水的电离参考课件

c (OH－)混合＝
0.110 0.110 0.1mol / L 20
c(H+)混合＝
10－14 0.1
10－13 mol / L 或pOH＝ － lg 0.1
=1
pH＝ － lg 10－13 = 13
pH＝ 14 – 1=13
练习:pH＝12的氢氧化钠溶液和0.00005 mol/L的氢氧化钡溶液等体积混 合,试计算混合溶液的pH值
1×10－13mol·L－1的溶液中,一定能大量共存的
离子组是
① K＋、Cl－、NO3－、S2－
酸性条件不能共存
② K＋、Fe2＋、I－、SO42－
碱性条件不能共存
③ Na＋、Cl－、NO3－、SO42－
能共存
④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－ 酸、碱性条件都不能共存
⑤ K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－
c(H2O) ·K电离 = c(H+) ·c(OH-)
Kw 水的离子积
室温下55.6mol H2O中
Kw
有1×10-7mol H2O电离,
因此c(H2O)可视为常数。 注:c(H2O)=
室温下 = 1×10-14
1000 g 18 g·mol-1
1L
影响水的电离wenku.baidu.com衡的因素 分析表格中的数据,有何规律,并解释之。
0.01V 0.0001V 0.005mol / L 2V
pH＝- lg 0.005 = 2+lg2 = 2.3
两种强酸等体积混合,混合液pH ＝ pH 小＋ lg2 ＝ pH小＋0.3
思考:怎样计算强碱与强碱混合溶液的pH值？
3、强碱与强碱混合:
强碱Ⅰ: CⅠ 电离 强碱Ⅱ: CⅡ 电离
解:∵c (OH－)Ⅰ＝0.01 c (OH－)Ⅱ＝0.00005×2＝0.0001
c (OH－)混合＝
0.01V 0.0001V 2V
0.005mol / L
pOH＝- lg 0.005 = 2+lg2 = 2.3
pH=14 －2.3＝ 11.7
两种强碱等体积混合,混合液pH ＝ pH 大－ lg2 ＝ pH大－ 0.3 计算:⑴、pH=13和pH＝11的强碱 ⑵、pH=1和pH=3的强酸等体积混合 的混合液的pH值 解:⑴、pH混＝ pH大－0.3＝13－0.3＝12.7 ⑵、pH混＝ pH小＋0.3＝1＋0.3＝1.3 想一想:强酸强碱混合,混合溶液的pH值怎样计算？ 结论:酸碱混合时,先计算过量的c (H+) 或c (OH－)再计算pH 4、强酸强碱混合: ⑴、强酸强碱恰好完全反应,溶液呈中性,混合溶液 pH = 7
影响水的电离平衡的因素
H2O
H＋ ＋OH－
25℃时,在10 mL蒸馏水中c(H+) 和 c(OH-) 各是多少？ 向其中加入10 mL0.2 mol/L 盐酸,c(H+) 和 c(OH-) 如 何变化？对水的电离平衡有何影响？
蒸馏水 加酸后
c(H+) c(OH-) c(H+) 和 c(OH-) 大小比较
强酸Ⅰ: cⅠ 电离 强酸Ⅱ: cⅡ 电离
c (H+)Ⅰ c (H+)Ⅱ
－lg
c (H+)混合
pH
计算10mL 0.1mol/L HCl和10mL 0.05 mol/L H2SO4混合溶液的pH
解: c (H+)Ⅰ＝0.1×1＝0.1 mol/L c (H+)Ⅱ＝ 0.05×2＝0.1 mol/L
c (H+)混合＝
c(OH-)减小
c(H+)减小,pH增大 碱性增强
c(OH-)增大
了解
pH的测定:
粗略测定: (1)酸碱指示剂
只能判断溶液的酸碱性
变色范围(pH) 酸色 碱色
甲基橙 3.1~4.4 红 黄 石蕊 5.0~8.0 红 蓝 酚酞 8.2~10.0 无 红
(2)pH试纸
用法:用玻璃棒蘸溶 液,点在pH试纸中 央,半分钟后与比色 卡比色
10-7 10-7
↓ 10-1↑
10-13
c(H+) = c(OH-) c(H+) ＞ c(OH-)
酸碱性
中性 酸性
平衡移动
加酸后 Kw = 1×10-14 不变
酸溶液中Kw = c(H+)酸 ·c(OH-)水
=c(H+)水
影响水的电离平衡的因素
H2O
H＋ ＋OH－
25℃时,向10 mL蒸馏水中加入10 mL0.2 mol/L 氢氧化 钠,c(H+) 和 c(OH-) 如何变化？对水的电离平衡有何影响？
pH
例:计算0.1mol/L的HCl溶液的pH值
解、∵ c (H+) ＝0.1×1＝0.1
∴ pH ＝ － lg 0.1 ＝ 1
练习:试计算常温下的①0.005 mol/L H2SO4溶液;②0.005 mol/L Ba(OH)2 溶液的
pH值
∴ pH ＝ － lg 0.01 ＝ 2
解、①∵ c (H+) ＝0.005×2＝0.01
或由c(OH－)余 Kw c(H+) －lg pH
练习:求30mL pH=2的硫酸溶液与70mLpH=12的氢氧化钠溶液反应后溶液
的pH
5、酸碱的稀释问题 强酸的稀释:
例:取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL,溶液的
pH变为多少？
102
解: c(H+) =
n(H+)
V[H2SO4(aq)]
0.110＋0.110 ＝0.1mol / L pH ＝ - lg 0.1 ＝ 1
20
练习:pH＝2的盐酸溶液和0.00005 mol/L的硫酸溶液等体积混合,试计算混
合溶液的pH值 解:∵c (H+)Ⅰ＝0.01 mol/L c (H+)Ⅱ＝0.00005×2＝0.0001 mol/L
c (H+)混合＝
= 10-3 mol/L×10-3 L 10-1 L
=10-5 mol/L
pH = - lgc(H+) = - lg10-5 = 5
103
若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍, pH
则溶液的pH变为多少？
2、c(H+) 和 c(OH-) 与溶液酸碱性、pH的关系
常温下
溶液的酸碱性 c(H+) 和 c(OH-) 的关系
pH
酸性 中性 碱性
c(H+) ＞ c(OH-) c(H+) = c(OH-) c(H+) ＜ c(OH-)
＜7 =7 ＞7
pH=7的溶液一定是中性溶液吗？(以100℃ 为例) 答:不一定,只有在常温下才显中性。 100℃时显碱性
c(H+)水 = c(OH-)水=
=
Kw c(H+)酸
1×10-14 1×10-5 mol/L
= 1×10-9 mol/L
巩固练习
(2)常温下,浓度为1×10-5 mol/L的NaOH溶液中, 由水电离产生的c(OH-)是多少？
解:
碱溶液中Kw = c(H+)水 ·c(OH-)碱
c(OH-)水= c(H+)水 =
⑵、强酸强碱混合酸过量,先求过量的酸的浓度,再求pH
c(H )余 ＝
c(H )V酸－c(OH )V碱 V酸＋V碱
pH=－lg c(H+)余
例:求30mL pH=3的盐酸溶液与20mL pH=11的氢氧化钠溶液反应后溶液的 pH
解:∵ c(H+)＝10－3 mol / L c(OH－)＝10－3 mol / L
t/℃
0
10
20
25
40
50
90 100
Kw/×10-14 0.134 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0
结论
温度越高,Kw越大。 25℃时Kw=1×10-14,100℃时 Kw=1×10-12。Kw在一定温度下是个常数。
水的电离是一个吸热过程。 升高温度,促进水的电离。
小结 影响水的电离平衡的因素
1、温度 升高温度促进水的电离,Kw增大
2、酸 3、碱
抑制水的电离,Kw保持不变
c(H+)水=c(OH-)水 ＜1×10-7 mol/L
4、盐 (第三节详细介绍)
巩固练习
(1)常温下,浓度为1×10-5 mol/L的盐酸溶液中, 由水电离产生的c(H+)是多少？
解:
酸溶液中Kw = c(H+)酸 ·c(OH-)水
蒸馏水 加碱后
c(H+) c(OH-)
10-7 10-7
↓ 10-13 10-1 ↑
c(H+) 和 c(OH-) 大小比较
c(H+) = c(OH-)
c(H+) ＜ c(OH-)
酸碱性
中性 碱性
平衡移动
加碱后 Kw = 1×10-14 不变
碱溶液中Kw = c(H+)水 ·c(OH-)碱
=c(OH-)水
=
Kw c(OH-)碱
1×10-14 1×10-5 mol/L
= 1×10-9 mol/L
学与问
在常温下,由水电离产生的c(H+) =1×10-9 mol/L 的溶液,则该溶液的酸碱性如何？
答:可能是酸性也可能是碱性
1、25℃:A、B、C 三种溶液,其中A中c(H+) = 10—3mol/L ,B 中
注意:①不能用水润湿 ②要放在玻璃片(或表面皿)上 ③不是将试纸伸到溶液中
④广泛pH试纸只能读出整数
精确测定: pH计(酸度计)
高考链接
( 2009年高考广东卷)下列可用于测定溶液pH且精确 度最高的是( B)
(A)酸碱指示剂 (B)pH计 (C)精密pH试纸 (D)广泛pH试纸
三、pH的应用 1、工农业生产 2、科学实验 3、人类的生活和健康 4、环境保护 举例说明
c(OH-) = 510—7mol/L,C中c(H+) / c(OH-) = 106,则三种溶液
的酸性强弱顺序如何？
A＞C＞B
B中c(H+) = KW / c(OH-) =2 10—8mol/L C中c(H+) = 10—.4mol/L 2、 25℃、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小的排
②∵ c(OH－) ＝0.005×2＝0.01 ∴ pH ＝ － lg 10－12 ＝ 12
c(H )
Kw
1014 1012
c(OH ) 0.01
∴ pOH ＝ － lg 0.01 ＝ 2
或∵ c (OH－) ＝0.005×2＝0.01
pH= 14 － 2 ＝ 12
2、强酸与强酸混合:
c(H+)与pH、溶液酸碱性的关系: 常温下
c(H+) 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14 pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
c(H+)增大,pH减小 酸性增强
列顺序:①氨水 ②NaOH ③盐酸 ④醋酸
③＞④＞①＞②
高考链接
(08上海卷)常温下,某溶液中由水电离出来的
c(H＋)＝1.0×10-13 mol/L ,该溶液可能是( A)
①二氧化硫
②氯化铵水溶液
③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A．①④
B．①②
C．②③
D．③④
高考链接
【07北京】在由水电离产生的H＋浓度为
第三章 水溶液中的离子平衡 第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第一课时
探究实验 精确的纯水导电实验
灵敏电流计
灯泡
G
现象: G 指针摆动
不亮
H2O＋ H2O
H3O＋ ＋OH－
H2O
H＋ ＋OH－
结论: 水是 极弱 电解质 能发生 微弱 电离
一、水的电离 H2O
H＋ ＋OH－
K电离 =
c(H+) ·c(OH-) c(H2O)
c(H )余 ＝
103

30－103 30＋20

20

2

104
mol/L
pH=－lg 2×10－4 ＝4－lg2
⑶、强酸强碱混合碱过量,先求过量的碱的浓度,再求pH
c(OH )余 ＝
c(OH )V碱－c(H ＋)V酸 V酸＋V碱
pOH=－lg c(OH－)余
pH=14－ pOH
C (OH－)Ⅰ C (OH－)Ⅱ
C (OH－)混合 Kw
－lg C (H+)混合
pH
－lg
pOH 14－pOH
例、25 ℃时,10mL 0.1mol/L NaOH和10mL 0.05 mol/L Ba(OH)2混合,计算混合溶液 的pH值
解:∵c(OH－)Ⅰ＝0. 1
c (OH－)Ⅱ＝0.05×2＝0.1
能共存
√ A．①③ B．③⑤ C．③④ D．②⑤
二、c(H+) 和 c(OH-) 与溶液酸碱性、pH的关系
１、溶液酸碱性的表示法 (1)c(H+) 和 c(OH-)
(2)c(H+) 和 c(OH-)都较小的稀溶液(＜1mol/L) 用pH表示。 pH = - lgc(H+) 例: c(H+) = 1×10-7 pH = - lg10-7 = 7
思考与交流
第三章 水溶液中的离子平衡
第二节 水的电离和溶液的酸碱性 第二课时
宜城市第一中学 高二化学组
四、有关溶液的pH的计算 1、强酸强碱 pH 的计算:
强酸: c(酸) 电离 c (H+) －lg pH
强碱: c(碱) 电离 c (OH－) Kw c (H+) －lg pH
－lg
pOH 14－pOH