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第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第二节 水的电离和溶液的pH 第一课时 水的电离 溶液的酸碱性与pH 学习目标 1.了解水的电离平衡及其影响因素。 2.掌握水的离子积——Kw。 3.知道溶液的酸碱性与pH的关系。 4.会进行简单的pH的计算。 一、水的电离 1.水的电离 (1)电离方程式 2H2O⇌H3O++OH- H2O⇌H++OH- (2)水是电离极弱且守恒 常温下纯水 c(OH-)=c(H+)=1.0×10-7mol/L 2、水的离子积常数 水的离子积 (1)概念及表达式 在一定温度下,c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数,称为水的离子积常数(并非水的电离平衡常数) Kw=c(H+)·c(OH-) (2)影响因素:温度 T↑⇒Kw↑ 25 ℃时,Kw=1×10-14 (4)表达式中的c(H+)和c(OH-)均为该离子的总浓度,而非仅仅由水电离出的 酸溶液中:c(H+)≈c酸(H+)、 c(OH-)=c水(OH-) 碱溶液中:c(H+)=c水(H+)、 c(OH-)=c碱(OH-) (3)适用范围:纯水及酸碱盐的稀溶液 例如:25 ℃时求0.1mol/L的盐酸中由水电离出的氢离子浓度 25 ℃时求0.01mol/L的烧碱溶液中由水电离出的氢离子浓度 c水(H+)=c水(OH-)=c总(OH-)= c水(H+)=c总(H+)= [答案] D 【练1】已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42- 。某温度下,向C(H+)=1×10-6mol/L的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变 ,测得溶液的C(H+)=1×10-2mol/L。下列对该溶液的叙述不正确的是( ) A.该温度高于25℃ B.由水电离出来的H+浓度为C(H+)=1×10-10mol/L C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离 D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的C(OH-)减小 3、影响水电离平衡的因素 (1)温度 T↑⇒促进⇒c(H+)↑、c(OH-)↑ H2O(l)⇌H+(aq)+OH-(aq) ∆H<0 (2)酸 c(H+)↑⇒抑制⇒c(OH-)↓ ⇒c(H+)<c(OH-) (3)碱 c(OH-)↑⇒抑制⇒c(H+)↓ ⇒c(H+)>c(OH-) (4)盐 NaCl Na2CO3 NaHCO3 NaHSO3 NaHSO4 无影响 c(H+)↓⇒促进⇒c(OH-)↑ ⇒c(H+)<c(OH-) c(H+)↓⇒促进⇒c(OH-)↑ ⇒c(H+)<c(OH-) c(H+)↑⇒抑制⇒c(OH-)↓ ⇒c(H+)>c(OH-) c(H+)↑⇒抑制⇒c(OH-)↓ ⇒c(H+)>c(OH-) (5)活泼金属 NaHSO3 NaHSO4 (5)活泼金属 NaHSO3 NaHSO4 答案 C 【练2】25℃时,水中存在电离平衡H2O⇌H++OH-。下列说法不正确的是 ( ) A.水的电离是吸热过程 B.向水中加入少量稀硫酸,C(H+)增大,Kw不变 C.含H+的溶液显酸性,含OH-的溶液显碱性 D.谁是极弱的电解质,50℃时水的PH小于7 二、溶液的酸碱性与pH 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 c(OH-)=c(H+) c(OH-)<c(H+) c(OH-)>c(H+) 25 ℃时 pH=7 pH<7 pH>7 1、溶液的酸碱性 2、PH的计算 (1)表达式 pH=-lg c(H+) (2)意义:PH用来表示酸碱盐稀溶液的酸碱性 (3)溶液pH的测定方法 ①酸碱指示剂法 指示剂 甲基橙 石蕊 酚酞 变色范围(pH) 3.1 ~ 4.4 5.0 ~ 8.0 8.2 ~ 10.0 红色 黄色 橙色 红色 蓝色 紫色 无色 红色 粉红色 ②pH试纸法 整数 不润湿 ③pH计法 精确 又叫酸度计 (4)pH计算题型及规律 ①单一溶液 { 酸溶液 pH=-lg c酸(H+) 碱溶液 先求c碱(OH-)⇒c(H+)= ⇒pH=-lg c(H+) 1、25℃0.01mol/L的盐酸,求PH 2、25℃0.01mol/L的氢氧化钠溶液,求PH 3、25℃求PH=10的氢氧化钠溶液的物质的量浓度 4、25℃PH=2的盐酸10ml加水稀释至1L,求PH(换成醋酸呢) 5、25℃PH=13的氢氧化钠溶液1ml加水稀释至1L,求PH(换成氨水呢) ②溶液稀释 向pH=a的溶液中加水稀释使体积为原来的10n倍 强酸 弱酸 强碱 弱碱 pH=a+n<7 a<pH<a+n<7 pH=a-n>7 7<a-n