（化学）水的电离和溶液的pH

1、课前演练课前演练（09年山东高考）年山东高考）某温度下，相同某温度下，相同pH值的盐值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡时酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡时pH值随溶液体积值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是（变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是（ ）。）。A.为盐酸稀释时为盐酸稀释时pH值变化曲线值变化曲线B.b点溶液的导电性比点溶液的导电性比c点溶液的导电性强点溶液的导电性强 C.a点点Kw的数值比的数值比c点点Kw的数值大的数值大D.b点酸的总浓度大于点酸的总浓度大于a点酸的总浓度点酸的总浓度BBDE一、一、水的电离水的电离水是极弱的电解质：水是极弱的电解质：常温下：常温下

2、： Kw = = c(H+)c(OH-) = 110-14常常简化简化为为: H2O H+OH- H2O+H2O H3O+ + OH-注意注意 K电离电离 KwK电离电离= c(H+)c(OH-)/C(H2O)=110-14(mol/L)2/55.6mol/L=1.810-16mol/L例如例如:100： c(H+)c(OH-) = Kw= 110-121.Kw只只与温度有关与温度有关，升升高高温温度度c(H+)、c(OH-)同时增大，同时增大，但仍然相等但仍然相等,则则Kw增大增大,pH变小变小。影响水的电离的因素：影响水的电离的因素：2.水的离子积是只与温度有关的常数，在水的离子积是只与温

3、度有关的常数，在25时，时，纯净水或酸溶液、或碱溶液、或盐溶液中，纯净水或酸溶液、或碱溶液、或盐溶液中，H、OH-总浓度的总浓度的乘积乘积保持保持永恒永恒不变：不变：Kw=1 10-14；但但只用适于只用适于稀溶液稀溶液，对浓溶液不适用。，对浓溶液不适用。例例1（08海南卷）下列离子方程式中，属于水解海南卷）下列离子方程式中，属于水解反应的是（反应的是（ ）。）。 AHCOOH+H2O HCOO- + H3O+ BCO2+H2O HCO3- + H+ CCO32- + H2O HCO3- + OH- DHS- + H2O S2- + H3O+C NH4+ +2H2O NH3H2O +H3O+

4、Al3+ + 6H2O Al(OH)3 + 3H3O+要点要点1酸或碱抑制水的电离。酸或碱抑制水的电离。要点要点2盐类水解均能促进水的电离。盐类水解均能促进水的电离。电解质越弱，其弱离子对水的促进程度就越大。电解质越弱，其弱离子对水的促进程度就越大。C（H+）H2O= C（OH-）H2O 110-7mol/L 要点要点3温度升高水的电离程度增大。温度升高水的电离程度增大。【基础练习】【基础练习】(1)下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是（下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是（ ）。）。 A.H+ B.OH- C.S2- D.Na+ (2)下列物质溶解于水时，电离出的阳离子能使水的下列物质溶解于水时

5、，电离出的阳离子能使水的电离平衡向右移动的是（电离平衡向右移动的是（ ）。）。 A.CH3COONa B.Na2SO4 C.NH4Cl D.CH3COOHD(3)室温下，由水电离产生的室温下，由水电离产生的c(OH-)=10-12mol/L的溶液中，的溶液中，一定大量共存的离子组（一定大量共存的离子组（ ）。）。 ANa+ 、NH4+ 、Cl- 、SO42- B. S2- 、CH3COO- 、Na+ 、NH4+ C. K+ 、Na+ 、HCO3- 、NO3- D. K+ 、Na+ 、NO3- 、SO42-CD可能可能ADB. 26M3+例例2（08北京卷）北京卷）对水的电离平衡不产生影响的粒子

6、是对水的电离平衡不产生影响的粒子是 ( )。C变式训练变式训练1(08年高考上海卷年高考上海卷)某溶液中由水电离的某溶液中由水电离的C(H+)=110-13mol/L,该溶液中可能是该溶液中可能是( )。 二氧化硫水溶液二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液A. B. C. D. A例例3室温下室温下,在在pH=12的某溶液中的某溶液中,由水电离的由水电离的C(OH-)为为( )。A. 110-7mol/L B. 110-6mol/LC. 110-2mol/L D. 110-12mol/LCD1.定义：定义：H+（OH-）浓度的负对数称

7、）浓度的负对数称pH（pOH）。）。 pH=-lg C(H+) pOH=-lg C(OH-)三、溶液的三、溶液的pH值和值和pOH值值3、PH的测定的测定（1）用）用pH试纸。试纸。变变色色规规律律：酸酸红红碱碱蓝。蓝。使用：使用： 操作方法：用干燥洁净操作方法：用干燥洁净 的玻璃棒蘸取待测液滴的玻璃棒蘸取待测液滴 在干燥在干燥 的的pH试纸上，然试纸上，然 后跟标准比色卡相对比。后跟标准比色卡相对比。（2）用精密）用精密pH计。计。（3）用酸碱指示剂。）用酸碱指示剂。3.意义：意义：表示溶液酸、碱性的强弱。表示溶液酸、碱性的强弱。4.测定方法测定方法:2.规律规律: 常温下，常温下， pH

8、+ pOH =14思考思考1能否直接把能否直接把pH试纸插入待测液中测试纸插入待测液中测pH值？值？是否要先湿润是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？试纸上？能否用能否用pH试纸测出试纸测出pH=7.1？ 广泛广泛pH试纸中标准比色卡中的数据都是试纸中标准比色卡中的数据都是整数整数。pH1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14甲基橙甲基橙红色红色橙橙色色 黄色黄色石蕊石蕊红色红色紫色紫色 蓝色蓝色 酚酞酚酞无色无色浅红色浅红色 红色红色变色范围：变色范围：3.1 4.45. 08.08.210.0思考思考2 有一学生在实验室测某溶液有一

9、学生在实验室测某溶液pH。实验时他先用蒸馏水。实验时他先用蒸馏水湿润湿润pH试纸，然后用洁净的玻璃棒蘸取试样进行检测。试纸，然后用洁净的玻璃棒蘸取试样进行检测。该学生的操作是该学生的操作是 （填（填“正确的或错误的正确的或错误的”），），理由是理由是 。如不正确，请分析是否一定有误差如不正确，请分析是否一定有误差?若按此法分别测定若按此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是误差较大的是 ，原因是，原因是 。错误的错误的 用蒸馏水润湿用蒸馏水润湿PH试纸相当于对所测溶液进行了稀释试纸相当于对所测溶液进行了稀释 不一定不一定若测定的是若测定的是酸性，酸性

10、，则所测溶液的则所测溶液的pH偏大；偏大；若所测溶液是若所测溶液是碱性，碱性，则所测溶液的则所测溶液的pH偏小；偏小；若所测溶液若所测溶液呈中性，呈中性，则所测溶液则所测溶液的的pH无影响。无影响。 盐酸盐酸 弱酸稀释时，弱酸稀释时，电离电离平衡平衡向向右右移动，从而使溶液的移动，从而使溶液的pH增增大大的的倍数小倍数小于强酸，故于强酸，故强酸强酸的的误差大。误差大。 四、溶液的四、溶液的pH值值与与溶液溶液酸碱性酸碱性的关系的关系任意温度任意温度(t)下，溶液的酸碱性跟下，溶液的酸碱性跟pH的关系：的关系：为中性溶液为中性溶液为酸性溶液为酸性溶液为碱性溶液为碱性溶液C(H+) = c(OH-

11、) =1 10-amol/LC(H+)c(OH-)C(H+)c(OH-)pH=apHapHa注意注意 H+与与OH-浓度的相对大小是溶液酸碱性的本质浓度的相对大小是溶液酸碱性的本质已知已知t 时时: Kw=1 10-2a mol2/L2为中性溶液为中性溶液为酸性溶液为酸性溶液为碱性溶液为碱性溶液C(H+) = c(OH-) =1 10-6mol/LC(H+)c(OH-)C(H+)c(OH-) 例如：在例如：在100时，时， Kw=1 10-12 mol2/L2pH=6pH6pH6(1) 25，在，在pH=3的盐酸溶液中：的盐酸溶液中： c(H) ，c(OH) 。 c(H)水水 ，c(OH)水水

12、 。 25，在，在pH=11的的NaOH溶液中，溶液中， c(H) , c(OH) 。 c(H)水水 c(OH)水水 。(2) 25， 在在pH=4的的AgNO3溶液中，溶液中， c(H)水水 ，c(OH)水水 。 25，在，在pH=10的的Na2CO3的溶液中，的溶液中， c(H)水水 ，c(OH)水水 。10-3 molL110-11 molL-110-11 molL-110-11 molL-110-11 molL-110-3 molL-110-11 molL-110-11 molL-110- 4 molL-110- 4 molL-110- 4 molL-110- 4 molL-1基本练习

13、基本练习pH=-lg C(H+) pOH=-lg C(OH-)例例1、09年高考重庆卷年高考重庆卷物质的量浓度相同的下列溶液，物质的量浓度相同的下列溶液，pH由大到小排列正确的是由大到小排列正确的是( )。ABa(OH)2、 Na2SO3、FeCl3、KClBNa2SiO3、Na2SO3、KNO3、NH4ClCNH3H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4DNaHCO3、C6H5COOH、C2H5OH、HClB 一一.有关溶液的有关溶液的pH的计算的计算1.简单计算简单计算:例例1求求25 时时 0.1mol/L、 1mol/L盐酸的盐酸的pH分别为多少？分别为多少？ pH=1、0例例2求

14、求25 时时 10-5mol/L、1mol/LNaOH溶液的溶液的pH分别分别为多少？为多少？ C（OH-） C（H+）= Kw/ C（OH-） = 10-9mol/L、10-13mol/L、 10-14mol/LNaOHpH=9、142、强酸与强酸混合：强酸与强酸混合：在在25时，时，pH值等于值等于1的盐酸溶液的盐酸溶液1L和和pH值等于值等于4的硫酸的硫酸溶液溶液1L混合后溶液的混合后溶液的pH值等于多少？值等于多少？解：解：pH=-lgH+=-lg（110-1+110- 4）/2=-lg510-2=2-lg5=2-0.7=1.3关键关键抓住氢离子进行计算。抓住氢离子进行计算。pH混混

15、= pH小小 + 0.33、强碱与强碱混合。强碱与强碱混合。解：解：=4-lg5=4-0.7=3.3在在25时，时，pH值等于值等于9和和pH值等于值等于11的两种氢氧化钠溶的两种氢氧化钠溶液等体积混合液等体积混合pH值等于多少？值等于多少？OH-=(110-5+110-3)/(1+1)mol/L=510- 4mol/LpOH=-lgOH-=-lg510- 4pH=14- pOH =10.7pH混混= pH大大-0.3关键关键抓住氢氧根离子离子进行计算。抓住氢氧根离子离子进行计算。4、强强强强混合计混合计算算( (不发生反应，忽略混合时体积变化不发生反应，忽略混合时体积变化) )。(1)(1)

16、若不等体积混合：若不等体积混合：(2)若等体积混合，且若等体积混合，且pH2 ：強酸与強酸混合強酸与強酸混合 ： pH混混 = pH小小 + 0.3強碱与強碱混合強碱与強碱混合 ：pH混混 = pH大大 _ 0.3強碱与強碱混合：強碱与強碱混合：先求先求 c(OH-)总总= ,再求再求pOH。c1V1+c2V2V1+V2強酸与強酸混合：先求強酸与強酸混合：先求 c(H+)总总= ，再求再求pH。c1V1+c2V2V1+V23.32.310.711.7pH=3的的HClpH=2的的HClpH=5的的HClpH=5的的HClpH=11的的NaOHpH=9的的NaOH两溶液两溶液等体积等体积混合混合

17、混合后混合后pHpH=6的的H2SO4pH=4的的HCl4.3pH=9的的NaOHpH=12的的NaOH5、强强酸和酸和强强碱混合碱混合(发生中和反应发生中和反应,忽略体积变化忽略体积变化) n(H+) n(OH-)V1+V2c(H)混混=若酸和碱恰好中和。即若酸和碱恰好中和。即n(H) n(OH-), pH7。若酸过量若酸过量,求出过量的求出过量的c(H),再求再求pH值。值。若碱过量若碱过量,先求过量的先求过量的c(OH-),再求出再求出c(H)，后求后求pH值。值。n(OH-) n(H+)V1+V2c(OH-)混混=例例3将将pH=1的盐酸平均分成的盐酸平均分成2份，份，1份加适量水，另

18、份加适量水，另1份加份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，溶液后，pH都都升高了升高了1，则加入的水与，则加入的水与NaOH溶液的体积比为（溶液的体积比为（ ）。）。 A.9 B.10 C.11 D.12C6 6、酸碱溶液稀释前后酸碱溶液稀释前后pH的变化的变化(1)强酸或强碱：强酸或强碱：在水中完全电离在水中完全电离,加水稀释后加水稀释后不会不会有溶有溶质质进一步电离进一步电离,故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的C(H+)或碱溶液中的或碱溶液中的C(OH- )减小。减小。规律规律1 pH=a的强酸稀释的强酸稀

19、释10n倍，倍，pH值增大值增大n个单位，个单位， pH= a+n。规律规律2 pH=b的强碱稀释的强碱稀释10n倍，倍，pH值减小值减小n个单位，个单位， pH= b- n。(2)弱酸或弱碱：弱酸或弱碱：在水中不完全电离在水中不完全电离,加水稀释同时加水稀释同时,能促能促使其分子进一步电离使其分子进一步电离,故导致相应故导致相应C（H+）或）或C（OH-）减小的幅度降低减小的幅度降低.。pH值的变化比值的变化比强酸或强碱强酸或强碱小。小。规律规律3pH=a弱酸稀释弱酸稀释10n倍，倍，pH值增大小于值增大小于n个单位，个单位，pH b- n。549108 约为约为76 约为约为7稀释后所得稀

20、释后所得溶液的溶液的PHPH溶液的稀释溶液的稀释pH=9的的NaOH溶液加水稀释溶液加水稀释1000倍倍pH=5的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释1000倍倍pH=12的的Ba(OH)2溶液加水稀释溶液加水稀释100倍倍pH=11的的NaOH溶液加水稀释溶液加水稀释100倍倍pH=2的稀硫酸加水稀释的稀硫酸加水稀释100倍倍pH=3的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释100倍倍（3）室温下，在）室温下，在pH11的某溶液中，由水电的某溶液中，由水电 离出的离出的c(OH-)可能为可能为 。巩固练习巩固练习1（1）室温下，某溶液中由水电离出的）室温下，某溶液中由水电离出的c(OH)为为 10-12 m

21、olL1，则该溶液的，则该溶液的pH可能为可能为_。（2）室温下，某溶液中由水电离出的）室温下，某溶液中由水电离出的c(OH)为为 10-3 molL1，则该溶液的，则该溶液的pH可能为可能为_。2或或123或或1110-3 molL1 或或10-11 molL1酸酸(HCl)或或碱碱(NaOH)酸性盐酸性盐(FeCl3)或或碱性盐碱性盐(NaClO)碱性盐碱性盐(Na2CO3)或或碱碱(NaOH)不可能不可能由盐类由盐类水解引起。水解引起。不可能不可能由酸碱电离由酸碱电离引起。引起。不可能不可能由酸或酸性盐由酸或酸性盐引起。引起。（1）中和相同体积、相同）中和相同体积、相同pH值的值的Ba(

22、OH)2、NaOH、 NH3H2O三种稀溶液，所用相同浓度的盐酸溶液的体积三种稀溶液，所用相同浓度的盐酸溶液的体积分别为分别为V1、V2、V3，则三者的大小关系为，则三者的大小关系为 。（2）中和相同体积、相同物质的量浓度的）中和相同体积、相同物质的量浓度的Ba(OH)2、NaOH、NH3H2O三种稀溶液，所用相同浓度的盐酸溶三种稀溶液，所用相同浓度的盐酸溶液的体积分别为液的体积分别为V1、V2、V3，则三者的大小关系为，则三者的大小关系为 。V1V2=V3V3V1=V2（3）完全中和相同体积）完全中和相同体积pH=3和和pH=4的的CH3COOH溶溶液，消耗相同物质的量浓度的液，消耗相同物质

23、的量浓度的NaOH溶液的体积分别为溶液的体积分别为V1、V2，则：，则：V1/V2 10(填填，巩固练习巩固练习2巩固练习巩固练习3、09年高考天津卷年高考天津卷下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（ ）A.0.1 mol/LC6H5ONa溶液中：溶液中：c(Na+)c(C6H5O-)c(H+)c(OH-)B.Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和和Kw均减小均减小C.pH=5的的CH3COOH溶液和溶液和pH=5的的NH4Cl溶液中，溶液中，c(H+)不相等不相等D.在在Na2S溶液中加入溶液中加入AgCl固体，溶液中固体，溶液中c(S2-)下降下降D

24、巩固练习巩固练习4（08全国全国卷）取浓度相同的卷）取浓度相同的NaOH和和HCl溶液，以溶液，以3 2体积比相混合，所得溶液的体积比相混合，所得溶液的pH等于等于12，则，则该原溶液的浓度为该原溶液的浓度为( )。 A0.01molL1 B0.017molL1 C0.05molL1 D0.50molL1C解析解析由题意可得：由题意可得： C（OH-）=(C3 - C2)/（3+2） = 0.01mol/L， C = 0.05molL-1。n(OH-) n(H+)V1+V2c(OH-)混混=巩固练习巩固练习5(07年高考湖南卷年高考湖南卷)室温时，下列混合溶液的室温时，下列混合溶液的pH一定小于一定小于7的是的是( )。A.pH = 3的盐酸和的盐酸和pH = 11的氨水等体积混合的氨水等体积混合B.pH = 3的盐酸和的盐酸和pH = 11的氢氧化钡溶液等的氢氧化钡溶液等 体积混合体积