内容正文:
第15讲 水的电离 溶液的酸碱性与pH
知识梳理
一、水的电离
1.水的电离
(1)水是一种 的电解质。
(2)水的电离方程式为 ,简写为 。
(3)水的电离是 过程。
2.水的离子积
3.外界条件对水的电离平衡的影响
分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH++OH- ΔH>0的影响,并填写下表:
改变条件
平衡移动方向
c(H+)
c(OH-)
水的电离程度
Kw
升高温度
加入HCl(g)
加入NaOH(s)
加入金属Na
加入NaHSO4(s)
二、溶液的酸碱性与pH
1.25 ℃时,分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度
纯水
0.1 mol·L-1 NaOH溶液
0.1 mol·L-1盐酸
c(H+)/mol·L-1
c(OH-)/mol·L-1
c(H+) 、c(OH-)
的相对大小
溶液的酸碱性
2.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系
(1)任何水溶液中都有 和 。
(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)、c(OH-)的 。
溶液的酸碱性
3.溶液的pH与c(H+)及酸碱性的关系
计算公式
pH=-lg_c(H+)
意义
pH越大,溶液的碱性 ;
pH越小,溶液的酸性 。
溶液酸碱性与pH的关系(常温下)
pH<7,为 溶液;
pH=7,为 溶液;
pH>7,为 溶液
适用范围
1×10-14 mol·L-1 c(H+) 1 mol·L-1
4.溶液酸碱性的测定方法
(1)利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于 的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒 试液点在试纸上,当试纸颜色变化 后迅速与标准比色卡对照,读出pH。
①广泛pH试纸:其pH范围是 (最常用),可以识别的pH差约为1。
②精密pH试纸:可判别0.2或0.3的pH差值。
③专用pH试纸:用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。
(2)用pH计测量。
pH计也叫 ,该仪器可精密测量溶液的pH。其量程为 。
5.pH的应用
pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。
典例分析
考点一:水的电离
【典例1】25°C时,某溶液中由水电离出的H+浓度为1.0×10-12mol·L-1,下列说法错误的是( )
A.若为酸溶液,则该溶液的pH为2
B.若为碱溶液,则该溶液中碱电离出的c(OH-)与水电离出的c(OH-)之比为1010
C.若该溶液中的溶质只有一种,该溶质一定是酸或碱
D.S2-在该溶液中可能大量共存
考点二:溶液的酸碱性与pH
【典例2】常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO、Cl-
B.=1×10-13mol·L-1的溶液中:NH、Ca2+、Cl-、NO
C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO、SO
D.水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Na+、AlO、CO
同步训练
一、单选题
1.升高温度,下列数据不一定增大的是( )
A.化学反应速率v B.水的离子积常数Kw
C.化学平衡常数K D.弱酸的电离平衡常数Ka
2.在常温下,某种酱油的,其中的为( )
A.0.1mol/L B. C. D.
3.下列操作中,能使电离平衡H2OH++OH-向右移动且溶液呈碱性的是( )
A.向水中加入NaHSO4溶液
B.向水中加入少量金属钠
C.向水中加入NaOH溶液
D.将水加热到100 ℃,使pH=6
4.已知常温时HClO的Ka=3.0×10-8,HF的Ka=3.5×10-4。现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.曲线Ⅰ为次氯酸稀释时pH变化曲线
B.从b点到d点,溶液中保持不变(HR代表HClO或HF)
C.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小
D.取a点的两种酸溶液,中和相同体积