水的电离溶液的pH值课件.ppt

1、2022-3-251在一定温度下，在一定温度下， c (H+) 与与c (OH-)的乘积是一个常数，称为的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，用符号水的离子积常数，用符号 KW 表示，即：表示，即： KW =c (H+) c (OH-) 水是极弱的电解质水是极弱的电解质,能发生微弱的电离：能发生微弱的电离：一、水的电离及离子积常数 注意：注意：常温常温下，下，Kw = 10-14不仅适用于纯水，也适用于不仅适用于纯水，也适用于 任何酸性、任何酸性、碱性或中性碱性或中性稀稀溶液；溶液；KW 反映了溶液中反映了溶液中c (H+)和和 c (OH-)相互依存关系，任何水溶相互依存关系，任何水溶液中都

2、同时存在液中都同时存在H+和和OH-；KW =c (H+) c (OH-)中的中的c (H+) 和和 c (OH-)均为溶液中的总均为溶液中的总浓度，注意与由水电离的浓度，注意与由水电离的c (H+)水水 和和 c (OH-)水水相区分。相区分。KW 只随温度的变化而变化：只随温度的变化而变化： 25 时， c (H+)= c (OH-) =110-7mol/L，故KW =1 10-14；100 时， c (H+)= c (OH-) =110-6mol/L，故KW =1 10-12。H2O H+ + OH- 2022-3-252强酸弱碱盐强酸弱碱盐强碱弱酸盐强碱弱酸盐强酸强碱盐强酸强碱盐2、酸

3、、酸3、碱、碱4、盐、盐1、温度、温度抑制水的电离，抑制水的电离，KW保持不变保持不变促进水的电离，促进水的电离，KW保持不变保持不变不影响水的电离，不影响水的电离，KW保持不变保持不变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 注意：注意：KW是一个温度函数，只随温度的升高而增大是一个温度函数，只随温度的升高而增大H2O H+ + OH- （正反应吸热）（正反应吸热）二、影响水的电离平衡的因素二、影响水的电离平衡的因素2022-3-253H2O H+ + OH- （正反应吸热）（正反应吸热）升高温度：升高温度： 平衡平衡向右向右移动移动则则c（H+）和）和c（OH-）都增大，）

4、都增大， 所以所以KW增大增大升高温度升高温度返 回如如100 时，时， KW =1 10-12。2022-3-254H2O H+ + OH- （正反应吸热）（正反应吸热） 加入酸：加入酸：增增 大大 减减 少少（主）（主） （次）（次）平衡向左移动平衡向左移动但但KW保持不变保持不变返 回加入酸2022-3-255H2O H+ + OH- （正反应吸热）（正反应吸热）加入碱：加入碱：返 回加入碱 减小减小增大增大（次）（次） （主）（主）平衡向左移动平衡向左移动但但KW保持不变保持不变2022-3-256H2O H+ + OH- （正反应吸热）（正反应吸热）加入加入NH4Cl：H2O H+

5、+ OH- NH4Cl = Cl- + NH4+ +NH3.H2Oc(OH-)减少，平衡向右移动减少，平衡向右移动 但但KW保持不变，因水电离的保持不变，因水电离的OH-与与 NH4+结合而结合而消耗，故水电离的消耗，故水电离的c（OH-）水水c（H+）水水。但水电。但水电离的离的n（OH-）水水=n（H+）水水。 返 回建立新的平衡之后建立新的平衡之后,溶液中溶液中c(H+) c(OH-)加入加入NH4Cl2022-3-257H2O H+ + OH- （正反应吸热）（正反应吸热）加入加入NaHCO3：H2O H+ + OH- NaHCO3 = HCO3- + Na+ +H2CO3c(H+)减

6、少，平衡向右移动减少，平衡向右移动加入加入NaHCO3返 回建立新的平衡之后建立新的平衡之后,溶液中溶液中c(OH-) c(H+) 但但KW保持不变，因水电离的保持不变，因水电离的H+与与 HCO3-结合而结合而消耗，故水电离的消耗，故水电离的c（OH-）水水c（H+）水水。但水电。但水电离的离的n（OH-）水水=n（H+）水水。 2022-3-258H2O H+ + OH- （正反应吸热）（正反应吸热）加入加入NaCl：NaCl = Na+ + Cl-Na+和和Cl-不与水电离生成的不与水电离生成的H+ 和和 OH-反应反应 所以，强酸强碱盐不影响水的电离平衡。所以，强酸强碱盐不影响水的电离

7、平衡。c（OH-） 和和c（H+）不变，）不变，KW也不变。也不变。加入加入NaCl小 结2022-3-259常温下，某溶液中由水电离产生的常温下，某溶液中由水电离产生的c（H+）=10-9 mol/L，则此溶液有可能是（，则此溶液有可能是（ ）1、常温下，某溶液中由水电离产生的、常温下，某溶液中由水电离产生的c（H+）=10-6 mol/L，则此溶液有可能是（，则此溶液有可能是（ ）DAC A、HClB、NaCl C、NaHSO4D、NH4Cl练习分析：分析： （1）水电离产生的）水电离产生的c（H+）=10-6 mol/L，大于大于10-7 mol/L，即加入的物质，即加入的物质促进促进水

8、的电离，所以应是水的电离，所以应是能水解能水解的盐的盐 （2）水电离产生的）水电离产生的c(H+)=10-9 mol/L，小于小于10-7 mol/L，即，即加入的物质加入的物质抑制抑制水的电离，所以应是水的电离，所以应是酸酸或或碱碱或其他特殊的物或其他特殊的物质，如：质，如： NaHSO4 2022-3-2510解：解：c（H+）水水=c（OH-）水水 = 110-9 mol/L110-14110-5 mol/L=练习2、常温下，浓度为、常温下，浓度为110-5mol/L的盐酸溶液中，由水的盐酸溶液中，由水电离产生的电离产生的c(H+)是多少？是多少？3、常温下，浓度为、常温下，浓度为110

9、-5mol/L的的NaOH溶液中，由溶液中，由水电离产生的水电离产生的c(OH-)是多少？是多少？=c（OH-）溶液溶液解：解：c（OH-）水水=c（H+）水水 = 110-9 mol/L110-14110-5 mol/L=c（H+）溶液溶液2022-3-25114、常温的某、常温的某无色无色溶液中，由水的电离产生的溶液中，由水的电离产生的C（H+）=110-12 mol/L，则下列各组离子肯定能共存则下列各组离子肯定能共存的是（的是（ ）A、Cu2+ NO3- SO42- Fe3+ B、Cl- S2- Na+ K+C、SO32- NH4+ K+ Mg2+ D、Cl- Na+ NO3- SO4

10、2-D分析：分析：（1）排除有颜色的离子（）排除有颜色的离子（ Cu2+ Fe3+ ）组）组A（2）水电离的）水电离的C（H+）=110-12 mol/L的溶液的溶液可能是酸或碱，排除在酸性或碱性条件下不能可能是酸或碱，排除在酸性或碱性条件下不能共存的离子组共存的离子组B、S2-和和H+不能共存不能共存 C、SO32-和和H+不能共存不能共存 NH4+ 和和Mg2+ 不能和不能和OH-共存共存（3）所以答案选）所以答案选D练习2022-3-2512练习6、下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是（、下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是（ ） A、H+ B、OH- C、S2- D、Na+D 7、下列物质

11、溶解于水时，电离出的阴离子能使水的、下列物质溶解于水时，电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是（电离平衡向右移动的是（ ） A、CH3COONa B、Na2SO4C、NH4Cl D、CH3COOHA5、纯水在、纯水在10和和50的的pH，前者与后者的关系，前者与后者的关系是（是（ ） A、前者大、前者大B、后者大、后者大C、相等、相等D、不能确定、不能确定A分析：分析： 升高温度，促进水的电离，升高温度，促进水的电离，KW增大，即增大，即 c（H+）=c（OH-）都增大。根据）都增大。根据pH= lgc(H+) 。当。当c（H+）增大，）增大，pH减小。减小。2022-3-2513 强酸弱

12、碱盐强酸弱碱盐 1.常温时，某溶液中由水电离产生的常温时，某溶液中由水电离产生的c(H+) 110-7 mol/L 时，溶液是时，溶液是反之反之,由水电离产生的由水电离产生的c(OH-) 110-7 mol/L 时，溶液时，溶液是强碱弱酸盐是强碱弱酸盐 能抑制水的电离的物质（可能是能抑制水的电离的物质（可能是酸或碱或其他特殊的物质，如酸或碱或其他特殊的物质，如NaHSO4等）等） 2.常温时，某溶液中由水电离产生常温时，某溶液中由水电离产生c(H+)110-7 mol/L 时，溶液是时，溶液是知识归纳知识归纳2022-3-2514三、溶液酸碱性与三、溶液酸碱性与pHpH本质原因本质原因常温下常

13、温下c(H+)与与 c(OH-)大小大小pH（25）酸性酸性中性中性碱性碱性c(H+)c(OH-)c(H+)=c(OH-)c(H+) c(OH-)c(H+)10-7mol/Lc(OH-) 10-7mol/LpH=7c(H+) 10-7mol/Lc(OH-) 10-7mol/Lc(H+)=10-7mol/Lc(OH-) = 10-7mol/LpH7pH71、溶液酸碱性与、溶液酸碱性与pH判断溶液的酸碱性应依据判断溶液的酸碱性应依据c(H+)与与c(OH-)的相对大小的相对大小，常温，常温才可以根据才可以根据c(H+)、c(OH-）或）或pH的大小来判断。的大小来判断。2022-3-25152、溶

14、液、溶液pH pH=-lgc(H+) c(OH-)= c(H+)KWc(H+)与溶液的与溶液的pH为减函数关系，为减函数关系，c(H+)越大，越大，pH越小，酸性越强越小，酸性越强c(OH-)与溶液的与溶液的pH为增函数关系，为增函数关系，c(OH-)越大，越大，pH越大，碱性越强越大，碱性越强2022-3-2516先求混合溶液先求混合溶液 中中c(H+) , 再求再求 pH, pH将变将变 大大 强酸混合后求溶液pH例例1: pH=5和和 pH=3的两种盐酸等体积混合后的两种盐酸等体积混合后,求混合溶液的求混合溶液的pH。（1010-3-3mol/L + 10mol/L + 10-5-5mo

15、l/Lmol/L 2c c H H+ + 混混 = = 5 5 1010-4-4mol/Lmol/L则则pH = -lg5pH = -lg5 1010-4 -4 = 3.3= 3.3。解析：解析：pH=5pH=5的盐酸溶液中的盐酸溶液中c c H H+ + =10=10-5-5 mol/L mol/L，pH=3pH=3的盐酸溶液的盐酸溶液中中c c H H+ + =10=10-3-3mol/Lmol/L，所以，所以: :2022-3-2517先求混合溶液中先求混合溶液中c(OH-) , 再求再求 混合溶液中混合溶液中c(H+) , 最后求最后求 pH ；强碱混合后求溶液pH例例2:2:常温下常

16、温下pH=10pH=10与与pH=12pH=12的的NaOHNaOH溶液等体积混合，求混合液的溶液等体积混合，求混合液的pHpH。错解：错解：pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶液中溶液中c c H H+ + =10=10-10-10mol/Lmol/L，pH=12pH=12的的NaOHNaOH溶液溶液中中c c H H+ + = 10= 10-12-12mol/Lmol/L，所以，所以: :（1010-10-10mol/L + 10mol/L + 10-12-12mol/Lmol/L 2c c H H+ + 混混 = = 5 5 1010-11 -11 mol/Lmol/L则则pH =

17、 -lg5pH = -lg5 1010-11 -11 = 10.3= 10.3。正解：正解：pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶液中溶液中c c H H+ + =10=10-10-10mol/Lmol/L，c c OHOH- - =10=10-4-4mol/Lmol/L，pH=12pH=12的的NaOHNaOH溶液中溶液中c c H H+ + =10=10-12-12mol/Lmol/L，c c OHOH- - =10=10-2-2mol/Lmol/L。所以。所以: :（1010-4-4mol/L + 10mol/L + 10-2-2mol/Lmol/L 2c c O OH H- - 混

18、混 = = 5 5 1010-3-3 mol/L mol/Lc c H H+ + 混混=2=2 1010-12-12mol/L,mol/L,则则pH = -lg2pH = -lg2 1010-12 -12 = 11.7= 11.7。2022-3-2518溶液稀释有关计算例例3 3、pH=5pH=5的的H H2 2SOSO4 4溶液稀释溶液稀释500500倍后，溶液中的倍后，溶液中的c c H H+ + 与与c c SOSO4 42-2- 之比为之比为_。A.1A.1：1 1B.1B.1：2 2C.1C.1：1010D.10D.10：1 1错解：错解：pH=5pH=5的的H H2 2SOSO4

19、4溶液中溶液中c c H H+ + =10=10-5-5mol/Lmol/L， c c SOSO4 42-2- = 5= 5 1010-6-6mol/Lmol/L，稀释稀释500500倍后，倍后，c c H H+ + =10=10-5-5mol/Lmol/L/ /500=2500=2 1010-8-8mol/Lmol/L，c c SOSO4 42-2- =5=5 1010-6-6mol/Lmol/L/ /500=10500=10-8-8mol/Lmol/L，则：，则：c c H H+ + :c:c SOSO4 42-2- =2:1=2:1。分析：分析：pH=5pH=5的的H H2 2SOSO4

20、 4溶液稀释溶液稀释500500倍后，硫酸和水电离的倍后，硫酸和水电离的c c H H+ + 相差无几，计算溶液中的相差无几，计算溶液中的c c H H+ + 不能忽略水的电离。不能忽略水的电离。正解：正解：pH=5pH=5的的H H2 2SOSO4 4溶液中，溶液中，c c H H+ + =10=10-5-5mol/Lmol/L， c c SOSO4 42-2- = 5= 5 1010-6-6mol/Lmol/L，稀释，稀释500500倍后，溶液中接近中性，倍后，溶液中接近中性，c c H H+ + 1010-7-7mol/Lmol/L，c c SOSO4 42-2- = 5= 5 1010

21、-6-6mol/L/500= 10mol/L/500= 10-8-8mol/Lmol/L，则则c c H H+ + :c:c SOSO4 42-2- =10:1=10:1。 2022-3-2519强酸与强碱反应例例5:5:（9898年全国高考题）年全国高考题）PH=13PH=13的强碱溶液与的强碱溶液与PH=2PH=2的强酸溶液的强酸溶液混合，测得混合液的混合，测得混合液的PH=11PH=11，则强碱与强酸的体积比是，则强碱与强酸的体积比是_。A11 1B9 1C1 11D1 9例例4:（2004年全国理综高考题）年全国理综高考题）1体积体积PH=2. .5的盐酸与的盐酸与10体积体积某一元强

22、碱恰好完全反应，则该碱溶液的某一元强碱恰好完全反应，则该碱溶液的PH等于等于_。A9.0B9.5C10.5D11.02022-3-2520强酸与强碱反应例例6:6:（20012001年全国高考题）将年全国高考题）将PH=1PH=1的盐酸平均分成两份，的盐酸平均分成两份，1 1份加适量水，另份加适量水，另1 1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH NaOH 溶液后，溶液后，PHPH都升高了都升高了1 1，则加入的水与，则加入的水与NaOHNaOH溶液的体积溶液的体积比为比为_。A9B10C11D122022-3-2521强酸与强碱反应例例7:(2005

23、年江苏高考题年江苏高考题)在一定体积的在一定体积的pH=12的的Ba(OH)2溶液溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的溶液，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，溶液恰好完全沉淀时，溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与溶液与NaHSO4溶液的体积体积比是：溶液的体积体积比是： A1 9 B1 1 C1 2 D1 4解析：解析：Ba2+完全沉淀时反应为：完全沉淀时反应为：Ba(OH)2+NaHSO4 = BaSO4+NaOH+

24、H2O，nBa(OH)2=n（NaHSO4） 2nBa(OH)2-n(NaHSO4)=V酸酸+V碱碱c(OH-)混混 =n(OH- -)碱碱V酸酸+V碱碱-n(H+)酸酸1011-14 = 10-3nBa(OH)2=V酸酸+V碱碱510-3V碱碱=V酸酸+V碱碱nBa(OH)2=0.5c(OH-) V碱碱=0.51012-14V碱碱=510-3V碱碱解得：解得：V碱碱 V酸酸=1 4，选，选D。即：即：5V碱碱=V酸酸+V碱碱，2022-3-2522练习:1.pH=5和和 pH=3的两种盐酸以的两种盐酸以1:2体积比混合体积比混合,则该混则该混 合溶液的合溶液的pH 值为值为A. 3.2 B.

25、 4 C. 4.2 D. 4.8A2.将将pH=8的的NaOH溶液与溶液与pH值为值为10的的NaOH溶液等溶液等体积混合后体积混合后, 溶液中的氢离子浓度最接近于溶液中的氢离子浓度最接近于A. (10-8+10-10)mol/L B. (10-8+10-10)mol/LC. (110-14-510-5)mol/L D. 210-10mol/LB3.将将pH=6的的CH3COOH溶液加水稀释放溶液加水稀释放1000倍后倍后, 溶液中的溶液中的A. pH=9 B. OH-10-5mol/LC. pH7 D. OH- 10-7mol/LC4.下列各组溶液充分混合后下列各组溶液充分混合后, 混合液的

26、混合液的pH值一定值一定 大于大于7的是的是A. pH=3的醋酸与的醋酸与pH=11的的NaOH等体积混合等体积混合B. pH=2的盐酸与的盐酸与pH=12的的Ba(OH)2等体积混合等体积混合C.0.1mol/L的酸性溶液与的酸性溶液与0.2mol/L的碱性溶液等体积混合的碱性溶液等体积混合D. pH=9的溶液稀释的溶液稀释1000倍倍D2022-3-25235.10ml pH=12的的NaOH溶液中溶液中, 加入加入10ml 的某酸的某酸, 再滴入紫色再滴入紫色 试液试液, 溶液显红色溶液显红色. 这种酸可能是这种酸可能是A. pH=2的硫酸的硫酸 B. pH=2的醋酸的醋酸C. 0.01

27、mol/L的甲酸的甲酸 D. 0.01mol/L的硝酸的硝酸B6.重水重水(D2O)的离子积为的离子积为1.610-15 ,可以用可以用pH 一样的定义一样的定义 来规定来规定 pD= -lgD+ , 以下关于以下关于pD的叙述正确的是的叙述正确的是A. 中性溶液的中性溶液的pD=7.0B.含含0.01mol的的NaOD的的D2O溶液溶液1L,其其pD=12.0C. 溶解溶解0.01molDCl的的D2O溶液溶液1L , 其其pD=2.0D. 在在100ml0.25mol/L的的DCl重水溶液中重水溶液中,加入加入50ml0.2mol/L 的的NaOD的重水溶液的重水溶液,其其pD=1.0CD

28、7.在同体积在同体积pH=3的的HCl ,HNO3 ,CH3COOH ,H2SO4溶液中溶液中 加入足量的锌粉加入足量的锌粉. 下列说法中正确的是下列说法中正确的是A. H2SO4放出的放出的H2量多量多 B. H2SO4与与HCl放出的放出的H2相同相同C. 醋酸放出的醋酸放出的H2量多量多 D.HCl和和HNO3放出的放出的H2相同相同BC2022-3-25248.在在25C时，若时，若10体积的某强酸溶液与体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液体积的某强碱溶液 混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸的混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸的pH值与强碱的值与强碱的 pH值之间应满足的关系是值之

29、间应满足的关系是_。pH强酸+pH强碱=159.某学生在实验室测溶液的某学生在实验室测溶液的pH值，若用的值，若用的pH试纸先用蒸馏水试纸先用蒸馏水 润湿，所测得润湿，所测得pH值一定有误差吗？值一定有误差吗？_，为什么？，为什么？ _。若用此法分别测定。若用此法分别测定H+相等的相等的 H2SO4和和H3PO4溶液的溶液的pH值，误差较大的是值，误差较大的是_， 其原因是其原因是_ 不一定对pH=7的溶液无影响H2SO4H3PO4是弱酸，稀释时增大，H+变化幅度小。练习练习2022-3-252510.（20002000年全国高考题）年全国高考题）25时，若体积为时，若体积为Va，PH= a的某的某一元强酸与体积为一元强酸与体积为Vb，PH= b的某一元强碱混合，恰好中和，的某一元强碱混合，恰好中和，且已知且已知Va Vb和和a=0.0.5b，请填写下列空白：，请填写下列空白：a a值可否等于值可否等于3 3（填（填“可可”或或“否否”）_，其理由是，其理由是_。a a值可否等于值可否等于5 5（填（填“可可”或或“否否”）_，其理由是，其理由是_。a a的取值范围是的取值范围是_。