水的电离及pH的计算
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水的电离及pH值的计算
基础知识●重点复习
一、水的电离
1、电离平衡和电离程度
水是极弱的电解质，能微弱电离
H2O+H2OH3O++OH-，通常简写为H2OH++OH-；ΔH>0
25℃时，纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L
2、影响水的电离平衡的因素 H2O H++OH-
平衡移
动方向 电离
程度 c(H+)与c(OH-)的相对大小 溶液的
酸碱性 离子积
KW
升温
降温
加酸
加碱
强碱弱酸盐
强酸弱碱盐
3、水的离子积
KW=c(H+)·c(OH-)，25℃时，KW=1×10-14(无单位)。
①KW只受温度影响，水的电离吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，KW增大。
②水的离子积不仅适用于纯水，也适用于其他稀溶液。不论是纯水还是稀酸、碱、盐溶液，只要温度不变，KW就不变。
二、溶液的pH
1、表示方法
pH=-lgc(H+) c(H+)=10-pH pOH=-lgc(OH-) c(OH-)=10-pOH
常温下，pH+pOH=-lgc(H+)-lgc(OH-)=-lgc(H+)·c(OH-)=14。
2、溶液的酸碱性与pH的关系(常温时)
①中性溶液：c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1，pH=7。 ②酸性溶液：c(H+)>1×10-7mol·L-1>c(OH-)，pH<7，酸性越强，pH越小。
③碱性溶液：c(H+)<1×10-7mol·L-1>c(OH-)，pH>7，碱性越强，pH越大。
思考：1、甲溶液的pH是乙溶液的2倍，则两者的c(H+)是什么关系？
2、pH<7的溶液是否一定成酸性？
3、pH的适用范围
c(H+)的大小范围为：1.0×10-14mol·L-1 当c(H+)≥1mol·L-1或c(OH-)≥1mol·L-1时，用物质的量浓度直接表示更方便。 4、溶液pH的测定方法 (1) 酸碱指示剂法：只能测出pH的范围，一般不能准确测定pH。 指示剂 甲基橙 石蕊 酚酞 变色范围pH 3.1～4.4 5.0～8.0 8.2～10.0 溶液颜色 红→橙→黄 红→紫→蓝 无色→浅红→红 (2) pH试纸法：粗略测定溶液的pH。 pH试纸的使用方法：取一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部，随即(30s内)与标准比色卡比色对照，确定溶液的pH。 测定溶液pH时，pH试剂不能用蒸馏水润湿；不能将pH试纸伸入待测试液中，以免污染试剂。 标准比色卡的颜色按pH从小到大依次是：红 (酸性)，蓝 (碱性)。 (3) pH计法：精确测定溶液pH。 方法指导●直通高考 一、水电离的离子浓度计算 例1：在25°C时，浓度为1×10-5mol/L的NaOH溶液中，由水电离产生的C(OH-)是多少？ 酸：C(OH-) 溶液= C(OH-)水 碱：C(H+)溶液= C(H+)水 盐：酸性 C(H+)溶液= C(H+)水 碱性 C(OH—) 溶液= C(OH—)水 例2：在25℃时，某溶液中，由水电离出的c(H+)=1×10-12mol/L，则该溶液的pH可能是（ ）。 A．12 B．7 C．6 D．2 例3：常温某无色溶液中，由水的电离产生的C（H+）=1×10-12 mol/l，则下列肯定能共存的离子组是（ ）。 A、Cu2+ NO3- SO42- Fe3+ B、Cl- S2- Na+ K+ C、SO32- NH4+ K+ Mg2+ D、Cl- Na+ NO3- SO42- 变化 条件 例4：在25°C时，pH=5的HCl和NH4Cl溶液中，水电离出的．．．．c(H+)比值是： 二、有关pH的计算 基本原则： 一看常温，二看强弱（无强无弱，无法判断），三看浓度（或pH），酸性先算c(H+)，碱性先算c(OH—) 1、单一溶液的pH计算 ①由强酸强碱浓度求pH ②已知pH求强酸强碱浓度 例5：同浓度同体积的HCl、H2SO4、HAc中c(H+)、中和NaOH量及与Zn反应快慢和H2产量比较？同pH同体积的HCl、H2SO4、HAc中c(H+)、中和NaOH量及与Zn反应快慢和H2产量比较？ 2、加水稀释计算 ①强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n。 ②弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH ③强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b-n。 ④弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH>b-n。 ⑤酸、碱溶液无限稀释时，pH只能约等于或接近于7，酸的pH不能大于7，碱的pH不能小于7。 ⑥对于浓度（或pH）相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，强酸的pH变化程度大。 例6：PH=2的两种一元酸HX，HY各1ml,分别加水稀释至100ml，其PH值分别变为a,b,且a>b,则下列说法不正确的是 A．酸的相对强弱是：HX>HY B．相同温度，相同浓度的NaX，NaY溶液，其PH值前者大。 C．与足量锌粉反应产生氢气的体积在相同条件下HY比HX多。 D．若a=4，则为HX强酸，HY为弱酸。 3、酸碱混合计算 ①两种强酸混合 c(H+)混= ②两种强碱混合c(OH-)混= ③酸碱混合，一者过量时c(OH-)混或c(H+)混= 若酸过量，则求出c(H+)，再得出pH； 若碱适量，则先求c(OH-)，再由KW得出c(H+)，进而求得pH，或由c(OH-)得出pOH再得pH。 例7：把pH=13的NaOH溶液与pH=2的硫酸溶液混合后，所得溶液的pH=11，则NaOH溶液和硫酸溶液的体积之比为？ 例8：25℃时，将某强酸和某强碱溶液按1∶10的体积比混合后溶液恰好中性，则混合前此强酸与强碱溶液的pH之和是（ ） A．12 B．13 C．14 D．15 课后巩固●能力提升 1．下列液体pH＞7的是（ ） A．人体血液 B．蔗糖溶液 C．橙汁 D．胃液 2．常温下，在0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中，水的离子积是（ ） A．1×10－14 B．1×10－13 C．1.32×10－14 D．1.32×10－15 3．90℃时水的离子积KW＝3.8×10－13，该温度时纯水的pH（ ） A．等于7 B．介于6～7之间 C．大于7 D．无法确定 4．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)的操作是（ ） A．向水中投入一小块金属钠 B．将水加热煮沸 C．向水中通入二氧化碳气体 D．向水中加食盐晶体 5．下列酸溶液的pH相同时，其物质的量浓度最小的是（ ） A．H2SO3 B．H2SO4 C．CH3COOH D．HNO3 6．常温下c(OH－)最小的是（ ） A．pH=0的溶液 B．0.05 mol·L－1 H2SO4 C．0.5 mol·L－1 HCl D．0.05 mol·L－1的Ba(OH)2 7．用蒸馏水稀释1 mol·L－1醋酸时，始终保持增大趋势的是（ ） A．溶液中的c(CH3COO－) B．溶液中的c(H＋) C．溶液中的c(CH3COOH) D．溶液中的c(OH－) 8．25℃时，pH=2的HCl溶液中，由水电离出的H＋浓度是（ ） A．1×10－7mol·L－1 B．1×10－12mol·L－1 C．1×10－2mol·L－1 D．1×10－14mol·L－1 9．pH和体积都相同的醋酸和硫酸，分别与足量的Na2CO3溶液反应，在相同条件下放出二氧化碳气体的体积是 （ ） A．一样多 B．醋酸比硫酸多 C．硫酸比醋酸多 D．无法比较 10．95℃时，水中的H+的物质的量浓度为10－6 mol·L－1，若把0.01 mol的NaOH固体溶解于95℃水中配成1 L溶液，则溶液的pH为（ ） A．4 B．10 C．2 D．12 212211VVV)c(HV)c(H212211VVV)c(OHV)c(OH碱酸碱碱酸酸VV|V)c(OHV)c(H|
