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第十一讲水的电离和溶液的pH值【考纲要求】1. 从水的电离平衡去理解水的离子积和溶液pH值的含义，掌握溶液pH值跟氢离子浓度和溶液酸碱性的关系。
2.了解指示剂的变色范围，学会用pH试纸测定溶液的pH值。
3.掌握酸碱的pH值计算以及氢离子浓度和pH值的互算。
4.通过水的离子积和溶液酸碱性等内容的教学，对学生进行矛盾的对立统一、事物间的相互关系和相互制约等辨证唯物主义观点的教育。
一、水的离子积1．定义H2O H++OH--Q，KW=c(H+)·c(OH-)2．性质（1）在稀溶液中，KW只受温度影响，而与溶液的酸碱性和浓度大小无关。
（2）在其它条件一定的情况下，温度升高，KW增大，反之则减小。
二、溶液的pH1．定义pH= -lg c(H+)，广泛pH的范围为0～14。
注意：当溶液中c(H+)或c(OH-)大于1mol时，不用pH表示溶液的酸碱性。
2．pH与溶液酸碱性的关系（25℃时）表5-1 pH与溶液的酸碱性pH 溶液的酸碱性pH<7 溶液呈酸性，pH越小，溶液的酸性越强pH=7 溶液呈中性pH>7 溶液呈碱性，pH越大，溶液的碱性越强3．改变溶液pH的常用方法表5-2 改变溶液pH的方法pH变化采取的措施pH增大加碱对于酸性溶液可加水稀释pH减小加酸对于碱性溶液可加水稀释注意：酸性溶液无限加水稀释，pH只能接近于7，且仍小于7；碱性溶液无限加水稀释时，pH只能接近于7，且仍大于7。
4．有关pH的计算（1）酸溶液中，c(H+)酸c(H+)水≈KW；碱溶液中，c(OH-)碱c(OH-)水≈KW。
（2）强碱、强碱溶液稀释的计算①强酸溶液，pH（稀释）=pH（原来）+lg n(n为稀释的倍数)②强碱溶液，pH（稀释）=pH（原来）-lg n(n为稀释的倍数)（3）强酸、强碱溶液两两等体积混合后溶液的pH计算表5-3 强酸、强碱溶液两两等体积混合时pH的计算混合物质两种溶液pH关系混合后溶液pH A、B均为酸pHA<pHB pHA+0.3A、B均为碱pHA<pHB pHB-0.3A是酸、B是碱pHA+pHB=14 7pHA+pHB<14(酸剩余) pHA+0.3 pHA+pHB>14(酸剩余) pHB-0.3注意：酸碱溶液的pH之差必须≥2，否则误差较大。
高三化学水的电离和溶液的pH 值知识精讲一. 本周教学内容：水的电离和溶液的pH 值（一）水的离子积 1. 水是极弱的电解质H O H O22+H O OH 3+-+常温时：[][]/H OH mol L +--==107 K H OH w =⋅=⨯+--[][]11014（1）K w 为水的离子积常数K w 只与温度有关，温度越高，水电离程度增大。
[][]/H OH mol L +--=>107 K H OH w =⋅>+--[][]1014100110110612 C H OH mol L k W 时：，[][]/+---==⨯=⨯（2）在稀溶液中无论是酸性、中性或碱性溶液中都存在着[][]H OH K w +-⋅=，常温时K w =⨯-11014。
（3）在不同溶液中，[][]H OH +-与不一定相等，但任何溶液中由水电离出的[][]H OH +-与总是相等的。
2. 溶质对水的电离的影响： 常温时，H O2H OH +-+（纯水中加入下列物质对其平衡的影响）物质平衡移动电离程度n H ()+[]H +k W加酸逆移减小增多增多不变11014⨯-加碱逆移减小减少减少11014⨯-加NaCl 固体不动不变不变不变11014⨯-加NaAc 固体正移增大增多增多11014⨯-加NH Cl 4固体正移增大增多增多11014⨯-（二）溶液的酸碱性： 1. 常温时中性溶液：[][]/H OH mol L pH +--===1077酸性溶液：[]/[]H mol L OH pH +-->><1077碱性溶液：[]/[]H mol L OH pH +--<<>1077pH H =-+lg[]100℃时[===+--H OH mol L pH ][]/1066中性溶液 []/[]H mol L OH pH +-->><1066酸性溶液 []/[]H mol L OH pH +--<<>1066碱性溶液2. pH 的适用范围：用来表示[]/[]/H mol L OH mol L +-≤≤11，溶液的酸碱性，浓度大于1mol/L 时，直接用浓度表示酸碱性。
水的电离和溶液的PH（原创）备考目标：1．通过对水的电离、离子积、pH定义等重要知识和方法迁移应用的练习，提高认知能力；2．灵活解答水的电离平衡的相关问题；3．掌握混合溶液pH计算的方法，并能运用数学工具解决一些有关pH计算的综合问题要点精讲一、电离平衡1．电解质与非电解质（1）概念电解质：在熔融状态或溶液状态下能导电的化合物常见物质类别：酸、碱、盐、氧化物等。
非电解质：在熔融状态和溶液状态下都不能导电的化合物常见物质类别：大多数有机物、酸性氧化物（如C02、SO2等）、氨气等。
[探究]1．如何用实验区分电解质与非电解质？2．金属Cu常用作导线，NH3的水溶液能导电，能否说明Cu 、NH3是电解质？3．总结金属导电与电解质导电的区别。
（2）电解质溶液的导电其实质是电解质溶液的电解过程，其导电能力的大小取决于离子浓度的大小。
2．强电解质与弱电解质3．弱电解质的电离平衡（1）定义：一定条件下（温度、浓度），弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子速率相等的状态叫弱电解质的电离平衡。
弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液里离子的浓度、分子的浓度都不再改变。
（2）电离平衡的建立（3）特征“等”：v电离= v结合“动”：动态平衡，v电离= v结合≠0“定”：平衡时分子、离子的浓度不再变化“变”：电离平衡是相对的平衡，外界条件改变，平衡可能要移动，移动的方向运用勒夏特列原理判断。
（4）影响电离平衡的因素①决定性因素——弱电解质的本性。
②外因：溶液浓度—同一弱电解质，物质的量浓度越大，离子浓度越大，电离度越小温度—由于弱电解质电离过程均要吸热，因此温度升高，电离度增大。
4、电离平衡常数（1）概念：在一定条件下，弱电解质的电离达到平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的系数次方之积跟溶液中未电离的分子的浓度系数次方之积的比是一个常数，这个常数叫电离平衡常数，简称电离常数，用K表示。
（酸的电离平衡常数也可用K a表示，碱的电离平衡常数也可用K b表示）（2）电离平衡常数的意义：K值越大，说明电离程度越大，酸碱也就越强；K值越小，说明电离程度越小，离子结合成分子就越容易，酸碱就越弱。
目夺市安危阳光实验学校考点32水的电离和溶液的PH1．复习重点1．通过对水的电离、离子积、pH定义等重要知识和方法迁移应用的练习，提高认知能力；2．灵活解答水的电离平衡的相关问题；3．掌握混合溶液pH计算的方法，并能运用数学工具解决一些有关pH计算的综合问题4．培养学习过程中探究、总结的习惯。
2．难点聚焦（一）溶液的酸碱性及pH的值溶液呈的酸碱性何性，取决于溶液中[H+]、[OH—]的相对大小：pH值的大小取决于溶液中的[H+]大小pH=－lg[H+]，pOH=－lgKw=pKw（1）酸性越强，pH值越小，碱性越强，pH值越大，pH值减小一个单位，[H+]就增大到原来的10倍，pH值减小n个单位，[H+]的增大到原来的10n倍.（2）任意水溶液中[H+]≠0，但pH可为0，此时[H+]=1mol/L，一般[H+]＞1mol/L时，pH＜0，故直接用[H+]表示.（3）判断溶液呈中性的依据为：[H0]= [OH—]或pH=pOH=21pKw 只有当室温时，Kw=1×10—14[H+]=[OH—]=10—7mol/L溶液呈中性pH=pOH=21pKw=7分析原因：H2O H++OH－Q由于水的电离是吸热的，湿度越高，电离程度越大，kw越大.中性：pH=pOH=21pKwT↗→Kw↗→pH+pOH↘T↘→Kw↘→pH=pOH↗如：100℃，KW=1×10—12.. pKw=12.1pH+pOH=pKw两个关系或考虑，并注意湿度不同时Kw的影响。
）（4）溶液pH的测定方法：①酸碱指示剂②pH试纸③pH计其中①只传判定pH范围②pH试纸也只能确定在某个值左右（对照比色卡），无法精确到小数点后1倍。
另外使用时不能预先润湿试纸。
否则相当于又稀释了待测液，测定结果误差大。
③pH 计测定较精确.（二）酸碱溶液的稀释前后pH 值的变化。
由于强酸或强碱在水中完全电离，加水稀释后不会有溶质进一步电离，故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的[H +]或碱溶液中的[OH —]减小.弱酸或弱碱由于在水中不完全电离，加水稀释同时，能促使其分子进一步电离，故导致相应[H +]或[OH —]减小的幅度降低。
2010届高三化学一轮考点精讲精析考点20 水的电离与溶液的pH1．初步掌握测定溶液pH的方法。
2．学会使用滴定管，能进行酸碱滴定，并能绘制滴定过程中的pH变化曲线，了解酸碱中和过程中溶液pH的变化规律。
3．知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要应用。
1．水的电离和水的离子积⑴水的电离和电离平衡：水是一种电解质，它能微弱地电离，生成和离子，电离方程式为，简写为：；ΔH<0。
在一定温度下，纯水电离生成的c（H+）=c（OH-），实验测得在25°C时，c（H+）=c（OH-）= 。
此时水的电离度为。
⑵影响水的电离平衡的因素：①温度：当温度升高时，水的电离平衡向方向移动，这时水中的c（H+）、c（OH-）如何变化？②浓度：往水中加入酸或碱，水的电离平衡的移动方向是，若往水中加入强碱弱酸盐或强酸弱碱盐，水的电离平衡的移动方向是，⑶水的离子积：在一定温度下，水中或中c（H+）与c（OH-）的乘积是一个常数，用Kw表示，称为水的离子积常数，温度不同，Kw不同，在25°C时，Kw= = ；当温度升高时，Kw将，比如在100°C时，Kw= ，此时水的电离度为。
在常温下，c（H+）=0.01mol/L的强酸溶液与c（OH-）=0.01mol/L的强碱溶液中,Kw= ，水的电离度= 。
2．溶液的酸碱性和pH值⑴溶液的酸碱性：25°C时：中性溶液c（H+）=c（OH-）= pH= ；酸性溶液；碱性溶液；溶液的酸碱性与溶液PH值是否等于7 (填有关或无关），与溶液中c（H+）和c（OH-）的有关。
⑵溶液的pH值：①概念：。
②表达式：，pH值适合于表示溶液的酸碱性。
3．酸、碱批示剂及溶液pH值的实验测定方法⑵测定溶液pH值方法：精确方法：pH计法常用方法：pH试纸法。
不能先用水湿润pH试纸的原因是。
1．水的电离和影响因素⑴水是一个极弱的电解质，存在电离平衡：H 2O H++OH-（2）影响水电离平衡的因素①酸、碱在纯水中加入酸或碱，均使水的电离平衡左移，此时若温度不变，ＫW不变，c（Ｈ＋）发生改变，pＨ也随之改变；若向水中加入酸，则c（H+）增大，c（OH－）变小，pH变小。
②温度若升温，由于水电离吸热，升温将促进水的电离，故平衡右移，c（H+）、c（OH－）同时增大，pH变小，但由于c（H+）与c（OH－）始终保持相等，故仍显中性。
③易水解的盐在纯水中加入能水解的盐，不管水解后溶液显什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大，但只要温度不变，ＫW不变。
④其他因素如向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H+直接作用，因而促进了水的电离平衡向电离的方向移动。
2．溶液酸碱性的基本规律（1）溶液酸碱性判定规律①pH相同的酸，酸越弱，酸物质的量浓度越大；pH相同的碱，碱越弱，碱物质的量浓度越大。
②酸与碱的pH之和为14，且等体积混合时，强酸与强碱混合，pH=7；强酸与弱碱混合，pH＞7;强碱与弱酸混合，pH＜7。
（2）稀释后溶液pH的变化规律①对于强酸溶液，每稀释10n倍，pH增大n个单位（增大后不超过7）。
②对于强碱溶液，每稀释10n 倍，pH 减小n 个单位（减小后不小于7）。
③对于pH 相同的强酸与弱酸（或强碱与弱碱）稀释相同倍数时，pH 变化不同，其结果是强酸或强碱的变化的程度大。
④对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，pH 变化不同，其结果是强酸稀释后pH 增大得比弱酸快（强碱、弱碱类似）。
3．溶液pH 的计算（1）单一溶液的pH 计算①强酸溶液，如H n A ，设浓度为c mol·L －1， c （H +）＝nc mol·L －1，pH ＝－lg c （H +）＝－lg nc 。
②强碱溶液，如 B （OH ）n ，设浓度为c mol·L －1， c （H +）＝nc1410- mol·L －1，pH ＝－lg c （H +）＝14＋lg nc 。
（2）酸、碱混合pH 计算 ①两强酸混合c 混（H +）＝212211)H()H(V V V c V c ++++②两强碱混合c 混（OH －）＝212211)OH ()OH (V V V c V c ++--③强酸与强碱混合碱酸碱碱酸酸混混V V V c V c c c +-=⎪⎭⎪⎬⎫-++-|)OH ()H (|)H ()OH (（3）混合溶液pH 的计算①两种pH 不同的强酸溶液混合时，要先求出混合后溶液中c （H +），再求其pH ，当等体积混合时，可用速算法，即ΔpH=1时，pH 合=pH 小+0.26 ΔpH≥2时，pH 合=pH 小+0.3②两种强碱的稀溶液混合时，必须先求出混合后溶液中c （OH －），再利用K W 换算成c （H +）求其pH 。
当等体积混合时也可用速算法： ΔpH=1时，pH 合=pH 大－0.26 ΔpH≥2时，pH 合=pH 大－0.3(4）稀强酸与稀强碱溶液混合后pH 的计算，要先根据H ++OH －==== H 2O 计算出哪种物质过量，然后计算出过量的c （H +）或c （OH －），再求其pH 。
(5）pH 之和等于14的两种溶液以等体积相混合时，其混合溶液的pH 的判断： ①若两者都是强电解质，则混合后pH=7。
②若酸为强酸，碱为弱碱，则混合后pH>7。
③若酸为弱酸，碱为强碱，则混合后pH<7。
(6）等物质的量浓度的一元酸、碱等体积混合后溶液的pH 的判断：①强酸和强碱混合，pH=7；②强酸和弱碱混合，pH<7；③弱酸和强碱混合，pH>7；④弱酸和弱碱混合，pH 由强者决定；⑤未注明酸、碱强弱时，pH 无法判断。
(7）等体积强酸（pH 1）和强碱（pH 2）混合： ①若溶液呈中性，二者pH 之和为14。
②若溶液呈碱性，二者pH 之和大于14。
③若溶液呈酸性，二者pH 之和小于14。
【例1】体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH 等于A ．9.0B ．9.5C ．10.5D ．11.0解析： 方法一：盐酸与某一元强碱恰好完全反应时：n （OH －）=n （H +）。
所以有c （OH －）×10V =c （H +）·V ，c （OH －）=10)H (+c ，c （OH －）=10L mol 1015.2--⋅=10－3.5 mol·L －1pH=－lg c （H +）=－lg)(OHW -c K =－lg 5.3141010--=－lg10－10.5=10.5。
所以选择C 选项。
方法二：若1体积pH ＝2.5的盐酸和1体积某浓度的该一元强碱恰好完全反应，则酸中H +浓度等于碱中OH 上标－浓度，两者的pH 之和等于14，也就是碱的pH ＝11.5。
将该溶液稀释10倍，就得到题中所用的强碱溶液，其pH 减小1，等于10.5。
答案: C 。
【例2】 25 ℃时，若体积为V a 、pH=a 的某一元强酸与体积为V b 、pH=b 的某一元强碱混合，恰好中和，且已知V a <V b 和a =0.5 b 。
请填写下列空白。
(1）a 值可否等于3（填“可”或“否”）_______，其理由是__________________。
(2）a 值可否等于5（填“可”或“否”）_______，其理由是__________________。
(3）a 的取值范围是__________________。
解析:本题是对强酸、强碱中和规律的研究，综合性较强。
强酸与强碱完全中和，pH 之和必为14，即a +b =14，由此可知a =3或a =5均不合题意。
难点在a 的取值范围的确定上。
)H ()(+-=a b ba c OHc V V =ab a bc c ---++-=101010)H ()H (101414=10a +b －14<1所以a +b －14<0，而a =0.5b ,即3a <14,a <314。
又pH=b =2a >7,a >27，所以27<a <314。
答案:(1）否 若a =3，则b =6，溶液显酸性，与题意不符，故a ≠3(2）否 若a =5，c a （H +）＝10－5 mol·L －1，则b =10，c b （OH －）=10－4 mol·L －1，ba V V =)H ()OH(+-a b c c >1，不符合题意，故a ≠5(3）27<a <314【例3】在pH 都等于9的NaOH 溶液和CH 3COONa 溶液中，设由水电离产生的OH -离子浓度分别为Amol/L 和Bmol/Lmol 则A 和B 的关系是A. B.C. D.解析：NaOH 溶液中，NaOH 只提供OH -，不提供H +，所以溶液中的H +就是水提pH=9的CH 3COONa 溶液中，CH 3COONa 不提供H +和OH —，两者全部来自于水的电离。
所以答案为B 。
应指出的是，因水电CH 3COOH本题也可以根据“酸碱抑制，盐促进”来估算，立即得答案为B 。
答案：B【例4】 A 和B ，分别加水1000倍稀释，其pH与所加水的体积变化如下图所示，则下列结论中正确的是A. A 酸比B 酸的电离程度小B. B 酸比A 酸容易电离C. B 是弱酸，A 是强酸D. pH=1时，B 酸的物质的量浓度比A 酸大解析：如果一元酸是强酸，pH=1加水稀释103倍后，此时，14101)(--+⋅⨯=L mol H c ，A 酸为强酸而B酸是弱酸。
pH=1时，B 酸的物质的量浓度比A 酸大。
所以C 和D 是正确的。
答案：CD。
