第2节 水的电离和溶液的pH
【考纲要求】
了解水的电离,离子积常数。
了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。
一、 水的电离平衡及影响水电离平衡的因素
1、水是 电解质,存在如下的电离平衡:
或写为 。
2、水的离子积:
(1)、一定温度下,在纯水或水溶液中水的电离达到电离平衡时,溶液中c(H+)
与c(OH-)的乘积是一个常数。称为该温度下水的离子积常数。
(2)、常温下(250C时):纯水中c(H+)= 。c(OH-)= 。
Kw= = 。
(3)、250C时水、稀的酸溶液、碱溶液、及盐溶液中,c(H+)•c(OH-)均为 。
(4)、Kw只与 有关。因为水的电离为 (吸热、放热)反应,所以随温度升高,Kw将逐渐 。
3、影响水的电离平衡的因素
(1)酸、碱:纯水中加入酸或碱能 (抑制、促进)水的电离,如常温下pH=1的盐酸中水电离出的c(H+)= ;c(OH-)= 。Kw= 。
(2)温度:升温 水的电离,纯水的pH值 7。(<、>、=)
(3)盐: 对水的电离的影响为:
NaCl_______________
NaHSO4 ___________
NaHS 、NaHCO3__________
NaHSO3 、NaH2PO4___________
NH4Cl、CH3COONa、CH3COONH4____________________
结论:纯水中加入能水解的盐可 (抑制、促进)水的电离。
如pH=11的碳酸钠溶液中水电离出的c(OH-)= ; Kw= 。
注意:故加入酸碱盐,只影响水的电离平衡但 不变。
练习:在纯水中加入下列物质,请填写下表:
平衡移动方向 c (H+) c(OH-) 大小关系 KW 酸碱性
升温 c(H+) c(OH-)
加少量硫酸 c(H+) c(OH-)
加少量NaOH( s) c(H+) c(OH-)
加少量NH4Cl( s) c(H+) c(OH-)
加少量NaAc( s) c(H+) c(OH-)
二、溶液的酸碱性和pH值
1、pH值的概念: 。
①pH值的范围在 之间,即pH值仅适用于 的稀溶液。
②pH值每减小n个单位,c(H+)增大为原来的 倍,c(OH-)减小到原来的 。
pH值每增大n个单位,c(H+)减小到原来的 ,c(OH-)增大为原来的 倍。
2、溶液的酸碱性判断
①用 c(H+)与c(OH-)的相对大小判断,
②用pH值判断
注意:用c(H+)与c(OH-)的相对大小判断溶液的酸碱性是无条件的,任何温度、浓度都适用;
用pH值判断溶液酸碱性的条件是 。
例如1000C时水的离子积为Kw=1.0X10-12, 此温度下中性溶液的pH= 。
3、测定溶液pH值的方法:
(1)默写常见的酸碱指示剂及其变色范围
指示剂 变色范围 酸色 碱色
甲基橙
石蕊
酚酞
(2)测定溶液pH值的方法很多,比较精确的测定方法是用一种叫_____________________的仪器来测量。
用pH试纸也可以迅速判断溶液的pH。常用的有_____pH试纸和_____pH试纸。范围和精度分别为_____________________________________________________________________________
用pH试纸测定溶液的pH值的操作方法是 _______
____________________________________________________ ___ __
练习:有一学生在实验室测定溶液的PH值,实验时他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行实验:
(1) 该生的实验方法是否正确?
(2)如不正确,说明理由,同时分析是否一定有误差?
(3)若用此法测定c(H+)相等的硫酸和磷酸溶液的 pH值,结果怎样?
4、有关pH计算的主要题型及计算方法
定义式,根据pH=-lg c(H+),因此计算溶液的pH的关键是计算溶液中H+的浓度。下面进行分类讨论
一、单一溶液pH的计算
①强酸溶液
强酸溶液的pH计算方法是:根据酸的浓度选求出强酸溶液中的c(H+)然后对其取负对数就可求得pH。
例1.求25℃时,0.005mol/L的H2SO4溶液的pH:
②强碱溶液
强酸溶液的pH计算方法是:根据碱的浓度先求出强碱溶液中的c(OH-)然后利用该温度下的Kw求出c(H+)然后求pH
例2.求25℃时,10-5mol/L的NaOH溶液的pH:
③其它溶液
其它溶液的pH计算方法是:想办法求出溶液中的c(H+)然后取负对数
例3.25℃时,某浓度的醋酸溶液中,由水电离的c(H+)=1×10-12mol/L,该溶液的 pH
例4.25℃时,某浓度的氨水中,由水电离的c(H+)=1×10-12mol/L,该溶液的pH
例5.某地酸雨经检验除H+和OH-外,还含有Na+、Cl-、NH4+和SO42-等离子,其浓度:c(Na+)=7.0×10-6mol/L,c(Cl-)=3.5×10-5mol/L,c(NH4+)=2.3×10-5mol/L,c(SO42-)=2.5×10-6mol/L,则该酸雨的pH值为 。
二、稀释型(指单一溶质加水稀释或相当于水的稀释作用)
实质:稀释前后酸或碱的物质的量不变。一般计