水的离子积
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。
水的离子积
水的离子积水的离子积之一水或水溶液中，H+浓度跟OH-浓度的乘积是一个常数，叫水的离子积，用符号K w表示。
水的离子积受温度影响，温度升高K w增大，常温时水的离子积为1×10-14，数学表达式为：K w=[H+]·[OH-]=1×10-14水的离子积之二水是一种极弱的电解质，产生微弱的电离：2H2O H3O++OH-可简写成H2O H++OH-其电离平衡式式中K——水的电离平衡常数。
因电离极少，水的浓度[H2O]可视为常数。
上式中[H+][OH-]亦可视为常数，令它为K w，则：K[H2O]=[H+][OH-]=K wK w称为水的离子积。
因一般蒸馏水中溶有空气中的CO2等物质，其电导率值约为10-2～10-3 S·m-1。
F．W．G．柯尔劳施在25℃时测定极纯的水的电导率，得k=0.055×10-4 S·m-1又1 mol纯水的体积为1.802×10-5 m3，则水的摩尔电导率为Λ=k/c=k·V=0.055×10-4×1.802×10-5=9.9×10-11 S·m2·moL-1由表查得水完全电离时的摩尔电导率为Λ°=λ°H++λ°OH-=5.48×10-2S·m2·moL-1于是25℃时水的电离度为又1L水的质量可近似为1000g，水的摩尔质量为18.02g，1L水中水的物质的量浓度为1000/18.02=55.5mol·L-1则 [H+]=[OH-]=Cα=55.5×1.8×10-9=1.0×10-7mol·L-1故 K w=[H+][OH-]=1.0×10-14mol2·L-2水的离子积只受温度的影响，温度升高，K w值增大（见下表）。
不同温度下水的离子积常数
不同温度下水的离子积常数离子积常数是描述溶液中离子浓度的一个重要指标。
它的大小与溶液中的离子浓度有着密切的关系。
而溶液的温度对离子积常数也有一定影响。
本文将探讨不同温度下水的离子积常数的变化及其原因。
在理想条件下，水的离子积常数（Kw）等于氢离子浓度（[H+])与氢氧根离子浓度（[OH-])的乘积。
通常情况下，Kw的值为1.0×10^-14。
然而，随着温度的升高，水的离子积常数会发生变化。
这是因为水的离解平衡与温度有关。
根据热力学原理，温度升高会导致反应的平衡位置发生偏移。
对于水来说，随着温度的升高，离解平衡会向右移动，产生更多的氢离子和氢氧根离子，从而增大离子积常数Kw 的值。
当温度升高到100摄氏度时，水的离子积常数Kw的值会增大到大约1.0×10^-13。
这是因为在高温下，水的分子运动加剧，离解反应的速率增加。
这导致水的离子浓度增加，从而使离子积常数增大。
需要注意的是，随着温度的升高，水的离子积常数并不是线性增加的。
在低温区间内，随着温度的升高，水的离子积常数的变化相对较小。
只有当温度升高到一定程度时，离子积常数的变化才会显著。
除了温度对离子积常数的影响外，其他因素也可能对水的离子积常数产生影响。
例如，溶液中的其他化学物质、溶解度、压力等因素都可能对离子积常数产生影响。
因此，在实际应用中，需要综合考虑多种因素来确定溶液的离子积常数。
在生活中，我们可以利用水的离子积常数来判断溶液的酸碱性质。
当溶液中的氢离子浓度大于氢氧根离子浓度时，溶液呈酸性；当氢离子浓度小于氢氧根离子浓度时，溶液呈碱性。
而当氢离子浓度等于氢氧根离子浓度时，溶液呈中性。
温度对水的离子积常数有一定的影响。
随着温度的升高，水的离子积常数会增大。
这是因为高温下离解反应速率增加，使离子浓度增加，从而使离子积常数增大。
然而，温度对离子积常数的影响并非线性，而是在一定温度范围内才显著。
在实际应用中，我们可以利用离子积常数来判断溶液的酸碱性质。
水的离子积和溶液的PH值
常温下溶液酸碱性与pH的关系
中性溶液中 c（H＋）=1×10－7 mol· L-1，PH=7； 酸性溶液中 c（H＋）＞1×10－7 mol· L-1，溶液酸性越强，溶液的PH值越小； 碱性溶液中 c（H＋）＜1×10－7 mol· L-1，PH＞7，溶液碱性越强，溶液的PH值越大
PH的计算
PH=—lg【H+】
四、酸碱指示剂及变色范围和变色原理； pH的测定方法
1．常用的试液和试纸，PH试纸的使用，酸碱指示剂的变色范围和变色 原理。
中和滴定时指示剂的选择：强酸和强碱中和滴定时，可选用酚酞或甲基 橙作指示剂；强酸和弱碱中和滴定时，当酸碱反应达到等当点时，溶液 的PH值小于7，一般选用甲基橙作指示剂，而不选用酚酞作指示剂；弱 酸和强碱中和滴定时，当酸碱反应达到等当点时，溶液的PH值大于7， 一般选用酚酞作指示剂，而不选用甲基橙作指示剂。 2．常用指示剂的变色范围： 甲基橙 ； 石蕊 ；
返回
生活中的酸和碱---能力提升
• 下列各组物质按单质、氧化物、酸、碱的 顺序排列的是（ ） A、H2、MgO、H2SO4、Na2O B、N2、H3PO4、H2SO4、Ca（OH）2 C、O2、MnO2、HNO3、NaOH D、He、Fe2O3、H2CO3、NaCl
26
生活中的酸和碱---能力提升
16
识别酸和碱
选出所列 物质中的酸 和碱（填序 号）
酸：①⑤ 碱： ③⑥
①HNO3 ②Na2SO4 ③Ca(OH)2
17
④NH4Cl ⑤H2CO3 ⑥Ba(OH)2
生活中的酸和碱---酸
[交流与共享]
•
• •
盐酸溶液中，氢离子、氯离子、水分子，到底 是哪种微粒在作怪，使指示剂变色得呢？ 为什么食醋中的醋酸、盐酸、硫酸等不同的酸 都能使石蕊试液变红呢？ HCl=H++Clˉ H2SO4=2H++SO42ˉ
水 的 离 子 积 与 溶 液 的 pH 值
水 的 离 子 积 与 溶 液 的 pH 值
一、水的离子积
水的电离方程式： H 2O H 2O
简写为 H 2 O
H3O OH
H OH
根据弱电解质的电离平衡理论，水的电离常数表达式为：
[H ][OH ] Ki [H 2 O]
[H2O] 是常数因此，水的平衡常数表达式可以改写成：
例2：计算0.1 mol/L盐酸的pH？
解： HCl是强电解质，在溶液中完全电离。 所以： HCl
H Cl
[H+] = [HCl] = 0.1 mol/L
pH lg [H ] lg 0.1 1
答： 0.1 mol/L盐酸的pH等于1。
例3：计算0.1 mol/LNaOH溶液的pH？
性溶液中，存在以下关系式：
K W [H ][OH ] = 1×10–14
[H ] [OH ]
因此中性溶液中：
[H ] [OH ] = 1×10–7 mol/L
1.溶液的pH
综上所述，所谓中性溶液，是指[H+]和 [OH–]相等的溶液， 酸性溶液是指[H+] 大于 [OH–]的溶液，碱性溶液是指[OH–]大 于 [H+]的溶液。常温下：
标准比色卡对比，即可确定溶液的pH
广 泛
p H
1 3 5 7 9 11 13
pH试纸
试 纸
2
4ห้องสมุดไป่ตู้
6
8
10 12 14
(3) pH计（酸度计）
pH计是准确测定溶液
pH的精密仪器。
知识拓展——更多有关pH的知识
小
酸碱盐溶液中KW的表示
酸碱盐溶液中K W的表示
K W称为水的离子积，在一定温度下其值为定值，如：250时，K W=c（H+）·c（OH-）=1×10-14。
在常温时，由于水的电离平衡的存在，不仅是纯水，就是在酸性碱性的稀溶液中，H+浓度和OH-浓度的乘积也是一常数--------1×10-14。
但在具体实践中，很多学生搞不清其怎么表示，我在具体教学实践中，总结出只要表出角码，即可清楚溶液中水电离出的H+、OH-和酸碱电离出的H+、OH-的关系。
1．酸溶液：
K W=｛c（H+）水+ c（H+）酸｝·c（OH-）水
=1×10-14。
由于c（H+）酸＞＞c（H+）水，
忽略水电离产生的H+，则酸溶液中
K W= c（H+）酸·c（OH-）水
2．碱溶液：
K W=c（H+）水·｛c（OH-）水+ c（H+）碱｝
=1×10-14。
由于c（H+）碱＞＞c（H+）水，
忽略水电离产生的OH+，则碱溶液中
K W= c（H+）水·c（OH-）碱
3．盐溶液：
⑴强酸强碱溶液：由于盐不水解，则：
K W=c（H+）水·c（OH-）水=1×10-14。
⑵强碱弱酸盐：由于弱酸水解使得水电离出的H+减少，故：
K W=c（H+）水余·c（OH-）水
⑶强酸弱碱盐：由于弱碱水解使得水电离出的OH-减少，故：
K W=c（H+）水·c（OH-）水余
注意：c（H+）水=c（OH-）水即水电离出的氢离子浓度和水电离出的氢氧根离子浓度永远相等。
例1：。
3.2.1水的离子积 课件(共15张PPT)高中化学 人教版(2019)选择性必修1.ppt
水的电离
改变条件
平衡 移动方向
溶液中的H+/OH-，
平衡受诸多因素影响，
由电解质和H2O两部分电离提供 但Kw只受温度影响
水的 水电离 溶液中 水电离 溶液中 电离程度 的H+ 的H+ 的OH- 的OH-
Kw
升高温度 正移
增大 增大 增大 增大 增大 增大
通入少量 HCl气体
加入少量 NaOH(s)
加入少量 NaCl(s)
加入少 量Na
逆移 逆移 不移动 正移
减小 减小 增大 减小 减小 不变 减小 减小 减小 减小 增大 不变 不变 不变 不变 不变 不变 不变 增大 增大 减小 增大 增大 不变
水的电离
水电离平衡的影响因素
（1）温度 升高温度促进水的电离，Kw增大
（2）酸 （3）碱
抑制水的电离，Kw保持不变
pH=-lg （1×10-12） = 12
溶液PH问题 ②、溶液酸碱性的易错点
（1）强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强（看浓度）
（2）判断溶液酸碱性强弱时不能只看PH， 一定温度下PH=7的溶液可能显中性也可能显酸性或碱性（注意温度！）
（3）25℃时，PH=12的溶液不一定是碱溶液，PH=2的溶液也不一定为酸 溶液，可能为能水解的盐溶液（盐溶液也有酸碱性）
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 水的电离
第1课时 水的离子积常数
水的电离
水是一种极弱电解质，能微弱电离
Kw= c(H+) × c(OH-）
（水的离子积）
特别注意： ①、任何时候，水电离出的H+与OH-离子均相等 ②、在室温下1L水中只有1×10-7mol水电离，电离前后水的物质的量几乎不变， 所以，C(H2O)的浓度为常数。
ph和c(H+)的换算
ph和c(H )的换算水的离子积常数，简称水的离子积，是表示溶液中氢氧离子和H2O的比例关系的常数。
c(H+)·c(OH-)=K(W)，其中K(W)称作水的离子积常数，c(H+)和c(OH-)是分别是指整个溶液中氢离子和氢氧根离子的总物质的量浓度。
K(W)只随温度变化而变化，是温度常数。
因为水的电离是吸热的，升高温度，平衡正移，所以K(W)只随温度升高而增大。
水的离子积常数简介水的电离水是一种极弱的电解质，可以发生微弱的电离，其电离方程式为：H2O+H2O≒H3O+ + OH-，简写为H2O≒H+ + OH-，是一个吸热过程。
水的电离是水分子与水分子之间的相互作用而引起的，因此极难发生，大约55。
5×107个水分子中只有1个水分子发生电离。
实验测得，25℃时1L纯水中只有1×10-7mol的水分子发生电离。
由水分子电离出的H+和OH-数目在任何情况下总相等，25℃时，纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L。
c(H+)·c(OH-)=K(W)，其中K(W)称作水的离子积常数，简称水的离子积，c(H+)和c(OH-)是分别是指整个溶液中氢离子和氢氧根离子的总物质的量浓度，K(W)只随温度变化而变化，是温度常数。
如25℃，c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L，K(W)=1×10-14；100℃时，K(W)=1×10-12。
在其它物质的溶液中，如酸、碱和盐，由于溶质发生电离与水解，导致H+或OH-的浓度发生变化，抑制了水的电离，所以水的电离平衡也向左移动，因此可以利用水的离子积常数来简单地判断溶液的pH值。
稀酸溶液中c(H+)酸·c(OH-)水=1×10-14，稀碱溶液中c(H+)水·c(OH-)碱=1×10-14。
水的离子积常数方法常温下，稀溶液中c（H+）和c（OH-）的离子积总是1。
离子积常数表达式
离子积常数表达式
离子积的计算公式可表示为:K=[M^m+]^n·[N^n-]^m。
其中R为溶质，M^m+和N^n-分别为电离出来的阳离子和阴离子，m和n分别代表电离出的电子数。
与一般的平衡常数表达式相比，离子积常数的表达式少了关于反应物的项。
这就限制了离子积常数只适用于反应物是纯液体或纯固体的反应，因为在计算平衡常数时,纯液体和纯固体的浓度视作1。
水的离子积常数，简称水的离子积，是表示溶液中氢氧离子和H2O的比例关系的常数。
c(H)·c(OH)=K(W)，其中K(W)称作水的离子积常数，c(H)和c(OH)是分别是指整个溶液中氢离子和氢氧根离子的总物质的量浓度。
K(W)只随温度变化而变化，是温度常数。
因为水的电离是吸热的，升高温度，平衡正移，所以K(W)只随温度升高而增大。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
c(H+) ·c(OH-) c(H2O)
影响水的电离平衡的因素 分析表格中的数据，有何规律，并解释之。 t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/×1 0.13 0.292 0.681 1.01 0-14 4
2.92
5.47
38.0
55.0
结论 温度越高，Kw越大。 25℃时Kw=1×10-14，100℃时
①二氧化硫
②氯化铵水溶液
③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液 A．①④ C．②③ B．①② D．③④
高考链接
【07北京】在由水电离产生的H＋浓度为 1×10－13mol· L－1的溶液中，一定能大量共存的 离子组是
① K＋、Cl－、NO3－、S2－ ② K＋、Fe2＋、I－、SO42－ ③ Na＋、Cl－、NO3－、SO42－ ④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－ ⑤ K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－ A．①③ B．③⑤ ⑤
c(H+) 蒸馏水 加酸后 c(OH-) c(H+) 和 c(OH-) 大小比较 酸碱性 平衡移动
10-7
10-1↑
10-7
c(H+) = c(OH-)
c(H+) ＞ c(OH-)
中性
酸性
↓
10-13
加酸后Kw =1×10-14 酸溶液中Kw = c(H+)酸 ·c(OH-)水 不变
影响水的电离平衡的因素
Kw=1×10-12。Kw在一定温度下是个常数。 水的电离是一 Nhomakorabea吸热过程。
升高温度，促进水的电离。
影响水的电离平衡的因素
H2O
H＋ ＋OH－
25℃时，在10 mL蒸馏水中c(H+) 和 c(OH-) 各是多少？ 向其中加入10 mL0.2 mol/L 盐酸，c(H+) 和 c(OH-) 如 何变化？对水的电离平衡有何影响？
4.将0 .1mol· L-1的氨水稀释10倍，随 着氨水浓度的降低，下列数据逐渐增 大的是（AC ） A. C(H+) B. C(OH)C. c(OH)- /c(NH3· H2O) D. C(NH4)+
c(H+)水 = c(OH-)水=
Kw c(H+)
1酸 ×10-14 = 1×10-5 mol/L = 1×10-9 mol/L
巩固练习
（2）常温下，浓度为1×10-5 mol/L的NaOH溶液中， 由水电离产生的c(OH-)是多少？ 解：
+ 碱溶液中Kw c =(H )水 ·c(OH )碱
c(H+)水 = c(OH-)水=
Kw c(OH-)
碱
1×10-14 = 1×10-5 mol/L = 1×10-9 mol/L
学与问
在常温下，由水电离产生的c(H+) =1×10-9 mol/L 的溶液，则该溶液的酸碱性如何？ 答：可能是酸性也可能是碱性
（08上海卷）常温下，某溶液中由水电离出来的 c(H＋)＝1.0×10-13 mol/L ，该溶液可能是( A )
酸性条件不能共存
√
碱性条件不能共存 能共存 酸、碱性条件都不能共存 能共存 C．③④ D．②
1、水的电离过程为H2O
H+ + OH-，在不同温度下
其离子积为KW25℃=1×10-14， KW35℃ =2.1 ×10-14。则
下列叙述正确的是（ D
）
A、[H+] 随着温度的升高而降低 B、在35℃时，纯水中 [H+] ＞[OH-]
C、水的电离常数K25 ℃ ＞K35 ℃
D、水的电离是一个吸热过程
2、判断正误：
√ 1)任何水溶液中都存在水的电离平衡。
2)任何水溶液中（不论酸、碱或中性）
都存在Kw=10-14 。× 3)某温度下，某液体c(H+)= 10-7mol/L， 则该溶液一定是纯水。 ×
3、25℃时，向纯水中加入少量氯化氢气体， 仍能保持不变的是 （ ） A. c(H+) B. c(OH-) C. Kw D. c(H+)/c(OH-) 5、水中加入氢氧化钠固体，c(OH-)_____ ； 则水的电离平衡向______移动，水的电离 被___，Kw__________，c(H+) ________。 6、已知100℃时，Kw =1×10-12,分别求出该 温度下,纯水、0.1mol/LHCl溶液、 0.1mol/L 的NaOH溶液中的c(H+) 。
c(H+) ＜ c(OH-)
中性
碱性
↓
10-13 10-1 ↑
加碱后 Kw = 1×10-14 碱溶液中Kw =
不变
c(H+)水 ·c(OH-)
碱
巩固练习
（1）常温下，浓度为1×10-5 mol/L的盐酸溶液中， 由水电离产生的c(H+)是多少？
解：
+ 酸溶液中Kw c =(H )酸 ·c(OH )水
H2O
H＋ ＋OH－
25℃时，向10 mL蒸馏水中加入10 mL0.2 mol/L 氢氧化钠，c(H+) 和 c(OH-) 如何变化？ 对水的电离平衡有何影响？
c(H+) 蒸馏水 加碱后 c(OH-) c(H+) 和 c(OH-) 大小比较 酸碱性 平衡移动
10-7
10-7
c(H+) = c(OH-)
第三章 水溶液中的离子平衡 第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第一课时
一、水的电离
H2 O
H＋ ＋OH－
K电离 = c(H2O) · K电离 =c(H+) ·c(OH-) 室温下 Kw 水的离子积 Kw = 1×10-14 室温下55.6mol H2O中 1000 g 有1×10-7mol H2O电 注： 18 g· mol-1 c(H2O)= 离， 1L 因此c(H2O)可视为常 数。