1、水的电离和溶液的 PH1复习重点1通过对水的电离、离子积、pH 定义等重要知识和方法迁移应用的练习，提高认知能力；2灵活解答水的电离平衡的相关问题；3掌握混合溶液 pH 计算的方法，并能运用数学工具解决一些有关 pH 计算的综合问题4培养学习过程中探究、总结的习惯。2难点聚焦（一）溶液的酸碱性及 pH 的值溶液呈的酸碱性何性，取决于溶液中H +、OH 的相对大小：pH 值的大小取决于溶液中的H +大小pH=lgH +，pOH=lgKw=pKwH+与OH 关系溶液酸碱性任意湿度 室温（mol/L） pH 值（室温）酸性 H+OH H+110 7 7中性 H+=OH H+=OH=1107 =7碱性
2、 H+OH H+1与 107 7（1）酸性越强，pH 值越小，碱性越强，pH 值越大，pH 值减小一个单位，H+就增大到原来的 10 倍，pH 值减小 n 个单位，H +的增大到原来的 10n倍.（2）任意水溶液中H +0，但 pH 可为 0，此时H +=1mol/L，一般H +1mol/L 时，pH0，故直接用H +表示.（3）判断溶液呈中性的依据为：H 0= OH或 pH=pOH= pKw只有当室温时，Kw=110 14H+=OH=107mol/L溶液呈中性pH=pOH= pKw=7分析 原因：H 2O H+OHQ由于水的电离是吸热的，湿度越高，电离程度越大，kw 越大. 中性：pH=pO
3、H= pKwTKwpH+pOHTKwpH=pOH如：100，KW=110 12. pKw=12.中性时 Ph= pKw=67.图示：不同湿度（T 1T 2）时溶液中H +与OH ，pH 与 pOH 关系 图一图二想一想：图一与图二有哪些不同？为何不同？提示：（形状 T 1、T 2相对位置）简平分钱划分的两个区域酸碱性不同。建议以H +、OH =Kw，和pH+pOH=pKw 两个关系或考虑，并注意湿度不同时 Kw 的影响。）（4）溶液 pH 的测定方法：酸碱指示剂 pH 试纸 pH 计其中只传判定 pH 范围pH 试纸也只能确定在某个值左右（对照标准比色卡），无法精确到小数点后 1 倍。另外使用
4、时不能预先润湿试纸。否则相当于又稀释了待测液，测定结果误差大。pH 计测定较精确.（二）酸碱溶液的稀释前后 pH 值的变化。由于强酸或强碱在水中完全电离，加水稀释后不会有溶质进一步电离，故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的H +或碱溶液中的OH 减小.弱酸或弱碱由于在水中不完全电离，加水稀释同时，能促使其分子进一步电离，故导致相应H +或OH 减小的幅度降低。例如 等物质的量浓度的盐酸和醋酸，氢氧化钠和氨水分别加水稀释。溶液的 pH 值变化，图示如下：若把上述问题，换成等 pH 值，图示又怎样呢？强酸弱酸稀释 强、弱碱稀释前 后 前 后pH=a pH(HCl)=a+n7 pH=b Ph (Na
5、OH)=bn7pH(HAC)a+n7 pH (NH3H2C)bn7pH (HCl)=n pH (NaOH)=npH (HAC)n pH (NH3H2O)npH (HCl)pH (HAC) pH (NaOH)pH (NH3H2O)注意：酸无论怎样稀释，不可能成为碱性；若无限稀释，则 pH 只能无限接近7 且小于 7.碱无论怎样稀释，不可能成为酸性；若无限稀释，则 pH 只能无限接近 7且大于 7当起始强酸、弱酸的 pH 相同，稀释后为达仍相同，则稀释倍数一定是弱酸大小强酸（强碱、弱碱类同）（三）有关 pH 的计算1溶液简单混合（不发生反应，忽略混合时体积变化）强酸：pH=pH 小 +0.3若等体
6、积混合，且pH2 强碱：pH=pH 大 0.3若不等体积混合，物质的量浓度 强酸H +总 =分别为 M1、M 2体积分别为 强碱OH 总 =V1、V 2的一元强酸或强碱注意：强酸直接由H +总 求 pH 值强碱由OH 总 求 pOH，后再求 pH 值.2强酸和强碱混合（发生中和反应，忽略体积变化）可能情况有三种：若酸和碱恰好中和. 即 nH+=nOH，pH=7.若酸过量，求出过量的H +，再求 pH 值.若碱过量，求出过量的OH ，求出 pOH 后求 pH 值.特例：若强酸与强碱等体积混合若 pH 酸 +pH 碱 =14，则完全中和 pH=7.若 pH 酸 +pH 碱 14，则碱过量 pHpH
7、 碱 0.3若 pH 酸 +pH 碱 14，则酸过量 pHpH 酸 +0.3讨论：pH=a 的 HCl 溶液和 pH=b 的 NaOH 溶液按体积比 V1 ：V 2混合.当混合液分别呈中性、酸性、碱性时，且 V1 ：V 2=10n时，a+b 分别为多少？分析 呈中性：即 pH=7.nH+=nOH10aV1=10（14b） V2V1 ：V 2=1014+a+b10n=10a+b14 n=a+b14a+b=14+n 若呈酸性. 即 pH7nH+nOH 10aV110 （14b） V2V1 ：V 210 14+a+b10n10 14+ a+b a+b14+n 若呈碱性，即 pH7，同理可知a+b14
8、+n 想一想：若 V1 ：V 2=1 ：10 n=10n，三种情况的结果又如何呢？3关于酸、碱混合时的定性判断（常温）酸与碱混合时发生中和反应，但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和，也不一定溶液呈中性，由生成的盐能否水解及水解情况而定，另外酸碱的强弱不同，提供反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质。一般酸或碱过量化生成的盐水解对溶液的酸碱性影响大。下面把常见的几种情况分列出来.等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液 pH7（由生成的强碱弱酸盐水解决定）等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液pH7（由生成的强酸弱碱盐水解决定）等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积
9、混合后溶液 pH=7（因生成强酸强碱盐不水解）想一想：若酸或碱之一是多元，情况又怎样？当 pH=pOH 的强酸与强碱溶液以等体积混合后 pH=7（与酸、碱的几元性无尖）当 pH=3 的某一元酸溶液与 pH=11 的一元强碱以等体积混合后pH7。（考虑酸有强弱之分，若分弱酸，制反应后酸过量）当 pH=3 的某一元强酸 pH=11 的一元碱溶液的以等体积混合后 pH7（同理，弱碱过量）将 pH=3 的酸溶液和 pH=11 的碱溶液以等体积混合后溶液 pH=无法确定.再想一想：与酸、碱的几元性有无关系？3例题精讲知识点一：水的电离【例 1】（1）与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH 3
10、 NH4+NH2-据此判断以下叙述中错误的是 （ ）A液氨中含有 NH3、NH 4+、NH 2-等微粒B一定温度下液氨中 C(NH4+)C(NH2-)是一个常数C液氨的电离达到平衡时 C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)D只要不加入其他物质，液氨中 C(NH4+) = C(NH2-)（2）完成下列反应方程式在液氨中投入一小块金属钠，放出气体 NaNH 2溶于水的反应 类似于“H +OH=H2O”的反应 解析：此题要求掌握水自偶的实质(水分子电离产生的 H+与 H2O 结合形成H3O+)以及水的电离平衡,并能迁移应用于对于 NH3电离的认识：NH 3分子电离产生 H+和 NH2,
11、H+与 NH3结合生成 NH4+，液氨电离产生等量的 NH2与 NH4+，一定温度下离子浓度乘积为一常数；NH 4+类似于 H+，NH 2类似于 OH。具备上述知识后，就可顺利完成解题。答案：（1）C （2）2Na+2NH 3=H2+2NaNH 2NaNH 2+H2O=NaOH+NH3或 NH2+H2O=OH+NH3NH 2+NH4+ =2NH3或 NH4Cl+NaNH2=2NH3+NaCl知识点二：水的离子积【例 2】某温度下纯水中 C(H+) = 210-7 mol/L，则此时溶液中的 C(OH-) = _。若温度不变，滴入稀盐酸使 C(H+) = 510-6 mol/L，则此时溶液中的C
12、(OH-) = _。解析：由水电离产生的 H+与 OH-量始终相等，知纯水中 C(H+) = C(OH-)。根据纯水中 C(H+) 与 C(OH-)可求出此温度下水的 Kw 的值，由 Kw 的性质（只与温度有关，与离子浓度无关），若温度不变，稀盐酸中 Kw 仍为此值，利用此值可求出盐酸中的 C(OH-)。答案：纯水中 C(OH -) = C(H+) = 210-7 mol/LKw = C(H+)C(OH-) = 210-7210-7 = 410-14稀盐酸中 C(OH -) = Kw / C(H+) = (410-14) / (510-6) = 810-9 mol/L【例 3】 .难溶化合物的
13、饱和溶液存在着溶解平衡，例如：AgCl(s) Ag+Cl,Ag2CrO4(s) 2Ag+CrO42,在一定温度下，难溶化合物饱和溶液离子浓度的乘积为一常数，这个常数用 Ksp 表示。已知：Ksp(AgCl)=Ag +Cl-=1.810-10Ksp(Ag2CrO4)=Ag+2CrO42-=1.910-12现有 0.001 摩/升 AgNO3溶液滴定 0.001 摩/升 KCl 和 0.001 摩/升的 K2CrO4的混和溶液，试通过计算回答：(1)Cl-和 CrO42-中哪种先沉淀?(2)当 CrO42-以 Ag2CrO4形式沉淀时，溶液中的 Cl-离子浓度是多少? CrO 42-与 Cl-能否
14、达到有效的分离?(设当一种离子开始沉淀时，另一种离子浓度小于10-5mol/L 时，则认为可以达到有效分离)解析：（1）当溶液中某物质离子浓度的乘积大于 Ksp 时，会形成沉淀。几种离子共同沉淀某种离子时，根据各离子积计算出所需的离子浓度越小越容易沉淀。（2）由 Ag2CrO4沉淀时所需 Ag+浓度求出此时溶液中 Cl的浓度可判断是否达到有效分离。解答：（1）AgCl 饱和所需 Ag +浓度Ag +1=1.810-7摩/升Ag2CrO4饱和所需 Ag+浓度Ag +2= =4.3610-5摩/升Ag+1Ag+2，Cl -先沉淀。（2） Ag 2CrO4开始沉淀时Cl -= =4.1310-610-5，所以能有效地分离。知识点三：水的电离平衡的移动【例 4】 ：某溶液中由水电离出来的 C(OH)=10-12mol/L，则该溶液中的溶质不可能是（ ）A、HCl B、NaOH C、NH 4Cl D、H 2SO4
