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(共33张PPT)
第44讲　水的电离与溶液的PH
第四部分 化学反应原理
第八章 水溶液中的离子反应与平衡
目标导航·内容索引
复
习
目
标
内
容
索
引
1.认识水的电离,了解水的离子积常数。
2.能进行溶液pH的简单计算,能正确测定溶液的pH,能调控溶液的酸碱性。
3.能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
知识点2　电解原理的应用
知识点1　电解池 电解原理
知识点3　金属的腐蚀与防护
精炼高考真题·明确高考方向
1.1水的电离
H2O是极弱的电解质，电离方程式为：
H2O + H2O H3O++OH-
简写为：H2O H＋+OH-
说明：
(3)水是极弱的电解质，只有极少数水分子发生了电离
精确实验表明：25℃ 时，1L水中只有10-7molH2O分子发生电离
(1)水分子与水分子之间相互碰撞而引起电离，发生
(2)无论酸性、中性、碱性溶液：
C(H+)水 ≡ C(OH-)水
“自偶电离”
知识点1 水的电离与Kw
1.2水的离子积常数-KW
在一定温度下，水和其他弱电解质一样，也有一个电离常数。
H2O H＋ ＋OH－ △H＞0
K 电离＝
c(H+)×c(OH-）
c(H2O）
电离常数：
K电离 .
c ( H+) .c( OH-)=
c(H2O)
=新的常数
常数
常数
×
化学上叫做
水的离子积常数，用KW表示
Kw
即，c( H+) .c( OH-) =
变形
知识点1 水的电离与Kw
kw =
c(H+) · c(OH-)
KW =C(H+)· C(OH-)=1×10-14
25℃时，水电离出来的 C(H+)= C(OH-)=10-7mol/L
所以有：
25℃时，
问 题1: 升高温度，KW怎么变化？
Kw变大
实验测定：100℃时纯水中，C(H+)=C(OH-)=1×10-6mol/L
KW =1×10-12
100℃时，
记住
(水的电离是吸热的)
问 题2: 往水中加酸或加碱，KW怎么变化？
K w 与只温度有关
不变
1.2水的离子积常数—KW
知识点1 水的电离与Kw
1.2水的离子积常数-KW
3. 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。
注意：KW表达式中，c(H＋)、c(OH－) 是溶液中H＋、OH－总的浓度，而不单指水电离出的c(H＋)、c(OH－)。
所以，纯水中C(H ＋)、C(OH－)浓度的计算方法：
C(H ＋)=C(OH－)=
1. K w 只与温度有关，温度越高 K w 越大。
2. 任何水溶液中，由水电离的c(H＋)水 ≡ c(OH－)水
易错提醒：
知识点1 水的电离与Kw
1.2水的离子积常数-KW
Kw =C(H+)水·C(OH-)水
①纯水或中性溶液，
②酸溶液中，
[ c(H＋)水 + c(H＋)酸 ] ·C(OH-)水
Kw =
③碱溶液中，
Kw =
C(H＋)水·[ c(OH-)水 + c(OH-)碱 ]
记住
实际计算时，Kw ≈ c(H＋)酸 ·C(OH-)水
实际计算时，Kw ≈ C(H＋)水·c(OH-)碱
如:NaCl(aq)
4. Kw在酸、碱、盐的稀溶液中的计算公式：
易错提醒：
知识点1 水的电离与Kw
1.2水的离子积常数-KW
⑵ 酸、碱
⑴ 温度
升高温度，促进水的电离
加入酸或碱，抑制水的电离
KW 增大
⑶ 某些盐
常温下，c(H＋)水 ≡ c(OH－)水
< 1×10-7 mol/L
含有弱离子的盐会促进水的电离。
常温下，c(H＋)水 ≡ c(OH－)水
> 1×10-7 mol/L
知识点1 水的电离与Kw
1.3影响水的电离平衡的因素
(1)曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度相同，改变酸碱性；
中性
温度高
碱性
酸性
正确理解水的电离平衡曲线
实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。
知识点1 水的电离与Kw
1.4水的电离平衡曲线
【例1】 四川一模)水的电离常数如图两条曲线所示，曲线中的点都符合常数。下列说法正确的是( )
A.纯水中时大于时，则水的电离放热
B.曲线上任意点的溶液均呈中性，且一定是纯水
C.温度T：；水的离子积常数：D点点
D.B点时，将的稀硫酸与的NaoH溶液等体积混合后，溶液显碱性
知识点1 水的电离与Kw
c(H＋) = c(OH－)
酸性溶液
c(H＋) ＜c(OH－)
c(H＋) ＞ c(OH－)
碱性溶液
中性溶液
溶液的酸碱性由溶液中 决定？
c(H＋)和c(OH－)相对大小
任何情况下的水溶液
(科学规定)
特殊地，25℃时
c(H＋)与c(OH－)“此消彼长”
== 1×10-7 mol/L
c(H＋) ＞ 1×10-7 mol/L
c(H＋) < 1×10-7 mol/L
c(OH－) > 1×10-7 mol/L
c(OH－) < 1×10-7 mol/L
注意：无温度限定时，不能单用c(H＋)来判断溶液酸碱性，而要通过比较c(H＋)和c(OH－)相对大小来判断
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.1溶液的酸碱性
1.pH值的意义：
表示稀溶液酸碱性的强弱。
2.表达式：
pH=-lgc(H+)
当溶液中c(H+)或c(OH-)>1 mol/L时，直接用离子浓度表示溶液酸碱性。
3.pH的适用范围：
c(H+)或c(OH-)≤1 mol/L的稀溶液
C(H+) =10-pH
记住：lg2=0.3；lg5=0.7
pH=0
计算：室温时
① c(H+)= 1mol／L的酸性溶液的pH
② c(OH-) =1mol／L的碱性溶液的pH
pH=14
室温下，pH的范围通常是 0~14
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.2溶液的PH
4.c(H+)与pH、溶液酸碱性的关系：
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
10-7
10-8
10-9
10-10
10-11
10-12
10-13
10-14
10-6
5
4
3
2
1
7
8
9
10
11
12
13
14
6
c(H+)
pH
c(H+)增大，pH减小
酸性增强
c(H+)减小，pH增大
碱性增强
c(OH-)减小
c(OH-)增大
特殊地
25℃
×
在常温下，pH=0的溶液酸性最强，pH=14的溶液碱性最强。
C(H+) =1mol/L
c(OH-)=1mol/L
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.2溶液的PH
pH=7的溶液一定是中性溶液吗？
pH=6的溶液一定是酸性溶液吗？
不是
不是
(25 ℃)才显中性
(100 ℃)显中性
记住：溶液显中性的标志是：c(H+)=c(OH-)；不是PH=7
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.2溶液的PH
酚 酞石 蕊
甲基橙
5.pH的测定
粗略测定：
（1）酸碱指示剂
红 紫 蓝
红 橙 黄
无色 浅红 红
pH
pH
pH
5.0 8.0
8.2 10.0
3.1 4.4
（2）石蕊试纸
红色石蕊试纸
蓝色石蕊试纸
遇碱变蓝
遇酸变红
注意：没有紫色
石蕊试纸
酸碱指示剂、石蕊试纸都只可以粗略的指示溶液的酸碱性
而pH试纸可检测溶液的酸碱性强弱程度。
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.2溶液的PH
（3）广泛pH试纸
用法：取pH试纸置于玻璃片(或表面皿)上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液，点在pH试纸中央，待试纸显色稳定后随即与标准比色卡对照。
注意: pH试纸不能用于测定具有漂白性溶液的酸碱性。
问：能否用pH试纸测定氯水的pH？
不能
NaClO(aq)呢？
×
—用pH计
更精确测定pH的方法
1.精确测定：精密pH试纸
精密pH试纸的pH范围较窄，
可以判别0.2或0.3的pH差值
2.pH计(也叫酸度计)
注意：广泛 pH 试纸、精密pH试纸与 pH 计读数上的差异
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.2溶液的PH
溶液呈 。
溶液呈 。
溶液呈 。
扩展一：
pOH
＝-lgc(OH-)
c(OH-)
=10-POH
常温下任何水溶液中都有：pH +pOH =14
扩展二：
酸度(AG)
AG=
c(H+)
c(OH－)
lg
c(H+)
c(OH－)
=10AG
AG=0
中性
AG>0
AG<0
酸性
碱性
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.3 有关PH的拓展
【例1】某温度下，向一定体积0.1 mol·L－1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，溶液中pOH与pH的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是（ ）
A.M点和N点溶液中H2O的电离程度相同
B.Q点溶液中，c(NH4+)＋c(NH3·H2O)=c(Cl－)
C.M点溶液的导电性小于Q点溶液的导电性
D.N点溶液加水稀释， 变小
B
中性
酸性
碱性
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.3 有关PH的拓展
【例2】若用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG＝　　　　 。
室温下实验室中用0.01 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.01 mol/L醋酸，滴定过程如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A.室温下，醋酸的电离常数约为10－5
B.A点时加入氢氧化钠溶液的体积为20.00 mL
C.若B点为40 mL，所得溶液中：
c(Na＋)=c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
D.从A到B，水的电离程度逐渐变大
A
中性
酸性
碱性
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.3 有关PH的拓展
溶液pH的计算及相关规律
稿定PPT
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(1)单一溶液的pH计算
强酸溶液：如HnA，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝nc mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg (nc)。
稿定PPT
强碱溶液(25 ℃)：如B(OH)n，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝(10-14 /nc)mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg (nc)。
(2)混合溶液pH的计算类型
①两种强酸混合：直接求出c(H＋)混，再据此求pH。
②两种强碱混合：先求出c(OH－)混，再据Kw求出c(H＋)混，最后求pH。
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.4 有关Kw、pH的计算
稿定PPT
③强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。
【规律总结】稀释规律：酸、碱溶液稀释相同倍数时，强电解质溶液比弱电解质溶液的pH变化幅度大，但不管稀释多少倍，最终都无限接近中性。
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.4 有关Kw、pH的计算
5.酸碱混合规律
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(2)25 ℃时，等体积pH之和等于14的一强一弱酸碱混合溶液——“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。
(1)等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性，同强显中性”。
(3)强酸、强碱等体积混合(25 ℃时)
①pH之和等于14呈中性；
②pH之和小于14呈酸性；
③pH之和大于14呈碱性。
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.4 有关Kw、pH的计算
常温下，任何溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。
(1)中性溶液：c(OH－)＝c(H＋)＝10－7 mol·L－1。
(2)酸的溶液—OH－全部来自水的电离
实例：pH＝2的盐酸中c(H＋)＝10－2 mol·L－1，则 c(OH－)＝ ＝10－12 mol·L－1，即水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12 mol·L－1。
(3)碱的溶液—H＋全部来自水的电离
实例：pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 mol·L－1，则c(H＋)＝ ＝10－12 mol·L－1，即水电离出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12 mol·L－1。
(4)水解呈酸性的盐溶液—H＋全部来自水的电离
实例：pH＝5的NH4Cl溶液中，由水电离出的c(H＋)＝10－5 mol·L－1，因部分OH－与部分NH结合使c(OH－)＝10－9 mol·L－1。
(5)水解呈碱性的盐溶液—OH－全部来自水的电离
实例：pH＝12的Na2CO3溶液中，由水电离出的c(OH－)＝10－2 mol·L－1。因部分H＋与部分CO32-结合使c(H＋)＝10－12 mol·L－1。
知识点2 溶液的酸碱性与PH
2.5 拓展：由水电离产生c(H＋)和c(OH－)的计算
K
w
10
－
2
K
w
10
－
2
(1)在下图中描绘出醋酸稀释过程中pH变化趋势曲线。
1.以体积相同，0.1 mol·L－1盐酸、醋酸稀释过程中pH变化图像为例
(2)分析说明
稀释前溶液pH 醋酸溶液的pH较_____
稀释至相同体积 醋酸的pH仍较____,稀释过程中,盐酸的pH变化____
稀释到相同的pH 盐酸加入的水较_____
大
多
多
大
知识点3 一元强酸（碱）和一元弱酸（碱）的比较
2.以体积相同，pH=11的NaOH溶液、氨水稀释过程中pH变化图像为例
稀释前溶液的浓度 氨水____NaOH
稀释至相同体积 pH：氨水___NaOH，pH变化幅度较大者______
稀释到相同的pH 氨水加水的体积较____
＞
＞
NaOH
大
分析说明
知识点3 一元强酸（碱）和一元弱酸（碱）的比较

＝0，代表未稀释； ＝1，代表稀释10倍
3.pH与稀释倍数的线性关系
①HY为___酸、HX为___酸 ②a、b两点的溶液中:c(X-)___c(Y-) ③水的电离程度：d___c___a___b ①MOH为___碱、ROH为___碱
② ＝0时c(ROH)___c(MOH)
③水的电离程度：a___b
强
弱
＝
＞
＞
＝
强
弱
＞
＞
2
100倍
→强酸
→弱酸
酸抑制水的电离。酸中c(H+)越大,水的电离程度越小
→强碱
→弱碱
知识点3 一元强酸（碱）和一元弱酸（碱）的比较
【例3】浓度均为0.1 mol·L－1、体积均为V0的HX、HY溶液，分别加水稀释至体积为V，pH随lg 的变化关系如图所示。下列叙述正确的是（ ）
D.lg =3，若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发)，则 减小
A.HX、HY都是弱酸，且HX的酸性比HY的弱
B.常温下，由水电离出的c(H＋)·c(OH－): a＜b
C.相同温度下，电离常数Ka(HX): a＞b
B
→强酸
→弱酸
酸抑制水的电离。酸中c(H+)越大，水的电离程度越小
即pH越小，则水电离程度越小:a＜b
√
×
a＝b
微热两种溶液, 弱酸HX电离程度增大, n(X－)增大, n(Y－)不变
增大
二者溶液体积相等
知识点3 一元强酸（碱）和一元弱酸（碱）的比较
【例4】 25 ℃，两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释，溶液pH的变化如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
C
A.MOH是一种弱碱
B.在x点，c(M＋)=c(R＋)
C.稀释前，c(ROH)=10c(MOH)
D.稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的
c(OH－)前者是后者的10倍
→强碱
×
→弱碱
√
MOH M＋＋ OH－
ROH = R＋＋ OH－
两溶液中c(OH-)、c(H＋)相同
c(OH－)=c(M＋)＋c(H＋)
c(OH－)=c(R＋)＋c(H＋)
，故c (M＋)=c(R＋)
√
c(OH-)
0.1mol/L
0.01mol/L
c(ROH)＜10c(MOH)
√
知识点3 一元强酸（碱）和一元弱酸（碱）的比较
精炼高考真题·明确高考方向
1.（2024·福建高考节选）按下列操作顺序测定溶液pH，不规范的是______(填标号)。
a.用镊子夹取湿润的pH试纸
b.将pH试纸置于干燥洁净的玻璃片上
c.用滴管吸取少量待测液，滴在pH试纸中央
d.观察试纸颜色变化，并与标准比色卡比较
ac
精炼高考真题·明确高考方向
2.(2022·浙江1月选考)已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7，Ka2=
7.1×10-15。下列说法正确的是( )
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，水的电离程度前者小于后者
B.向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3，
　则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11，则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10 mL，加蒸馏水稀释至100 mL，则该溶液pH=a+1
B
精炼高考真题·明确高考方向
3.(2015·广东高考)一定温度下，水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是（ ）
A.升高温度，可能引起由c向b的变化
B.该温度下，水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化
C
精炼高考真题·明确高考方向
4.(2019·天津高考)某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×
10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度：b点>c点
C.从c点到d点，溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应
　的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na+)相同
C
化 学
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