水电离及PH值计算
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高考总复习《水的电离平衡、PH计算》的核心知识【考纲要求】(1)理解水的电离平衡及其影响;(2)了解水的电离及离子积常数;(3)了解溶液pH的定义。
初步掌握测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。
【考点梳理】考点一、水的电离和水的离子积【高清课堂:363382 水的电离和水的离子积】1.水的电离方程式:在纯水或水溶液中:H2O H++OH—;△H>0或:2H2O H3O++OH—;△H>02.水的离子积:25℃c(H+)=c(OH-) =1×10-7mol/L c(H+)∙c(OH-)=1×10-14=Kw100℃c(H+)=c(OH-) =1×10-6mol/L c(H+)∙c(OH-)=1×10-12=Kw要点诠释:(1)Kw只与温度有关,温度越高Kw越大。
因水的电离是吸热过程,升高温度Kw将增大。
(2)Kw不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
3.影响水的电离平衡的因素:H2O H++OH—(1)、定性分析,完成下表:(注:“—”表示不变)条件移动方向电离程度c(H+) c(OH-) Kw温度不变加入HCl 逆减小增大减小—NaOH 逆减小减小增大—H2O —————CH3COONa 正增大减小增大—NH4Cl 正增大增大减小—NaCl —————Na 正增大减小增大—升温加热正增大增大增大增大要点诠释:①温度:水的电离过程是吸热过程,所以升高温度能促进电离,据此,降温时K W减小,升温时K W增大。
但不论温度升高或降低,纯液态水中c (H+)和c (OH―)都相等。
实验测得25℃时K W约为10―14,100℃时K W约为10―12。
②外加酸、碱:向纯水中加入酸或碱,可以增大水中的H+或OH―浓度,均可使水的电离平衡向逆反应方向移动(抑制水的电离)。
③加入能水解的盐:水的电离程度增大,若盐水解呈酸性,c (H+)>c (OH―);若盐水解呈碱性,c (H+)<c (OH―),但溶液中K W不变。
高三化学一轮复习精品教辅第29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。
教与学方案一、水的电离和溶液的酸碱性1.水电离平衡:H2O H++OH-水的离子积:Kw=c[H+]·c[OH-] 25℃时,[H+]=[OH-]=10-7mol/L ;Kw=[H+]·[OH-]=1×10-14注意:K W只与温度有关,温度一定,则K W值一定K W不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)2.水电离特点:(1)可逆 (2)吸热 (3)极弱3.影响水电离平衡的外界因素:①酸、碱:抑制水的电离②温度:促进水的电离(水的电离是吸热的)③易水解的盐:促进水的电离4.溶液的酸碱性和pH: pH=-lgc[H+]pH的测定方法:①酸碱指示剂:甲基橙、石蕊、酚酞。
变色范围:甲基橙 3.1~4.4(橙色) 石蕊5.0~8.0(紫色) 酚酞8.0~10.0(浅红色)②pH试纸操作:将PH试纸放在干燥、洁净的表面皿上,再用玻璃棒蘸取未知液体少许点在PH试纸中部,待变色后与标准比色卡对比读出PH值。
注意:①事先不能用水湿润PH试纸;②广泛pH试纸只能读取整数值或范围二、混合液的pH值计算方法公式1.强酸与强酸的混合:(先求[H+]混:将两种酸中的H+离子物质的量相加除以总体积,再求其它)[H+]混 =([H+]1V1+[H+]2V2)/(V1+V2)2.强碱与强碱的混合:(先求[OH-]混:将两种酸中的OH-离子物质的量相加除以总体积,再求其它) [OH-]混=([OH-]1V1+[OH-]2V2)/(V1+V2) (注意 :不能直接计算[H+]混)3.强酸与强碱的混合:(先据H+ + OH-=H2O计算余下的H+或OH-,①H+有余,则用余下的H+数除以溶液总体积求[H+]混;OH-有余,则用余下的OH-数除以溶液总体积求[OH-]混,再求其它)三、稀释过程溶液pH值的变化规律:1.强酸溶液:稀释10n倍时,pH稀=pH原+ n (但始终不能大于或等于7)2.弱酸溶液:稀释10n倍时,pH稀<pH原+n (但始终不能大于或等于7)3.强碱溶液:稀释10n倍时,pH稀=pH原-n (但始终不能小于或等于7)4.弱碱溶液:稀释10n倍时,pH稀>pH原-n (但始终不能小于或等于7)5.不论任何溶液,稀释时pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液无限稀释后pH均接近76.稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快。
水的电离和溶液的酸碱性◎重难点1.pH的计算2.酸碱稀释的pH的计算3.酸碱混合的pH计算4.酸碱中和滴定实验◎本节知识网络知识点1水的电离平衡水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离,生成H3O+和OH-:H2O+H23O++OH-通常简写为:H2++OH-,水总是电离出等量的H+和OH-,从实验可知,在25℃时,1 L 纯水中只有1×10-7 mol H2O电离,即纯水中 [H+ ]=[OH-]=1×10-7mol. L-1在酸碱溶液中,+-知识点2水的电离平衡影响因素1、温度对水电离的影响水的电离是个吸热过程,故温度升高,水的离子积增大。
25℃时,K W= 1×10-14 ;100℃时,K W= 1×10-12。
(水的离子积只随温度的改变而改变)2、外加试剂对水电离的影响水的离子积是水电离平衡时的性质,它不仅适用于纯水,也适用于任何酸、碱、盐稀溶液。
即任何物质的水溶液中,25℃时,K W= c(H+)·c(OH-) =1×10-143、直接增大[H+]在H2 O ++OH-平衡中,加入(酸或强酸的酸式盐或中强酸的酸式盐),增大[H+],则平衡向左移动,α水减小,水的电离被抑制,由于水的电离平衡仍然存在,K w不变,则[OH-]必然会减小。
4、直接增大[OH-]在H2 O H+ +OH-平衡中,加入碱,增大[OH-] ,则平衡向左移动,α水减小,水的电离被抑制,由于水的电离平衡仍然存在,K w1×10-14,则[H+]必然会减小。
总结:(1)在纯水中分别加入等量的H+和OH-时,能同等程度地抑制水的电离,并使水电离出的[H+ ]和[OH-]均小于10-7mol .L-1。
(2)如果一个溶液中水的电离度小于纯水,即水的电离被抑制,表明既可以是加入酸或某些酸式盐,也可以是加入碱,则该溶液既可以显酸性也可以显碱性。
〖例1〗常温的某无色溶液中,由水的电离产生的C(H+)=1×10-12mol/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-〖变式训练1〗下列说法正确的是( )A 酸溶于水后能促进水的电离,碱溶于水后能抑制水的电离。
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。