人教版化学选修4第三章第二节课件1.ppt

1 了解水的电离 2 了解水的离子积常数 3 了解溶液的酸碱性与pH的定义 一 水的电离1 水是一种 的电解质 其电离方程式为 常温下纯水中c H mol L 1 c OH mol L 1 影响水的电离平衡的因素主要有 温度 水的电离是 的过程 温度升高会使水的电离平衡向 移动 选填 左 右 或 不 浓度 加酸 水的电离平衡向 移动 选填 左 右 或 不 加碱 水的电离平衡向 移动 选填 左 右 或 不 可见 加酸 加碱都会 选填 促进 抑制 或 不影响 水的电离 但水的离子积不变 2 水的离子积可表达为KW KW与化学平衡常数一样 其变化只受 的影响 随温度 而增大 在25 时 c H c OH mol L 1 故此温度下KW 升温 KW 选填 增大 减小 或 不变 如100 c H 1 10 6mol L 1 KW pH 此时溶液呈 选填 中性 酸性 或 碱性 降温 KW将 选填 增大 减小 或 不变 二 溶液的酸碱性与pH1 在中性溶液中 c H c OH 选填 或 下同 在酸性溶液中 c H c OH 在碱性溶液中 c H c OH 纯水 稀溶液中的c H 与c OH 的乘积总是定值 且在常温下KW 1 10 14 2 pH是用来表示溶液酸碱性 的 其表达式为pH 常温下pH 7的溶液为中性 pH越小 酸性 pH越大 碱性 pH的适用范围为 若已知溶液的pH 则溶液的c H c OH 用含pH的代数式表示为c H c OH 3 溶液pH的测定方法有 法 法 pH计法 答案 一 1 极弱H2O H OH 1 10 71 10 7温度 浓度 吸热右 左左抑制2 c OH c H 温度KW升高1 10 71 10 14增大1 10 126中性减小二 1 2 强弱 1gc H 越强越强1 141 10 pH1 10 14 pH 3 指示剂pH试纸 1 离子积表达式KW c H c OH 中的c H 和c OH 一定是水电离出的c H 和c OH 吗 提示 表达式中的c H 和c OH 均表示整个溶液中的c H 和c OH 不一定只是水电离出的c H 和c OH 2 pH 7的溶液一定呈中性吗 提示 不一定 25 时 pH 7的溶液呈中性 温度高于25 时 由于水的电离程度增大 KW 1 0 10 14 此时pH 7呈碱性 判断溶液酸碱性的惟一标准是溶液中c H 和c OH 的相对大小 不应看pH的大小 因此只有满足c H c OH 的溶液才一定呈中性 同样的道理 pH 6的溶液也不一定呈酸性 3 根据c H 和c OH 的相对大小来判断溶液的酸 碱性 有没有条件 根据溶液的pH来判断溶液的酸 碱性 有没有条件 提示 根据c H 和c OH 的相对大小来判断溶液的酸 碱性 没有条件 根据溶液的pH来判断溶液的酸 碱性 需要在常温下 1 水的电离水是一种极弱的电解质 能发生微弱的电离 H2O H2O H3O OH 简写为H2O H OH 实验测得 室温下1LH2O 即55 6mol 中只有1 10 7molH2O电离 所以25 时 纯水中c H c OH 1 10 7mol L 2 水的电离常数K电离 说明 酸性溶液中也存在少量的OH 碱性溶液中也存在少量的H 水溶液中一定存在H 和OH 3 水的离子积因为水的电离极其微弱 在室温下电离前后n H2O 几乎不变 因此 c H2O 可视为常数 则c H c OH K电离 c H2O K电离 c H2O 的积为一个新的常数 简称水的离子积 记做KW 即KW c H c OH 注意 KW与温度有关 随温度升高而增大 例 25 时 KW 1 10 14 100 时 KW 1 10 12 KW c H c OH 不仅适用于纯水 或其他中性溶液 也适用于一切酸 碱 盐的稀溶液 在不同溶液中 c H c OH 可能不同 但任何溶液中由水电离产生的c H c OH 总是相等的 KW表达式中 c H c OH 均表示整个溶液中总物质的量浓度而不是单指由水电离出的c H c OH KW的单位通常省略 4 影响水的电离平衡的因素 1 促进水电离的因素 升高温度 KW增大 加入能发生水解的盐 如NH4Cl CH3COONa等 加入活泼金属 如Na K等 电解 如用惰性电极电解NaCl CuSO4溶液等 2 抑制水的电离的因素 降温 加入酸 加入碱 说明 KW只与温度有关 无论酸性 碱性 中性溶液 只要在室温下 就有KW 1 10 14 温度升高KW增大 温度降低KW减小 案例精析 例1 下列说法正确的是 A 水的电离方程式 H2O H OH B 升高温度 水的电离程度增大C 在NaOH溶液中没有H D 在HCl溶液中没有OH 解析 水是极弱电解质 只有少部分电离 应用 表示 故A错 水的电离是吸热的 所以升高温度 电离程度增大 B正确 在NaOH溶液中c OH c H 在HCl溶液中c OH c H 在酸碱溶液中都存在H 和OH 所以C D项错误 答案 B 点评 只要在水溶液中 无论溶液呈酸性 碱性或中性 H 和OH 必定同时存在 只是两者浓度的相对大小可能不同 将纯水加热至较高温度 下列叙述正确的是 A 水的离子积变大 pH变小 呈酸性B 水的离子积不变 pH不变 呈中性C 水的离子积变小 pH变大 呈碱性D 水的离子积变大 pH变小 呈中性 解析 由于水的电离 H2O H OH 是吸热的 所以升高温度 水的电离程度增大 溶液c H 和c OH 均增大 所以水的离子积KW c H c OH 增大 但由于c H c OH 所以溶液仍呈中性 答案 D 下列说法正确的是 A 强碱的水溶液中不存在H B pH 0的溶液是酸性最强的溶液C 在温度不变时 水溶液中c H 和c OH 不能同时增大D 某温度下 纯水中c H 2 10 7mol L 1 其呈酸性 解析 在酸性或碱性水溶液中均存在H 和OH 所以A错 pH 0的溶液中c H 1 0mol L 1 并不是酸性最强的溶液 只是c H 1 0mol L 1的溶液用pH表示酸性强弱不再方便 故B错 在温度一定时 c H c OH KW是一个定值 故二者不能同时增大 故C对 纯水中 c H c OH 呈中性 所以D错误 答案 C 25 时 水的电离达到平衡 H2O H OH H 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 向水中加入少量固体CH3COONa 平衡逆向移动 c H 降低D 将水加热 KW增大 pH不变 解析 向水中加入稀氨水 c OH 增大 溶液碱性增强 抑制了水的电离 平衡逆向移动 向水中加入少量固体CH3COONa CH3COO 与H 结合 c H 降低 平衡正向移动 将水加热 平衡正向移动 KW增大 pH减小 答案 B 25 时 KW 1 10 14 100 时 KW 1 10 12 这说明 A 100 时水的电离程度较大B 100 时水的酸性增强C KW与温度无直接关系D 水的电离是一个吸热过程 解析 由题意可知 温度升高 KW增大 即c H c OH 增大 说明水的电离平衡H2O H OH 向右移动 水的电离程度增大 故水的电离是一个吸热过程 故正确答案为AD 答案 AD 1 溶液的酸碱性由于水的电离存在平衡 不仅是纯水 就是酸性或碱性溶液里 也存在H OH 在纯水和中性溶液里 c H c OH 酸性溶液可以认为是向中性溶液中加入大量的H 破坏了水的电离平衡 使c H c OH 碱性溶液可以认为是向中性溶液中加入大量的OH 破坏了水的电离平衡 使c H c OH 在溶液中 c H 越大 酸性越强 c OH 越大 碱性越强 2 溶液的pH 1 一般使用的溶液都是稀溶液 用浓度来表示稀溶液的酸碱性很不方便 因此 化学上采用pH来表示稀溶液的酸碱性强弱 pH lgc H 如纯水中c H 1 10 7 故pH lg10 7 7 稀盐酸溶液中c H 0 001mol L pH lg10 3 3 2 pH越小 溶液的酸性越强 pH越大 溶液的碱性越强 3 pH每增大一个单位 c H 就减小10倍 pH每减小一个单位 c H 就增大10倍 若pH改变n个单位 c H 就改变10n倍 4 pH的范围通常是0 14 即pH只适用于c H 1mol L或c OH 1mol L的电解质溶液 当c H 或c OH 1mol L时 直接用c H 或c OH 表示 3 pH与溶液酸碱性的关系 在25 时 溶液的pH与溶液酸碱性的关系 可用下图表示 4 溶液的pH的测定方法 pH试纸 酸碱指示剂 pH计 说明 pH 7的溶液不一定显中性 因水的电离度与温度有关 常温时pH 7显中性 100 时pH 6显中性 判定溶液酸碱性的依据是c H 与c OH 的关系 如果c H c OH 显酸性 如果c H c OH 显碱性 如果c H c OH 显中性 案例精析 例2 下列关于溶液的酸碱性 说法正确的是 A pH 7的溶液是中性B 中性溶液中一定 c H 1 0 10 7mol L 1C c H c OH 的溶液是中性D 在100 时 纯水的pH 7 因此显酸性 解析 A项中运用pH判断溶液的酸碱性时 用到了水的离子积常数 它与温度有关 但A项未给出温度 所以错误 在中性溶液中c H 和c OH 一定相等 但并不一定c H c OH 1 0 10 7mol L 1 所以B项错 C项正确 100 的纯水中 虽然pH 7 但c H c OH 还是中性 所以D错误 答案 C 点评 1 利用pH判断溶液的酸碱性时 只有在25 时 pH 7才是中性溶液 2 用c H c OH 的相对大小来判断溶液酸碱性 则不受温度影响 例3 下列溶液一定呈酸性的是 A 含H 的溶液B 能使酚酞呈无色的溶液C pH小于7的溶液D c H 大于c OH 的溶液 解析 常温下 中性溶液的pH 7 而本题没有明确告诉溶液的温度 所以C项无法判断 任何溶液中都有H 和OH 故A项不对 能使酚酞显无色的溶液 pH小于8 只有D项说明了酸性溶液中c H 和c OH 的大小关系 故正确答案为D 答案 D 2008 邯郸模拟 已知NaHSO4在水中的电离方程式为 NaHSO4 Na H SO 某温度下 向pH 6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体 保持温度不变 测得溶液的pH为2 下列对该溶液的叙述中不正确的是 A 该温度高于25 B 由水电离出来的H 的浓度是1 0 10 10mol L 1C NaHSO4晶体的加入抑制了水的电离D 该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性 答案 D 对室温下pH相同 体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施 有关叙述正确的是 A 加适量的醋酸钠晶体后 两溶液的pH均增大B 使温度都升高20 后 两溶液的pH均不变C 加水稀释2倍后 两溶液的pH均减小D 加足量的锌充分反应后 两溶液中产生的氢气一样多 解析 醋酸溶液中存在电离平衡 CH3COOH CH3COO H 当加入醋酸钠晶体后 c CH3COO 增大 上述平衡向左移动 c H 减小 溶液的pH增大 盐酸中加入醋酸钠晶体可发生反应 CH3COO H CH3COOH c H 减小 pH增大 故A正确 因为醋酸电离吸热 升高温度促进电离 溶液中c H 增大 pH减小 故B不正确 加水稀释时c H 减小 pH增大 C不正确 pH相同时 则c CH3COOH c HCl 又因体积相同 则n CH3COOH n HCl 与足量的锌粉反应 醋酸产生的氢气多 D不正确 答案 A 2009 上海卷 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1mL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10 12D 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 解析 A项 HNO3是强酸 pH为1的硝酸c H 为0 1mol L 1 溶液体积增大102倍 pH增大2 A正确 B项 Ba OH 2为强碱 pH为13的Ba OH 2中c OH 为0 1mol L 1 与HNO3恰好完全反应 B正确 C项 c水 OH c水 H mol L 1 10 13mol L 1 1012 C错 D项 pH为3的硝酸中水电离出的c水 H c水 OH mol L 1 10 11mol L 1 两种HNO3溶液中水电离出的c水 H 的比值为 0 01 D错 答案 AB 如何理解水的电离与水的离子积 1 水电离的表示方法H2O H2O H3O OH 或2H2O H3O OH 或H2O H OH 2 水电离的特点 水分子与水分子之间的相互作用引起电离的发生 极难电离 通常只有极少数水分子发生了电离 室温时 1L水 即55 6molH2O 中只有1 10 7molH2O电离 电离前后水的物质的量几乎不变 由水分子电离出的H 与OH 数目相等 25 纯水中 c H c OH 1 10 7mol L 1 3 影响水的电离平衡的因素升高温度 加入极活泼金属 弱碱