智能考点九 水的电离和溶液的 pH
Ⅰ.课标要求
1.知道水的离子积常数,能进行溶液pH的简单计算。
2.初步掌握测定溶液pH的方法,知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要应用。
Ⅱ.考纲要求
1.了解水的电离及离子积常数;
2.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。
Ⅲ.教材精讲
1. 水的电离及离子积常数
⑴水的电离平衡:水是极弱的电解质,能发生自电离:
H2O2+H2O2 H3O++HO2- 简写为 H2O H++OH- (正反应为吸热反应)其电离平衡常数:Ka =
⑵水的离子积常数:Kw=[H+][OH-]
250C 时Kw =1.0×10-14 mol2•L-2 ,水的离子积与温度有关,温度升高Kw增大。如1000C 时Kw =1.0×10-12 mol2•L-2 .
⑶无论是纯水还是酸、碱,盐等电解质的稀溶液,水的离子积为该温度下的Kw。
2. 影响水的电离平衡的因素
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。
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。
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。
3.溶液的酸碱性和pH的关系
⑴ pH的计算: pH=-lg[H+]
⑵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
⑶pH的测定方法:
①酸碱指示剂:粗略地测溶液pH范围
②pH试纸:精略地测定溶液酸碱性强弱
③pH计: 精确地测定溶液酸碱性强弱
4.酸混合、碱混合、酸碱混合的溶液pH计算:
①酸混合:直接算 [ H+],再求pH 。
②碱混合:先算[ OH-]后转化为[ H+],再求pH 。
③酸碱混合:要先看谁过量,若酸过量,求 [H+],再求pH;若碱过量,先求[ OH-],再转化为[ H+],最后求pH 。
[H+]混 =
[OH-]混 =
Ⅳ.典型例题
例 1.下列溶液肯定是酸性的是( )
A. 含 H+离子的溶液 B. 能使酚酞显无色的溶液
C. pH﹤7的溶液 D. c(OHˉ)<c(H+) 的溶液
【解析】任何水溶液中均含 H+和OHˉ,故A错。酚酞显无色的溶液其pH < 8 ,该溶液可能显酸性,也可能显中性或碱性,故 B 错。纯水在 1000C 时 pH=6 ,但为中性,故 pH < 7 的溶液可能显酸性,也可能显中性