高二化学水的电离和溶液的pH知识精讲.doc

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1、高二化学水的电离和溶液的pH【本讲主要内容】水的电离和溶液的pH1.水的电离平衡及其影响因素，离子积常数2.溶液的酸碱性和pH3.溶液pH的简单计算【知识掌握】【知识点精析】一.水的电离1.水的电离精确实验证明：水是一种极弱电解质，它能微弱的电离，生成H3O＋和OH－。水中存在电离平衡：H2O＋H2OH3O＋＋OH－或H2OH＋＋OH－说明：水的电离有如下特点:①水分子和水分子之间的相互作用而引起电离的发生。②极难电离，通常只有极少数的水分子发生电离。③水分子电离出的H＋和OH－数目相等。④水的电离过程是可逆的，吸热的。2.水的

2、离子积（1）实验测得：在25℃时，1L纯水中（即55.56mol/L）只有1×10－7mol/LH2O发生电离。则水中①C（H＋）＝1×10－7mol/L②C（OH－）＝1×10－7mol/L③C（H＋）＝C（OH－）＝1×10－7水的离子积定义：在一定温度时，水中C（H＋）与C（OH－）的乘积是一个常数，称之为水的离子积常数（写作KW），简称为水的离子积。即KW＝C（H＋）×C（OH－）在25°C时，有C（H＋）＝C（OH－）＝1×10－7，KW＝1×10－14在100°C时，有C（H＋）＝C（OH－）＝1×10－6，KW＝1

3、×10－12说明：任何水溶液中均存在着水的电离平衡，即任何水溶液中均存在着C（H＋）与C（OH－）。水的离子积是水电离平衡时具有的性质，不仅适用于纯水，也适用于其他稀水溶液。如酸、碱、盐溶液中都有KW＝C（H＋）×C（OH－）＝1×10－14（常温）。其中C（H＋）、C（OH－）均代表整个溶液中的C（H＋）和C（OH－）。①在酸溶液中，C（H＋）近似看成是酸电离出来的H＋浓度，C（OH－）则来自于水的电离。且C（OH－）＝KW∕C（H＋）。②在碱溶液中，C（OH－）近似看成是碱电离出来的OH－浓度，而C（H＋）则是来自于水的电离

4、。且C（H＋）＝KW∕C（OH－）。（2）KW是温度的函数，与C（H＋）、C（OH－）的变化无关。温度升高，KW增大，温度降低，KW减小。从电离平衡的角度来看，水的电离是吸热的，故升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，C（H＋）和C（OH－）都增大，KW也增大；反之，则减小。如100°C时，KW＝1×10－12。未注明温度，一般认为是常温。（3）一定温度下，在不同溶液中C（H＋）＝KW∕C（OH－），故C（H＋）和C（OH－）成反比，但在任何溶液中，由水电离出的H＋和OH－的浓度一定相等。3.影响水的电离平衡的因素：（H2OH＋

5、＋OH－）（1）温度：因水的电离是吸热的，故升高温度，水的电离平衡向右移动。C（H＋）和C（OH－）同时增大，但由水电离出的C（H＋）和C（OH－）始终相等，故溶液呈中性。如水由25°C升高到100°C时，C（H＋）和C（OH－）都从1×10－7mol/L增大到1×10－6mol/L，KW也由1×10－14增至1×10－12。（2）加入酸或碱：向纯水中加入酸（或碱），由于酸（或碱）电离出的H＋（或OH－），使水中的C（H＋）［或C（OH－）］增大，水的电离平衡向左移动，达到新的平衡时，溶液中的C（H＋）［或C（OH－）］增大，水

6、的电离程度减小，但温度未变，则KW＝C（H＋）×C（OH－）不变。（3）加入活泼金属：向纯水中加入活泼金属，如金属钠，由于活泼金属与水电离产生的H＋直接发生置换反应，产生H2，使水的电离平衡向右移动。（4）加入弱碱阳离子或弱酸阴离子：由于弱碱阳离子与水电离出的OH－结合生成弱碱；弱酸阴离子与水电离出的H＋结合生成弱酸，从而使水的C（OH－）或C（H＋）降低，破坏了水的电离平衡，使水的电离平衡向右移动，其电离程度增大。总之，升高温度，加入活泼金属、弱碱阳离子或弱酸阴离子，能促进水的电离；降低温度，加入酸或碱，能抑制水的电离。二.溶

7、液的酸碱性和pH1.溶液的酸碱性――溶液酸碱性取决于C（H＋）和C（OH－）的相对大小：常温时：酸性溶液C（H＋）>C（OH－），C（H＋）>1×10－7mol/L，C（H＋）越大，酸性越强，C（H＋）越小，酸性越弱。碱性溶液：C（H＋）1×10－7mol/L，C（OH－）越大，碱性越强，C（OH－）越小，碱性越弱。中性溶液：C（H＋）＝C（OH－）＝1×10－7mol/L2.溶液酸碱性的表示法：（1）当C（H＋）或C（OH－）大于1mol/L时，可直接用C（H＋）或C（OH－）来表示溶液酸碱性。（

8、2）若C（H＋）或C（OH－）小于1mol/L，如C（H＋）＝1×10－7，或C（H＋）＝1.34×10－4，这种表示溶液酸碱性就很不方便，化学上采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。①概念：用H＋物质的量浓度的负对数来表示溶液酸碱性的强弱。②表达式：pH＝－lg｛C