化学人教版（2019）选择性必修1 3.2.1 水的电离 溶液的酸碱性与pH（共50张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修1 3.2.1 水的电离 溶液的酸碱性与pH（共50张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-29 19:36:01 | ||
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文档简介
(共50张PPT)
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
§3.2.1 水的电离
溶液的酸碱性与pH
引入
在水溶液中，酸、碱和盐全部或部分以离子形式存在，那么，其中的溶剂水是全部以分子形式存在(如图3-5)，还是部分以离子形式存在呢 怎样验证你的猜想？
H2O是一种最普通而又具有许多特性的物质，也是应用最广泛的溶剂。
观察现象：
(1)灯泡_______。
(2)灵敏电流表指针_______，
转动
不亮
结论：
水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。
【活动】利用灵敏电流表测定纯水的导电性
一、 水的电离
01
知识点一 水的电离
电解质
25°C 1L水只有10-7mol H2O发生电离
水合氢离子
【思考】如何衡量水的电离的限度？
K电离＝
c(H+) ×c(OH-）
c(H2O)
2．水的离子积常数
(1)定义：当水的电离H2O H+ + OH- 达到平衡时,电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数,叫做水的离子积常数,记作KW，简称水的离子积。
(2)表达式：Kw＝__________________。常温下，一般可以认为Kw＝1.0×10－14。
(3)影响因素：Kw只受温度的影响，温度升高，Kw_________。
(4)适用范围：水的离子积不仅适用于纯水，也适用于__________________。
c(H＋)·c(OH－)
增大
稀的电解质溶液
[说明] ①注意区分溶液中的c(H＋)、由水电离产生的c水(H＋)，前者指溶液中总的氢离子浓度，后者特指由水电离出来的氢离子浓度。
②任何溶液中，由水电离产生的c水(H＋)等于由水电离产生的c水(OH－)。
改变条件 平衡移动方向 溶液中c(H＋) 溶液中c(OH－) Kw
升高温度 _____ _____ _____ _____
加入少量酸 _____ _____ _____ _____
加入少量碱 _____ _____ _____ _____
加入活泼金属Na _____ _____ _____ _____
加入Na2O _____ _____ _____ _____
右移
增大
增大
增大
左移
增大
减小
不变
左移
减小
增大
不变
右移
减小
增大
不变
左移
减小
增大
不变
1．25 ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14，其适用于0.01 mol·L－1的盐酸、0.01 mol·L－1的NaOH溶液吗？
提示：适用。Kw＝c(H＋)·c(OH－)不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。
2．改变条件，使水的电离平衡逆向移动，Kw是否一定减小？
提示：不一定。向纯水中加入少量酸溶液或碱溶液，均能使水的电离平衡逆向移动，但温度不变，Kw不变；若降低温度使水的电离平衡逆向移动，则Kw减小。
3．25 ℃时，0.01 mol·L－1的盐酸、0.01 mol·L－1的NaOH溶液中，水电离出的c水(H＋)分别是多少？
提示：0.01 mol·L－1的盐酸中c酸(H＋)＝0.01 mol·L－1(HCl电离产生)。根据25 ℃时水的离子积Kw＝1.0×10－14，可得c酸(H＋)·c水(OH－)＝1.0×10－14，解得c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1。 0.01 mol·L－1的NaOH溶液中c碱(OH－)＝0.01 mol·L－1 (NaOH电离产生)。根据25 ℃时水的离子积Kw＝1.0×10－14，可得c碱(OH－)·c水(H＋)＝1.0×10－14，解得c水(H＋)＝
c水(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1。
水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)的计算思路
Kw表达式中c(H＋)、c(OH－)分别表示整个溶液中所有H＋、OH－的总物质的量浓度。
(1)酸溶液中Kw＝c酸(H＋)·c水(OH－)(忽略水电离出的H＋的浓度)。
(2)碱溶液中Kw＝c水(H＋)·c碱(OH－)(忽略水电离出的OH－的浓度)。
(3)外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但由水电离出的c水(H＋)、 c水(OH－)一定相等。
1．下列有关水的电离的叙述正确的是( )
A．水的电离方程式为H2O===H＋＋OH－
B．任意条件时，Kw＝1×10－14
C．实验证明多次纯化的水仍具有导电性
D．温度相同时，纯水的Kw与酸溶液的Kw不相同
√
B.Kw与温度有关，温度不同，Kw不同，故B项错误。
C.水能电离出自由移动的H＋、OH－，所以多次纯化的水仍具有导电性，故C项正确。
D.Kw只与温度有关，温度相同时，纯水、酸溶液的Kw相同，故D项错误。
2．(2022·重庆长寿区高二期末)下列说法正确的是( )
A．1 mol·L－1的稀硫酸中存在OH－
B．Kw＝1×10－14适用于任何温度、任何溶液
C．Kw随溶液中c(H＋)和c(OH－)的变化而改变
D．水的电离只受温度影响，酸碱性对其无影响
√
3．(2022·长沙高二月考)常温下，pH＝3的醋酸和0.01 mol·L－1 NaOH溶液中由水电离产生的氢离子浓度之比为( )
A．1∶10 B．1∶4
C．10∶1 D．无法计算
√
(1)曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都 ，即c(H＋)·c(OH－) ，温度 。
(2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw ，温度 。
相同
相同
相同
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变 ；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变 。
不同
不同
酸碱性
温度
Kw的应用
水的电离平衡曲线的理解与识别
(1)A点水的离子积为________,
E点水的离子积为________。
造成A、E点水的离子积变化的原因是：______。
1×10-14
1×10-12
水的电离要吸热,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大
(2)25℃时,若向溶液中滴加盐酸,
能否使体系处于A点位置 为什么
____________________________________________。
(3)100 ℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)=________。
否,在盐酸中c(H+)≠c(OH-),所以不可能处于A点
2×10-9 mol·L-1
(4)图中五点Kw间的大小关系:
【例题】在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
E>D>A=B=C
Kw的应用
【小结】易错提醒：
1．水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，不仅适用于纯水，也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。在任何酸、碱、盐的稀溶液中，只要温度一定，Kw就一定。
2．在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由由水电离产生的c(H+)＝由水电离产生的c(OH- )。在Kw的表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中H＋、OH－总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的c(H＋)、c(OH－)。
3．水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。
4．水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，c(H＋)和c(OH－)都增大，故Kw增大，但溶液仍呈中性；对于Kw，若未注明温度，一般认为在常温下，即25 ℃。
02
知识点二 溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性与pH的关系
(1)pH是c(H＋)的负对数，即pH＝____________。
(2)溶液的酸碱性与c(H＋)、pH的关系(常温下)
①pH越大，溶液的________越强；pH越小，溶液的________越强。
②常温下，pH<7，为________溶液；pH＝7，为中性溶液；pH>7，为________溶液。
－lg c(H＋)
碱性
酸性
酸性
碱性
25℃下，1.0×10-2mol/L 的HCl溶液的c(H+) =_____mol/L，pH= ___
2
25℃下，1.0×10-2mol/L 的NaOH溶液的c(H+) =_____mol/L，pH= ___
12
10-12
10-2
【练习】计算下列溶液的PH值：
c(H+) = 10-pH mol/L
2．溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系
c(H＋)与c(OH－)的关系 c(H＋)的范围(25 ℃)/(mol·L－1)
中性溶液 c(OH－)____c(H＋) c(H＋) ____1.0×10－7
酸性溶液 c(OH－) ____c(H＋) c(H＋) ____1.0×10－7
碱性溶液 c(OH－) ____c(H＋) c(H＋) ____1.0×10－7
＝
＝
＜
＞
＞
＜
【思考交流】pH=7或者c(H+)=1.0×10-7的溶液一定呈中性吗
不一定。
在25 ℃时,pH=7的溶液呈中性。
温度高于25 ℃时，水的电离程度增大,KW >1.0×10-14，此时pH=7呈碱性。
判断溶液酸碱性的唯一标准是溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小，不应看pH大小,只有满足c(H+)=c(OH-)的溶液才一定呈中性。
pH=7
pH＜7
pH＞7
3．pH的测定
(1)pH试纸
使用 方法 取一小片pH试纸于__________________________上，用_________________蘸取溶液滴到试纸上，当试纸颜色变化稳定后与____________对照，读出pH
干燥洁净的玻璃片或表面皿
干燥洁净的玻璃棒
标准比色卡
(2)pH计：又叫酸度计，可用来精密测量溶液的pH，其量程为0～14。
分类 ①广泛pH试纸：其pH范围是 1～14 (最常用)或0～10，可以识别的pH差约为1；
②精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差；
③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液pH的测定
pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透，经晾干制成的。它对不同pH的溶液能显示不同的颜色，可用于讯速测定溶液的pH。
[说明]
①pH试纸不能测定具有漂白性的溶液的pH。
②不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用水润湿，否则溶液被稀释，可能造成误差(酸性溶液的pH偏大、碱性溶液的pH偏小、中性溶液的pH无影响)。
溶液PH的计算
总原则：
先判断溶液的酸碱性
若为酸性，先求出c(H+)后 ，再求pH =-lg c(H+)，求pH
若为碱性，先求c(OH-) 后 ，由Kw= c(H+) . c(OH-) ，求c(H+)，再求pH
【例题】
1、（1）25℃，0.005mol／L H2SO4溶液 pH＝ ；
（2） 25℃，0.05mol／L Ba(OH)2溶液中pH= 。
2
13
2、甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝1，则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比为( )
A、100 B、1/100
C、3 D、1/3
pH相差a，c(H+)相差10a
B
3、pH=0的溶液，下列叙述正确的是( )
A、是酸性最强的溶液 B、与0.5mol/L H2SO4溶液中c(H+)相同
C、 c(H+) ＝0mol/L的溶液 D、与1mol/L CH3COOH溶液中c(H+)相同
B
pH =-lg c(H+)
c(H+)=
n(总)
V(总)
【例题】在25℃时，pH=1的盐酸溶液1L与pH=4的盐酸溶液1000L混合，混合后溶液的pH值等于多少？
关键：1、抓住氢离子进行计算！
2、当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略
pH = 3.7
【例题】常温下将①pH=13的NaOH溶液与②pH=10的NaOH溶液等体积混合，求pH
pH = 12.7
关键：抓住OH- 进行计算！再转化为H+
【例题】
常温下，将0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L－1硫酸溶液等体积混合。
25 ℃时，pH＝3的硝酸溶液和pH＝12的氢氧化钡溶液以体积比9∶1混合。
(4)酸碱溶液等体积混合，酸溶液与碱溶液pH之和为14：
若为强酸与强碱，则pH＝7；
若为强酸与弱碱，则pH>7；
若为弱酸与强碱，则pH<7。
3．酸碱溶液稀释时pH的变化
酸(pH＝a) 碱(pH＝b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释 10n倍 pHb－n pH＝b－n
无限 稀释 pH趋向于7(常温下)
1．下列说法正确的是( )
A．pH＝7的溶液不可能呈酸性
B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液一定呈中性
C．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液一定呈中性
D．不能使酚酞溶液变红的溶液一定呈中性
√
解析：A.常温下，水的离子积Kw＝1×10－14，pH＝7的溶液呈中性，水的电离是吸热的，温度越高Kw越大，当温度低于常温时，pH＝7的溶液可能呈酸性，故A错误；
B.氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小是判断溶液酸碱性的依据，所以c(H＋)＝c(OH－)的溶液一定呈中性，故B正确；
C.1 mol硫酸和1 mol氢氧化钠溶液等物质的量反应，硫酸过量，得到的溶液呈酸性，故C错误；
D.酚酞的变色范围是8.2～10.0，所以能使酚酞溶液变红的溶液呈碱性，不能使酚酞溶液变红的溶液可能是中性溶液或酸性溶液，故D错误。
2．(2022·宁德高二期末)pOH也可以表示溶液的酸碱度，已知pOH＝
－lg c(OH－)，常温下，0.1 mol·L－1的下列溶液中pOH最大的是( )
A．HCl B．NaOH
C．CH3COOH D．NH3·H2O
解析：pOH＝－lg c(OH－)，pOH的值与c(OH－)的大小成反比，即c(OH－)越小则pOH越大，在选项所给溶液中，0.1 mol·L－1的HCl溶液中c(OH－)最小，所以pOH最大，故A符合题意。
√
3．下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是( )
A．溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强
B．pH＜7的溶液不一定呈酸性
C．当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱度更为方便
D．用广泛pH试纸测得某酸溶液的pH＝3.2
√
解析：A项，因pH＝－lg c(H＋)，所以pH越小，c(H＋)越大，酸性越强；pH越大，c(H＋)越小，则c(OH－)越大，碱性越强，A项正确；
B项，只有在常温下，pH＜7的溶液一定呈酸性，B项正确；
C项，当溶液中的c(H＋)或c(OH－)小于1 mol/L 时，用pH表示其酸碱度更为方便，C项正确；
D项，用广泛pH试纸测得溶液的pH应是整数，D项错误。
03
随堂练 学以致用
1．(2022·武威二中高二月考)一些食物和生活中的物质的pH大致如下：
下列说法正确的是( )
A．草木灰可用于改良碱性土壤
B．肥皂水可使石蕊试液变红
C．胃酸过多的人不宜多吃苹果
D．西瓜比酱油的酸性强
√
2
3
4
5
1
解析：A.草木灰显碱性，故可用于改良酸性土壤，A错误；
B.肥皂水显碱性，故可使石蕊试液变蓝，B错误；
C.苹果显酸性，故胃酸过多的人不宜多吃苹果，C正确；
D.pH越小，酸性越强，故酱油比西瓜的酸性强，D错误。
2
3
4
5
1
√
1
3
4
5
2
1
3
4
5
2
3．用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是( )
A．将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较
B．将溶液倒在pH试纸上，观察颜色，跟标准比色卡比较
C．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴到pH试纸上，试纸变色后跟标准比色卡比较
D．在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较
√
1
2
4
5
3
解析：pH试纸用于粗略测定溶液的pH，使用时不能用蒸馏水润湿，具体操作为取一小片pH试纸，放在干燥、洁净的表面皿或玻璃片上，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴到pH试纸上，试纸变色后跟标准比色卡比较。
1
2
4
5
3
4．(2022·六安新安中学高二期末)常温下，将pH＝12的NaOH溶液Va L与pH＝1的稀盐酸Vb L混合，所得溶液呈中性，则Va∶Vb为( )
A．1∶1 B．1∶10
C．10∶1 D．1∶100
解析：常温下，pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝0.01 mol/L，pH＝1的稀盐酸中c(H＋)＝0.1 mol/L，Va L NaOH溶液与Vb L稀盐酸混合，所得溶液呈中性，则c(OH－)·Va＝c(H＋)·Vb，即0.01 mol/L×Va＝0.1 mol/L×Vb，则Va∶Vb＝10∶1，故C正确。
√
1
2
3
5
4
5．某同学为探究Kw的影响因素，做了以下实验：
(1)查阅资料，不同温度下水的离子积常数如下表。
由此推出：随着温度的升高，Kw的值________，水的电离程度________，水的电离平衡向________(填“左”“右”或“不”)移动；水的电离过程是________(填“吸热”或“放热”)过程。
答案：增大 增大 右 吸热
t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10－14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5
1
2
3
4
5
(2)常温下，取三只烧杯A、B、C，分别加入适量纯水，再向B、C烧杯中分别加入少量盐酸和NaOH溶液，分析下表并填空：
纯水 加入少量盐酸 加入少量NaOH溶液
c(H＋) 1.0×10－7mol/L 增大 ________
c(OH－) 1.0×10－7mol/L ________ 增大
c(H＋)和c(OH－) 比较 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)____c(OH－) c(H＋)____c(OH－)
平衡移动方向 — ________ ________
Kw 1.0×10－14 ________ ________
1
2
3
4
5
答案：减小 减小 ＞ ＜ 向左移动 向左移动 1.0×10－14
1.0×10－14
1
2
3
4
5
(3)综上所述，可得出如下结论：
①温度、________、________均能影响水的电离平衡；
②Kw只受________的影响，而与其他因素无关。
答案：①酸 碱 ②温度
解析：水的电离是吸热过程，升高温度时，Kw增大，水的电离程度增大。向水中加入酸或碱时，c(H＋)或c(OH－)增大，抑制水的电离，但只要温度不变，Kw就不变。
1
2
3
4
5
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
§3.2.1 水的电离
溶液的酸碱性与pH
引入
在水溶液中，酸、碱和盐全部或部分以离子形式存在，那么，其中的溶剂水是全部以分子形式存在(如图3-5)，还是部分以离子形式存在呢 怎样验证你的猜想？
H2O是一种最普通而又具有许多特性的物质，也是应用最广泛的溶剂。
观察现象：
(1)灯泡_______。
(2)灵敏电流表指针_______，
转动
不亮
结论：
水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。
【活动】利用灵敏电流表测定纯水的导电性
一、 水的电离
01
知识点一 水的电离
电解质
25°C 1L水只有10-7mol H2O发生电离
水合氢离子
【思考】如何衡量水的电离的限度？
K电离＝
c(H+) ×c(OH-）
c(H2O)
2．水的离子积常数
(1)定义：当水的电离H2O H+ + OH- 达到平衡时,电离产物H+和OH-浓度之积是一个常数,叫做水的离子积常数,记作KW，简称水的离子积。
(2)表达式：Kw＝__________________。常温下，一般可以认为Kw＝1.0×10－14。
(3)影响因素：Kw只受温度的影响，温度升高，Kw_________。
(4)适用范围：水的离子积不仅适用于纯水，也适用于__________________。
c(H＋)·c(OH－)
增大
稀的电解质溶液
[说明] ①注意区分溶液中的c(H＋)、由水电离产生的c水(H＋)，前者指溶液中总的氢离子浓度，后者特指由水电离出来的氢离子浓度。
②任何溶液中，由水电离产生的c水(H＋)等于由水电离产生的c水(OH－)。
改变条件 平衡移动方向 溶液中c(H＋) 溶液中c(OH－) Kw
升高温度 _____ _____ _____ _____
加入少量酸 _____ _____ _____ _____
加入少量碱 _____ _____ _____ _____
加入活泼金属Na _____ _____ _____ _____
加入Na2O _____ _____ _____ _____
右移
增大
增大
增大
左移
增大
减小
不变
左移
减小
增大
不变
右移
减小
增大
不变
左移
减小
增大
不变
1．25 ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14，其适用于0.01 mol·L－1的盐酸、0.01 mol·L－1的NaOH溶液吗？
提示：适用。Kw＝c(H＋)·c(OH－)不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液。
2．改变条件，使水的电离平衡逆向移动，Kw是否一定减小？
提示：不一定。向纯水中加入少量酸溶液或碱溶液，均能使水的电离平衡逆向移动，但温度不变，Kw不变；若降低温度使水的电离平衡逆向移动，则Kw减小。
3．25 ℃时，0.01 mol·L－1的盐酸、0.01 mol·L－1的NaOH溶液中，水电离出的c水(H＋)分别是多少？
提示：0.01 mol·L－1的盐酸中c酸(H＋)＝0.01 mol·L－1(HCl电离产生)。根据25 ℃时水的离子积Kw＝1.0×10－14，可得c酸(H＋)·c水(OH－)＝1.0×10－14，解得c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1。 0.01 mol·L－1的NaOH溶液中c碱(OH－)＝0.01 mol·L－1 (NaOH电离产生)。根据25 ℃时水的离子积Kw＝1.0×10－14，可得c碱(OH－)·c水(H＋)＝1.0×10－14，解得c水(H＋)＝
c水(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1。
水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)的计算思路
Kw表达式中c(H＋)、c(OH－)分别表示整个溶液中所有H＋、OH－的总物质的量浓度。
(1)酸溶液中Kw＝c酸(H＋)·c水(OH－)(忽略水电离出的H＋的浓度)。
(2)碱溶液中Kw＝c水(H＋)·c碱(OH－)(忽略水电离出的OH－的浓度)。
(3)外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但由水电离出的c水(H＋)、 c水(OH－)一定相等。
1．下列有关水的电离的叙述正确的是( )
A．水的电离方程式为H2O===H＋＋OH－
B．任意条件时，Kw＝1×10－14
C．实验证明多次纯化的水仍具有导电性
D．温度相同时，纯水的Kw与酸溶液的Kw不相同
√
B.Kw与温度有关，温度不同，Kw不同，故B项错误。
C.水能电离出自由移动的H＋、OH－，所以多次纯化的水仍具有导电性，故C项正确。
D.Kw只与温度有关，温度相同时，纯水、酸溶液的Kw相同，故D项错误。
2．(2022·重庆长寿区高二期末)下列说法正确的是( )
A．1 mol·L－1的稀硫酸中存在OH－
B．Kw＝1×10－14适用于任何温度、任何溶液
C．Kw随溶液中c(H＋)和c(OH－)的变化而改变
D．水的电离只受温度影响，酸碱性对其无影响
√
3．(2022·长沙高二月考)常温下，pH＝3的醋酸和0.01 mol·L－1 NaOH溶液中由水电离产生的氢离子浓度之比为( )
A．1∶10 B．1∶4
C．10∶1 D．无法计算
√
(1)曲线上的任意点(如a，b，c)的Kw都 ，即c(H＋)·c(OH－) ，温度 。
(2)曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw ，温度 。
相同
相同
相同
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变 ；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变 。
不同
不同
酸碱性
温度
Kw的应用
水的电离平衡曲线的理解与识别
(1)A点水的离子积为________,
E点水的离子积为________。
造成A、E点水的离子积变化的原因是：______。
1×10-14
1×10-12
水的电离要吸热,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大
(2)25℃时,若向溶液中滴加盐酸,
能否使体系处于A点位置 为什么
____________________________________________。
(3)100 ℃时,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c(H+)=________。
否,在盐酸中c(H+)≠c(OH-),所以不可能处于A点
2×10-9 mol·L-1
(4)图中五点Kw间的大小关系:
【例题】在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:
E>D>A=B=C
Kw的应用
【小结】易错提醒：
1．水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，不仅适用于纯水，也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。在任何酸、碱、盐的稀溶液中，只要温度一定，Kw就一定。
2．在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由由水电离产生的c(H+)＝由水电离产生的c(OH- )。在Kw的表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中H＋、OH－总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的c(H＋)、c(OH－)。
3．水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。
4．水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，c(H＋)和c(OH－)都增大，故Kw增大，但溶液仍呈中性；对于Kw，若未注明温度，一般认为在常温下，即25 ℃。
02
知识点二 溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性与pH的关系
(1)pH是c(H＋)的负对数，即pH＝____________。
(2)溶液的酸碱性与c(H＋)、pH的关系(常温下)
①pH越大，溶液的________越强；pH越小，溶液的________越强。
②常温下，pH<7，为________溶液；pH＝7，为中性溶液；pH>7，为________溶液。
－lg c(H＋)
碱性
酸性
酸性
碱性
25℃下，1.0×10-2mol/L 的HCl溶液的c(H+) =_____mol/L，pH= ___
2
25℃下，1.0×10-2mol/L 的NaOH溶液的c(H+) =_____mol/L，pH= ___
12
10-12
10-2
【练习】计算下列溶液的PH值：
c(H+) = 10-pH mol/L
2．溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系
c(H＋)与c(OH－)的关系 c(H＋)的范围(25 ℃)/(mol·L－1)
中性溶液 c(OH－)____c(H＋) c(H＋) ____1.0×10－7
酸性溶液 c(OH－) ____c(H＋) c(H＋) ____1.0×10－7
碱性溶液 c(OH－) ____c(H＋) c(H＋) ____1.0×10－7
＝
＝
＜
＞
＞
＜
【思考交流】pH=7或者c(H+)=1.0×10-7的溶液一定呈中性吗
不一定。
在25 ℃时,pH=7的溶液呈中性。
温度高于25 ℃时，水的电离程度增大,KW >1.0×10-14，此时pH=7呈碱性。
判断溶液酸碱性的唯一标准是溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小，不应看pH大小,只有满足c(H+)=c(OH-)的溶液才一定呈中性。
pH=7
pH＜7
pH＞7
3．pH的测定
(1)pH试纸
使用 方法 取一小片pH试纸于__________________________上，用_________________蘸取溶液滴到试纸上，当试纸颜色变化稳定后与____________对照，读出pH
干燥洁净的玻璃片或表面皿
干燥洁净的玻璃棒
标准比色卡
(2)pH计：又叫酸度计，可用来精密测量溶液的pH，其量程为0～14。
分类 ①广泛pH试纸：其pH范围是 1～14 (最常用)或0～10，可以识别的pH差约为1；
②精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差；
③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液pH的测定
pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透，经晾干制成的。它对不同pH的溶液能显示不同的颜色，可用于讯速测定溶液的pH。
[说明]
①pH试纸不能测定具有漂白性的溶液的pH。
②不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用水润湿，否则溶液被稀释，可能造成误差(酸性溶液的pH偏大、碱性溶液的pH偏小、中性溶液的pH无影响)。
溶液PH的计算
总原则：
先判断溶液的酸碱性
若为酸性，先求出c(H+)后 ，再求pH =-lg c(H+)，求pH
若为碱性，先求c(OH-) 后 ，由Kw= c(H+) . c(OH-) ，求c(H+)，再求pH
【例题】
1、（1）25℃，0.005mol／L H2SO4溶液 pH＝ ；
（2） 25℃，0.05mol／L Ba(OH)2溶液中pH= 。
2
13
2、甲溶液的pH＝3，乙溶液的pH＝1，则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比为( )
A、100 B、1/100
C、3 D、1/3
pH相差a，c(H+)相差10a
B
3、pH=0的溶液，下列叙述正确的是( )
A、是酸性最强的溶液 B、与0.5mol/L H2SO4溶液中c(H+)相同
C、 c(H+) ＝0mol/L的溶液 D、与1mol/L CH3COOH溶液中c(H+)相同
B
pH =-lg c(H+)
c(H+)=
n(总)
V(总)
【例题】在25℃时，pH=1的盐酸溶液1L与pH=4的盐酸溶液1000L混合，混合后溶液的pH值等于多少？
关键：1、抓住氢离子进行计算！
2、当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略
pH = 3.7
【例题】常温下将①pH=13的NaOH溶液与②pH=10的NaOH溶液等体积混合，求pH
pH = 12.7
关键：抓住OH- 进行计算！再转化为H+
【例题】
常温下，将0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L－1硫酸溶液等体积混合。
25 ℃时，pH＝3的硝酸溶液和pH＝12的氢氧化钡溶液以体积比9∶1混合。
(4)酸碱溶液等体积混合，酸溶液与碱溶液pH之和为14：
若为强酸与强碱，则pH＝7；
若为强酸与弱碱，则pH>7；
若为弱酸与强碱，则pH<7。
3．酸碱溶液稀释时pH的变化
酸(pH＝a) 碱(pH＝b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释 10n倍 pH
无限 稀释 pH趋向于7(常温下)
1．下列说法正确的是( )
A．pH＝7的溶液不可能呈酸性
B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液一定呈中性
C．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液一定呈中性
D．不能使酚酞溶液变红的溶液一定呈中性
√
解析：A.常温下，水的离子积Kw＝1×10－14，pH＝7的溶液呈中性，水的电离是吸热的，温度越高Kw越大，当温度低于常温时，pH＝7的溶液可能呈酸性，故A错误；
B.氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小是判断溶液酸碱性的依据，所以c(H＋)＝c(OH－)的溶液一定呈中性，故B正确；
C.1 mol硫酸和1 mol氢氧化钠溶液等物质的量反应，硫酸过量，得到的溶液呈酸性，故C错误；
D.酚酞的变色范围是8.2～10.0，所以能使酚酞溶液变红的溶液呈碱性，不能使酚酞溶液变红的溶液可能是中性溶液或酸性溶液，故D错误。
2．(2022·宁德高二期末)pOH也可以表示溶液的酸碱度，已知pOH＝
－lg c(OH－)，常温下，0.1 mol·L－1的下列溶液中pOH最大的是( )
A．HCl B．NaOH
C．CH3COOH D．NH3·H2O
解析：pOH＝－lg c(OH－)，pOH的值与c(OH－)的大小成反比，即c(OH－)越小则pOH越大，在选项所给溶液中，0.1 mol·L－1的HCl溶液中c(OH－)最小，所以pOH最大，故A符合题意。
√
3．下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是( )
A．溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强
B．pH＜7的溶液不一定呈酸性
C．当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱度更为方便
D．用广泛pH试纸测得某酸溶液的pH＝3.2
√
解析：A项，因pH＝－lg c(H＋)，所以pH越小，c(H＋)越大，酸性越强；pH越大，c(H＋)越小，则c(OH－)越大，碱性越强，A项正确；
B项，只有在常温下，pH＜7的溶液一定呈酸性，B项正确；
C项，当溶液中的c(H＋)或c(OH－)小于1 mol/L 时，用pH表示其酸碱度更为方便，C项正确；
D项，用广泛pH试纸测得溶液的pH应是整数，D项错误。
03
随堂练 学以致用
1．(2022·武威二中高二月考)一些食物和生活中的物质的pH大致如下：
下列说法正确的是( )
A．草木灰可用于改良碱性土壤
B．肥皂水可使石蕊试液变红
C．胃酸过多的人不宜多吃苹果
D．西瓜比酱油的酸性强
√
2
3
4
5
1
解析：A.草木灰显碱性，故可用于改良酸性土壤，A错误；
B.肥皂水显碱性，故可使石蕊试液变蓝，B错误；
C.苹果显酸性，故胃酸过多的人不宜多吃苹果，C正确；
D.pH越小，酸性越强，故酱油比西瓜的酸性强，D错误。
2
3
4
5
1
√
1
3
4
5
2
1
3
4
5
2
3．用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是( )
A．将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化，跟标准比色卡比较
B．将溶液倒在pH试纸上，观察颜色，跟标准比色卡比较
C．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴到pH试纸上，试纸变色后跟标准比色卡比较
D．在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较
√
1
2
4
5
3
解析：pH试纸用于粗略测定溶液的pH，使用时不能用蒸馏水润湿，具体操作为取一小片pH试纸，放在干燥、洁净的表面皿或玻璃片上，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴到pH试纸上，试纸变色后跟标准比色卡比较。
1
2
4
5
3
4．(2022·六安新安中学高二期末)常温下，将pH＝12的NaOH溶液Va L与pH＝1的稀盐酸Vb L混合，所得溶液呈中性，则Va∶Vb为( )
A．1∶1 B．1∶10
C．10∶1 D．1∶100
解析：常温下，pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝0.01 mol/L，pH＝1的稀盐酸中c(H＋)＝0.1 mol/L，Va L NaOH溶液与Vb L稀盐酸混合，所得溶液呈中性，则c(OH－)·Va＝c(H＋)·Vb，即0.01 mol/L×Va＝0.1 mol/L×Vb，则Va∶Vb＝10∶1，故C正确。
√
1
2
3
5
4
5．某同学为探究Kw的影响因素，做了以下实验：
(1)查阅资料，不同温度下水的离子积常数如下表。
由此推出：随着温度的升高，Kw的值________，水的电离程度________，水的电离平衡向________(填“左”“右”或“不”)移动；水的电离过程是________(填“吸热”或“放热”)过程。
答案：增大 增大 右 吸热
t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10－14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5
1
2
3
4
5
(2)常温下，取三只烧杯A、B、C，分别加入适量纯水，再向B、C烧杯中分别加入少量盐酸和NaOH溶液，分析下表并填空：
纯水 加入少量盐酸 加入少量NaOH溶液
c(H＋) 1.0×10－7mol/L 增大 ________
c(OH－) 1.0×10－7mol/L ________ 增大
c(H＋)和c(OH－) 比较 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)____c(OH－) c(H＋)____c(OH－)
平衡移动方向 — ________ ________
Kw 1.0×10－14 ________ ________
1
2
3
4
5
答案：减小 减小 ＞ ＜ 向左移动 向左移动 1.0×10－14
1.0×10－14
1
2
3
4
5
(3)综上所述，可得出如下结论：
①温度、________、________均能影响水的电离平衡；
②Kw只受________的影响，而与其他因素无关。
答案：①酸 碱 ②温度
解析：水的电离是吸热过程，升高温度时，Kw增大，水的电离程度增大。向水中加入酸或碱时，c(H＋)或c(OH－)增大，抑制水的电离，但只要温度不变，Kw就不变。
1
2
3
4
5