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水的电离和pH值的计算水是生命的基本物质，也是化学反应中最常见的溶剂。
在水中，发生着水的电离反应，产生氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。
这一过程可以通过pH值来进行量化。
本文将探讨水的电离和pH值的计算方法。
一、水的电离反应水的电离反应可以用如下方程式表示：H2O ⇌ H+ + OH-在纯净水中，水分子会偶尔发生这样的反应，一部分水分子会分解成氢离子和氢氧根离子。
这表明水是一个弱电解质。
二、pH值的定义pH值是用来表示溶液酸碱性的度量指标。
它的定义是负对数函数，通过测量氢离子的浓度来判断溶液的酸碱性。
pH值的计算公式如下：pH = -log[H+]其中[H+]表示溶液中氢离子的浓度。
三、pH值的计算1. 对于酸性溶液如果溶液为酸性，那么pH值一定小于7。
在酸性溶液中，氢离子的浓度高于氢氧根离子的浓度。
举例来说，如果一个溶液的氢离子浓度为10^-3 mol/L，那么pH值的计算公式为：pH = -log(10^-3) = 3因此，这个溶液的pH值为3，属于酸性溶液。
2. 对于碱性溶液如果溶液为碱性，那么pH值一定大于7。
在碱性溶液中，氢离子的浓度低于氢氧根离子的浓度。
举例来说，如果一个溶液的氢离子浓度为10^-10 mol/L，那么pH 值的计算公式为：pH = -log(10^-10) = 10因此，这个溶液的pH值为10，属于碱性溶液。
3. 对于中性溶液如果溶液为中性，那么pH值等于7。
在中性溶液中，氢离子的浓度等于氢氧根离子的浓度。
举例来说，如果一个溶液的氢离子浓度为10^-7 mol/L，那么pH值的计算公式为：pH = -log(10^-7) = 7因此，这个溶液的pH值为7，属于中性溶液。
四、pH值的应用pH值不仅可以用来表征溶液的酸碱性，还可以用来控制化学反应的进行。
许多化学实验和工业生产过程中，都需要在特定的pH值下进行反应。
例如，酶是生物体内的一种特殊催化剂，在特定的pH值下才能发挥最佳催化作用。
水的电离与溶液pH 值的计算一、水的电离水是极弱的电解质，发生微弱的（自偶）电离。
H 2O + H 2O →H 3O + + OH - 简写： H 2O → H + + OH -实验测定：25℃ c （H +）=c （OH -）=1710-⨯mol/L 100℃ c （H +）= c （OH -）= 1610-⨯mol/L 二、水的离子积（K w ）实验测定：25℃ K w = c （H +）·c （OH -）=11410-⨯（定值）（省去单位） 100℃ K w = c （H +）·c （OH -）=11210-⨯影响因素：1）温度：温度越高，K w 越大，水的电离度越大。
对于中性水，尽管K w 温度升高，电离度增大，但仍是中性水，[H +]=[OH -]. 2）溶液酸碱性：中性溶液，c （H +）=c （OH -）=1710-⨯mol/L酸性溶液：c （H +）> c （OH -），c （H +）>1⨯10-7mol/L c （OH -）<1⨯10-7mol/L 碱性溶液：c （H +）< c （OH -），c （H +）<1⨯10-7mol/L c （OH -）>1⨯10-7mol/L c （H +）越大，酸性越强；c （OH -）越大，碱性越强。
三、溶液pH 值的计算 1.pH 的计算公式：（1）c （H +）=C 酸α酸（弱酸） c （H +）= nC 酸 c （OH -）=C 碱α碱（弱碱） c （OH -）= nC 碱(2) K w = c （H +）c （OH -），c （H +）=）（OH K c w c （OH -）=）（+H Kwc(3) pH=-lgc （H +） pOH=-lgc （OH -） (4) pH + pOH = 14（25℃）2.酸或碱溶液及稀释后的p H 值的计算(25℃) 1） 酸强碱溶液(单一溶液)p H 值的计算 例1．求0.1mol/L 的H 2SO 4的pH 值。
![[高二理化生]水的电离和PH值计算](https://img.taocdn.com/s1/m/6a3205be6bec0975f465e299.png)
水的电离和溶液的pH考点一水的电离与水的离子积常数1.水的电离水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2O H3O＋＋OH－或H2O H＋＋OH－。
2.水的离子积常数K w＝c(H＋)·c(OH－)。
(1)室温下：K w＝1×10－14。
(2)影响因素：只与温度有关，升高温度，K w增大。
(3)适用范围：K w不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
(4)K w揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，K w不变。
3.影响水电离平衡的因素填写外界条件对水电离平衡的具体影响体系变化条件平衡移动方向K w水的电离程度c(OH－) c(H＋) HClNaOH可水解的盐Na2CO3 NH4Cl温度升温降温其他：如加入Na25 ℃，pH＝3的某溶液中，H2O电离出的H＋浓度为多少？1.25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl②NaOH③H2SO4④(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是()A.④＞③＞②＞①B.②＞③＞①＞④C.④＞①＞②＞③D.③＞②＞①＞④2.25 ℃时，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－18，下列说法正确的是()A.该溶液的pH可能是5B.此溶液不存在C.该溶液的pH一定是9D.该溶液的pH可能为73.(2018·北京东城区质检)如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是()A.两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝K wB.M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)C.图中T1＜T2D.XZ线上任意点均有pH＝74.(2018·韶关模拟)已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4。
某温度下，向c(H＋)＝1×10－6mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1。
高中化学---水的离子积及PH值计算一、水的电离平衡（属于弱电解质的电离）1.平衡常数表达式：水的离子积常数Kw=C(H+).C(OH-)；其中，C(H+)与C(OH-)为溶液中H+和OH-的总浓度，不可片面理解为水电离产生的H+与OH-的浓度。
2.Kw的影响因素：只与温度有关；一般我们认为，常温下25°C时，Kw=10-14；100°C时，Kw=10-12。
3.水的电离平衡移动影响因素（1）温度：温度升高，Kw变大，平衡右移（2）外加酸、碱，可抑制水的电离（相当于“同离子效应”）：如在水中加入盐酸、氢氧化钠、硫酸氢钠等，可使水的电离程度变小，但不影响Kw的大小。
（3）外加可水解的盐，可促进水的电离（相当于“离子反应效应”）：如在水中加入醋酸钠、氯化铵等，可使水的电离程度变大，但不影响Kw的大小。
（4）加入强酸的酸式盐，相当于加入酸，抑制水的电离；加入弱酸的酸式盐，对水的电离越促进还是抑制作用，则要看是水解程度大，还是电离程度大。
4.水的离子积常数的应用（1）求PH=1的盐酸溶液中，水电离产生的H+浓度；（2）求PH=1的氯化铵溶液中，水电离产生的H+浓度;（3）求PH＝13的氢氧化钠溶液中，水电离产生的OH-浓度；（4）求PH=13的醋酸溶液中，水电离产生的OH-浓度（以上溶液均为常温时的溶液）结论：水电离产生的氢离子浓度为10-13的溶液，可能是酸溶液，也可能是强溶液；这一点在离子共存问题中，通常构成隐含条件。
5.PH值的大小与溶液酸碱性（1）溶液的酸、碱性，由C（H+）与C（OH-）的相对大小共同决定的；而溶液的PH=-lg(H+),只与C（H+）有关。
两者没有必然的联系，因此，不能说PH=7的溶液一定是中性的，也不能说PH=6的溶液一定是酸性的。
当溶液温度不是常温时，中性溶液的PH≠7（因Kw≠10-14）。
（2）例题：改变温度，下列溶液的PH值基本不变的是（）A.NaOH溶液B.NaCl溶液C.稀硫酸D.NH4Cl溶液6.PH的相关计算（1）单一溶液PH求算（略）（2）溶液的稀释：对于强酸和强碱溶液来说，体积稀释为原来的10n倍，则PH变化值为n，但要注意“无限稀释7为限”例如：pH=6的HCl溶液稀释100倍，混合PH≈7；对于弱酸和弱碱溶液来说，体积稀释为原来的10n倍，则PH变化值小于n。
水电离及PH值计算引言：水电离及PH值计算是化学中一个非常重要的概念。
水电离是指水分子在溶液中失去一个或多个质子的过程，形成氢离子和氢氧根离子。
PH值是用来表示溶液酸碱性强弱的一种指标，是与氢离子浓度相关的负对数。
本文将介绍水电离的原理和PH值的计算方法。
一、水电离的原理水分子是由氧原子和两个氢原子组成的分子，可以用化学式H2O表示。
当水分子处于溶液中时，水分子会发生电离反应，形成氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。
这个反应可以用下面的方程式表示：H2O⇌H++OH-水分子在溶液中的电离程度由电离常数(Kw)来衡量，Kw为水的离子积，其值为1.0x10^-14、根据这个公式，任何时候水分子的H+和OH-的浓度乘积等于1.0x10^-14二、PH值的定义与计算PH值是表示溶液酸碱性强弱的一种指标，它是负对数的形式。
具体定义如下：PH = -log[H+]其中[H+]代表溶液中氢离子的浓度。
通过这个公式，我们可以根据溶液中氢离子的浓度来计算PH值。
三、PH值计算的例子假设我们有一个溶液，其中氢离子的浓度为1.0 x 10^-3 mol/L。
我们来计算这个溶液的PH值。
根据PH值的计算公式，我们可以得出：PH = -log(1.0 x 10^-3)通过计算。
四、PH值的酸碱性解释根据PH值的大小，我们可以判断溶液的酸碱性强弱。
当PH值小于7时，溶液被称为酸性溶液；当PH值大于7时，溶液被称为碱性溶液；当PH值等于7时，溶液被称为中性溶液。
五、影响PH值的因素PH值可以被许多因素所影响，包括温度、溶液的浓度、溶解度等。
例如，随着温度的升高，水分子电离的程度也会增加，从而导致溶液的PH值下降。
结论：水电离及PH值计算是化学中的重要概念。
水分子在溶液中发生电离反应，生成氢离子和氢氧根离子。
PH值是用来表示溶液酸碱强弱的指标，它是与氢离子浓度相关的负对数。
PH值的计算方法是根据溶液中氢离子的浓度来计算。
PH值小于7时为酸性溶液，大于7时为碱性溶液，等于7时为中性溶液。
学生专用 7月25日高二化学一、水的电离1、H2O + H2O H3O＋ + OH- 简写： H2O H＋+ OH-2、 H2O的电离常数K电离＝＝O)C(H)C(OH)C(H2-•+3、水的离子积25℃K W= c（H＋）· c（OH－）= = ×10－14。
4、影响因素：温度越高，Kw越大，水的电离度越大。
对于中性水，尽管温度升高Kw,增大，但仍是中性水，5、KW不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液，不管是哪种溶液均有：C(H＋)H2O == C(OH―)H2OKW== C(H＋)溶液·C(OH―)溶液6. K w揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，K w不变，H＋和OH－浓度大小是一种“此消彼涨”的动态关系。
二、影响水的电离平衡的因素条件K w平衡移动水的电离程度c(H＋)c(OH－)c(H＋)c(OH－)相对大小溶液的酸碱性升温↑→↗↗↗相等中性通HCl（g）—←↘↗↘c(H＋)较大酸性加NaOH（s)—←↘↘↗c(OH－)较大碱性加NaCl（s)—————相等中性(1) K w不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。
不管哪种溶液均有c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O。
(2) 水溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。
练习1 纯水在10℃和50℃的H+浓度，前者与后者的关系是（）A.前者大B.后者C.相等大D.不能确定练习2 .水的电离过程为H2O H+ + OH-，在不同温度下其离子积为KW25℃=1×10-14， KW35℃ = ×10-14。
则下列叙述正确的是：（）A、c(H+)随着温度的升高而降低B、在35℃时，纯水中 c(H+) ＞c(OH-)C、水的电离常数K25 ℃＞K35 ℃D、水的电离是一个吸热过程练习3 L盐酸溶液中,c(H+)、 c(OH-)分别为多少由水电离出的 c(H+) H2O 、 c(OH-) H2O 分别是多少练习4 L NaOH溶液中, c(H+) 、 c(OH-)分别为多少由水电离出的c(H+) H2O、 c(OH-) H2O 分别是多少练习5、判断正误：1)任何水溶液中都存在水的电离平衡。
水的电离、水的离子积常数K w和溶液pH的计算1.水的电离方程式为：____________________，水电离时要破坏______________，因此水的电离是_______（填“吸热”或“放热”）过程。
2.根据水的电离方程式，该反应的平衡常数的表达式K=______________。
我们把水的电离平衡常数称为水的离子积常数，记为K w。
（1）K w的大小只与________有关，温度越高，水的离子积常数K w越大。
（2）常温下（25℃），水的离子积常数为K w= c(H+)·c(OH—)=10-14。
3.影响水的电离的因素：（1）温度：温度升高，促进（填“促进”或“抑制”）水的电离，K w增大（填“变大”或“变小”）；（2）外加的酸或碱：抑制（填“促进”或“抑制”）水的电离。
4.溶液pH的计算：pH=-lg c(H+)=-lg (K w/c(OH—))规律：溶液的酸性越强，溶液的pH越_______；溶液的碱性越强，溶液的pH越_______。
5.大量实验证明：常温下，任何水溶液中，c(H+)·c(OH—)为定值，其大小等于水的离子积常数K w。
即常温下，在酸溶液、碱溶液、中性溶液中，同时存在H+和OH—，且c(H+)·c(OH—)=10-14。
6.pH的测定方法：（1）pH试纸法：用干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸中央，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。
注意：①pH试纸不能事先润湿，也不能伸入待测液中。
②用pH试纸测出溶液的pH是1～14的整数，只能粗略测定溶液的pH值。
（2）pH计法：常用pH计精确测量溶液的pH，读数时应保留两位小数。
7.酸碱指示剂的颜色变化：（1）无色酚酞试液遇酸不变色，遇碱变红；（2）紫色石蕊试液遇酸变红，遇碱变蓝；例1.（影响水电离平衡的因素分析）1.1.常温下，水的电离达到平衡：H2O H＋＋OH－，下列叙述正确的是（B）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，K w不变C.向水中加入少量固体醋酸钠，平衡逆向移动，c(H＋)降低D.将水加热，K w增大，pH不变B[向水中加入稀氨水，增大了c(OH－)，平衡逆向移动；加入固体NaHSO4，NaHSO4溶于水后电离生成H＋，c(H＋)增大，K w不变；加入醋酸钠，CH3COO－结合水电离出的H＋，使平衡正向移动，c(H＋)降低；将水加热，K w增大，pH减小。
]1.2.常温下，若溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14mol/L，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是（B）A.Al3＋，Na＋，NO－3，Cl－B.K＋，Na＋，Cl－，NO－3C.K＋，Na＋，Cl－，Mg2＋D.K＋，NH＋4，SO2－4，NO－3例2.（水电离出的OH-或H+ 浓度的计算）（1）常温下，某酸溶液的pH=2，则该溶液由水电离出的c(H+)=_________________；（2）常温下，某碱溶液的pH=12，则该溶液由水电离出的c(H+)=_________________；（3）常温下，某水溶液由水电离出的c(H+)=10－10mol/L，则该水溶液的pH=_________________；解：（1）10-12mol/L （2）10-12mol/L （3）4或10例3.（pH的有关计算与换算）3.求下列常温条件下溶液的pH（混合溶液忽略体积的变化）：（1）将pH＝8的NaOH与pH＝10的NaOH溶液等体积混合。
（2）将pH＝5的盐酸与pH＝9的NaOH溶液以体积比11∶9混合。
（3）将pH＝3的HCl与pH＝3的H2SO4等体积混合。
解：（1）9.7（2）6（3）3变式训练：1.在25℃时，水的电离达到平衡：H2O H＋＋OH－，下列叙述正确的是（C）A.将纯水加热到95℃时，K w变大，pH不变，水仍呈中性B.向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)增大，K w变小C.向纯水中加入少量碳酸钠固体，c(H＋)减小，K w不变，影响水的电离平衡D.向纯水中加入醋酸钠或盐酸，均可抑制水的电离，K w不变2.下列关于水的说法正确的是（B ）A.常温下正常雨水的pH为7.0，酸雨的pH小于7.0B.将25℃纯水加热至95℃时，c(H＋)增大C.将纯水加热到95℃时，水的离子积变大，pH不变，水仍呈中性D.向水中加入醋酸或醋酸钠，均可促进水的电离B[正常雨水的pH为5.6，酸雨的pH小于5.6；将纯水加热后，水的离子积变大，K wc OH－＝c(H ＋)变大，pH变小，水仍呈中性；向水中加入醋酸可抑制水的电离，而加入醋酸钠会促进水的电离。
]3.室温下，向蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中错误的是（D）A.c(H+)·c(OH—)不变B.c(H＋)增大C.c(OH-)减小D.水电离出的c(H＋)增大4.25℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl，②NaOH，③H2SO4，④(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小排序的一组是（C）A.④>③>②>①B.②>③>①>④C.④>①>②>③D.③>②>①>④C[②、③为碱、酸抑制水电离；④中NH＋4水解促进水电离，①NaCl不影响水电离。
]5.有学者曾建议用AG表示溶液的酸度（acidity arede），AG的定义为AG＝lg(c(H＋)/ c(OH－))，下列表述正确的是（D ）A.在25℃时，若溶液呈中性，则pH＝7，AG＝1B.在25℃时，若溶液呈酸性，则pH＜7，AG＜0C.在25℃时，岩溶液呈碱性，则pH＞7，AG＞0D.在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG＝2(7－pH)6.常温下，0.01mol·L－1的NaOH溶液中的c(H＋)是0.0005mol·L－1的Ba(OH)2溶液中的c(H＋)的（C）A.10倍B.20倍C.1/10D.1/207.在25℃时，硫酸溶液中的c(H＋)=10-3mol·L－1，则该溶液中由H2SO4电离出的c(H＋)与由水电离出的c(H＋)之比为（C ）A.1010:1B.5×109:1C.108:1D.1:18.（双选）25℃时，某稀溶液中由水电离产生的c(H+)=10-13mol/L，有关该溶液的叙述正确的是（CD）A.该溶液一定呈酸性B.该溶液一定呈碱性C.该溶液的pH值可能为1D.该溶液的pH值可能为139.常温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH-)的乘积为1×10—18，下列说法正确的是（B ）A.该溶液的pH一定是9B.该溶液的pH可能是5C.该溶液的pH可能是7D.此溶液不存在10.在313 K时，水的离子积K w=2.9×10-14，则313 K时，c(H＋)=10-7mol·L-1的溶液（C）A.显中性B.显酸性C.显碱性D.无法判断11.室温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)等于10－10mol·L－1，该溶液的溶质不可能是（B）A.NaHSO4B.NaClC.HClD.Ba(OH)212.下列叙述正确的是（D ）A.常温下，pH=3和pH=4的盐酸各10mL混合，所得溶液的pH=3.5B.溶液中c(H＋)越大，pH值也越大，溶液的酸性就越强C.将pH=5的盐酸溶液稀释至1000倍后所得到的溶液的pH=8D.当温度不变时，在纯水中加入强碱溶液不会影响水的离子积常数13.在25℃，若1体积的某强酸溶液与10体积的某强碱溶液混合后，溶液恰好呈中性，则混合之前，该强酸溶液的pH与该强碱溶液的pH之和等于（B ）A.12B.13C.14D.1514.常温下，某强酸溶液pH＝a，强碱溶液pH＝b，已知a＋b＝12，酸碱溶液混合后pH＝7，则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为（B ）A.V(酸)＝102V(碱)B.V(碱)＝102V(酸)C.V(酸)＝2V(碱)D.V(碱)＝2V(酸)15.常温下，在一定体积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，假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是（D ）A.1∶9B.1∶1C.1∶2D.1∶416.（1）在25℃时，10 L水中含OH－的物质的量为_____________，含H＋的个数为_________。
（2）在25℃时，1克水中含H＋的个数约为__________ N A。
（3）在25℃时，1mol水中含OH－的物质的量为______________。
答案：（1）10－6，10－6N A，（2）10－10N A，（3）1.8×10－9 mol17.常温下存在下列溶液，回答下列问题：（1）0. 05mol/L的硫酸溶液，pH=_______，c(H＋)＝______mol·L－1，c(OH－)＝______mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝_______mol·L－1，由水电离出的c(OH－)＝_______mol·L－1。
（2）0. 005mol/L的氢氧化钡溶液，pH=______，c(H＋)＝______mol·L－1，c(OH－)＝_____mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝_______mol·L－1，由水电离出的c(OH－)＝_______mol·L－1。
（3）0. 1mol/L的盐酸，c(OH－)＝_______mol·L－1，将该溶液稀释100倍后，溶液中c(OH－)＝_______mol·L－1，pH=___________。
（4）0. 01mol/L的烧碱溶液，c(H＋)＝_______mol·L－1，将该溶液稀释100倍后，溶液中c(H＋)＝_______mol·L－1，pH=___________。
18.某温度(T ℃)下的溶液中，c(H＋)＝10－x mol·L－1，c(OH－)＝10－y mol·L－1，x与y的关系如图所示，请回答下列问题：（1）此温度下，水的离子积K w为________，则该温度T________25 ℃。
（填“>”、“<”或“＝”）（2实验②中由水电离产生的c(OH－)＝________mol·L－1。
答案：（1）1×10－12，> （2）4，10－7。
