水的电离、溶液的pH值.ppt

1、2020/8/13,1,水的电离与溶液的pH,2020/8/13,2,在一定温度下， c (H+) 与c (OH-)的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，用符号 KW 表示，即： KW =c (H+) c (OH-),水是极弱的电解质,能发生微弱的电离：,一、水的电离及离子积常数,注意： 常温下，Kw = 10-14不仅适用于纯水，也适用于 任何酸性、碱性或中性稀溶液； KW 反映了溶液中c (H+)和 c (OH-)相互依存关系，任何水溶液中都同时存在H+和OH-； KW =c (H+) c (OH-)中的c (H+) 和 c (OH-)均为溶液中的总浓度，注意与由水电离的c (H+)水 和

2、 c (OH-)水相区分。,KW 只随温度的变化而变化： 25 时， c (H+)= c (OH-) =110-7mol/L，故KW =1 10-14；,100 时， c (H+)= c (OH-) =110-6mol/L，故KW =1 10-12。,H2O H+ + OH-,2020/8/13,3,强酸弱碱盐,强碱弱酸盐,强酸强碱盐,2、酸,3、碱,4、盐,1、温度,抑制水的电离，KW保持不变,促进水的电离，KW保持不变,不影响水的电离，KW保持不变,升高温度促进水的电离，KW增大,注意：KW是一个温度函数，只随温度的升高而增大,二、影响水的电离平衡的因素,2020/8/13,4,升高温度：

3、,平衡向右移动,则c（H+）和c（OH-）都增大，,所以KW增大,升高温度,返 回,如100 时， KW =1 10-12。,2020/8/13,5,加入酸：,增 大,减 少,（主）,（次）,平衡向左移动,返 回,加入酸,2020/8/13,6,加入碱：,返 回,加入碱,减小,增大,（次）,（主）,平衡向左移动,2020/8/13,7,加入NH4Cl：,c(OH-)减少，平衡向右移动,但KW保持不变，因水电离的OH-与 NH4+结合而消耗，故水电离的c（OH-）水c（H+）水。但水电离的n（OH-）水=n（H+）水。,返 回,建立新的平衡之后,溶液中c(H+) c(OH-),加入NH4Cl,2

4、020/8/13,8,加入NaHCO3：,NaHCO3 = HCO3- + Na+,c(H+)减少，平衡向右移动,加入NaHCO3,返 回,建立新的平衡之后,溶液中c(OH-) c(H+),但KW保持不变，因水电离的H+与 HCO3-结合而消耗，故水电离的c（OH-）水c（H+）水。但水电离的n（OH-）水=n（H+）水。,2020/8/13,9,加入NaCl：,NaCl = Na+ + Cl-,Na+和Cl-不与水电离生成的H+ 和 OH-反应,所以，强酸强碱盐不影响水的电离平衡。 c（OH-） 和c（H+）不变，KW也不变。,加入NaCl,小 结,2020/8/13,10,常温下，某溶液中

5、由水电离产生的c（H+）=10-9 mol/L，则此溶液有可能是（ ）,1、常温下，某溶液中由水电离产生的c（H+）=10-6 mol/L，则此溶液有可能是（ ）,D,AC,A、HClB、NaCl C、NaHSO4D、NH4Cl,练习,分析： （1）水电离产生的c（H+）=10-6 mol/L，大于10-7 mol/L，即加入的物质促进水的电离，所以应是能水解的盐 （2）水电离产生的c(H+)=10-9 mol/L，小于10-7 mol/L，即加入的物质抑制水的电离，所以应是酸或碱或其他特殊的物质，如： NaHSO4,2020/8/13,11,解：c（H+）水=c（OH-）水,= 110-9

6、mol/L,练习,2、常温下，浓度为110-5mol/L的盐酸溶液中，由水电离产生的c(H+)是多少？,3、常温下，浓度为110-5mol/L的NaOH溶液中，由水电离产生的c(OH-)是多少？,=c（OH-）溶液,解：c（OH-）水=c（H+）水,= 110-9 mol/L,=c（H+）溶液,2020/8/13,12,4、常温的某无色溶液中，由水的电离产生的C（H+）=110-12 mol/L，则下列各组离子肯定能共存的是（ ） A、Cu2+ NO3- SO42- Fe3+ B、Cl- S2- Na+ K+ C、SO32- NH4+ K+ Mg2+ D、Cl- Na+ NO3- SO42-,

7、D,分析：,（1）排除有颜色的离子（ Cu2+ Fe3+ ）组A （2）水电离的C（H+）=110-12 mol/L的溶液 可能是酸或碱，排除在酸性或碱性条件下不能 共存的离子组B、S2-和H+不能共存 C、SO32-和H+不能共存 NH4+ 和Mg2+ 不能和OH-共存 （3）所以答案选D,练习,2020/8/13,13,练习,6、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+,D,7、下列物质溶解于水时，电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是（ ） A、CH3COONa B、Na2SO4 C、NH4Cl D、CH3COOH,A,5、纯水在10和5

8、0的pH，前者与后者的关系是（ ） A、前者大B、后者大 C、相等D、不能确定,A,分析： 升高温度，促进水的电离，KW增大，即 c（H+）=c（OH-）都增大。根据pH= lgc(H+) 。当c（H+）增大，pH减小。,2020/8/13,14,强酸弱碱盐,1.常温时，某溶液中由水电离产生的c(H+) 110-7 mol/L 时，溶液是 反之,由水电离产生的c(OH-) 110-7 mol/L 时，溶液是强碱弱酸盐,能抑制水的电离的物质（可能是酸或碱或其他特殊的物质，如NaHSO4等）,知识归纳,2020/8/13,15,三、溶液酸碱性与pH,c(H+)c(OH-),c(H+)=c(OH-)

9、,c(H+) c(OH-),c(H+)10-7mol/L c(OH-) 10-7mol/L,pH=7,c(H+) 10-7mol/L c(OH-) 10-7mol/L,c(H+)=10-7mol/L c(OH-) = 10-7mol/L,pH7,pH7,1、溶液酸碱性与pH,判断溶液的酸碱性应依据c(H+)与c(OH-)的相对大小，常温才可以根据c(H+)、c(OH-）或pH的大小来判断。,2020/8/13,16,2、溶液pH,pH=-lgc(H+),c(OH-)=,c(H+)与溶液的pH为减函数关系，c(H+)越大，pH越小，酸性越强,c(OH-)与溶液的pH为增函数关系，c(OH-)越大

10、，pH越大，碱性越强,2020/8/13,17,先求混合溶液 中c(H+) , 再求 pH, pH将变 大 ,强酸混合后求溶液pH,例1: pH=5和 pH=3的两种盐酸等体积混合后,求混合溶液的pH。,cH+混 =, 510-4mol/L,则pH = -lg510-4 = 3.3。,解析：pH=5的盐酸溶液中cH+=10-5 mol/L，pH=3的盐酸溶液 中cH+=10-3mol/L，所以:,2020/8/13,18,先求混合溶液中c(OH-) , 再求 混合溶液中c(H+) , 最后求 pH ；,强碱混合后求溶液pH,例2:常温下pH=10与pH=12的NaOH溶液等体积混合，求混合液的

11、pH。,错解：pH=10的NaOH溶液中cH+=10-10mol/L，pH=12的NaOH溶液中cH+ = 10-12mol/L，所以:,cH+混 =, 510-11 mol/L,则pH = -lg510-11 = 10.3。,正解：pH=10的NaOH溶液中cH+=10-10mol/L，cOH-=10-4mol/L， pH=12的NaOH溶液中cH+=10-12mol/L，cOH-=10-2mol/L。所以:,cOH-混 =, 510-3 mol/L,cH+混=210-12mol/L,则pH = -lg210-12 = 11.7。,2020/8/13,19,溶液稀释有关计算,例3、pH=5的

12、H2SO4溶液稀释500倍后，溶液中的cH+与cSO42-之比为_。 A.1：1B.1：2C.1：10D.10：1,错解：pH=5的H2SO4溶液中cH+=10-5mol/L， cSO42-= 510-6mol/L， 稀释500倍后，cH+=10-5mol/L/500=210-8mol/L， cSO42-=510-6mol/L/500=10-8mol/L，则：cH+:cSO42-=2:1。,分析：pH=5的H2SO4溶液稀释500倍后，硫酸和水电离的cH+ 相差无几，计算溶液中的cH+不能忽略水的电离。,正解：pH=5的H2SO4溶液中，cH+=10-5mol/L， cSO42-= 510-6

13、mol/L，稀释500倍后，溶液中接近中性， cH+10-7mol/L，cSO42-= 510-6mol/L/500= 10-8mol/L， 则cH+:cSO42-=10:1。,2020/8/13,20,强酸与强碱反应,例5:（98年全国高考题）PH=13的强碱溶液与PH=2的强酸溶液混合，测得混合液的PH=11，则强碱与强酸的体积比是_。 A111B91C111D19,例4:（2004年全国理综高考题）1体积PH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱恰好完全反应，则该碱溶液的PH等于_。 A9.0B9.5C10.5D11.0,2020/8/13,21,强酸与强碱反应,例6:（2001年全国高考题

14、）将PH=1的盐酸平均分成两份，1份加适量水，另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH 溶液后，PH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为_。 A9B10C11D12,2020/8/13,22,强酸与强碱反应,例7:(2005年江苏高考题)在一定体积的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溶液的体积体积比是： A19 B11 C12 D14,解析：Ba2+完全沉淀时反应为： Ba(OH)

15、2+NaHSO4 = BaSO4+NaOH+H2O，nBa(OH)2=n（NaHSO4）,1011-14 = 10-3,nBa(OH)2=0.5c(OH-) V碱=0.51012-14V碱=510-3V碱,解得：V碱V酸=14，选D。,即：5V碱=V酸+V碱，,2020/8/13,23,练习:,1.pH=5和 pH=3的两种盐酸以1:2体积比混合,则该混 合溶液的pH 值为 A. 3.2 B. 4 C. 4.2 D. 4.8,A,2.将pH=8的NaOH溶液与pH值为10的NaOH溶液等 体积混合后, 溶液中的氢离子浓度最接近于 A. (10-8+10-10)mol/L B. (10-8+10

16、-10)mol/L C. (110-14-510-5)mol/L D. 210-10mol/L,B,3.将pH=6的CH3COOH溶液加水稀释放1000倍后, 溶液中的 A. pH=9 B. OH-10-5mol/L C. pH7 D. OH- 10-7mol/L,C,4.下列各组溶液充分混合后, 混合液的pH值一定 大于7的是 A. pH=3的醋酸与pH=11的NaOH等体积混合 B. pH=2的盐酸与pH=12的Ba(OH)2等体积混合 C.0.1mol/L的酸性溶液与0.2mol/L的碱性溶液等体积混合 D. pH=9的溶液稀释1000倍,D,2020/8/13,24,5.10ml pH

17、=12的NaOH溶液中, 加入10ml 的某酸, 再滴入紫色 试液, 溶液显红色. 这种酸可能是 A. pH=2的硫酸 B. pH=2的醋酸 C. 0.01mol/L的甲酸 D. 0.01mol/L的硝酸,B,6.重水(D2O)的离子积为1.610-15 ,可以用pH 一样的定义 来规定 pD= -lgD+ , 以下关于pD的叙述正确的是 A. 中性溶液的pD=7.0 B.含0.01mol的NaOD的D2O溶液1L,其pD=12.0 C. 溶解0.01molDCl的D2O溶液1L , 其pD=2.0 D. 在100ml0.25mol/L的DCl重水溶液中,加入50ml0.2mol/L 的NaOD的重水溶液,其pD=1.0,CD,7.在同体积pH=3的HCl ,HNO3 ,CH3COOH ,H2SO4溶液中 加入足量的锌粉. 下列说法中正确的是 A. H2SO4放出的H2量多 B. H2SO4与HCl放出的H2相同 C. 醋酸放出的H2量多 D.HCl和HNO3放出的H2相同,BC,2020/8/13,25,8.在25C时，若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液 混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸的pH值与强碱的 pH值之间应满足的关系是_。,pH强酸+pH强碱=15,9.某学生在实验室测溶液的pH值，若用的pH试纸先用蒸馏水 润