水电离及PH值计算

(假设混合后溶液体积为混合前两溶液体积之和) ①两强酸混合：
＋ ＋ c H V ＋ c H 2V2 1 1 ＋ c(H )混＝ ―→pH V1＋V2
②两强碱混合：
－ － c OH V ＋ c OH 2V2 KW 1 1 － ＋ c(OH )混＝ ――→c(H )混―→pH V1＋V2
例13. pH=12 氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH 11＜pH＜12 。 范围___________
弱酸、弱碱溶液稀释pH变化规律：
⑴弱酸溶液：pH＝a，加水稀释10n倍，则a<pH<a＋n。 弱碱溶液：pH＝b，加水稀释10n倍，则b－n<pH<b。 ⑵弱酸、弱碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸溶液
3. 填空
某温度下，纯水电离出的c(H+)=2.0×10-7mol/L, -7mol/L 2.0 × 10 ⑴此温度下,纯水电离出的c(OH )= ___________ , 中性 纯水显 _________ 性;
> ⑵此温度__________ 25℃(填>、<、=)；
（3）若温度不变，滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×107mol/L,则c(OH-)为多少? -8
KW
c(H＋)混―→pH
例5：在25℃时，100mlO.6mol/L的盐酸与0.4mol/L 的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液的pH为多少
pH=1
例6：在25℃时，100mlO.4mol/L的盐酸与0.6mol/L 的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液的pH为多少
pH=13
例7.常温下，将pH＝2盐酸和pH＝11的氢氧化钠溶 液以体积比1∶9混合，溶液的pH是多少？ pH=4
５、取PH均等于2的盐酸和醋酸分别稀释2倍后，再 分别加入0.03g锌粉，在相同条件下充分反应，有关 叙述正确的是（ ） A、醋酸和锌反应放出的氢气多 B、盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多 C、醋酸和锌反应速率较大 D、盐酸和醋酸分别与锌反应速率一样大
Ｃ
H＋＋OH
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， KW不变。 C．向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动， c(H＋)降低。 D．将水加热，KW增大，c(H＋)不变。
结论：
温度不变时，不论是在酸性、中性还是碱性溶液中， Kw均为常数， 25℃时 Kw＝1×10－14 ； 其他温度下，Kw为其他常数
操作：将一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上， 用玻璃棒沾取未知液点在试纸中央，变色后与标 准比色卡对比，即可确定溶液的pH。 注意：①不能用水湿润PH试纸，否则待测液因 被稀释可能产生误差．②只能读取整数值或范围
3.pH计法——最精确的方法
【思考与交流】 pH试纸使用前能否用蒸馏水湿润，若湿润 是否一定产生误差？ 答案：使用pH试纸前不能用蒸馏水湿润，湿润
①溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的 相对大小。
②c(H＋)越大酸性越强；
C(OH )越大碱性越强。
-
2. 溶液的pH
⑴.定义：溶液中H+的物质的量浓度的负对数。 ⑵.表示方法：pH=－lgc(H+)
⑶.意义：表示溶液酸碱性的强弱。pH越小，酸 性越强；pH越大，溶液碱性越强。 ⑷.适用范围：1×10－14 mol/L≤c(H＋)≤1 mol/L 的溶液。
三、溶液酸碱性的测定方法
1.酸碱指示剂法
该法只能测其酸碱性，即pH的大致范围 常见指示剂变色范围
指示剂 石蕊 酚酞 pH＜5 红色 变色范围 5～8紫色 ＞8 蓝色
pH＜8.2无色 8.2～10浅红色 ＞10 红色 ＞4.4 黄色
甲基橙 pH＜3.1红色 3.1～4.4 橙色
2.pH试纸法 ——测定pH最简单的方法
的pH不可能大于7，碱溶液的pH不可能小于7。
4、酸HA、HB两溶液的PH值为3，且体积相同， 加水稀释两溶液，PH值与加入水的体积关系如图 所示，则两者酸性较强的是（ HB ）
PH
HB HA
加水体积
3、同体积的PH为3 的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸 四种溶液，分别加入足量的锌粉，叙述正确的是 （ BD ） A、 硫酸溶液中放出的氢气的量最多 B、 醋酸溶液中放出的氢气的量最多 C、 盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等 D、盐酸比硝酸放出的氢气的量多
【影响因素】 对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：
水的电离平衡：H2O H＋＋OH－ ΔH＞0
影响因素
升温 加酸 加碱 加活泼金属
移动方向
向右移动 向左移动 向左移动 向右移动
c(H＋)
增大
c(OH－) 增大 减小 增大
增大
KW
增大 不变
增大 减小
减小
不变
不变
(如Na)
例.25℃时，水的电离达到平衡：H2O － Δ H＞0，下列叙述正确的是( B )
=2+lg2 =2.3
9．将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液
等体积混合后，溶液中氢离子浓度最接近于（ D）
A. (10-8＋10-10)/2mol· L-1 B. (10-8＋10-10)mol· L-1
C. (10-6＋10-4) /2mol· L-1
D. 2×10-10 mol· L-1
后相当于稀释了溶液，若是酸性溶液，则湿润
后测得pH偏大，若为碱性溶液，湿润后测得pH 偏小，若为中性溶液，无影响。
四、溶液pH的计算
1.基本思路： ①若溶液为酸性，先求c(H+)，再求pH； ②若溶液为碱性，先求c(OH-)，再求c(H+)= 最后求pH。 2.基本类型： ⑴单一溶液pH的计算 ①强酸溶液：c(酸)
例10: 0.001 mol/L盐酸的pH = 3 ；加水稀释到原来的 10倍，pH= 4 ；加水到原来的103倍，pH= 6 ；加水到 原来的104 倍 , pH约为7；加水到原来的106倍，pH 约为7 。 例11：将pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍，则溶 液的pH=___ 9 ；加水稀释到原来的102倍，则溶液的pH=___ 8 ；加水稀释到原来的103倍，则溶液的pH 约为7 ，加水稀 释到原来的105倍，则溶液的pH 约为7 。
练习:
1.有PH=12的KOH溶液10mL,要使它的PH降 为11 (1)如果加入蒸馏水,应加90 ___ mL. 100 (2)若加入pH=10的NaOH溶液应加入 ___mL. 30 mL (3)若加入0.001mol/LH2SO4,应加___
2.在25℃时,有PH=a的盐酸和PH=b的NaOH溶 液,取VaL盐酸溶液与NaOH溶液中和,需 VbLNaOH溶液,问:
酸中
C (OH－)＝ C (OH－)水
碱中
C(OH－)＝C(OH-)碱+C(OH－)水 C(H+) ＝C(H+)水
酸中的OH-是水电离出来的，碱中的H+是 水电离出来的。 KW不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐 的稀溶液。
例1.0.1mol/L的盐酸中由水电离的H+浓度 是多少？由水电离的OH-浓度又是多少？ 例2.0.1mol/L的NaOH由水电离的OH-浓 度是多少？由水电离的H+浓度又是多少？
pH=1
Kw c(OH-)
c(H+)
pH＝－lgc(H＋)
例1：常温下，0.05mol/L的H2SO4溶液的pH为多少？
②强碱溶液:c(碱) c(OH-) mol·L-1 pH＝－lgc(H+)
-14 10 c(H+)＝ c(OH-)
例2：常温下，0.05mol/L的Ba(OH)2溶液的pH为多 少？ pH=13 ⑵混合溶液pH的计算
强调：
1 .在任何情况的水溶液中， C(H+)和C(OH－) 均不等于零
2.溶液中C(H+)和C(OH－)可不相等， 但由水电离产生的C(H+)和C(OH－)在酸性、中 性、 碱性溶液中均恒等
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③在Kw= C (H+) ·C (OH－) 中， C (H+) 和 C (OH－) 指溶液中H+ 和OH－的总浓度即： C (H+) ＝ C (H+) 酸＋ C (H+)水
例8.将PH=3的强酸溶液和PH=12强碱溶液混合,当 混合溶液的PH等于11时,强酸与强碱溶液的体积 比是（ A ） A 9:2 B 9:1 C 1:10 D 2:5 例9.常温下，将某强酸溶液和某强碱溶液按体积 比1∶10混和，所得溶液的pH=7，混合前强酸溶液 和强碱溶液的pH值关系正确的( C ) A．pH酸+pH碱=15 B．pH酸>pH碱 C．pH酸+pH碱=13 D．pH酸=10pH碱
c(OH-)=(1×10－6 +1×10－4) / (1+1) = 5×10-5 mol/L， c(H+) = KW / c(OH-)=2×10-10 mol· L-1
关键：抓住OH- 进行计算！再转化为H+
③强酸与强碱混合： Ⅰ.恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7。
＋ － n H － n OH ＋ Ⅱ.酸过量：c(H )混＝ ―→pH V1＋V2 － ＋ n OH － n H － Ⅲ.碱过量：c(OH )混＝ V1＋V2
本章的学习以化学平衡理论为基础，进一 步探讨酸、碱、盐在水中的离子反应，深入了 解离子反应的本质；探究化学平衡、电离程度 和溶解度之间的关系及其应用。
一、水的的电离：
⑴水的离子积KW与温度有关，温度越高，KW越大，温度 不变， KW不变。 ⑵任何水溶液中H+和OH－总是同时存在的, 在一定温度下 是定值，而且不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，水 电离出的C(H+)＝C(OH－)。 ⑶KW＝c(H＋)·c(OH－)表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示 整个溶液中总物质的量浓度。但是一般情况下有： ①酸溶液中KW＝c(H＋)酸·c(OH－)水(忽略水电离出的H＋ 的浓度)。 ②碱溶液中KW＝c(H＋)水·c(OH－)碱(忽略水电离出的OH－ 的浓度)。