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1、第三章 水溶液中的离子平衡第2节 水的电离和溶液的酸碱性,水的电离 溶液的酸碱性与PH,课题3,【知识点一】水的电离1.水的电离方程式水是极弱的电解质，发生微弱的电离。水分子电离示意图如下：,H2O+H2O H3O+OH-,其电离方程式也可简写为：,H2O H+OH,2.水的电离平衡常数 与化学平衡一样，当电离达到平衡时，电离产物H和OH浓度之积与未电离的H2O的浓度之比也是一个常数。K电离=c(H)c(OH-)/c(H2O)【思考与交流】实验测得，25时，1L纯水中只有1107mol的H2O电离。由此可确定此条件下纯水中c(H)与c(OH)的大小关系为两者相等，它们的值为 1107mol/L
2、。由此可确定此条件下纯水中K电离的值为1.8 10-16。,c(H)c(OH-)/c(H2O),1107mol/L,1.810-16,两者相,等,2.水的离子积因为水的电离极其微弱，在室温下电离前后n(H2O)几乎不变，因此，C(H2O)可视为常数，则C(H)C(OH)=K电离C(H2O)。常数K电离与常数C(H2O)的积作为一新的常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记作KW，即K W=c(H)c(OH)。可由实验测得，也可通过理论计算求得。依前面所学知识可求得：25时，K W=11071107=1.01014。,11071107=1.01014,由于水是一种弱电解质，其电离过程需吸热，
3、故温度升高，水的离子积会增大。,表3-2 不同温度下水的离子积常数,需吸热,会增大,1.01,3.水的电离平衡的影响因素温度：水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡右移，电离程度增大。由表3-2所给数据，1000C时，水中氢离子浓子约为7.4210-7moL/L。,酸、碱 向纯水中加入酸或碱，由于酸(碱)电离产生的H(OH)，使溶液中的C(H)或C(OH)增大，水的电离平衡向左移动，水的电离程度减小。,向左,减小,【例】试通过计算确定：常温下0.01moL/L的盐酸中，由水电离产生的H+离子浓度为多少？由此你能得到什么启示？,解：设水电离产生的H+离子浓度为a，则有：a(a+0.01)=1
4、0-14 a 0.01moL/L=10-14 解得a=10-12moL/L由此可见:酸、碱抑制水的电离。,a(a+0.01)=10-14,即：a 0.01=10-14,解得a=10-12(moL/L),由此可见:酸、碱抑制水的电离。,盐(能电离产生弱酸根离子或弱碱阳离子的盐)在纯水中加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐，由于它们能跟水电离出的H和OH结合生成难电离物质，使水的电离平衡向右移动，水的电离程度增大。,加入活泼金属 向纯水中加入活泼金属，如金属钠，由于活泼金属能与水电离的H直接作用，产生氢气，促进水的电离。,向右,增大,【知识点二】溶液的酸碱性与pH KW不仅适用于纯水，还适用于稀的电
5、解质水溶液，不管是哪种溶液均有：c(H)H2O=c(OH)H2O 且 KW=C(H)溶液C(OH)溶液 25时，c(H)溶液c(OH)溶液=1.01014 即KW=1.01014,1酸、碱抑制水的电离【思考与交流】室温时，1L酸或碱的稀溶液中水的物质的量为55.6 mol，达到电离平衡后，发生电离的水的物质的量小于1.010-7moL(填大于、小于或等于),比较室温时，下列情况下，c(H)和c(OH)的值或变化趋势(增加或减少)：,小于,1.01014,107,107,107,大于107,小于107,小于107,小于107,大于107,1.01014,1.01014,小于107,c(H)=c(
6、OH),c(H)c(OH),c(H)c(OH),酸溶液中是否存在OH？碱溶液中是否存在H？解释原因。都存在。因为溶液中总存在水的电离。,都存在。因为溶液中总存在水的电离。,2稀溶液中c(H+)的表示方法PH定义：PH是c(H)的负对数，即PH=-lg c(H)【思考与交流】用PH表示c(H)、c(OH-)的表达式为：c(H)=10-PH c(OH-)=,10-PH,kw10pH,10PH-14(250c),由PH的定义可求得，常温下：水的PH=-lg10-7=7。某盐酸中由水电离产生的c(H)为10-12moL/L，则此盐酸的物质的量浓度为10-2moL/L，其PH=2。,-lg10-7=7,
7、10-2,2,解：设盐酸的物质的量浓度为a，则有：(a+10-12)10-12=10-14a 10-12=10-14 a=10-2-lg10-2=2,(a+10-12)10-12=10-14,a 10-12=10-14 a=10-2-lg10-2=2,常温下，稀溶液的酸碱性与溶液c(H)和c(OH)大小及溶液的PH值的关系,c(H)c(OH)c(H)1107,c(H)c(OH)c(H)1107,c(H)=c(OH)=1107,等于7,小于7,大于7,【思考与交流】下列说法中，不正确的有（）强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。酸性相同的溶液，弱酸的浓度大，中和能力强。体积相同，中和能力相同的
8、酸，可提供H的物质的量相同，但强酸溶液的酸性强。PH等于7的溶液一定呈中性。c(H)等于c(OH)的溶液一定呈中性,溶液PH的测定方法溶液PH，可用PH试纸(见P47“资料”)测量，也可用一种PH计(也叫酸度计用于精确测定溶液的PH)的仪器来测量。,【思考与交流】列举两种你学过的用试纸检验物质酸碱性的方法，写出具体操作方法，并指出这两种方法的最大区别在哪，并说明为什么会有这样的区别。,方法：用石蕊试纸检验气体的酸碱性。具体操作为：用镊子夹取用蒸馏水润湿的石蕊试纸，伸到导气管口，观察试纸颜色的,石蕊,用镊子夹取用蒸馏水润湿的石蕊,试纸，伸到导气管口，观察试纸颜色的变化,方法：用PH试纸检验溶液的
9、酸碱性。具体操作为：取一小块的试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部，再用标准比色卡与之比较，来确定溶液的pH值。它们的最大区别在：PH试纸不能用用蒸馏水润湿，否则会导致所测溶液的PH值增大。,PH,取一小块的试纸放在表面皿或玻璃片上,，用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部，再,用标准比色卡与之比较，来确定溶液的pH值。,PH试纸不能用用蒸馏水润,湿，否则会导致所测溶液的PH值增大。,【知识过关】1.如果25时，KW=10-14，100时，KW=5.510-13，这说明(AC)A.100水的电离常数较大 B.前者的C(H)较后者大C.水的电离过程是一个吸热过程 D.KW和K
10、无直接关系,AC,2.已知NaHSO4在水中的电离方程式为：NaHSO4=Na+H+SO42。某温度下，向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中，不正确的是(D)A.该温度高于25 B.由水电离出来的C(H)=10-10 mol/LC.NaHSO4晶体的加入抑制了水的电离D.该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液，可使反应后的溶液恰好呈中性,D,3对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是（A）A.加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大 B.使温度都升高20后，两溶液的pH均不变 C.加水稀释2
11、倍后，两溶液的pH均减小 D.加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气一样多,A,4液氨与水性质相似，也存在微弱的电离：2NH3(液)NH4+NH2，其离子积常数K=c(NH4+)c(NH2)=21030(223K)，维持温度不变，向液氨中加入少量NH4Cl固体或NaNH2固体，不发生改变的是（B）A液氨的电离度 B液氨的离子积常数 Cc(NH4+)Dc(NH2),B,590时水的离子积Kw=3.81013，该温度时纯水的PH是（B）A等于7 B小于7 C大于7 D无法确定,6已知达到电离平衡的0.1mol/L的醋酸溶液中，为了促进醋酸的电离，同时使溶液的PH降低，应采取的措施是（B）A加入一
12、定量的水 B加热溶液 C加入少量盐酸 D加入冰醋酸,B,B,7某溶液中水电离产生的C(H+)=11011mol/L,该溶液的PH可能等于（AB）A.11 B.3 C.8 D.7,AB,8.用pH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好被完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为Vl和V2，则Vl和V2的关系正确的是（A）A.V1V2 B.V1V2 C.V1=V2 D.V1 V2,A,9.一元强酸X和一元弱酸Y，PH值均等于2，各取1L与足量的Mg反应，下列叙述正确的是(D)AX产生的H2多B反应开始瞬间X反应速度快 C两者产生的H2一样多D反应开始瞬间两者速度相等,D,
