水的电离和溶液的酸碱性.doc.pdf

第二节第二节水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性（溶液的（溶液的 pHpHpHpH 值及其计算）值及其计算）一、水的电离一、水的电离思考水是不是电解质？他能电离吗？写出水的电离方程式。1.水的电离：水是电解质，发生电离，电离过程是水的电离平衡常数的表达式为思考：实验测得，在室温下 1L H2O 中只有 1107molH2O 电离，则室温下 c(H+)和 c(OH)分别为多少？2.水的离子积水的离子积：Kw=注：一定温度时，Kw是个常数，Kw只与有关，越高越25时，Kw=，100 时，Kw=10-12。Kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。强调强调：任何水溶液中，由水电离儿生成的 c(H+)c(OH)。在任何水溶液中，均存在水的电离，也就是任何水溶液中都是 H+和 OH共存的。对于中性水，尽管温度 Kw升高增大，电离程度增大，但的 H+和 OH多少仍然是一样的，所以溶液仍显中性。练习练习：1.判断正误：1）任何水溶液中都存在水的电离平衡。2）任何水溶液中（无论酸、碱或中性），都存在 Kw=10-14。3）某温度下，某液体 c(H+)=1107mol/L，这该溶液一定是纯水。2.计算：1）25时，0.01mol/L 盐酸溶液中，c(H+)和 c(OH)分别为？由水电离出来的 c(H+)、c(OH)分别为？2）25时 0.01mol/LNaOH 溶液中，c(H+)、c(OH)分别为？由水电离出来的 c(H+)、c(OH)分别为？总结总结：3.25时，A/B/C 三种溶液，其中 A 中 c(H+)=1103mol/L，B 中 c(OH)=5107mol/L,C中 c(H+)/c(OH)=1106，则三种溶液的酸碱性强弱顺序如何？4.25时,浓度均为 0.1mol/L 的下列溶液中 c(H+)由大到小的排列顺序：氨水 NaOH盐酸 醋酸。5.浓度均为 0.1mol/L 的下列溶液中由水电离出的 c(H+)大小关系为：盐酸醋酸硫酸氢氧化钠溶液二、溶液的酸碱性和 pH1.影响水的电离平衡的因素（1）温度：温度升高，水的电离程度，水的电离平衡向方向移动，c(H+)和 c(OH)，Kw。（2）溶液的酸、碱度：改变溶液的酸、碱度均可以使水的电离平衡发生移动。讨论：讨论：条件水的电离平衡移动方向c(H+)c(OH)c(H+)和c(OH)浓度的大小关系酸碱性Kw升高温度练习：1.在 0.01mol/LHCl 溶液中，c(H+)=，c(OH)=，由水电离出的c(H+)=，由水电离出的 c(OH)=。在 0.01mol/LNaOH 溶液中，c(H+)=，c(OH)=，由水电离出的 c(H+)=，由水电离出的 c(OH)=。在 0.01mol/LNaCl 溶液中，c(H+)=，c(OH)=，由水电离出的 c(H+)=，由水电离出的 c(OH)=。小结：（小结：（1 1 1 1）升高温度，促进水的电离，）升高温度，促进水的电离，Kw增大增大（2 2 2 2）酸、碱抑制水的电离）酸、碱抑制水的电离2.溶液的酸碱性（常温 25下）中性溶液：c(H+)c(OH)c(H+)1107mol/L酸性溶液：c(H+)c(OH)c(H+)1107mol/L碱性溶液：c(H+)c(OH)c(H+)1107mol/L3.溶液的 pH:(1)c(H+)=1106mol/L,pH=;c(H+)=1103mol/L,pH=c(H+)=110mmol/L,pH=;c(OH)=1106mol/L,pH=c(OH)=11010mol/L,pH=;c(OH)=110nmol/L,pH=(2)pH=2,c(H+)=;pH=8,c(H+)=;(3)c(H+)=1mol/L,pH=;c(H+)=10mol/L,pH=归纳：pH 与溶液酸碱性的关系（25下）【反馈练习】1.pH=2 的强酸溶液，加水稀释，若溶液的体积扩大 10 倍，则 c(H+)、c(OH)的变化（）A.c(H+)、c(OH)都减少B.c(H+)增大C.c(OH)增大D.c(H+)减小2.向纯水中加入少量的 KHSO4 固体（温度不变），则溶液的（）A.pH 值升高B.c(H+)和 c(OH)的乘积增大C.酸性增强D.c(OH)减小3.100时，Kw=10-12，对于纯水的叙述正确的是（）A.pH=6，显弱酸性B.pH=6，溶液显中性C.Kw是常温时的 10-2D.温度不变冲稀 10 倍，pH=7二、溶液的酸碱性和 pH1.定义：pH=，广泛 pH 的范围为 014.注意：当溶液中大于 c(H+)或 c(OH)1mol/L，不用 pH 表示溶液的酸碱性。2.pH 的物理意义：表示溶液酸碱性的强弱，使溶液酸碱度得意中表示方法。常温（25）中性溶液：c(H+)c(OH)c(H+)1107mol/L酸性溶液：c(H+)c(OH)c(H+)1107mol/L碱性溶液：c(H+)c(OH)c(H+)1107mol/L3.溶液 pH 的测定方法（1）酸碱指示剂加入 NaOH加入 HCl加入 NaClpH溶液的酸碱性pH7溶液呈性pH=7溶液呈性，pH 越小，溶液的碱性说明：常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚酞。常用酸碱指示剂的 pH 变色范围（2）pH 试纸法使用方法：（3）pH 计法三、pH 的应用四、有关 pH 的计算（一）单一溶液的 pH 计算（常温下）1.强酸强碱：分别求 0.05mol/LH2SO4溶液和 0.05mol/LBa(OH)2溶液的 pH 值。2.弱酸弱碱：浓度为 0.01mol/L 的 CH3COOH 溶液的电离度为 1%，求该溶液的 pH 值。（二）酸碱混合溶液的 pH 计算（常温下）3.强酸混合：将 pH=2 的 H2SO4溶液与 pH=4 的 H2SO4溶液等体积混合后，求溶液的 pH值。4.强碱混合：将 pH=8 的 NaOH 溶液与 pH=10 的 NaOH 溶液等体积混合后，求溶液的 pH值5.强酸强碱混合：pH=4 的 HCl 和 pH=10 的 NaOH 溶液分别按体积比为 1:1，11:9，9:11 混合，分别求三种情况下溶液的 pH。（三）酸碱加水稀释后溶液的 pH 值（常温下）6.强酸强碱的稀释：将 pH=1 的 H2SO4溶液和 pH=13 的 NaOH 溶液分别稀释 1000 倍，求所得溶液的值 pH。7.弱酸弱碱的稀释（见反馈练习）【反馈练习】1.求下列溶液混合后的 pH：（1）把 pH=2 和 pH=4 的两种强酸溶液等体积混合，其 pH=。（2）把 pH=12 和 pH=14 的两种强碱溶液等体积混合，其 pH=。（3）把 pH=5 的 H2SO4溶液和 pH=8 的 NaOH 溶液等体积混合，其 pH=。2.室温时，将 pH=5 的 H2SO4溶液稀释 10 倍，则 c(H+):c(SO42)=。若再将稀释后的溶液稀释 1000 倍，则 c(H+):c(SO42)=。3.20ml0.01mol/L KOH 溶液的 pH 为，20ml 0.005mol/L H2SO4溶液的 pH 为，两溶液混合后，溶液的 pH 为。4.强酸的 pH=a，加水稀释 10n 倍，pH=；强碱的 pH=b，加水稀释 10n 倍，pH=；弱酸的 pH=a，加水稀释 10n 倍，pH=；弱碱的 pH=b，加水稀释 10n 倍，pH=。5.画出均为 pH=10 的氨水和烧碱溶液，分别用蒸馏水稀释相同的倍数后，指示剂变色范围的 pH石蕊8 蓝色甲基橙4.4 黄色酚酞10 红色溶液的 pH 随加水量的变化曲线。画出物质的量相同的醋酸和盐酸溶液，分别用蒸馏水稀释相同的倍数后，溶液的 pH 随加水量的变化曲线。6.设水的电离平衡线如右图所示。（1）若以 A 点表示 25时水在电离平衡时的离子浓度，当温度升高到 100时，水的电离平衡状态到 B 点，则此时水的离子积从增加到。（2）将 pH=8 的 Ba(OH)2溶液与 pH=5 的稀盐酸混合，并保持在 100的恒温，欲使混合溶液的 pH=7，则溶液和盐酸的体积比为。7.室温下，将 x ml pH=a 的稀 NaOH 溶液与 y ml pH=b 的稀盐酸充分反应，下列关于反应后的溶液的判断，正确的是（）A.若 x=y，且 a+b=14，则 pH7B.若 10 x=y，且 a+b=13，则 pH=7C.若 ax=by，且 a+b=13，则 pH=7D.若 x=10y，且 a+b=14，则 Ph7在常温下，有体积为 m 升，pH 为 a 的稀硫酸和 pH 为 b，体积为 n 升的烧碱溶液混合后，溶液呈中性。（1）如果 a+b=14，则 m/n=；（填数字）（2）如果 a+b=13，则 m/n=；（填数字）（3）如果 a+b14，则 m/n=。（填含有A、B 的表达式）且 mn。25 时，若体积为 Va，pH=a 的某一元强酸与体积为 Vb，pH=b 的某一元强碱很混合，恰好中和，且已知 VaVb和 a=0.5b。请填写下列空白。（1）a 值是否可以等于 3（填“可”或“否”），其理由是（2）a 值是否可以等于 3，填“可”或“否”），其理由是（3）a 的取值范围是溶液的溶液的 pH 及其简单计算及其简单计算1.有关强酸、强碱溶液的 pH、c(H+)和 c(OH)计算的基本类型与方法：（1）加水稀释溶液：pH=a 的强酸溶液稀释 10n倍，则 pH=a+n；pH=b 的强碱溶液稀释 10n倍，则 pH=b-n；若无限稀释，则 pH 只能接近 7，酸不能大于 7，碱不能小于 7。（2）两强酸溶液混合：直接求混合溶液中的 c(H+)；若等体积混合：则 pH混=pH大+0.3条件：强酸而且两者 pH 相差至少为 2（3）两强碱溶液混合：先求出混合溶液中的 c(OH)；在求出 c(H+)若等体积混合，则 pH混=pH大-0.3条件：强碱而且两者 pH 相差至少为 2（4）强酸强碱溶液混合：先判断酸碱是否过量，然后计算：若酸过量，c(H+)混=c(H+)V酸-c(OH)V碱/V混若碱过量，c(OH)混=c(OH)V碱-c(H+)V酸/V混若恰好中和，c(H+)V酸=c(OH)V碱若等体积混合，pH酸+pH碱=14，则 pH混=7；pH酸+pH碱14，则 pH混14，则 pH混7。2.有关弱酸弱碱溶液的 pH、c(H+)和 c(OH)计算的基本类型与方法：（1）加水稀释溶液：pH=a 的弱酸溶液稀释 10n倍，则弱酸电离平衡右移，pHa+n；pH=b 的弱碱溶液稀释 10n倍，则弱酸电离平衡右移，pHb-n；（2）有弱酸弱碱参加的中和反应在学完第三节水解之后再讲！练习：练习：1.将 pH=8 的 KOH 溶液跟等体积的 pH=10 的 Ba(OH)2溶液混合，溶液的 pH 值约为（）A.8.3B.8.7C.9D.9.72.60ml 0.5mol/L NaOH 溶液和 40ml 0.4mol/L 硫酸溶液相混合后，溶液的 pH 越约为（）A.0.5B.1.7C.2D.13.23.为更好的表示溶液的酸碱性，科学家提出来酸度（AG）的概念，AG=lgc(H+)/c(OH)则下列叙述正确的是（）A.中性溶液中 AG=0B.常温下，0.1mol/L 氢氧化钠溶液的 AG=12C.酸性溶液的 AG0D.常温下，0.1mol/L 盐酸溶液的 AG=124.在室温下等体积的酸和碱的溶液，混合后 pH 一定小于 7 的是（）A.pH=3 的硝酸跟 pH=11 的氢氧化钾溶液B.pH=3 的盐酸跟 pH=11 的氨水C.pH=3 的硫酸跟 pH=11 的氢氧化钠溶液D.pH=3 的醋酸跟 pH=11 的氢氧化钡溶液5.下列溶液一定是碱性的是（）A.溶液中 c(H+)c(OH)B.溶液中含有 OH离子C.滴加甲基橙后溶液显红色D.滴加甲基橙后显黄色6.将 1mol/L H2SO4溶液 100ml 与质量分数为 10%的 NaOH 溶液50g（体积为 50ml）均匀混合后，滴入甲基橙指示剂，此时溶液的颜色是（）A.浅紫色B.黄色C.红色D.无色7.将 a gNaOH 样品溶解在 b ml 0.1mol/L 的硫酸中，再加入 c ml 0.1mol/L 的氢氧化钡溶液，反应后所得溶液敲好呈中性，则样品中 NaOH 的纯度是（）A.(b-c)/125a100%B.(b-2c)/125a100%C.(b-c)/250a100%D.(8b-8c)/a100%8.将 pH 分别为 4、6 的盐酸溶液等体积混合后，溶液中 c(OH)的最接近的是（）A.(10-8+10-10)/2 mol/LB.10-8+10-10mol/LC.110-5+510-4mol/LD.210-109.将 pH=1 的盐酸平分成两份，一份加入适量的水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量 NaOH 溶液后，pH 都升高了 1，则加入的水与 NaOH 溶液的体积比为（）A.9B.10C.11D.1210.将 pH=3 的硫酸溶液和 pH=12 的 NaOH 溶液混合，若使混合后的溶液的 pH=7，则H2SO4溶液和 NaOH 溶液的体积比为（）A.1:20B.1:10C.20:1D.10:111.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是（）A.相同浓度的两溶液中相同B.100ml 0.1mol/L 的两种溶液能中和等物质的量的 NaOHC.pH=3 的两溶液稀释 100 倍，pH 都为 5D.两溶液中分别加入少量对应的盐，c(H+)均明显减小12.若 1 体积硫酸敲好与 10 体积 pH=11 的 NaOH 溶液完全反应，则二者物质的量浓度之比应为（）A.10:1B.5:1C.1:1D.1:1013.向10ml 0.01mol/L BaCl2溶液中加入10ml 0.01mol/L H2SO4溶液，反应后溶液的pH为（）A.2B.3C.5D.714.pH=a 和 pH=b 的两种，已知 b=a+2，等体积混合后，所得溶液的 pH 值接近于（）A.a-lg2B.a+lg2C.b-lg2D.b+lg215.25时，若溶液中由水电离出的 pH=110-5mol/L，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是（）A.Al3+、Na+、NO3、ClB.K+、Na+、NO3、ClC.K+、Na+、Cl、AlO2D.K+、NO3、NH4+、SO4216.常温下，向 0.1mol/L H2SO4溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液，生成沉淀的量与加入氢氧化钡的体积如图所示，a、b、c、d 分别表示实验室不同阶段的溶液，下列有关说法不正确的是：A.溶液的 pH：abcbdcC.a、b 溶液呈酸性D.c、d 溶液呈碱性17.有三瓶体积相等，浓度都是 1mol/L 的盐酸溶液，将加热蒸发至体积减少一半，在中加入少量 CH3COONa 固体（溶液仍然呈强酸性），不做改变，然后以酚酞作指示剂，用溶液滴定上述三种溶液，所消耗的 NaOH 溶液的体积是（）A.=B.C.=D.=18.在 25时，若 10 体积的某强酸溶液与 1 体积的某强碱溶液混合后，溶液呈中性，则混合之前，该强酸的 pH 与强碱的 pH 之间应满足的关系是。19.某温度时，水的 Kw=10-13，则该温度（填“”、“”、“=”）25，理由是。将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1 H2SO4溶液bL混合，所得溶液为中性，则a:b=，弱混合后=12，则 a:b=。20.已知 90时水的离子积常数为 Kw=10-12，在 90时，若将体积为 Va、pH=a 的某一元强酸溶液A与体积为Vb、pH=b的某一元强碱溶液B混合，恰好中和，且已知VaVb和 a=0.5b，请填写下列空白：(1)a 值可否等于 3？（填“可”或“否”），理由是。(2)a 值可否等于 4？（填“可”或“否”），理由是。(3)a 值的取值范围是。21.在 100时，水的离子积常数 Kw=10-12，在此温度下，将将体积为 Va、pH=a 的盐酸溶液与体积为 Vb、pH=b 的 Ba(OH)2溶液混合，（1）若所得混合液为中性，且 a+b=10，则 Va：Vb为；（2）若所得混合液为 pH=10，且 a=2，b=12 则 Va：Vb为。