水的电离和溶液的PH值
第29讲：水的电离和溶液的pH值
高三化学一轮复习精品教辅第29讲：水的电离和溶液的pH值【考纲要求】1.从水的电离平衡去理解水的离子积和溶液pH值的含义，掌握溶液pH值跟氢离子浓度和溶液酸碱性的关系。
2.了解指示剂的变色范围，学会用pH试纸测定溶液的pH值。
3.掌握酸碱的pH值计算以及氢离子浓度和pH值的互算。
教与学方案一、水的电离和溶液的酸碱性1.水电离平衡:H2O H+＋OH－水的离子积:Kw=c[H+]·c[OH-] 25℃时,[H+]=[OH-]=10-7mol/L ;Kw=[H+]·[OH-]=1×10-14注意:K W只与温度有关,温度一定,则K W值一定K W不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)2.水电离特点:(1)可逆 (2)吸热 (3)极弱3.影响水电离平衡的外界因素:①酸、碱:抑制水的电离②温度:促进水的电离(水的电离是吸热的)③易水解的盐:促进水的电离4.溶液的酸碱性和pH: pH=－lgc[H+]pH的测定方法:①酸碱指示剂:甲基橙、石蕊、酚酞。
变色范围:甲基橙 3.1~4.4(橙色) 石蕊5.0~8.0(紫色) 酚酞8.0~10.0(浅红色)②pH试纸操作:将PH试纸放在干燥、洁净的表面皿上,再用玻璃棒蘸取未知液体少许点在PH试纸中部,待变色后与标准比色卡对比读出PH值。
注意:①事先不能用水湿润PH试纸;②广泛pH试纸只能读取整数值或范围二、混合液的pH值计算方法公式1.强酸与强酸的混合:(先求[H+]混:将两种酸中的H+离子物质的量相加除以总体积,再求其它)[H+]混 =([H+]1V1+[H+]2V2)/(V1+V2)2.强碱与强碱的混合:(先求[OH-]混:将两种酸中的OH-离子物质的量相加除以总体积,再求其它) [OH-]混＝([OH-]1V1+[OH-]2V2)/(V1+V2) (注意 :不能直接计算[H+]混)3.强酸与强碱的混合:(先据H+ + OH-＝H2O计算余下的H+或OH-,①H+有余,则用余下的H+数除以溶液总体积求[H+]混;OH-有余,则用余下的OH-数除以溶液总体积求[OH-]混,再求其它)三、稀释过程溶液pH值的变化规律:1.强酸溶液:稀释10n倍时,pH稀＝pH原+ n (但始终不能大于或等于7)2.弱酸溶液:稀释10n倍时,pH稀＜pH原+n (但始终不能大于或等于7)3.强碱溶液:稀释10n倍时,pH稀＝pH原－n (但始终不能小于或等于7)4.弱碱溶液:稀释10n倍时,pH稀＞pH原－n (但始终不能小于或等于7)5.不论任何溶液,稀释时pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液无限稀释后pH均接近76.稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快。
水的电离和pH值的计算
水的电离和pH值的计算水是生命的基本物质，也是化学反应中最常见的溶剂。
在水中，发生着水的电离反应，产生氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。
这一过程可以通过pH值来进行量化。
本文将探讨水的电离和pH值的计算方法。
一、水的电离反应水的电离反应可以用如下方程式表示：H2O ⇌ H+ + OH-在纯净水中，水分子会偶尔发生这样的反应，一部分水分子会分解成氢离子和氢氧根离子。
这表明水是一个弱电解质。
二、pH值的定义pH值是用来表示溶液酸碱性的度量指标。
它的定义是负对数函数，通过测量氢离子的浓度来判断溶液的酸碱性。
pH值的计算公式如下：pH = -log[H+]其中[H+]表示溶液中氢离子的浓度。
三、pH值的计算1. 对于酸性溶液如果溶液为酸性，那么pH值一定小于7。
在酸性溶液中，氢离子的浓度高于氢氧根离子的浓度。
举例来说，如果一个溶液的氢离子浓度为10^-3 mol/L，那么pH值的计算公式为：pH = -log(10^-3) = 3因此，这个溶液的pH值为3，属于酸性溶液。
2. 对于碱性溶液如果溶液为碱性，那么pH值一定大于7。
在碱性溶液中，氢离子的浓度低于氢氧根离子的浓度。
举例来说，如果一个溶液的氢离子浓度为10^-10 mol/L，那么pH 值的计算公式为：pH = -log(10^-10) = 10因此，这个溶液的pH值为10，属于碱性溶液。
3. 对于中性溶液如果溶液为中性，那么pH值等于7。
在中性溶液中，氢离子的浓度等于氢氧根离子的浓度。
举例来说，如果一个溶液的氢离子浓度为10^-7 mol/L，那么pH值的计算公式为：pH = -log(10^-7) = 7因此，这个溶液的pH值为7，属于中性溶液。
四、pH值的应用pH值不仅可以用来表征溶液的酸碱性，还可以用来控制化学反应的进行。
许多化学实验和工业生产过程中，都需要在特定的pH值下进行反应。
例如，酶是生物体内的一种特殊催化剂，在特定的pH值下才能发挥最佳催化作用。
水的电离和溶液的ph知识点总结
水的电离和溶液的ph知识点总结水的电离和溶液的pH水的电离是指在水中发生的自发的电离过程，即水分子自身发生解离产生氢离子（H+)和氢氧根离子（OH-)的过程。
水的电离常数（Kw）是描述水的电离程度的一个重要物理量。
水的电离常数等于氢离子浓度（[H+])和氢氧根离子浓度（[OH-])的乘积，即Kw=[H+][OH-]。
在纯净水中，[H+]和[OH-]的浓度相等，因此Kw=[H+]^2。
在25℃下，水的电离常数的值为1×10^-14。
由此可知，当[H+]浓度增加时，[OH-]浓度减小；当[OH-]浓度增加时，[H+]浓度减小。
这表明，水中[H+]和[OH-]的浓度总是相互关联的。
溶液的pH是描述溶液酸碱性强弱的一个指标。
pH的定义是负以10为底的[ H+]的对数，即pH=-log[H+]。
pH值越小，表示溶液越酸；pH值越大，表示溶液越碱；pH值为7表示溶液是中性的。
水的pH值是7，表示水是中性的，即[H+]的浓度等于[OH-]的浓度。
当[H+]的浓度大于[OH-]的浓度时，溶液呈酸性；当[OH-]的浓度大于[H+]的浓度时，溶液呈碱性。
pH值的范围是从0到14，其中pH值小于7的溶液称为酸性溶液，pH值大于7的溶液称为碱性溶液。
溶液的pH值可以通过测定[H+]的浓度来确定。
常用的测定pH值的方法有酸碱指示剂法、玻璃电极法和pH计。
酸碱指示剂法是利用酸碱指示剂对溶液的颜色变化进行判断的方法。
酸碱指示剂是一种能够随着溶液酸碱性的变化而改变颜色的物质。
常用的酸碱指示剂有酚酞、溴蓝等。
通过观察溶液的颜色变化，可以确定溶液的pH值大致在哪个范围内。
玻璃电极法是利用玻璃电极对溶液的电势进行测量的方法。
玻璃电极是一种特殊的电极，它对[H+]的浓度非常敏感。
通过测量玻璃电极的电势，可以计算出溶液的pH值。
pH计是一种专门用于测定溶液pH值的仪器。
pH计通过测量溶液中的电位差来确定溶液的pH值。
pH计的测量结果准确可靠，广泛应用于实验室和工业生产中。
[高二理化生]水的电离和PH值计算
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A、一定有影响
B、偏大
C、偏小
D、不确定
使用方法：直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸上
显出颜色后马上跟标准比色卡相对比
3、溶液的pH计算 pH=-lgc（H+）
①强酸混合溶液求pH②强碱混合溶液求pH
③强酸与强碱混合后求pH
a若恰好完全反应。b若酸过量。c若碱过量
④未标明酸或碱的强弱，例pH =2 pH =12的 溶液等体积混合后，其pH值不一定， A、强酸与强碱混合后。pH =7
水的电离
高考要点
水的电离和水的离子积 影响水的电离平衡的因素 溶液的酸碱性 有#43;+OH-
2、水是极弱的电解质。只能 发生微弱的电离。
实验测得： 在25℃时，水电离出来的 [H+]=[OH—]=10—7mol/L
3、水的离子积常数
[H+][OH—]=Kw Kw叫做水的离子积常数，简称水的离子积。
★ 25℃时 ：KW
+ =C（H ）· C（OH ）
=1× 10-14
★ 100℃时：KW =C（H+）· C（OH-） =1× 10-12 请注意 1、Kw与温度有关，升高温度Kw变大。
2、Kw不仅适用于纯水，还适用于酸、碱
、盐的稀溶液中，但C（H+）， C（OH-） 是指溶液中总的C（H+ ）， C（OH-），不 单指水电离的。 即：无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时 存在H+和OH—！而且在一定温度下是定值 ！常温下，溶液的酸碱性跟H+和OH—浓度 的关系 中性溶液[ H+]=[OH—] 酸性溶液[H+]＞[OH—] 碱性溶液[H+]＜[OH—]
关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！
水的电离和溶液的pH(第一课时)
水的电离和溶液的pH（第一课时）水的电离和溶液的pH是化学中十分重要的基础概念。
本文将在“接地气”的写作风格下，对水的电离和溶液的pH进行科普，增加一些语气词和情绪词，让化学学习更加生动有趣！
一、水的电离
水是一种极其重要的物质，它的化学性质对许多化学反应和地球环境有着重要影响。
水分子在互相碰撞时，会有一些分子间的反应，使其中一部分水分子转化为氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-），此过程即称为水的电离。
水的电离反应可以表示为：H2O = H+ + OH-，其中H+离子称为酸性离子，OH-离子称为碱性离子。
二、酸碱中和
酸和碱是化学中重要的概念。
当酸性溶液和碱性溶液混合时，会发生中和反应，生成的溶液称为酸碱中和溶液。
如何确定溶液的酸碱性呢？这时就需要用到溶液的pH值。
pH值是刻画溶液酸碱性质的重要参数，它表示溶液中氢离子浓度的负对数，即pH = -log[H+]。
当溶液中[H+]浓度为1×10^-7mol/L时，它的pH为7，称为中性溶液。
当溶液中[H+]浓度高于1×10^-7mol/L时，pH小于7，称为酸性溶
液，如橙汁；当[H+]浓度低于1×10^-7mol/L时，pH大于7，称为碱性
溶液，如肥皂水。
三、结论
水的电离和溶液的pH一直是化学学习中不可或缺的基础知识。
通
过本文的科普，我们可以了解到水的电离反应和酸碱中和的基本概念，并学会了如何确定溶液的酸碱性质。
相信我们在接下来的学习中，将
更加轻松深入地了解更多化学知识。
化学课件——水的电离和溶液pH值
水的电离和溶液pH值水的电离和溶液的pH值是电解质溶液的重点和难点，同时也是高考化学试题的热点。
分析多年的高考化学试题，我们不难发现：水的电离和溶液pH值这一知识点试题每年考并且常考常新。
因此，有必要认真加以训练。
相关知识点１、电解质溶液的酸碱性跟水的电离密切相关。
实验证明，水是一极弱电解质，能微弱电离：H2O+H2OH3O++OH-可简写为：H2OH++OH-。
此电离平衡易受外界条件（温度、电解质等）影响，但遵循平衡移动原理。
实验还证明，在溶液中，在一定温度下，［H+］与［OH-］的乘积是一常数，即［H+］·［OH-］＝Kw。
Kw简称为水的离子积。
它是一温度函数，随温度升高而增大。
25℃时，Kw=1×10-14，100℃，Kw=1×10-12。
２、电解质溶液的酸碱性取决于［H+］与［OH-］的相对大小。
在常温下，中性溶液［H+］＝［OH-］＝1×10-7mol/L，酸性溶液［H+］>[OH-］；［H+］>1×10-7mol/L；碱性溶液［H+］<［OH-］，［H+］<1×10-7mol/L。
３、电解质稀溶液的酸碱性可用pH值大小来统一量度，其定义式：pH＝－1g［H+］，同样可定义：pH＝－1g[OH-]，在常温下，pH＋pOH＝１４。
４、电解质溶液pH值的测定：（１）酸碱指示剂是测定溶液的pH值范围。
常用指示剂有：甲基橙、石蕊、酚酞，并熟记它们的变色范围。
（２）pH试纸是粗确测定溶液的pH 值，应掌握其操作步骤。
（３）测定溶液pH值最精确的方法是用pH计。
解题指导１、解答水电离的相关试题时应注意：（１）运用平衡移动原理来分析水的电离平衡移动—定性判断；（２）运用溶液中［H+］·［OH-］＝Kw和水电离出的[H+]＝[OH-]掌握相关运算—定量计算。
(3)正确处理矛盾的主要方面与次要方面的关系，比如，在处理溶液的稀释、电离与水解等关系时，一定要抓住主要矛盾。
水的电离溶液的ph
A、一定有影响
Ｄ B、偏大 C、偏小 D、不确定
２.定性测定：酸碱指示剂法 酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱， 他们的颜色变化是在一定的pH值范围内发生的。 我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指 示剂的变色范围。
以HIn代表石蕊分子
HIn（红色） H+ +In- （蓝色）
pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
=-lg（1×10—1+1×10—4）/（1+1）
=-lg5×10—2
=2-lg5
=1.3
关键：抓住氢离子进行计算！
pH值计算四—— 强碱与强碱混合
例题：在25℃时，pH值等于9和pH值等于11的两 种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？ 解： [OH—]=（ 1 × 10-5+1×10-3）/(1+1)
Ｃ 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
六、pH值测定方法
测定方法：酸碱指示剂法、pH试纸法、 pH计法等。
1.定量测定：pH试纸法 、pH计法等
⑤当C（H+）相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质
量则完开全始相时同反的 应锌 速， 率若的产大生小相关同系体是积_c_>的_b_氢=，a气反（应相所同需状时况间）的 长短关系是__b_=_a_>_c_____
⑥将C（H+）相同的三种酸溶液均加水稀释至体积为原来的
10倍后，C（H+）由大到小的顺序为___c_>_b_=_a_______
水的电离与溶液的pH值.
第三节 弱电解质的电离平衡
一、一元弱酸弱碱的电离平衡 （一）电离平衡常数
一元弱酸，如：
HAc + H2O
H3O+ + Ac-
简写为：
HAc
H+ + Ac-
Ka0 =
[H+] / c o [Ac-] / c o [HAc] / c o]
简写为：
[H+] / [Ac-] Ka =
x
α=
× 100% = 1.3 % 0.1
对一元弱碱， 如果：c / Kb ≥ 500 时 [OH-] = Kb c
一元弱酸，如果：c / Ka ≥ 500 时 [H+] = Ka c
（三）同离子效应和盐效应
1.同离子效应 在弱电解质溶液中，加入含有相同离子的强电解质，使
电离平衡向左移动，弱电解质的电离度降低叫做同离子效 应。
H+ + Ac- � HAc
当加入少量强碱时质子转移平衡右移，补充消耗掉的
H3O+离子，而的pH值保持基本不变。 OH- + H3O+ � 2H2O
共轭碱称为抗酸成分，共轭酸称为抗碱成分。
二、缓冲溶液pH值近似计算
弱酸-弱酸盐型缓冲溶液（如HAc-NaAc) pH的计算公式:
初始: 平衡:
HA c (酸) c (酸) - x
三、活度与活度系数
活度：离子的有效浓度(表观浓度)小于理论浓度，有效 浓度的值就是活度。
式中 表示活度， 表示活度系数。 反映了电解质溶液中离子相互牵制作用的大小。
（1）由于离子的表观浓度小于理论浓度，一般 （2）当溶液中的离子浓度很小，且离子所带的电荷数也
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2.水的离子积常数
只要温度一定,不论在纯水中,酸溶液中,碱溶 液中,盐溶液中c(H+)和c(OH－)的乘积为一 常数。 即: c(H+)·c(OH－)=Kw。
25℃， Kw=？ 100℃， Kw=？ 升温Kw变大？ 因为水的电离是吸热的
一. 溶液的PH 1. PH是用来表示水溶液的酸碱度，只 有水溶液才有 PH值。 +) + POH= －㏒ c( H 同理： PH= －㏒c(H ) PH+ POH= －㏒Kw
1—2节电离平衡· 水的电离和溶液PH
一.几个概念
在水溶液中或熔融状态下能导 1.电解质：
化 合 物 电的化合物。 强电解质 弱电解质
电解质
非电解质
2.强电解质: 在水溶液中全部电离的电解质。
3.弱电解质: 在水溶液中部分电离的电解质。
对电解质的三点说明： ①必须是化合物，不能是单质或混合物。 例：金属单质能导电，但不是电解质。
电解质是： 非电解质是：
问题：判断下列物质，写出电解质在不同 状况下的电离方程式。 CaCO3 Na2SO4 HCl NH3· H2O NaOH Na2O2 CaO Cu C NH3 CO2 SO3 Na2O NaHSO4 乙醇 电解质是： 非电解质是：
问题：溶液的导电能力取决于什么？向1L 1mol/L的的H2SO4 溶液中加入Ba(OH)2溶液，画 出溶液的导电性随Ba(OH)2溶液体积变化的图象， 并解释原因。
现象：由暗变亮，后又变暗。 溶液导电能力的大小决定于离子浓度的大小， 与强弱电解质无直接关系。
2.温度:
电离是吸热的，升温平衡正向 移动；降温平衡逆向移动；挥 发性的弱电解质（H2S等）除外。
注意：
加水稀释，平衡正移，离子浓度不一定增大，离 子数一定增大； 升温，平衡正移，离子浓度一定增大，离子数 一定增大； 不论升温还是用水稀释，溶质分子的浓度一OO－ + H+
对0.1mol/L的CH3COOH,改变下列条件，完成填空：
加水
变化 平衡移动 方向 H+的数量 右移 增多 减小 减弱
升温
加 NaOH
加 H2SO4
左移 增多 增大 增强
加 NH4Ac
左移 减小 减小 增强
右移 增多 增大 增强
右移 减小 减小 增强
在氨水中加入盐酸、氢氧化钠溶液，完成下列表格
C(H+) C(OH-) 平衡移动方向
盐酸
氢氧化 钠溶液
强电解质
概念
化合 物类 别 化合 物类 别及 健型 相同点 不 同 点 离子存 在形式 电离过程
弱电解质
在水溶液中部分电离
在水溶液中全部电离
大多数的盐；强酸；强碱； 弱酸、弱碱 部分氧化物。
离子化合物和某些 具有极性健的共价 化合物
某些具有极性 健的共价化合 物
都能产生自由移动的离子
阴、阳离子，没有分子
不可逆，电离方程式用“=”
少量阴、阳离子，大 量分子
可逆，电离方程式用可 逆号
二.影响电离平衡的条件
1.浓度: 增大溶质分子的浓度或减少溶质 离子的浓度,平衡正向移动。反之 平衡逆向移动。
例：把灯泡和纯醋酸串联起来，纯醋酸在稀释 的过程中，小灯泡有何现象？溶液导电能力 I与 什么有关？
5.弱电解质
极性键形成的共价化合物：弱酸
弱碱
少部分盐 离子键形成的离子化合物:
弱电解质的电离式用“ 分几步,为住第一步。 H2SO3 H2CO3 H2S Al(OH)3 NH3· H2O
” 几元
6. 弱电解质的电离平衡：
在一定条件下，当弱电解质分子的电离成 离子的速率和离子重新结合成分子的速率 相等时，电离过程就达到了平衡状态。
练习
用pH试纸测定某无色溶液的pH值时,规范的操作是
A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比较
C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较
D.在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标
准比色卡比较 E.用PH试纸测得某溶液的PH为5.6 F.先将PH试纸用蒸馏水湿润，然后重复(C)的操作。
C(H+)
导电能力
三. 电离平衡常数
1.定义: 一定条件下,弱电解质电离平衡时(一元弱酸 或弱碱),各离子浓度的乘积与未电离分子浓 度的比是一个常数。符号：K，酸的为：Ka, 碱的为：Kb。 2.说明: ①K的大小可判断弱电解质的相对强弱，K 越大，越易电离。多元弱酸或其酸式根应几 元分几步，为主第一步。
强电解质的电离式用“ = ”，练习： NaHSO4(在水溶液)= NaHSO4(熔融状态)= NaClO3 = Ba(OH)2 = HI =
问题：判断下列物质，写出电解质在不同 状况下的电离方程式。
CaCO3 Na2SO4 HCl NH3· H2O NaOH Na2O2 CaO Cu C NH3 CO2 SO3 Na2O NaHSO4 乙醇
②必须是溶质本身能电离，其溶液能导电 的，不一定是电解质。 例：NH3，SO2，CO2等其水溶液能导电， 但不是电解质。 ③在水中不能导电的化合物不一定不是电 解质。 例：BaSO4,CaCO3等难溶盐的水溶液，因 为其溶解度小，导电性不易测出。
强碱 4.强电解质
离子键形成的离子化合物
大部 分盐
极性键形成的共价化合物： 强酸
② K不随浓度变化，只受温度影响。
水的电离和溶液PH
一.水的电离 1.水的电离方程式 H2O+ H2O H3O++OH－ ++OH－ H 2 O H 可简写为:
练习: 运用类比写出以下化合物的电离式 ①液氨的电离: ②液态二氧化硫的电离: ③液态HF的电离:
④纯硫酸的电离:
⑤纯硝酸的电离:
⑥:液态乙醇(C2H5OH)中存在C2H5OH2+,可以与 之中和使溶液呈电中性的粒子的化学式为:
3.酸碱指示剂
① 甲基橙 变色范围 相应颜色 相应颜色 相应颜色 相应颜色
思考： 某PH=6的电解质溶液，一定是酸的溶液吗？ 某PH=6的电解质溶液，一定是酸性溶液吗？
2. PH的取值范围是:
如何使用PH试纸? 思考： 某溶液PH=9.70,该数据有____位有效数字。 某人用广泛PH试纸测得某溶液的PH为7.1， 该数据是真的吗？ 某人用蒸馏水将PH试纸润湿后，再测量得 到的数据一定有误差吗？