高中化学12水的电离和溶液的pH

水的电离和溶液的pH 知识梳理

一、水的电离

1．电离方程式

H2O+H2O H3O++OH－简写成H2O H++OH－

平衡常数表达式__________________，温度升高，平衡常数_________。

【答案】K=c（H+）·c(OH-)；变大

2．水的离子积常数

（1）表达式：Kw=____________________

注意：

①式子中c（H+）、c(OH-)是_______________________________。

①任何水溶液（酸、碱、盐等）中都是H+、OH-共存的，且都是Kw=c(H+) ×c(OH-)

①温度升高，Kw值___________（与浓度无关）（Kw （25①）=10-14）。

【答案】c（H+）·c(OH-)；溶液中离子的总浓度；变大

3．利用Kw的定量计算

【练一练】

（1）常温下，0.01mol/L盐酸溶液中c(H+)和c(OH-)为多少?

（2）常温下，0.01mol/L NaOH溶液中c(H+)、c(OH-)为多少?

（3）常温下，0.01mol/L盐酸溶液中由水电离出的c(H+)、c(OH-) 分别是多少？

（4）常温下，0.1mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H+) 、c(OH-)分别是多少？

【答案】c(H+)=0.01mol/L c(OH-)=10-12mol/L；c(OH-)=0.01mol/L c(H+)=10-12mol/L c(H+)水=10-12mol/L c(OH-)水=10-12mol/L；c(OH-)水=10-12mol/L c(H+)水=10-12mol/L

4．水的电离平衡

对常温下的纯水进行下列操作，完成下表

（已知加入NaHCO3呈碱性，NaHSO3呈酸性，CH3COONH4呈中性）：

【想一想】

有学生这样认为：Na2CO3溶液和NaOH溶液都呈碱性，所以两者都应该是抑制水的电离，这样认为正确么？为什么？

【小结】

（1）溶液的酸性或者碱性是由加入的物质电离产生的H+或OH-所引起的，把这种物质加到水中会抑制水的电离。

（2）溶液的酸性或者碱性是由加入的物质打破了水的电离，水电离产生的更多H+或OH-所引起的，把这种物质加到水中会促进水的电离。

二、溶液的pH值和溶液的酸碱性

1．pH计算公式：pH=

2．溶液酸碱性

（1

（2）在室温条件下，有以下规律：

【答案】-lgc(H+)；

【注意】

①pH＝7的溶液不一定呈中性。只有在常温下pH＝7的溶液才呈中性；当在100 ①时，水的离子积常数为1×10－12，此时pH＝6的溶液为中性溶液，pH>6时为碱性溶液，pH<6时为酸性溶液。

①室温下水电离出的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，若某溶液中水电离出的c(H＋)<1×10－7 mol·L－1，则可判断该溶液呈酸性或碱性；若某溶液中水电离出的c(H＋)>1×10－7mol·L－1，则可判断出该溶液中存在能水解的盐，从而促进了水的电离。

①室温下，溶液中的c(H＋)>1×10－7 mol·L－1，说明该溶液是酸溶液或水解呈酸性的盐溶液；溶液中的c(H＋)<1×10－7 mol·L－1，说明该溶液是碱溶液或水解呈碱性的盐溶液。

3．溶液PH值的测定

方法一：利用酸碱指示剂，酸碱指示剂只能测出大概pH范围不能测出具体的pH；

石蕊试液<5；5~8；>8

酚酞试液<8；8~10；>10

甲基橙<3.1； 3.1~4.4；>4.4

方法二：利用pH试纸。pH试纸测定的为溶液中c(H+)浓度，使用时不能润湿

．．．．。正确的操作方法为：把pH试纸放在表面皿上，用干燥洁净玻璃棒蘸取试液滴在试纸上，试纸变色后迅速和标准比色卡对比；

方法三：利用pH计。

【答案】红色；紫色；蓝色；无色；粉红色；红色；红色；橙色；黄色

三、有关溶液PH的计算

1．溶液的稀释

（1）强酸的稀释

①在25①时，pH等于2的盐酸溶液稀释到原来的10倍，pH等于多少？稀释到1000倍后，

pH等于多少？

【小结】在25①时，pH等于a的盐酸溶液稀释到原来的n倍，pH等于

①在25①时，pH等于5的盐酸溶液稀释到原来的1000倍后，pH等于多少？

【小结】酸的溶液无限稀释PH接近于7但小于7。

【答案】3；5a+lgn≈7

（2）强碱的稀释

①在25①时，pH等于9的强碱溶液稀释到原来的10倍，pH值等于多少？

【小结】：在25①时，pH等于a的NaOH溶液稀释到原来的n倍，PH=__________

①在25①时，pH等于9的强碱溶液稀释到1000倍后，pH等于多少？

【小结】碱的溶液无限稀释PH接近于7但大于7。

【答案】8a-lgn≈7

（3）弱酸弱碱的稀释

①室温下，pH=3的HAc加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围________________。

①室温下，pH=12氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围________________。

【小结】弱酸(碱)每稀释10倍，pH值向7靠拢不到一个单位。

【答案】3＜pH＜4；11＜pH＜12

2．溶液的混合

（1）强酸与强酸的混合

在25①时，pH等于1的盐酸溶液1L和pH等于4的硫酸溶液1000L混合pH等于多少？

（2）强碱与强碱的混合

在25①时，pH等于9和pH等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH等于多少？

【答案】3.7 3.7

【想一想】有的学生算出来的结果为9.3，他的计算步骤是这样的：pH=-lg{1/2（10-9+10-11）}=9.3，想一想，这样做错在哪里了？