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(共27张PPT)
第三章
水溶液中的离子反应与平衡
第二节　水的电离和溶液的pH
课题1　水的电离和溶液的pH
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
学 习 目 标
1. 知道水的电离及影响水的电离平衡的因素
2. 知道水的离子积常数Kw及其与温度的关系。
4. 知道溶液pH的概念及其与溶液酸碱性之间的关系。
活 动 方 案
1. 实验表明，水有很微弱的导电性，是一种极弱的电解质，能发生如右图所示的变化。
(1) 用化学用语表示图中所示的变化。
(2) H3O＋可以用H＋表示，写出用H＋表示的该变化。
活动一：认识水的电离及其影响因素
2. 与其他弱电解质的电离一样，水的电离也存在电离平衡常数，因为在纯水或稀溶液中，水的浓度是一个定值，所以该水的电离平衡常数与水的浓度可以合并，用Kw表示，也叫作水的离子积常数。
(1) 写出水的离子积常数Kw的表达式。
【答案】 Kw＝c(H＋)·c(OH－)
(2) 实验测得在常温(25 ℃)下，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1，则常温下Kw的数值是多少？
【答案】 常温下Kw＝10－14
(3) 阅读下表，温度对Kw会产生什么影响？从热效应角度看，水的电离是什么过程？


【答案】 升高温度，Kw增大，水的电离是吸热过程
T/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10－14 0.134 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0
3. 对常温下的纯水进行下列操作，分析对水的电离平衡的影响。
c(H＋) c(OH－) 平衡移动方向 对水的电离的影响 所得溶液的酸碱性 Kw
①加少量HCl
②加少量NaOH
增大
减小
逆向
抑制
酸性
不变
减小
增大
逆向
抑制
碱性
不变
c(H＋) c(OH－) 平衡移动方向 对水的电离的影响 所得溶液的酸碱性 Kw
③加少量CH3COONa
④加少量NH4Cl
⑤加热
减小
增大
正向
促进
碱性
不变
增大
减小
正向
促进
酸性
不变
增大
增大
正向
促进
中性
增大
4. 25 ℃时，分析下列溶液中由水电离出的H＋和OH－的浓度。
(1) 1.0×10－2 mol·L－1的HCl溶液。
【答案】 由水电离出的H＋和OH－的浓度均为1.0×10－12 mol·L－1
(2) 1.0×10－2 mol·L－1的NaOH溶液。
【答案】 由水电离出的H＋和OH－的浓度均为1.0×10－12 mol·L－1
1. pH＝－lgc(H＋)。化学上通常用pH来表示溶液的酸碱性。
(1) pH＝7时，c(H＋)是多少？此时溶液一定呈中性吗？pH＝7时溶液呈中性的前提是什么？
【答案】 1.0×10－7 mol·L－1。不一定。前提是溶液温度为25 ℃，Kw＝10－14。此时溶液中，c(OH－)＝c(H＋)。
(2) 溶液的酸碱性准确判断方法是什么？
【答案】 c(H＋)与c(OH－)的相对大小。c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈酸性；c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性；c(H＋)＜c(OH－)，溶液呈碱性。
活动二：认识溶液的酸碱性及pH
2. 测定溶液pH的常用试剂或仪器有：酸碱指示剂、广泛pH试纸、精密pH试纸和pH计，分别适用于哪种要求的pH测定？
【答案】 酸碱指示剂可用于指示溶液pH的区间；估测溶液的pH到某一整数，可使用广泛pH试纸；精确到0.2或0.3的pH差值，可使用精密pH试纸；精确测量溶液pH(精确到小数点后两位)，可使用pH计(酸度计)。
3. 使用pH试纸测定溶液pH时，应如何操作？
【答案】 取一小块pH试纸于表面皿(或玻璃片)上，用干燥的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸上，观察颜色的变化，然后与标准比色卡对比，读出溶液的pH。
1. 25 ℃时，计算下列溶液稀释后的pH。
(1) pH＝3的HCl溶液稀释10倍、100倍和106倍。
【答案】 4　5　略小于7
(2) pH＝11的NaOH溶液稀释10倍、100倍和106倍。
【答案】 10　9　略大于7
2. 25 ℃时，计算下列溶液混合后的pH。
(1) 将11 mL pH＝3的HCl溶液与9 mL pH＝11的NaOH溶液混合。
【答案】 4
(2) 将9 mL pH＝3的HCl溶液与11 mL pH＝11的NaOH溶液混合。
【答案】 10
活动三：学习酸碱稀释、混合时pH的计算
3. 现用浓度为0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定25.00 mL浓度为0.100 0 mol·L－1的盐酸。
(1) 滴定刚好达到终点时，所滴加NaOH溶液的体积为多少？
【答案】 25.00 mL
(2) 当滴定到溶液pH＝2时，所滴加NaOH溶液的体积为多少？当滴定到溶液pH＝3时，所滴加NaOH溶液的体积为多少？
【答案】 pH＝2时，V(NaOH)＝20.45 mL
pH＝3时，V(NaOH)＝24.50 mL
(3) 滴定时允许误差±0.1%(比理论体积少加0.1%或多加0.1%，即0.025 mL)，当滴定的体积少滴加 0.1%时，所得溶液的pH为多少？当滴定的体积多滴加0.1%时，所得溶液的pH又为多少？(已知lg 2＝0.3，lg 5＝0.7)
【答案】 当滴定的体积少滴加0.1%时，所得溶液的 pH＝4.3当滴定的体积多滴加0.1%时，所得溶液的pH＝9.7
(4) 根据计算可知，滴定时溶液pH的变化随滴加NaOH溶液的体积的变化趋势是什么？
【答案】 滴定开始时，随着加入的NaOH溶液体增多，溶液pH变化缓慢；到达滴定终点附近，滴加一滴氢氧化钠溶液时pH有突跃。
课 堂 反 馈
2
4
5
1
3
7
9
6
8
1. 在某温度时，测得纯水中的 c(H＋)＝2.5×10－7 mol·L－1，则c( OH－)为(　 　)
A. 2.5×10－7 mol·L－1
B. 1.0×10－7 mol·L－1
C. 4.0×10－8 mol·L－1
D. 无法确定
【答案】 A
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1
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6
8
2. 将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是(　 　)
A. 水的离子积变大、pH变小、呈酸性
B. 水的离子积不变、pH不变、呈中性
C. 水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D. 水的离子积变大、pH变小、呈中性
【答案】 D
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6
8
3. 下列各种试纸，在使用时预先不能用蒸馏水润湿的是(　 　)
A. 红色石蕊试纸检验NH3
B. 品红试纸检验SO2
C. 淀粉－KI试纸检验Cl2
D. pH试纸检验溶液的pH
1
【答案】 D
2
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9
6
8
4. 在25 ℃时，某溶液中由水电离出的c(H＋)与c(OH－)的乘积为1×10－24 mol2·L－2，该溶液中的溶质不可能是(　 　)
A. NaHSO4 B. NaCl
C. HCl D. NaOH
1
【答案】 B
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6
8
5. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定可以大量共存的是(　 　)
1
【答案】 C
2
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6
8
6. 常温下，把pH＝3的H2SO4溶液和pH＝10的NaOH溶液混合，两者恰好中和，则两种溶液的体积比为(　 　)
A. 10∶1 B. 1∶10
C. 1∶100 D. 1∶20
1
【答案】 B
2
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5
3
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8
7. 将常温下pH＝8的Ba(OH)2溶液加水稀释1000倍，溶液的pH变为(　 　)
A. 5 B. 11
C. 13 D. 约为7
1
【答案】 D
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8
8. 已知：pOH＝－lgc(OH－)。不同温度(T1、T2)下，水溶液中pOH与pH的关系如图所示。
(1) T1和T2中，表示常温的是____，T1和T2的大小关系是________。
(2) 用字母代号a～g填空：表示中性溶液的是__________，表示常温下0.1 mol·L－1 NaOH溶液的是______，表示常温下0.1 mol·L－1醋酸溶液的可能是______，表示加热后0.1 mol·L－1 醋酸溶液的可能是______。
1
T1
T1＜T2
d、e
g
b
c
2
4
5
3
7
9
6
8
9. 25 ℃时，若体积为Va、pH＝a的某一元强酸与体积Vb、pH＝b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知 Va＜Vb和a＝0.5b，请填写下列空白。
(1) a值可否等于3______(填“可”或“否”)，其理由是_______ _______________________________________。
(2) a值可否等于5______(填“可”或“否”)，其理由是_________ _________________________________________________________________________________________________。
(3) a的取值范围是_________________。
1
否
若a＝3，
则b＝6，两溶液均显酸性，与题意不符
否
若a＝5，
ca(H＋)＝10－5 mol·L－1，则b＝10，cb(OH－)＝10－4 mol·L－1，即ca(H＋)＜
cb(OH－)，则Va＞Vb，不符合题意
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