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1、第3章 第2节 水的电离本讲稿第一页，共四十一页一、水的电离一、水的电离1、水是一种极弱的电解质，能微弱的电离、水是一种极弱的电解质，能微弱的电离:+H2O+H2O H3O+OH (H2O H+OH)本讲稿第二页，共四十一页H2O+H2O H3O+OH简写为：简写为：H2O H+OH水的电离水的电离 图图3-6 水分子电离过程示意图水分子电离过程示意图本讲稿第三页，共四十一页H2O HOHK电离电离=c(H+)c(OH-)c(H2O)c(H+)c(OH-)c(H2O)K电离电离=室温下室温下1LH2O中有中有110-7mol H2O电电离，因此离，因此c(H2O)可可视为常数。视为常数。Kw水
2、的离子积水的离子积Kw=室温下室温下110-14HH0注：注：c(H2O)=1 L1000 g18 gmol-1本讲稿第四页，共四十一页在一定温度时：在一定温度时：C(H+)C(OH-)=Kw，叫，叫水的离子积水的离子积25时，时，2、水的、水的离子积离子积C(H+)=C(OH-)=110-7mol/LKw=110-14不仅适用于纯水，还适合于任何稀的电解质溶液不仅适用于纯水，还适合于任何稀的电解质溶液本讲稿第五页，共四十一页分析下表中的数据有何规律，并解释之分析下表中的数据有何规律，并解释之 温温度度0202550100Kw1.1410-156.8110-15110-145.4710-141
3、10-12结论：结论：温度越高，温度越高，Kw越大，水的电离是一个吸热过程越大，水的电离是一个吸热过程本讲稿第六页，共四十一页对常温下的纯水进行下列操作对常温下的纯水进行下列操作 酸碱性酸碱性水的电离平水的电离平衡移动方向衡移动方向C(H+)C(OH-)C(H+)与与C(OH-)大小关系大小关系Kw变化变化加加 热热加加HCl加加NaOH中性中性=酸性酸性不变不变碱性碱性不变不变小结小结：加入酸或碱都抑制水的电离加入酸或碱都抑制水的电离本讲稿第七页，共四十一页3、影响水电离的因素、影响水电离的因素1）加入酸或碱，加入酸或碱，抑制抑制水的电离水的电离,Kw不变不变.2）升高温度，促进水的电离，电
4、离过程升高温度，促进水的电离，电离过程是一个是一个吸热吸热过程。故加热时水的离子积增过程。故加热时水的离子积增大，在大，在100时，时，KW=110-12。C(H+)=C(OH-)=110-6mol/L本讲稿第八页，共四十一页练习练习.水的电离过程为水的电离过程为H2O H+OH-，在不同温，在不同温度下其离子积为度下其离子积为：KW25=110-14，KW35=2.1 10-14。则下列叙述正确的是：则下列叙述正确的是：A、c(H+)随着温度的升高而降低随着温度的升高而降低B、在、在35时，纯水中时，纯水中 c(H+)c(OH-)C、水的电离常数、水的电离常数K25 K35 D、水的电离是一
5、个吸热过程、水的电离是一个吸热过程D本讲稿第九页，共四十一页1、C（H）=1107mol/L，溶液一定呈中性，溶液一定呈中性吗？吗？2、中性溶液中性溶液C(H)、C(OH)浓度的计算浓度的计算方法：方法：C（H）=C（OH）=本讲稿第十页，共四十一页根据根据Kw=C(H)C(OH)在特定温度下为在特定温度下为 定值定值.不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，水电离水电离出的出的C(H+)C(OH)常温下常温下,任何稀溶液中任何稀溶液中 C(H+)C(OH)=11014注意注意:任何水溶液中任何水溶液中H+和和OH总是同时存在的总是同时存在的,只是相对只是相对含量不
6、同含量不同.本讲稿第十一页，共四十一页1)0.01mol/L盐酸溶液中。盐酸溶液中。c(H+)、c(OH-)分别为多少？由分别为多少？由水电离出的水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少？为什么分别是多少？为什么？2)0.01mol/L NaOH溶液中。溶液中。c(H+)、c(OH-)分别为多少分别为多少？由水电离出的？由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少？为什分别是多少？为什么？么？本讲稿第十二页，共四十一页（3）在常温下，由水电离产生的）在常温下，由水电离产生的c(H+)=110-9 mol/L的溶液，则该溶液的酸碱性如何？的溶液，则该溶液的酸碱性如何
7、？（4）浓度均为）浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的下列溶液中由水电离出的的c(H+)H2O大小关系为：大小关系为：盐酸盐酸 醋酸溶液醋酸溶液 硫酸溶液硫酸溶液 氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液本讲稿第十三页，共四十一页高考链接高考链接【07北京】北京】在由水电离产生的在由水电离产生的H浓度为浓度为11013molL1的溶液中，一定能大量共存的离子的溶液中，一定能大量共存的离子组是组是 K、Cl、NO3、S2 K、Fe2、I、SO42 Na、Cl、NO3、SO42Na、Ca2、Cl、HCO3 K、Ba2、Cl、NO3A B CD酸性条件不能共存酸性条件不能共存碱性条件不能共存碱性条件不能
8、共存能共存能共存酸、碱性条件都不能共存酸、碱性条件都不能共存能共存能共存本讲稿第十四页，共四十一页二、溶液的酸碱性二、溶液的酸碱性无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在H+和和OH-、而且在一定温度下是定值！、而且在一定温度下是定值！常温下，溶液的酸碱性跟常温下，溶液的酸碱性跟H+和和OH浓度的关系：浓度的关系：中性溶液中性溶液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液C(H+)=110-7mol/LC(H+)110-7mol/LC(H+)pH(盐酸盐酸)pH(硫酸硫酸)c(醋酸醋酸)c(盐酸盐酸)c(硫酸硫酸)(2)(2)pH=1 的盐酸、硫酸、醋酸中的的盐酸、硫酸、
9、醋酸中的c(H+)及酸的及酸的物质的物质的 量浓度量浓度关系如何？关系如何？c(H+)醋酸醋酸 c(H+)盐酸盐酸 c(H+)硫酸硫酸c(H+)醋酸醋酸=c(H+)盐酸盐酸=c(H+)硫酸硫酸解：解：解：解：本讲稿第二十三页，共四十一页v 现有现有pH值、体积相等值、体积相等的的H2SO4、HCl、醋酸三种酸溶液，投入足量、醋酸三种酸溶液，投入足量的相同形状、大小的锌粒，开始瞬间反应速率大小关系是的相同形状、大小的锌粒，开始瞬间反应速率大小关系是_，充，充分反应后生成分反应后生成H2体积大小（相同状况）关系是体积大小（相同状况）关系是_。5、某温度下，纯水中、某温度下，纯水中c(H+)=210
10、-7mol/L。v则此时纯水中的则此时纯水中的c(OH-)=_mol/L；v滴入盐酸使滴入盐酸使c(H+)=5 10-6mol/L，则，则c(OH-)=_mol/L；v滴入滴入NaOH溶液使得溶液使得c(OH-)=5 10-6mol/L，则，则pH=_。6、PH=3的的盐酸盐酸盐酸盐酸 pH增大增大1，c(H+)差多少倍？盐酸浓度差多少倍？差多少倍？盐酸浓度差多少倍？c(H+)相差相差10倍倍；物质的量浓度物质的量浓度强酸相差强酸相差10倍倍 PH=3的的醋酸醋酸醋酸醋酸 pH增大增大1，c(H+)差多少倍？醋酸浓度差多少倍？差多少倍？醋酸浓度差多少倍？c(H+)相差相差10倍倍；物质的量浓度
11、物质的量浓度弱酸相差弱酸相差10倍倍相等相等醋酸硫酸盐酸醋酸硫酸盐酸本讲稿第二十四页，共四十一页v判断：判断：1、100时纯水的时纯水的pH值为值为6，小于，小于7，因而此时纯水呈酸性，因而此时纯水呈酸性2、10时纯水的时纯水的pH值比值比60时纯水的时纯水的pH值大值大3、25相同物质的量浓度的相同物质的量浓度的NaOH溶液和盐酸的溶液和盐酸的pH值之和为值之和为144、25 pH=3的醋酸溶液中的的醋酸溶液中的c（H+）与）与pH=11的氨水中的氨水中c（OH-）相）相等。等。复习练习复习练习v填空、选择填空、选择1、HA、HB、HC三三种种浓浓度度均均为为0.1mol/L的的一一元元弱弱
12、酸酸，HA溶溶液液的的pH值值为为2.7，HB溶溶液液中中C(OH-)=210-12mol/L，HC溶溶液液中中C(H+)/C(OH-)的的值值为为108。则三种酸由强到弱的顺序为。则三种酸由强到弱的顺序为_。2、有甲、乙两种溶液，有甲、乙两种溶液，甲溶液的甲溶液的pH值是乙溶液的两倍值是乙溶液的两倍，则甲溶液中，则甲溶液中C(H+)与乙溶液中与乙溶液中C(H+)的比值为的比值为 （）A、2 1 B、100 1 C、1 100 D、无法确定、无法确定HB HA HC本讲稿第二十五页，共四十一页1）、酸的稀释：）、酸的稀释：v 在在25时，时，pH=5的盐酸稀释到原来的的盐酸稀释到原来的10倍，
13、倍，pH值等于多少？值等于多少？v 如果稀释到如果稀释到1000倍后，倍后，pH值又等于多少呢？值又等于多少呢？四、有关四、有关pH 的计算的计算2.溶液的稀释溶液的稀释关键：关键：1、抓住氢离子进行计算！、抓住氢离子进行计算！2、当酸提供的、当酸提供的c(H+)很小时，不能忽略水电离出的很小时，不能忽略水电离出的c(H+)本讲稿第二十六页，共四十一页v 将将pH=5的的醋酸醋酸溶液稀释。溶液稀释。稀释稀释10倍，求倍，求pH值（范围）值（范围）（5，6）要使醋酸的要使醋酸的pH值由值由5 变到变到 6，加水稀释，加水稀释_10倍倍(填填、=)本讲稿第二十七页，共四十一页弱酸稀释弱酸稀释例：例
14、：pH=2的盐酸稀释的盐酸稀释10倍后倍后pH=？pH=2的醋酸稀释的醋酸稀释10倍后倍后pH=？结论：稀释结论：稀释10倍倍pH变化（增大）变化（增大）133盐酸盐酸醋酸醋酸V水水32pH10倍倍稀释相同倍数时稀释相同倍数时pH：盐酸醋酸盐酸醋酸稀释到相同稀释到相同pH时时稀释的倍数：稀释的倍数：醋酸盐酸醋酸盐酸小结小结本讲稿第二十八页，共四十一页1、有有相相同同pH的的三三种种酸酸HX、HY、HZ的的溶溶液液，稀稀释释相相同同倍倍数数后后，pH的的变变化化值值依依次次增增大大，则则HX、HY、HZ的的酸酸性性由由强强到到弱弱的的顺顺序序是是 （）A、HX.HY.HZ B、HZ.HY.HX
15、C、HX.HZ.HY D、HY.HZ.HX2、pH=2的的A、B两种酸溶液各两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到，分别加水稀释到1000mL，其，其pH值与值与溶液体积溶液体积V的关系如图所示。下列说法的关系如图所示。下列说法正确的是：正确的是：A.A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等两酸溶液的物质的量浓度一定相等B.稀释后，稀释后，A溶液的酸性比溶液的酸性比B溶液强溶液强C.a=5时，时，A是强酸，是强酸，B是弱酸是弱酸D.若若A、B都是弱酸，则都是弱酸，则5a2a721pHV/mL1000ABBC、D本讲稿第二十九页，共四十一页2）、）、碱的稀释碱的稀释v 在在25时，时，pH=9的的NaO
16、H溶液稀释到溶液稀释到10倍，倍，pH值等于多少？值等于多少？v向向100mL纯水中加入纯水中加入1滴（滴（0.05mL）0.2mol/LBa(OH)2溶液，溶液，pH变为多少了？变为多少了？关键：关键：1、抓住、抓住氢氧根离子氢氧根离子进行计算！（进行计算！（先求先求OH-，再转换成，再转换成H+）v在在25时，时，pH=9的的NaOH溶液稀释到溶液稀释到1000倍后，倍后，pH值为多少？值为多少？vpH11的的氨水氨水稀释到稀释到pH10，则，则NH3H2O的电离平衡向的电离平衡向_方向移动，所得氨水的物质的量浓度方向移动，所得氨水的物质的量浓度 （填大于、小于或等于）原溶（填大于、小于或
17、等于）原溶液浓度的液浓度的1/10。2、当碱提供的、当碱提供的C（OH-）很小时，不能忽略水电离出的）很小时，不能忽略水电离出的C（OH-）本讲稿第三十页，共四十一页弱碱稀释弱碱稀释例：例：pH=12的的NaOH溶液稀释溶液稀释10倍后倍后pH=？pH=12的氨水稀释的氨水稀释10倍后倍后pH=？结论：稀释结论：稀释10倍倍pH变化（减小）变化（减小）1.1111NaOH氨水氨水V水水1211pH10倍倍稀释相同倍数时稀释相同倍数时pH：氨水氨水NaOH稀释到相同稀释到相同pH时时稀释的倍数：稀释的倍数：氨水氨水NaOH小结小结本讲稿第三十一页，共四十一页小小 结结酸或碱的酸或碱的稀释与稀释与
18、pHpH的关系的关系强酸强酸pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，则倍，则pH=a+n；弱酸弱酸pH=a，加水稀释，加水稀释10n倍，则倍，则pHb-n；酸、碱溶液无限稀释时，酸、碱溶液无限稀释时，pH只能接近只能接近7，但酸，但酸 不能大于不能大于7，碱不能小于，碱不能小于7；对于浓度（或对于浓度（或pH）相同的强酸和弱酸，稀释）相同的强酸和弱酸，稀释 相同倍数，强酸的相同倍数，强酸的pH变化幅度大。变化幅度大。（强碱、弱碱相似）（强碱、弱碱相似）本讲稿第三十二页，共四十一页1、强酸与强酸混合、强酸与强酸混合v在在25时，时，pH=1的盐酸溶液的盐酸溶液1L与与pH=4的盐酸溶液的盐酸溶液1
19、000L混合，混合后混合，混合后溶液的溶液的pH值等于多少？值等于多少？关键：关键：1、抓住氢离子进行计算！、抓住氢离子进行计算！2、当相加、减的两个量相差、当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略倍以上时，小的可忽略四、有关四、有关pH 的计算的计算3.溶液的混合溶液的混合pH=-lgc（H+）=-lg（1101+1000104）/（1+1000）=-lg2104=4-lg2=3.7本讲稿第三十三页，共四十一页1、强酸与强酸混合、强酸与强酸混合vpH=2的的盐盐酸酸和和pH=4的的盐盐酸酸溶溶液液等等体体积积混混合合后后，所所得得溶溶液液的的pH。vpH=2的的盐盐酸酸和和pH=5的
20、的硫硫酸酸溶溶液液等等体体积积混混合合后后，所所得得溶溶液液的的pH 。vpH=3的盐酸和的盐酸和pH=4的硫酸溶液体积比按的硫酸溶液体积比按1 1混合后溶液的混合后溶液的pH。本讲稿第三十四页，共四十一页2、强碱与强碱混合、强碱与强碱混合三、有关三、有关pH 的计算的计算3.溶液的混合溶液的混合例例：将将pH=8的的氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液与与pH=10的的氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液等等体体积积混合后，溶液中的氢离子浓度最接近于混合后，溶液中的氢离子浓度最接近于 （）A、molL-1 B、molL-1C、(10-810-10)molL-1 D、210-10 molL-1 关键：抓住关键：抓住O
21、H-进行计算！再转化为进行计算！再转化为H+D本讲稿第三十五页，共四十一页2、强碱与强碱混合、强碱与强碱混合1、pH=13 的的Ba(OH)2 溶液与溶液与pH=10的的NaOH溶液体积比按溶液体积比按1 3混合后的混合后的pH值值_。2、pH=13 的的Ba(OH)2 溶液与溶液与pH=10的的NaOH溶液体积比按溶液体积比按1 1混合混合后的后的pH值值_。3、pH=13 的的NaOH溶液与溶液与pH=12的的NaOH溶液体积比按溶液体积比按1 1混合后的混合后的pH值值_。本讲稿第三十六页，共四十一页3、强酸与强碱混合、强酸与强碱混合 中和中和v在在25时，时，100ml 0.4mol/
22、L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.6mol/L的的NaOH溶液溶液混合后混合后,溶液的溶液的pH值等于多少？值等于多少？v在在25时，时，100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.4mol/L的的NaOH溶液混合溶液混合后后,溶液的溶液的pH值等于多少？值等于多少？关键：酸过量抓住关键：酸过量抓住氢离子氢离子进行计算！进行计算！碱过量抓住碱过量抓住氢氧根离子氢氧根离子进行计算！进行计算！本讲稿第三十七页，共四十一页把把pH=13的的NaOH溶液与溶液与pH=2的硫酸溶液混合后，所的硫酸溶液混合后，所得溶液的得溶液的pH=11，则，则NaOH溶液和硫酸溶液的体积之比为溶液和硫酸
23、溶液的体积之比为_。本讲稿第三十八页，共四十一页v把把pH=12 的的NaOH溶液溶液V1 和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后，溶液呈中性。混合后，溶液呈中性。则则V1：V2=_；v把把pH=11的的NaOH溶液溶液V1 和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后，溶液呈中性。则混合后，溶液呈中性。则V1：V2=_；v把把pH=13 的的NaOH溶液溶液V1 和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后，溶液呈中性。混合后，溶液呈中性。则则V1：V2=_；本讲稿第三十九页，共四十一页1、将将pH=2的的H2SO4溶溶液液和和pH=10的的NaOH溶溶液液相相混混合合，混混和和后后溶溶液液
24、pH=7，H2SO4溶液和溶液和NaOH溶液的体积比为溶液的体积比为 （）A、1 10 B、1 20 C、1 9 D、1 1002、25时时，将将某某强强酸酸和和某某强强碱碱溶溶液液按按10 1的的体体积积比比混混合合溶溶液液恰恰好好呈中性，则混合前此强酸与强碱溶液的呈中性，则混合前此强酸与强碱溶液的pH之和是之和是 （）A、12 B、13 C、14 D、15练习练习本讲稿第四十页，共四十一页2、中中 和和 相相 同同 体体 积积、相相 同同pH值值的的Ba(OH)2、NaOH和和NH3H2O三三种种稀稀溶溶液液，所所用用相相同同物物质质的的量量浓浓度度的的盐盐酸酸的的体体积积分分别别为为V1、V2、V3，则则三三者者关关系系为为：（）A、V1V2V3 B、V1V2=V3 C、V1V2V3 D、V1=V2V34、有、有“弱弱”的参加的中和反应的参加的中和反应1、pH=1 的醋酸的醋酸与与pH=13 的的NaOH等体积混合能否恰好反应等体积混合能否恰好反应？醋酸过量，使得溶液呈酸性醋酸过量，使得溶液呈酸性D本讲稿第四十一页，共四十一页