课题3水的电离溶液的酸碱性与pH.ppt

第三章水溶液中的离子平衡第2节水的电离和溶液的酸碱性 水的电离溶液的酸碱性与PH 课题3 知识点一 水的电离1 水的电离方程式水是极弱的电解质 发生微弱的电离 水分子电离示意图如下 H2O H2OH3O OH 其电离方程式也可简写为 H2OH OH 2 水的电离平衡常数与化学平衡一样 当电离达到平衡时 电离产物H 和OH 浓度之积与未电离的H2O的浓度之比也是一个常数 K电离 c H c OH c H2O 思考与交流 实验测得 25 时 1L纯水中只有1 10 7mol的H2O电离 由此可确定此条件下纯水中c H 与c OH 的大小关系为两者相等 它们的值为1 10 7mol L 由此可确定此条件下纯水中K电离的值为1 8 10 16 c H c OH c H2O 1 10 7mol L 1 8 10 16 两者相 等 2 水的离子积因为水的电离极其微弱 在室温下电离前后n H2O 几乎不变 因此 C H2O 可视为常数 则C H C OH K电离 C H2O 常数K电离与常数C H2O 的积作为一新的常数 叫做水的离子积常数 简称水的离子积 记作KW 即KW c H c OH 可由实验测得 也可通过理论计算求得 依前面所学知识可求得 25 时 KW 1 10 7 1 10 7 1 0 10 14 1 10 7 1 10 7 1 0 10 14 由于水是一种弱电解质 其电离过程需吸热 故温度升高 水的离子积会增大 表3 2不同温度下水的离子积常数 需吸热 会增大 1 01 3 水的电离平衡的影响因素 温度 水的电离是吸热过程 升高温度 水的电离平衡右移 电离程度增大 由表3 2所给数据 1000C时 水中氢离子浓子约为7 42 10 7moL L 酸 碱向纯水中加入酸或碱 由于酸 碱 电离产生的H OH 使溶液中的C H 或C OH 增大 水的电离平衡向左移动 水的电离程度减小 向左 减小 例 试通过计算确定 常温下0 01moL L的盐酸中 由水电离产生的H 离子浓度为多少 由此你能得到什么启示 解 设水电离产生的H 离子浓度为a 则有 a a 0 01 10 14a 0 01moL L 10 14解得a 10 12moL L由此可见 酸 碱抑制水的电离 a a 0 01 10 14 即 a 0 01 10 14 解得a 10 12 moL L 由此可见 酸 碱抑制水的电离 盐 能电离产生弱酸根离子或弱碱阳离子的盐 在纯水中加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐 由于它们能跟水电离出的H 和OH 结合生成难电离物质 使水的电离平衡向右移动 水的电离程度增大 加入活泼金属向纯水中加入活泼金属 如金属钠 由于活泼金属能与水电离的H 直接作用 产生氢气 促进水的电离 向右 增大 知识点二 溶液的酸碱性与pHKW不仅适用于纯水 还适用于稀的电解质水溶液 不管是哪种溶液均有 c H H2O c OH H2O且KW C H 溶液 C OH 溶液25 时 c H 溶液 c OH 溶液 1 0 10 14即KW 1 0 10 14 1 酸 碱抑制水的电离 思考与交流 室温时 1L酸或碱的稀溶液中水的物质的量为55 6mol 达到电离平衡后 发生电离的水的物质的量小于1 0 10 7moL 填大于 小于或等于 比较室温时 下列情况下 c H 和c OH 的值或变化趋势 增加或减少 小于 1 0 10 14 10 7 10 7 10 7 大于10 7 小于10 7 小于10 7 小于10 7 大于10 7 1 0 10 14 1 0 10 14 小于10 7 c H c OH c H c OH c H c OH 酸溶液中是否存在OH 碱溶液中是否存在H 解释原因 都存在 因为溶液中总存在水的电离 都存在 因为溶液中总存在水的电离 2 稀溶液中c H 的表示方法 PH 定义 PH是c H 的负对数 即PH lgc H 思考与交流 用PH表示c H c OH 的表达式为 c H 10 PHc OH 10 PH kw 10pH 10PH 14 250c 由PH的定义可求得 常温下 水的PH lg10 7 7 某盐酸中由水电离产生的c H 为10 12moL L 则此盐酸的物质的量浓度为10 2moL L 其PH 2 lg10 7 7 10 2 2 解 设盐酸的物质的量浓度为a 则有 a 10 12 10 12 10 14a 10 12 10 14a 10 2 lg10 2 2 a 10 12 10 12 10 14 a 10 12 10 14a 10 2 lg10 2 2 常温下 稀溶液的酸碱性与溶液c H 和c OH 大小及溶液的PH值的关系 c H c OH c H 1 10 7 c H c OH c H 1 10 7 c H c OH 1 10 7 等于7 小于7 大于7 思考与交流 下列说法中 不正确的有 强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强 酸性相同的溶液 弱酸的浓度大 中和能力强 体积相同 中和能力相同的酸 可提供H 的物质的量相同 但强酸溶液的酸性强 PH等于7的溶液一定呈中性 c H 等于c OH 的溶液一定呈中性 溶液PH的测定方法溶液PH 可用PH试纸 见P47 资料 测量 也可用一种PH计 也叫酸度计 用于精确测定溶液的PH 的仪器来测量 思考与交流 列举两种你学过的用试纸检验物质酸碱性的方法 写出具体操作方法 并指出这两种方法的最大区别在哪 并说明为什么会有这样的区别 方法 用石蕊试纸检验气体的酸碱性 具体操作为 用镊子夹取用蒸馏水润湿的石蕊试纸 伸到导气管口 观察试纸颜色的 石蕊 用镊子夹取用蒸馏水润湿的石蕊 试纸 伸到导气管口 观察试纸颜色的变化 方法 用PH试纸检验溶液的酸碱性 具体操作为 取一小块的试纸放在表面皿或玻璃片上 用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部 再用标准比色卡与之比较 来确定溶液的pH值 它们的最大区别在 PH试纸不能用用蒸馏水润湿 否则会导致所测溶液的PH值增大 PH 取一小块的试纸放在表面皿或玻璃片上 用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部 再 用标准比色卡与之比较 来确定溶液的pH值 PH试纸不能用用蒸馏水润 湿 否则会导致所测溶液的PH值增大 知识过关 1 如果25 时 KW 10 14 100 时 KW 5 5 10 13 这说明 AC A 100 水的电离常数较大B 前者的C H 较后者大C 水的电离过程是一个吸热过程D KW和K无直接关系 AC 2 已知NaHSO4在水中的电离方程式为 NaHSO4 Na H SO42 某温度下 向pH 6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体 保持温度不变 测得溶液的pH为2 下列对该溶液的叙述中 不正确的是 D A 该温度高于25 B 由水电离出来的C H 10 10mol LC NaHSO4晶体的加入抑制了水的电离D 该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液 可使反应后的溶液恰好呈中性 D 3 对室温下pH相同 体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施 有关叙述正确的是 A A 加适量的醋酸钠晶体后 两溶液的pH均增大B 使温度都升高20 后 两溶液的pH均不变C 加水稀释2倍后 两溶液的pH均减小D 加足量的锌充分反应后 两溶液中产生的氢气一样多 A 4 液氨与水性质相似 也存在微弱的电离 2NH3 液 NH4 NH2 其离子积常数K c NH4 c NH2 2 10 30 223K 维持温度不变 向液氨中加入少量NH4Cl固体或NaNH2固体 不发生改变的是 B A 液氨的电离度B 液氨的离子积常数C c NH4 D c NH2 B 5 90 时水的离子积Kw 3 8 10 13 该温度时纯水的PH是 B A 等于7B 小于7C 大于7D 无法确定 6 已知达到电离平衡的0 1mol L的醋酸溶液中 为了促进醋酸的电离 同时使溶液的PH降低 应采取的措施是 B A 加入一定量的水B 加热溶液C 加入少量盐酸D 加入冰醋酸 B B 7 某溶液中水电离产生的C H 1 10 11mol L 该溶液的PH可能等于 AB A 11B 3C 8D 7 AB 8 用pH均为2的盐酸和醋酸溶液 分别中和等体积 等物质的量浓度的氢氧化钠溶液 当氢氧化钠恰好被完全中和时 消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为Vl和V2 则Vl和V2的关系正确的是 A A V1 V2B V1 V2C V1 V2D V1 V2 A 9 一元强酸X和一元弱酸Y PH值均等于2 各取1L与足量的Mg反应 下列叙述正确的是 D A X产生的H2多B 反应开始瞬间X反应速度快C 两者产生的H2一样多D 反应开始瞬间两者速度相等 D