一、水的电离
1、水离平衡:H2O H+ + OH- 水的离子积:KW = [H+]•[OH-]
25℃时, [H+]=[OH-] =10-7 mol/L; KW = [H+]•[OH-] = 10-14
注意:KW只与温度有关,温度一定,则KW值一定。KW不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)
2、水电离特点:(1)可逆 (2)吸热 (3)极弱
3、影响水电离平衡的外界因素:
⑴酸和碱:酸或碱的加入都会电离出 H+或OH-,均使水的电离逆向移动,从而抑制水的电离。
①水中加酸:酸电离出的H+使平衡H2O H+ + OH-逆移,溶液中[H+]主要是酸电离产生的,只有极小部分由水电离产生(可忽略);[OH-]全由水电离产生。
②水中加碱:碱电离出的OH-使平衡H2O H+ + OH-逆移,溶液中[OH-]主要是碱电离产生的,只有极小部分由水电离产生(可忽略);[H+]全由水电离产生。
⑵温度:由于水的电离吸热,若升高温度,将促进水的电离, [H+]与[OH-]同时同等程度的增加,pH变小,但[ H+]与[OH-]始终相等,故仍呈中性。
⑶能水解的正盐:不管水解后溶液呈什么性,均促进水的电离,使水的电离程度增大。
酸式盐中NaHSO4、NaHSO3、NaH2PO4中酸根离子以电离为主,故显酸性而抑制水的电离,其余均以水解为主而促进水的电离。
⑷其它因素:如向水中加入活泼金属,由于活泼金属与水电离出来的 H+直接作用,使[ H+]减少,因而
促进了水的电离平衡正向移动。
【相关练习】
1、(2006全国高考理综Ⅱ,7)纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( )
A.水的离子积变大、pH变小、呈酸性 B.水的离子积不变、pH不变、呈中性
C.水的离子积变小、pH变大、呈碱性 D.水的离子积变大、pH变小、呈中性
1、由水电离产生的c(H+)=1×10-5mo l/L的溶液,其溶质可能是( )
A、NaHSO4 B、AlCl3 C、H2SO4 D、NaH2PO4
2、常温时,pH=2.7的一元弱酸溶液加水稀释,若溶液体积扩大10倍,则溶液中的变化是
A. [H+]增大 B. [H+]、[OH-]都减小 C. [OH-]增大 D. [H+]×[O H-]不变
3、25℃时,PH=11的NaOH溶液和NaCN溶液中,由水电离出的c(H+)的关系( )
A、 相等 B、 后者是前者的11倍 C、 后者是前者的108 D、前者是后者的108
4、试比较pH=3的HAc、pH=4的NH4Cl、pH=11的NaOH、pH=10Na2CO3四种溶液中水的电离程度
从大到小的顺序是 。
5、25 ℃时,向纯水中加入NaOH,使溶液的pH为11,则由NaOH电离出的OH-离子浓度与水电离的OH-
离子浓度之比为( ) A.1010∶1 B.5×109∶1 C.108∶1 D.1∶1
6、常温下某溶液由水电离出的c(H+)=1×10-11mol/L,则该溶液的PH值可能等于( )
A 、11 B、 3 C、 8 D、 7
7、室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离出来的c(H+)为( )
A. 1.0×10-2 mol• L-1 B. 1.0×10 -6 mol• L-1
C. 1.0×10-7 mol• L-1 D. 1.0×10-12 mol• L-1
8、在由水电离出的c(H+)=10-13mol•L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A、 K+、Fe2+、 Br-、 NO3- B、 Ba2+、Na+、Cl-、 NO3-
C、 NH4+、Na+、HCO3-、SO42- D、 Na+、Al3+、NO3-、Cl-
9、某溶液在250C时由水电离产生的H+浓度为1.0×10-12 mol• L-1,下列说法正确的是( )
A. 该溶液的pH可能为2
B. 向该溶液中加入铝片一定有氢气产生
C. 若该溶液中的溶质只有一种,它一定是酸或碱
D. HCO3- 、HS-、HPO42-等离子在该溶液中不能大量共存
二、溶液的酸碱性和pH:
1、pH的定义:水溶液里H+浓度的负对数,即pH=-lg[H+],pH的适用范围在0~14之间
酸碱性和pH的关系:
在室温下, 中性溶液:[H+]=[OH-]=1.0×10-7 mol• L-1, pH =7
酸性溶液: [H+]>[OH-] , [H+]>1.0×10-7 mol•L-1, pH <7
碱性溶液: [H+]<[OH-] , [H+]<1.0×10-7 mol•L-1, pH >7
注意:①酸性溶液不一定是酸溶液(可能是 溶液) ;
②pH<7 溶液不一定是酸性溶液(只有温度为常温才对);
③碱性溶液不一定是碱溶液(可能是 溶液)。
④pH是溶液酸碱性的量度。常温下pH=7的溶液呈中性;当pH<7时,pH越小,溶液的酸性越强。
当pH>7时,pH越大,溶液的碱性越强。
【相关练习】
1、下列说法正确的是( )
A. 纯水的pH值一定等于7 B. [H+]大于10-7mol/L的溶液一定是酸性溶液
C. pH=2的溶液中[H+]是pH=1的溶液的两倍 D. [H+]=2×10-7mol/L的溶液可能是中性溶液
2、在100 ℃时,水的离子积为1×10-12,若该温度下某溶液中H+的浓度为1×10-7 mol•L-1,则该溶液( )
A.呈碱性 B.呈酸性 C.呈中性 D.c(OH-)=100c(H+)
2、pH的测定方法:
(1)酸碱指示剂:粗略地测溶液pH范围
常用酸碱指示剂及其变色范围:
指示剂 变色范围的PH
石蕊 <5红色 5~8紫色 >8蓝色