水的离子积常数
水的电离、水的离子积常数Kw和溶液pH的计算
水的电离、水的离子积常数K w和溶液pH的计算1.水的电离方程式为：____________________，水电离时要破坏______________，因此水的电离是_______（填“吸热”或“放热”）过程。
2.根据水的电离方程式，该反应的平衡常数的表达式K=______________。
我们把水的电离平衡常数称为水的离子积常数，记为K w。
（1）K w的大小只与________有关，温度越高，水的离子积常数K w越大。
（2）常温下（25℃），水的离子积常数为K w= c(H+)·c(OH—)=10-14。
3.影响水的电离的因素：（1）温度：温度升高，促进（填“促进”或“抑制”）水的电离，K w增大（填“变大”或“变小”）；（2）外加的酸或碱：抑制（填“促进”或“抑制”）水的电离。
4.溶液pH的计算：pH=-lg c(H+)=-lg (K w/c(OH—))规律：溶液的酸性越强，溶液的pH越_______；溶液的碱性越强，溶液的pH越_______。
5.大量实验证明：常温下，任何水溶液中，c(H+)·c(OH—)为定值，其大小等于水的离子积常数K w。
即常温下，在酸溶液、碱溶液、中性溶液中，同时存在H+和OH—，且c(H+)·c(OH—)=10-14。
6.pH的测定方法：（1）pH试纸法：用干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸中央，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。
注意：①pH试纸不能事先润湿，也不能伸入待测液中。
②用pH试纸测出溶液的pH是1～14的整数，只能粗略测定溶液的pH值。
（2）pH计法：常用pH计精确测量溶液的pH，读数时应保留两位小数。
7.酸碱指示剂的颜色变化：（1）无色酚酞试液遇酸不变色，遇碱变红；（2）紫色石蕊试液遇酸变红，遇碱变蓝；例1.（影响水电离平衡的因素分析）1.1.常温下，水的电离达到平衡：H2O H＋＋OH－，下列叙述正确的是（B）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，K w不变C.向水中加入少量固体醋酸钠，平衡逆向移动，c(H＋)降低D.将水加热，K w增大，pH不变B[向水中加入稀氨水，增大了c(OH－)，平衡逆向移动；加入固体NaHSO4，NaHSO4溶于水后电离生成H＋，c(H＋)增大，K w不变；加入醋酸钠，CH3COO－结合水电离出的H＋，使平衡正向移动，c(H＋)降低；将水加热，K w增大，pH减小。
03水的电离及离子积常数
03. 水的电离及离子积常数一、知识梳理O H＋＋OH－1、水的电离方程式：H2、水电离特点：（1）可逆（2）吸热（3）极弱3、水的离子积：K W =[H+]·[OH－]25℃时, [H+]=[OH－] =10－7mol·L－1；K W =[H+]·[OH－] = 1×10－14mol２•L－２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，也适用于任何稀溶液（酸、碱、盐）4、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（因为水的电离是吸热的）③易水解的盐：促进水的电离二、典例分析一定温度时，测得纯水中[OH－]=2.5×10－7 mol·L－1，则[H+]为（）A．2.5×10－7mol·L－1B．0.1×10－7 mol·L－1C．1×10−14 /2.5×10－7mol·L－1D．无法确定[H+]考点：离子积常数．分析：纯水中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，据此分析解答．解答：纯水呈中性，所以纯水中氢原子浓度等于氢氧根离子浓度，为2.5×10－7mol·L－1，故选：A．点评：本题考查了离子浓度的计算，明确纯水电离的特点是解本题关键，难度不大．三、实战演练1、在25℃时，1mol·L－1的盐酸溶液中，水的K W（单位：mol２•L－２）为（）A.1×10－14B.0C.大于1×10－14D.小于1×10－142、下列说法中，正确的是（）A.向纯水中加入少量盐酸，K W将增大B.25℃时，水的离子积常数K W为1×10－14mol２•L－２C.100℃时，纯水的［H＋］＝10－7mol·L－1D.100℃时，pH＝７的溶液呈中性。
水的电离、pH计算、水的离子积常数
水的电离、水的离子积常数K w和溶液pH的计算1.水的电离方程式为____________________，水的电离是吸热（填“吸热”或“放热”）过程。
2.常温下（25℃），水的离子积常数为K w= c(H+)·c(OH—)=10-14，任何水溶液中，c(H+)·c(OH—)为定值，其大小等于水的离子积常数K w.3.水的离子积常数K w仅与温度有关，温度越高，水的离子积常数K w越大。
4.影响水的电离的因素：温度、外加酸碱（抑制水的电离）、盐类的水解（促进水的电离）5.溶液pH的计算：pH=-lg c(H+)=-lg (K w/c(OH—))6.溶液pH的测定：用洁净的玻璃棒蘸取少量溶液滴在pH试纸上，然后不比色卡对照。
7.水电离出的OH-或H+ 浓度：（1）常温下，pH=2的水溶液，由水电离出的c(H+)=_________；10-2 mol ·L-1或10-12 mol ·L-1（2）常温下，由水电离出的c(H+)为10-12 mol ·L-1，溶液pH=_________；8.酸/碱溶液用水稀释后，溶液pH的计算：强酸、强碱的稀释：在稀释时，当它们的浓度大于10-5 mol·L-1时，不考虑水的电离，当它们的浓度小于10-5 mol ·L-1时，应考虑水的电离。
（1）常温下，pH=6的HCl的溶液稀释100倍，溶液pH=_________；（2）常温下，pH=8的NaOH的溶液稀释100倍，溶液pH=________；例1.下列溶液肯定是酸性的是（D ）A.含H+的溶液B.加酚酞显无色的溶液C.pH<7的溶液D.c(H＋)>c(OH-)的溶液例2.常温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH-)的乘积为1×10—18，下列说法正确的是（B ）A.该溶液的pH一定是9 B.该溶液的pH可能是5C.该溶液的pH可能是7D.此溶液不存在例3.某温度(T℃)下的溶液中，c(H＋)＝10－x mol·L－1，c(OH－)＝10－y mol·L－1，x与y的关系如图所示，请回答下列问题：（填“>”、“<”或“＝”）（1）此温度下，水的离子积K w为________，则该温度T________25 ℃。
水的电离平衡常数和水的离子积有什么区别
水的电离平衡常数和水的离子积有什
么区别
水的离子积和电离平衡常数没有什么区别。
如果说有区别的话,离子积是水中氢离子和氢氧跟离子浓度的乘积而电离平衡常数是溶液中离子浓度的乘积/平衡时原物质的浓度.因为水是纯液体,所以其浓度不写入平衡常数,即平衡时原物质的浓度默认为1.所以二者数据相同,
在一定温度下,水中[H ]和[OH-]的乘积（Kw）是一个常数,这个常数叫做水的离子积（曾用名：离子积常数）.水的离子积又叫水的自电离常数.
水是纯液体,[H2O]可看作是一个常数,所以Kw=[H ][OH-].Kw值跟温度有关,在25℃,Kw=[H ][OH-]=1×10-7=×1×10－7=1×10-14.为了计算简化,常常把这个值作为室温下水的离子积.在物质的稀水溶液中,[H2O]和纯水的[H2O]几乎相同,因此Kw也几乎相等.这就是说,在任何酸
性（或碱性）溶液中,同时存在H 和OH-,只不过[H ]和[OH-]的相对大小不同而已.在常温下,[H ]和[OH-]的乘积等于1×10-14.因此,水溶液的酸碱性只要用一种离子（H 或OH-）的浓度表示.。
水溶液中四大平衡常数的计算及应用
根据
Ka
=
c（
HB － c（
） ·c（ H2 B）
H
+
）
，知
c（ H2 B）
=
0． 1 × 10 1 × 10 －
－ 2
3
mol·L － 1 = 1 × 10 － 2 mol·L － 1 ．
答 案： （ 1 ） 1 × 10 －13
（ 2）
2b × 10 － 6． 5 a － 2b
（ a － 2b） × 10 － 6． 5 2b
解析 由 AgCl 的 Ksp = c（ Ag + ） ·c（ Cl － ） ，当溶液中
Cl － 恰好完全沉淀（ 浓度等于 1． 0 × 10 －5 mol·L －1 ） 时，溶液中
c（ Ag + ）
=
2． 0 1． 0
× 10 －10 × 10 －5
mol · L －1 = 2． 0 × 10 －5 mol · L －1； 由
c（ OH － ）
= 10 － 6． 5 ，c（ CH3 COO － ）
=2
×
b
×
1 2
mol·L －1 ，
Ka
=
b
× 10 － 6． 5 a －b
=
2b × 10 － 6． 5 a － 2b
2
Kh
=
2
b
10 － 13 × 10 －
6．
5
=
（
a
－ 2b） × 10 2b
－ 6． 5
a － 2b
（
3）
— 90 —
c（ H + ） （ 2） 0． 6162
二、溶度积（ Ksp） 的计算与应用
水的电离与水的离子积常数
水的电离与水的离子积常数1.水的电离水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2O H3O＋＋OH－或H2O H＋＋OH－。
2.水的离子积常数K w＝c(H＋)·c(OH－)。
(1)室温下：K w＝1×10－14。
(2)影响因素：只与温度有关，升高温度，K w增大。
(3)适用范围：K w不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
(4)K w揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，K w不变。
3.影响水电离平衡的因素填写外界条件对水电离平衡的具体影响体系变化平衡移动方向K w水的电离程度c(OH－) c(H＋) 条件HCl 逆不变减小减小增大NaOH 逆不变减小增大减小Na2CO3正不变增大增大减小可水解的盐NH4Cl 正不变增大减小增大升温正增大增大增大增大温度降温逆减小减小减小减小其他：如加入Na 正不变增大增大减小(1)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等(×)(2)100 ℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此时水呈酸性(×)(3)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，K w不变(×)(4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同(×)(5)室温下，0.1 mol·L－1的HCl溶液与0.1 mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等(√)(6)任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水电离出的c(H＋)和c(OH－)相等(√)1.K w＝c(H＋)·c(OH－)中，H＋和OH－一定由水电离出来的吗？答案不一定，如酸溶液中H＋由酸和水电离产生，碱溶液中OH－由碱和水电离产生，只要是水溶液必定有H＋和OH－，当溶液浓度不大时，总有K w＝c(H＋)·c(OH－)2.25 ℃，pH＝3的某溶液中，H2O电离出的H＋浓度为多少？答案(1)若为水解呈酸性的盐溶液，促进水的电离，由水电离出的c水(H＋)＝1×10－3 mol·L－1。
水的离子积常数公式
水的离子积常数公式水的离子积常数（Kw）是描述水中离子生成的程度的指标，定义为水中氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）的浓度乘积。
水的离子积常数与温度有关，通常在25℃下计算。
水的离子积常数公式可以表示为：Kw = [H+][OH-]其中，[H+]代表氢离子浓度，[OH-]代表氢氧根离子浓度。
离子浓度可以用pH和pOH来表示。
pH是表示溶液中酸性的指标，定义为负 logarithm（以10为底）的氢离子浓度，表示为：pH = -log[H+]同时，pOH是表示溶液中碱性的指标，定义为负 logarithm（以10为底）的氢氧根离子浓度，表示为：pOH = -log[OH-]因为在水中，氢离子和氢氧根离子的浓度相等，所以可以得到以下关系：pH + pOH = 14根据离子浓度和pH的定义，可以将水的离子积常数公式表示为：Kw = 10^(-pH) * 10^(-pOH) = 10^(-pH - pOH) = 10^(-14)这就是水的离子积常数公式。
在25℃下，水的离子积常数等于10^(-14)。
此外，根据离子浓度和pH的定义，还有一些其他与水的离子积常数相关的公式和关系：1. 反式公式：pH = 14 - pOH2. 离子浓度的乘法公式：[H+] * [OH-] = 10^(-14)3. 酸性溶液和碱性溶液的酸碱度判断：- 酸性溶液：pH < 7, pOH > 7, [H+] > [OH-]- 碱性溶液：pH > 7, pOH < 7, [H+] < [OH-]- 中性溶液：pH = 7, pOH = 7, [H+] = [OH-]水的离子积常数是化学热力学中的重要概念，它与许多化学反应的平衡有关。
例如，在弱酸弱碱溶液中，根据水的离子积常数可计算水的酸碱解离常数，从而判断溶液的酸碱性质。
另外，水的离子积常数还有许多其他应用，如计算酸碱溶液的pH值、计算氢离子和氢氧根离子浓度等。
水的离子积和溶液PH课件
05
总结与展望
总结
水的离子积是指水分子在一定温度下解离成氢离子和氢氧根离子的平衡常数，与温 度有关。
溶液pH是衡量溶液酸碱性的指标，与氢离子浓度有关。
水的离子积和溶液pH在生物、化学、环境等许多领域都有广泛的应用。
展望
随着科技的发展，对水的离子积 和溶液pH的测量技术将更加精
确和便捷。
对于水的离子积和溶液pH的理论 研究将更加深入，有助于揭示更
还可用于计算和比较不同溶液中的氢离 子或氢氧根离子的浓度。
当溶液中氢离子或氢氧根离子的浓度发 生变化时，水的离子积可用来判断溶液 的酸碱性。
在生物化学和环境科学领域，水的离子 积也具有重要意义。
02
溶液pH
溶液pH定义
01
氢离子浓度
02
酸碱度
溶液中的氢离子浓度是决定其pH值的关键因素。当氢离子浓度越高 ，pH值越低；反之，氢离子浓度越低，pH值越高。
pH值可以用来表示溶液的酸碱度。纯水的pH值为7，代表中性。pH 值小于7表示酸性，而pH值大于7则表示碱性。
pH值的计算方法
使用pH试纸
通过将试纸浸入待测溶液中，与 标准色卡进行对比，可以大致确 定溶液的pH值。
使用pH计
pH计是一种精密的测量仪器，可 以更准确测量溶液的pH值。
溶液pH的应用
01
工业生产
在化工、医药、食品等工业生 产中，常常需要控制溶液的pH 值以获得所需的化学反应效果
。
02
环境保护
通过检测水体的pH值，可以评 估水体的健康程度和是否适合
人类使用。
03
医学诊断
在医学上，尿液和血液的pH值 是诊断疾病的重要参考指标。
03
水的电离和溶液的酸碱性
水的电离和溶液的酸碱性一.水的电离及离子积常数1.水的电离平衡：水是极弱的电解质，能发生自电离：H2O H++OH－〔正反响为吸热反响〕2.水的离子积常数：Kw= c(H+)c(OH－)250C 时Kw =1.0×10-14 mol2·L-2，水的离子积与温度有关，温度升高Kw增大。
如1000C 时Kw =1.0×10-12 mol2·L-2 .3.无论是纯水还是酸、碱，盐等电解质的稀溶液，水的离子积为该温度下的Kw。
1、25 ℃时，水中存在电离平衡：H2O H＋＋OH－ΔH>0。
以下表达正确的选项是〔 B 〕A．将水加热，K w增大，pH不变B．向水中参加少量NaHSO4固体，c(H＋)增大，K w不变C．向水中参加少量NaOH固体，平衡逆向移动，c(OH－)降低D．向水中参加少量NH4Cl固体，平衡正向移动，c(OH－)增大2、25 ℃时，一样物质的量浓度的以下溶液：①NaCl②NaOH ③H2SO4④(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是〔 C 〕A．④>③>②>① B．②>③>①>④C．④>①>②>③ D．③>②>①>④3、由水电离出的c(OH－)＝1×10－13mol/L的无色溶液中，一定能大量共存的离子组是〔 C 〕A．Cl－、AlO－2、Na＋、K＋B．Fe3＋、NO－3、K＋、H＋C．NO－3、Ba2＋、K＋、Cl－D．Al3＋、SO2－4、NH＋4、Cl－4、95 ℃时水的离子积K W＝1×10－12,25 ℃时K W＝1×10－14，答复以下问题：〔1〕95 ℃时水的电离常数K(95 ℃)________25 ℃时水的电离常数(填“>〞、“＝〞或“<〞)。
〔2〕95 ℃纯水中c(H＋)________c(OH－)(填“>〞、“＝〞或“<〞)。
四大平衡常数
突破点10 四大平衡常数提炼1 水的离子积常数1.水的离子积常数的含义H 2O H ＋＋OH －表达式：25 ℃时，K w ＝c (H ＋)·c (OH －)＝1.0×10－14。
2．对K w 的理解(1)K w 适用于纯水、稀的电解质(酸、碱、盐)水溶液。
(2)恒温时，K w 不变；升温时，电离程度增大(因为电离一般吸热)，K w 增大。
提炼2 电离平衡常数(K a 、K b )1.电离平衡常数的含义如对于HAH ＋＋A －，K a ＝c (H ＋)·c (A －)c (HA )；BOH B ＋＋OH －，K b ＝c (B ＋)·c (OH －)c (BOH )。
2．K 值大小的意义相同温度下，K 值越小表明电离程度越小，对应酸的酸性或碱的碱性越弱。
3．影响K 值大小的外因同一电解质，K 值只与温度有关，一般情况下，温度越高，K 值越大；此外对于多元弱酸来说，其K a 1≫K a 2≫K a 3。
提炼3 水解平衡常数(K h )1.水解平衡常数的含义A －＋H 2O HA ＋OH －，达到平衡时有K h ＝c (OH －)·c (HA )c (A －)＝K w K a 。
同理，强酸弱碱盐水解平衡常数与弱碱电离平衡常数K b 的关系为K h ＝K w K b。
2．影响K h的因素K h值的大小是由发生水解的离子的性质与温度共同决定的；温度一定时，离子水解能力越强，K h值越大；温度升高时，K h值增大；对于多元弱酸阴离子或多元弱碱阳离子来说，其K h1≫K h2≫K h3。
提炼4溶度积常数(K sp)1.溶度积常数K sp的表达式对于组成为A m B n的电解质，饱和溶液中存在平衡A m B n(s)m A n＋(aq)＋n B m－(aq)，K sp＝c m(A n＋)·c n(B m－)。
2．影响K sp大小的因素对于确定的物质来说，K sp只与温度有关；一般情况下，升高温度，K sp增大。
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H3O B HB
c
H3O 2 H3O
（2.5）
通常 Ka c 20 Kw
c H3O c H3O Ka c
（2.6）
一元弱酸溶液 H3O 的最简计算公 式，满足的两个条件是，cKa 20Kw 和 c / Ka 500。其计算误差 5%。
一元弱碱溶液 OH 的最简公式:
OH Kb c
（2.7）
OH 的负对数为pOH
在常温，水溶液中 H3O OH 10 ， 14
pH pOH 14 ，pH 14 pOH 。
例2-2计算298K时，0.10mol.L-1HAc
HB H2O ⇌ H3O B B H2O ⇌HB OH
达到平衡时
Ka
H3O B
HB
HB OH
Kb
B
以上两式相乘得：
Ka Kb Kw
共轭酸碱对中的弱酸的Ka， 与其共轭碱的Kb的乘积等于Kw
例2-1已知HAc的Ka为1.8×10-5, 计算Ac-离子的kb。 解：Ac-离子是HAc的共轭碱，
由式(2.4)得：
Kb
Kw Ka
1.0 1014 1.8105
5.61010
三、一元弱酸，弱碱溶液的pH值计算
为了简便起见，对于H3O+ 离子浓度很低的溶液，常用pH
（即氢离子浓度的负对数值）来表示
溶液的酸碱性。
pH lg H30
或
pH lg H
pH 14.00 5.12 8.88
强酸、强碱在水中的质子转移十分完
全，对于总浓度大于10-6mol.L-1的强
酸或强碱稀溶液，可忽略H2O的质子 自递作用，其中H3O+离子浓度和OH离子浓度即为c强酸和c强碱。可直接求 算pH值。
Байду номын сангаас
质子自递反应：发生在同种溶剂分子之
间的质子传递作用。
水的质子自递反应可表示如下：
⇌ H2O H2O
H3O OH
在一定温度下水的质子自递反应
（也称水的电离反应）达到平衡时，
K
H3O OH
H2OH2O
式中的 H2O 可看成是一常数，将
它与 K 合并，得：
中性溶液中 酸性溶液中 碱性溶液中
pH 7
pH 7 pH 7
HAc、NH 4、HCN 等是一元弱酸。 NH3 、CN 、Ac 等是一元弱碱。 以 HB 表示弱酸，总浓度为 c。
⇌ HB H2O
H3O B
平衡浓度：c H3O
H3O
B
Ka
H3O OH K H2O 2 Kw
Kw ：水的离子积常数。
在一定温度下，纯水中H3O+ 离子的平衡
浓度与OH-离子的平衡浓度的乘积为一定值
（室温下一般为
Kw
10 10 14
）
此关系也适用于任何水溶液。
二、共轭酸碱对的Ka与kb的关系
现以共轭酸碱对HB-B-为例进行推导。 共轭酸碱对HB-B- 在溶液中存在如下 质子转移反应：
1.3103 (moI L1)
pH lg H3O lg(1.3103) 2.89
例2-3计算298k时0.10mol.L-1NaAc 溶液的pH值。
解： NaAc Na Ac
⇌ Ac H2O
HAc OH
kb
Kw KHAc
1.001014 1.76 105
溶液的pH值。
解：已知，c 0.10moI ， L1 Ka 1.76105
Ka c 1.76105 0.10 20Kw ,
c ka
0.10 1.76105
500
故用式（2.6）计算：
H3O Ka c 1.76105 0.10
5.681010
kb c 5.681016 0.10 20kw
c kb
0.10 5.681010
500
用最简公式计算：
OH kb c 5.681010 0.10
7.5106 (moI.L1)
pOH lg OH lg(7.5106 ) 5.12