1、水的電離及溶液水的電離及溶液pH的計算的計算永安十二中化學課題組永安十二中化學課題組 湯遠斌湯遠斌一、水的電離一、水的電離H2O + H2O H3O+ + OH-水分子間的碰撞水分子間的碰撞 有效碰撞有效碰撞 共價鍵斷裂共價鍵斷裂吸收熱量吸收熱量H0已知已知25時純水中時純水中H+和和OH-濃度均為濃度均為1.010-7mol L-1。H2O H+ + OH-簡寫：簡寫：電離電離分子化分子化定量：定量：2525時，時，1L1L純水（約純水（約55.6molH55.6molH2 2OO） 中只有中只有1 11010-7-7molHmolH2 2OO發(fā)生電離，發(fā)生電離， 其電離度為其電離度為1.8

2、1.810107 7 在水中投入金屬鈉，對水的電離平衡有無影響？在水中投入金屬鈉，對水的電離平衡有無影響？ 作為弱電解質，水的電離平衡受哪些外界因素影響？作為弱電解質，水的電離平衡受哪些外界因素影響？溫度溫度:TH2O H+ + OH-H0 在水中通入氯氣，對水的電離平衡有無影響？在水中通入氯氣，對水的電離平衡有無影響？ 平衡向電離方向移動！平衡向電離方向移動！平衡向分子化方向移動！平衡向分子化方向移動！離子濃度離子濃度:C(H+)、C(OH-）Na+H+Cl2+H2OH2O H+ + OH-H02OHOHHK 何謂水的離子積？何謂水的離子積？KW 與與K意義是否相同意義是否相同 ？ KW的適

3、宜條件的適宜條件是什么？是什么？2OHHOHKOHHKWK是常數， H2O是常數， K H2O必是常數令：K H2O= KW水的離子積常數，簡稱水的離子積25時，純水中時，純水中H+與與OH-都是都是1.010-7molL-1。所以。所以KW25=1.010-14(molL-1)2 水的電離水的電離水是一種極弱的電解質，能微弱的電離水是一種極弱的電解質，能微弱的電離: : H2O+H2O H3O+OH 簡化為簡化為H2O H+OH總結：水的電離總結：水的電離 及及Kw水的離子積常數，簡稱為水的離子積水的離子積常數，簡稱為水的離子積K Kw w= =C(HC(H+ +) )C(OHC(OH- -

4、）=1=11010-14-14（2525常壓）常壓） 1 .在水中在水中 H+，OH-，H2O共存共存 2.水的電離是吸熱過程水的電離是吸熱過程注意：注意：二、二、K KW W的影響因素的影響因素1、溫度越高、溫度越高KW 越大，溫度越低越大，溫度越低KW 越小。越小。2、升高溫度促進水的電離，降低溫度抑制水的電離。、升高溫度促進水的電離，降低溫度抑制水的電離。KW只與溫度有關而與濃度無關。只與溫度有關而與濃度無關。H2O H+ + OH-H0H2O H+ + OH-2、根據水的電離平衡、根據水的電離平衡和下列和下列條件條件的改變，填空：的改變，填空：關鍵點關鍵點1 1：水的電離平衡的移動水的

5、電離平衡的移動關鍵點關鍵點2 2：水的離子積水的離子積KWH0升高溫度升高溫度加入加入NaCl加入加入NaAc加入加入HClKwOH-變化變化H+變化變化水的電離平衡移動方向水的電離平衡移動方向改變條件改變條件加入加入NaOH加入加入NH4Cl1、Kw隨溫度的升高而增大，常溫隨溫度的升高而增大，常溫Kw= 110142、向純水中加入酸或堿，溶液中、向純水中加入酸或堿，溶液中c(H+)c(OH) 仍仍等于等于 11014，由水電離產生的，由水電離產生的c(H+)與與c(OH) 仍仍相等，但小于相等，但小于1107mol/L。Kw適用于中性、酸適用于中性、酸性、堿性溶液。性、堿性溶液。注注 意意練

6、習：練習：1.下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）A、HCl溶液中無溶液中無OH-B、NaOH溶液中無溶液中無H+C、NaCl溶液中既無溶液中既無OH-也無也無H+D、常溫下，任何物質的水溶液中都有、常溫下，任何物質的水溶液中都有H+和和OH-，且，且Kw=H+OH-=10-14D2、Kw僅僅是溫度的函數。下列關于僅僅是溫度的函數。下列關于Kw與溫度關系與溫度關系的敘述中，正確的是（的敘述中，正確的是（ ）雙選）雙選A、溫度越高，、溫度越高， Kw越大越大B、溫度越低，、溫度越低， Kw越大越大C、隨著溫度的升高，、隨著溫度的升高， Kw可能增大，也可能增大，也 可能減小可能減小D、隨著溫

7、度的升高，、隨著溫度的升高， Kw肯定增大，肯定增大，H+和和OH-濃度濃度同時升高同時升高A D3、水的電離過程為、水的電離過程為H2O H+ + OH-，在不同溫度下其，在不同溫度下其離子積為離子積為KW25=110-14， KW35 =2.1 10-14。則下列。則下列敘述正確的是：敘述正確的是：A、H+ 隨著溫度的升高而降低隨著溫度的升高而降低B、在、在35時，純水中時，純水中 H+ OH-C、水的電離常數、水的電離常數K25 K35 D、水的電離是一個吸熱過程、水的電離是一個吸熱過程D4下列措施能使下列措施能使KW增大的是增大的是()A溫度不變向水中加入溫度不變向水中加入NaOH溶液

8、溶液B溫度不變向水中加入稀溫度不變向水中加入稀H2SO4C溫度不變向水中加入溫度不變向水中加入NaCl固體固體D加熱升溫加熱升溫解析：解析：水的離子積常數只受溫度影響，與外加水的離子積常數只受溫度影響，與外加酸、堿或鹽無關。升高溫度，酸、堿或鹽無關。升高溫度，KW增大，降低增大，降低溫度，溫度，KW減小。減小。答案：答案：D溶液的溶液的酸堿性酸堿性c(H+)、c(OH)的關系的關系任意溫度任意溫度酸性酸性中性中性堿性堿性c(H+) c(OH)c(H+) = c(OH)c(H+) c(OH)分析酸堿對水的電離平衡的影響結果與分析酸堿對水的電離平衡的影響結果與溶液性質的關系得溶液性質的實質溶液性質

9、的關系得溶液性質的實質 練習練習. 某溫度時，水的離子積常數為某溫度時，水的離子積常數為110- 12moL2L-2，若該溶液中，若該溶液中H+濃度為濃度為110-7moLL-1，則該溶液（，則該溶液（ ）雙選）雙選A、呈堿性、呈堿性 B、呈酸性、呈酸性C、呈中性、呈中性 D、C(OH-)=100C(H+)A D 室溫下室溫下,下列四種溶液下列四種溶液 A、pH=4 B、c(H+) = 1105 mol/L C、c(OH-)= 11011 mol/L D、PH = 10 其中酸性最強的是其中酸性最強的是_ 堿性最強的是堿性最強的是_pH=5c(H+) = 1103mol/LpH=3cDc(H+

10、) = 1104mol/Lc(H+) = 11010mol/L3、25 時，時，0.01molL-1鹽酸溶液中。鹽酸溶液中。 H+、OH-分別為多少？分別為多少？ 25時，時， 0.01molL-1 NaOH溶液中。溶液中。 H+、OH-分別為多少？分別為多少？4、 25、濃度均為、濃度均為0.1molL-1的下列溶液中的下列溶液中H+由大到小的排列由大到小的排列順序：順序：氨水氨水 NaOH 鹽酸鹽酸 醋酸醋酸1、判斷正誤：、判斷正誤：任何水溶液中都存在水的電離平衡。任何水溶液中都存在水的電離平衡。 任何水溶液中（不論酸、堿或中性）任何水溶液中（不論酸、堿或中性） ，都存在，都存在Kw=10

11、-14 。 某溫度下，某液體某溫度下，某液體H+= 10-7molL-1，則該溶液一定是純水。，則該溶液一定是純水。 利用利用Kw的定量計算的定量計算求求溶液中溶液中的的H+或或OH- H+ 10-2molL-1、OH- 10-12 molL-1 H+ 10-12molL-1 、OH- 10-2molL-1 2、已知、已知KW100=10-12，在，在100 時，純水中時，純水中H+ 為多少？為多少？ 遷遷 移移 應應 用用1、0.01molL-1鹽酸溶液中。由水電離出的鹽酸溶液中。由水電離出的H+H2O、OH-H2O分別是多少？分別是多少？ H+H2O 10-12 molL-1 、OH-H2

12、O 10-12 molL-1 2、 0.01molL-1 NaOH溶液中。由水電離出的溶液中。由水電離出的H+H2O、OH-H2O分別是多分別是多少？少？ H+H2O 10-12 molL-1 、OH-H2O 10-12 molL-1 3、25時，時，某溶液中由水電離產生的某溶液中由水電離產生的H+H2O= 10-11 molL-1 ，則該溶液，則該溶液呈酸性還是堿性？并求算該溶液中呈酸性還是堿性？并求算該溶液中 H+的可能值的可能值 ？ 可能為酸性，也可能為堿性！可能為酸性，也可能為堿性！ 酸液：酸液：H+ 10-3 molL-1 、 OH- 10-11 molL-1 堿液：堿液：H+ 10

13、-11 molL-1 、 OH- 10-3 molL-1 利用利用Kw的定量計算的定量計算求求H+H2O或或OH- H2O任何水溶液中由水任何水溶液中由水電電離出離出來來的的HH+ + H2OH2O=OH=OH- - H2OH2O相同濃度的相同濃度的H+和和OH-同等程度抑制水的電離同等程度抑制水的電離【例【例1】某溫度下純水中】某溫度下純水中C(H+) = 210-7 mol/L，則此時純水中的則此時純水中的C(OH-) = _。若溫度不變，滴入稀鹽酸使若溫度不變，滴入稀鹽酸使C(H+) = 510-6 mol/L，則此時溶液中的，則此時溶液中的C(OH-) = _。那么此時水電離出的那么此

14、時水電離出的C(H+) = _。答案：純水中答案：純水中 C(OH-) = C(H+) = 210-7 mol/LKw = C(H+)C(OH-) = 210-7210-7 = 410-14稀鹽酸中稀鹽酸中 C(OH-) = Kw / C(H+) =(410-14) / (510-6) = 810-9 mol/L水電離出的水電離出的C(H+) = C(OH-) = 810-9 mol/L【例【例2】 ：某溶液中由水電離出來的：某溶液中由水電離出來的C(OH)= 10-12mol/L，則該溶液中的溶質不可能是：，則該溶液中的溶質不可能是：A、HCl B、NaOH C、NH4Cl D、H2SO4

15、解析：由水電離反應式知：此溶液水電離產解析：由水電離反應式知：此溶液水電離產生的生的C(H+)=C(OH) =10-12mol/L，若溶液中，若溶液中的的H+全部來自水的電離，則此溶液顯堿性，全部來自水的電離，則此溶液顯堿性，是因溶有堿類物質所致，若溶液中的是因溶有堿類物質所致，若溶液中的H+不僅不僅為水電離所產生，則此溶液顯酸性，為酸性為水電離所產生，則此溶液顯酸性，為酸性物質電離所致。物質電離所致。NH4Cl不可能電離產生不可能電離產生H+。解答：解答：C 變式變式 某溶液中水電離產生的某溶液中水電離產生的C(H+)=10-3mol/L，,該溶液該溶液中溶質可能是（中溶質可能是（ ） Al

16、2(SO4)3 NaOH NH4Cl NaHSO4A、 B、 C、 D、B【例【例3】能促進水的電離，并使溶液中】能促進水的電離，并使溶液中C(H+)C(OH)的操作是的操作是 （ ）（1）將水加熱煮沸）將水加熱煮沸 （2）向水中投入一小塊金）向水中投入一小塊金屬鈉屬鈉 （3）向水中通）向水中通CO2 （4）向水中通）向水中通NH3 （5）向水中加入明礬晶體）向水中加入明礬晶體 （6）向水中加入）向水中加入NaHCO3固體固體 （7）向水中加）向水中加NaHSO4固體固體A、（、（1）（）（3）（）（6）（）（7） B、（、（1）（）（3）（）（6） C、（、（5）（）（7） D、（、（5）D

17、【例【例4】（】（1）與純水的電離相似，液氨中也存在著微弱的）與純水的電離相似，液氨中也存在著微弱的電離：電離：2NH3 NH4+ NH2-。據此判斷以下敘述中錯誤的。據此判斷以下敘述中錯誤的是是（ ）A液氨中含有液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒等微粒B一定溫度下液氨中一定溫度下液氨中C(NH4+)C(NH2-)是一個常數是一個常數C液氨的電離達到平衡時液氨的電離達到平衡時C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)D只要不加入其他物質，液氨中只要不加入其他物質，液氨中C(NH4+) = C(NH2-) （2）完成下列反應方程式）完成下列反應方程式在液氨中投入一小塊金屬鈉，放

18、出氣體在液氨中投入一小塊金屬鈉，放出氣體NaNH2溶于水的反應溶于水的反應類似于類似于“H+OH=H2O”的反應的反應NH2+NH4+ =2NH3 或或NH4Cl+NaNH2=2NH3+NaClC2Na+2NH3=H2+2NaNH2NaNH2+H2O=NaOH+NH3 或或NH2+H2O=OH+NH3三、強電解質和弱電解質三、強電解質和弱電解質強酸：強酸：11強電解質強電解質（1）概念：）概念：（2）電離：）電離：（3）物質屬類：）物質屬類：強堿：強堿：絕大多數鹽：絕大多數鹽：在稀的水溶液中，在稀的水溶液中，完全完全電離的電解質稱為電離的電解質稱為強強電解質。電解質。完全，不可逆，完全，不可逆

19、，“=”HCl、H2SO4、HNO3等等NaOH、KOH、Ba(OH)2、 Ca(OH)2等等NaCl、K2CO3 、BaSO4、 CaCO3等等弱酸：弱酸：22弱電解質弱電解質（1）概念：在稀的水溶液中，）概念：在稀的水溶液中，部分部分電離的電解質稱為電離的電解質稱為弱弱電解質。電解質。（2）電離：不完全，可逆，）電離：不完全，可逆，“ ”（4）物質屬類：）物質屬類：H2SO3、 H3PO4 、HF等等少數鹽：少數鹽：水：水：CH3COOH、H2CO3、 HClO 、HCN、(CH3COO)2Pb等等H2O 答案：答案：B3.下列離子方程式正確的是下列離子方程式正確的是()A鈉與水反應：鈉與

20、水反應：NaH2O=NaOHH2B氯氣與水反應：氯氣與水反應：Cl2H2O=2HClClOC氫氧化鋁中和胃酸：氫氧化鋁中和胃酸： Al(OH)33H=Al33H2OD用用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板：溶液腐蝕印刷電路板： Fe3Cu=Fe2Cu2 答案：答案：C四、溶液的酸堿性及四、溶液的酸堿性及pH值值 c(H+) 1PH概念：概念： PH_2用用PH試紙測量溶液試紙測量溶液PH的操作方法：的操作方法：_用用H+物質的量濃度的負對數來表示。物質的量濃度的負對數來表示。直接把待測液滴在干燥的直接把待測液滴在干燥的pH試紙上，試紙上試紙上，試紙上顯出顏色后馬上（顯出顏色后馬上（30s內）跟標準比

21、色卡相對內）跟標準比色卡相對比比1、酸性越強、酸性越強, pH值越小值越小, 堿性越強堿性越強, pH值越大。值越大。2、任意水溶液中、任意水溶液中c(H+) 0, 但但pH可為可為0.3、當溶液中、當溶液中c(H+) 1mol/L時時, pH0.故溶液的故溶液的酸堿性不用酸堿性不用pH表示表示,直接用直接用c(H+)表示表示. 下列溶液一定呈中性的是下列溶液一定呈中性的是() ApH7的溶液的溶液 BHOH的溶液的溶液 C由強酸、強堿等物質的量反應得到的溶液由強酸、強堿等物質的量反應得到的溶液 D非電解質溶于水得到的溶液非電解質溶于水得到的溶液答案：答案：B 1.(2011揚州高二質檢揚州高

22、二質檢)我們常見的一些食物在我們常見的一些食物在室溫時的近似室溫時的近似pH如下：如下： 則下列說法中不正確的是則下列說法中不正確的是() A雞蛋清顯堿性雞蛋清顯堿性 B胃酸過多的人應少吃四川泡菜胃酸過多的人應少吃四川泡菜 C橘子汁能使石蕊試液變紅橘子汁能使石蕊試液變紅 D牛奶比雞蛋清的堿性強牛奶比雞蛋清的堿性強食物食物橘子汁橘子汁四川泡菜四川泡菜牛奶牛奶雞蛋清雞蛋清近似近似pH范圍范圍3.04.03.23.66.36.67.68.0 答案：答案：D例例6、0.05mol/L硫酸溶液的硫酸溶液的pH為為_例例7、100mL5104mol/L的的Ba(OH)2 溶液的溶液的pH 。111c(酸酸

23、)電離電離c(H+)pHlg c(H+)c(堿堿)c(OH-)Kwc(H+)pHlg c(H+)電離電離2等濃度的下列溶液中等濃度的下列溶液中pH最大的是（最大的是（ ） ANaOH BKHSO4 CNH3H2O DKIAD 1、計算下列溶液的、計算下列溶液的pH值：值： 1）0.001mol/L鹽酸鹽酸 2）4g NaOH 溶于溶于1L水中所得到的溶液水中所得到的溶液pH=3pH=133pH相同時，物質的量濃度最大的酸是（相同時，物質的量濃度最大的酸是（ ） AHCl BHNO3 CH2SO4DCH3COOH例例8、將、將pH=3的鹽酸稀釋的鹽酸稀釋100倍后，溶液的倍后，溶液的pH是是_將

24、將pH=5的鹽酸稀釋的鹽酸稀釋10倍、倍、1000倍后，溶液倍后，溶液pH為為_5 例例9、將、將pH=10的的Ba(OH)2溶液溶液稀釋稀釋100倍后，溶液的倍后，溶液的pH是是 _ 8 1)強酸每稀釋強酸每稀釋10倍倍pH增大增大_個單位；強堿每稀釋個單位；強堿每稀釋10倍，倍，pH減小減小_個單位。個單位。強酸無限稀釋時，強酸無限稀釋時，c（）總是）總是_c（），所以），所以稀釋后的稀釋后的pH接近接近7但比但比7稍??；強堿無限稀釋時稍小；強堿無限稀釋時 _。nnc（）總是）總是 c（）,稀釋后的稀釋后的pH接近接近7但比但比7稍小稍小 76、將將pH=10的的NaOH溶液稀釋溶液稀釋1

25、0倍、倍、104倍后，溶液倍后，溶液的的pH分別為分別為_79、練練1、將、將pH=3的醋酸稀釋的醋酸稀釋100倍后，溶液的倍后，溶液的pH_5練練2、將、將pH=10的氨水稀釋的氨水稀釋100倍后，溶液的倍后，溶液的pH_81) 弱酸溶液稀釋弱酸溶液稀釋10n倍，溶液的倍，溶液的pH將增大，但增大將增大，但增大 不到不到n個單位個單位2) 弱堿溶液稀釋弱堿溶液稀釋10n倍，溶液的倍，溶液的pH將減小，但減小將減小，但減小 不到不到n個單位個單位思考思考：pH相同的鹽酸和醋酸稀釋相同體積后，相同的鹽酸和醋酸稀釋相同體積后，pH相相同嗎？同嗎？pH相同的鹽酸和醋酸分別加水稀釋倍和倍相同的鹽酸和醋

26、酸分別加水稀釋倍和倍pH仍保仍保持相同，則持相同，則不相同不相同2 2pHpH值不相同的兩種溶液，前者值不相同的兩種溶液，前者H H濃度為后濃度為后者者1010倍的是倍的是 （ ） A ApHpH4 4與與pHpH6 B6 BpHpH1010與與pHpH9 9 C CpHpH3 3與與pHpH4 4 D DpHpH9 9與與pH=8pH=8C1、 pHpH值為值為2 2的醋酸稀釋的醋酸稀釋100100倍后，溶液的倍后，溶液的pHpH值值在什么范圍？在什么范圍？ pHpH4 4 如果是如果是pHpH值為值為1111的氨水稀釋的氨水稀釋100100倍，溶液倍，溶液的的pHpH值又在什么范圍？值又在

27、什么范圍？9 pHpHcI (酸酸)電離電離cI (H+)cII (酸酸)電離電離cII (H+)C混合混合(H+)pHlg c(H+)例例10：在：在25時，時，pH值等于值等于1的鹽酸溶液的鹽酸溶液1L和和pH值值等于等于4的硫酸溶液的硫酸溶液1000L混合混合pH值為值為_3.7 下列四種溶液中下列四種溶液中,由水電離的氫離子濃度由水電離的氫離子濃度之比之比 的是的是 ( ).pH =0 的鹽酸的鹽酸 .0.1mol/L的鹽酸的鹽酸.0.01mol/LNaOH .pH=11的的NaOH溶液溶液0:1:12:11C.14:13:12:11 D.14:13:2:3 有下列溶液有下列溶液:0.

28、4mol/L的的HCl溶液與水等體積混合后的溶液溶液與水等體積混合后的溶液.pH0的溶液的溶液. C(OH)=11013mol/L的溶液的溶液.0.1mol/L的的CH3COOH溶液溶液 它們的酸性由強到弱的順序是它們的酸性由強到弱的順序是 ( ) A. B. C. D. C例例7、在、在25時，時，100ml 0.6mol/L的鹽酸與等體積的鹽酸與等體積0.4mol/L的的NaOH溶液混合后溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少？值等于多少？NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=-lg =-lg(0.06-0.04)/（0.1+0.1）=-lg101=1例：在例：在25時，時，100ml0.4mol/L的鹽酸與等體積的鹽酸與等體積 0.6mol/L的氫氧化鈉溶液混合后的氫氧化鈉溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少？值等于多少？解：解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.040.06C(OH-)=(0.06-0.04)/(0.1+0.1)=0.1=