液中[H+]和[OH-]的关系。2、了解溶液pH的定义，了解水溶液的酸碱性与pH的关系，并能够计算稀的强酸、强碱溶液的pH。理解测定pH溶液的方法，知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要应用。3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中第二节水的电离和溶液的酸碱性【思考与交流】研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性，而酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是如何电离的呢?3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中一、水的电离水是一种极弱的电解质，能微弱的电离:++H2O+H2OH3O++OH－电离平衡常数：K电离＝C(H+)×C(OH-）C(H2O）1、水的电离(简写为：H2OH＋+OH－)3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中2、水的离子积常数⑴推导：由精确的实验可知，25℃时1L纯水(55.6mol)只有1×10－7molH2O电离，则c(H2O)几乎不变，可视为常数，又因为K电离为常数，所以：c(H＋)·c(OH－)＝K电离·c(H2O)为一新的常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记为KW。⑵表达式：KW＝C(H+)×C(OH-)25℃时，C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L，所以KW＝C(H+)×C(OH-)=1×10-143-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中分析下表中的数据有何规律，并解释之。【思考与交流】温度0℃20℃25℃50℃100℃Kw1.14×10-156.81×10-151×10-145.47×10-141×10-12结论：温度越高，Kw越大，水的电离是一个吸热过程。3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中水的离子积KW，只受温度的影响，温度升高，KW增大。⑶影响因素：⑷适用范围：KW不仅适用于纯水，还可适用于稀的电解质水溶液酸、碱、盐3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：【思考与交流】水的电离平衡：H2OH＋＋OH－ΔH＞0影响因素移动方向c(H＋)c(OH－)KW升温加酸加碱加活泼金属(如Na)向右移动增大增大增大向左移动增大减小不变向左移动减小增大不变向右移动减小增大不变3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中3、影响水的电离平衡的因素⑴温度：升高温度，促进水的电离，Kw增大。⑵酸或碱：加入酸或碱，抑制水的电离，但Kw保持不变。⑶活泼金属：加入活泼金属，促进水的电离，但Kw保持不变。⑷某些盐：加入某些能水解的盐，促进水的电离，但Kw保持不变。3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中【问题与讨论】1.在水中加入强酸(HCl)后，水的离子积是否发生改变？2.在水中加入强碱(NaOH)后，水的离子积是否发生改变？升温呢？3.在酸碱溶液中，水电离出来的C(H+)和C(OH-)是否相等？4.100℃时，水的离子积为10-12，求C(H+)为多少？5.在酸溶液中水电离出来的C(H+)和酸电离出来的C(H+)什么关系？3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中理解水的离子积常数及应用时应注意：⑴水的离子积KW与温度有关，温度越高，KW越大，温度不变，KW不变。⑵任何水溶液中H+和OH－总是同时存在的,在一定温度下是定值，而且不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，水电离出的C(H+)＝C(OH－)。⑶KW＝c(H＋)·c(OH－)表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中总物质的量浓度。但是一般情况下有：①酸溶液中KW＝c(H＋)酸·c(OH－)水(忽略水电离出的H＋的浓度)。②碱溶液中KW＝c(H＋)水·c(OH－)碱(忽略水电离出的OH－的浓度)。3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中【练习】1.某温度下，测得纯水中的c(H＋)＝2×10－7mol/L，则c(OH－)为()A．2×10－7mol/LB．0.1×10－7mol/LC．0.5×10－7mol/LD．无法确定A2.在常温下，0.1mol/L的盐酸溶液中水电离出的C(H＋)和C(OH－)是多少?3.在常温下，0.1mol/L的NaOH溶液中水电离出的C(H＋)和C(OH－)是多少?水电离:C(OH-)=1×10-14/0.1=1×10-13mol/L=C(H＋)水电离:C(H＋)=C(OH-)=1×10-13mol/L〖结论〗：常温下，水电离C(H+)或C(OH-)＜1×10-7mol/L，溶液可能是酸，也可能是碱。3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中4.在25℃，在某无色溶液中由水电离出的C(OH-)=1×10-13，一定能大量共存的离子组是（）A.NH4+K+NO3-Cl-B.NO3-CO32-K+Na+C.K+Na+Cl-SO42-D.Mg2+Cu2+SO42-Cl-C5.水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在不同温度下其平衡常数为K(25℃)＝1.0×10－14，K(35℃)＝2.1×10－14。则下列叙述正确的是()A．c(H＋)随着温度升高而降低B．35℃时，c(H＋)c(OH－)C．水电离的百分率25℃35℃D．水的电离是吸热的D3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中6.25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－ΔH＞0，下列叙述正确的是()A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低。B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，KW不变。C．向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H＋)降低。D．将水加热，KW增大，c(H＋)不变。B3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中【小结】(1)水是极弱的电解质，其电离方程式为：H2OH＋＋OH－，升高温度，促进水的电离；外加酸或碱抑制水的电离。(2)水的电离平衡常数和水的离子积常数是两个不同的物理量，前者：K(电离)＝cH＋·cOH－cH2O，后者：KW＝c(H＋)·c(OH－)。3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中(3)水的离子积KW只受温度的影响，温度不变，KW不变，不受c(H＋)和c(OH－)、水电离平衡移动的影响。(4)KW不仅适用于纯水，还适用于任何稀的电解质的水溶液。3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中【思考与交流】(1)将25℃的水加热到80℃，水的电离平衡移动，c(H＋)，此时水显，KW。(2)常温下,c(H＋)＞1×10-7mol/L时，溶液呈性；c(H＋)=1×10-7mol/L时，溶液呈性；c(H＋)＜1×10-7mol/L时，溶液呈性。(3)某溶液能使石蕊试液变红，说明该溶液呈现较强的，此时溶液中c(H＋)比c(OH－)。(4)某溶液能使石蕊试液变蓝，说明该溶液呈现较强的，此时溶液中c(H＋)比c(OH－)。向右增大增大中酸性大酸中性碱碱性小3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中二、溶液的酸碱性与pH无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在H+和OH-，而且在一定温度下是定值！1.溶液的酸碱性跟H+和OH—浓度的关系：(1)c(H＋)＞c(OH－)溶液呈酸性。(2)c(H＋)＝c(OH－)溶液呈中性。(3)c(H＋)＜c(OH－)溶液呈碱性。①溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。〖结论〗：②c(H＋)越大酸性越强；C(OH-)越大碱性越强。3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中溶液的酸碱性---正误判断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。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、对水升高温度电离度增大，酸性增强。√√√√【思考与交流】3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中2.溶液的pH⑴.定义：溶液中H+的物质的量浓度的负对数。⑵.表示方法：pH=－lgc(H+)⑶.意义：表示溶液酸碱性的强弱。pH越小，酸性越强；pH越大，溶液碱性越强。⑷.适用范围：1×10－14mol/L≤c(H＋)≤1mol/L的溶液。3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中⑸.25℃时，溶液酸碱性与pH的关系：①酸性溶液：pH＜7②中性溶液：pH=7③碱性溶液：pH＞7【注意】1、pH范围：0---14之间。2、pH=0的溶液不是酸性最强的溶液，pH=14的溶液不是碱性最强的溶液。3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中【练习】1．想一想，连一连。(1)酸性溶液A．pH＝6的溶液(2)中性溶液B．c(H＋)＞c(OH－)的溶液(3)碱性溶液C．加酚酞显红色的溶液(4)溶液酸碱性不确定D.c(OH－)＝10－8mol/L的纯水答案：(1)—B(2)—D(3)—C(4)—A2．纯水在80℃时的pH()A．等于7B．大于7C．小于7D．无法确定C3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中3.下列溶液中，肯定呈酸性的是（）A．含H＋的溶液B．pH＜7的溶液C．c(OH－)＜c(H＋)的溶液D．25℃时，由H2O电离出来的c(H＋)＝1×10－9mol/L的溶液C4.在100℃时,水的离子积为1×10-12,若该温度下某溶液中的H+浓度为1×10-7mol/L,则该溶液()A.呈碱性B.呈酸性C.呈中性D.C(OH-)=100C(H+)AD3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中5．25℃时，0.05mol/L的H2SO4溶液的pH为____．16．25℃时，将0.23g钠投入到100g水中充分反应，假设反应后溶液体积为100mL，则该溶液的pH为（）A．1B．13C．12D．10B7.在25℃某稀溶液中，由水电离产生的c(H＋)＝10－13mol/L，下列有关溶液的叙述正确的是()A．该溶液一定呈酸性B.该溶液一定呈碱性C．该溶液的pH可能约为1D.该溶液的pH可能约为13CD8.常温下，在pH＝12的某碱溶液中，由水电离出的c(OH－)为()A．1.0×10－7mol/LB．1.0×10－6mol/LC．1.0×10－3mol/LD．1.0×10－12mol/LD3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中指示剂变色范围石蕊pH＜55～8紫色＞8酚酞pH＜8.2无色8.2～10浅红色＞10甲基橙pH＜3.1红色3.1～4.4＞4.4黄色红色蓝色橙色红色三、溶液酸碱性的测定方法1.酸碱指示剂法常见指示剂变色范围该法只能测其酸碱性，即pH的大致范围3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中2.pH试纸法——测定pH最简单的方法操作：将一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上，用玻璃棒沾取未知液点在试纸中央，变色后与标准比色卡对比，即可确定溶液的pH。注意：①不能用水湿润PH试纸，否则待测液因被稀释可能产生误差．②只能读取整数值或范围3.pH计法——最精确的方法3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中【练习】1.pH试纸使用操作中正确的是（）A.将pH试纸的一端浸入溶液，观察颜色的变化。B.将pH试纸浸入溶液一会儿，再取出跟标准比色卡相比较。C.用洁净的玻璃棒沾取被测溶液，滴在pH试纸上，颜色变化后与比色卡对照。D.先将pH试纸用蒸馏水润湿，再用洁净的玻璃棒沾取被测溶液，滴在pH试纸上，颜色变化后与比色卡对照。C2.取某溶液少量滴在pH试纸上，半分钟后，试纸呈深蓝色，此溶液中不可能大量共存的离子是（）A.PO43-B.HCO3-C.Al3+D.K+BC3-2水的电离和溶液的酸碱性海南侨中四、溶液pH的计算1.基本思路：①若溶液为酸性，先求c(H+)，再求pH；②若