水的电离与溶液pH值的计算
一、水的电离
水是极弱的电解质,发生微弱的（自偶)电离。
H2O + H2O →H3O+ + OH-
简写: H2O → H+ + OH—
实验测定：25℃ c（H+）=c（OH—）=1mol/L
100℃ c（H+）= c(OH-）= 1mol/L
二、水的离子积(Kw）
实验测定：25℃ Kw = c（H+)·c（OH—）=1（定值）（省去单位）
100℃ Kw = c（H+）·c(OH—）=1
影响因素：
1）温度：温度越高，Kw越大，水的电离度越大.
对于中性水，尽管Kw温度升高，电离度增大，但仍是中性水，[H+]=［OH—].
2）溶液酸碱性:中性溶液，c（H+）=c（OH-）=1mol/L
酸性溶液：c（H+）> c（OH—），c(H+)>110-7mol/L c（OH—）<110-7mol/L
碱性溶液：c（H+）〈 c（OH-)，c（H+）<110-7mol/L c(OH-)〉110—7mol/L
c(H+）强酸和弱酸的区别越大，酸性越强；c（OH-）越大，碱性越强。
三、溶液pH值的计算
1.pH的计算公式：
（1）c(H+）=C酸α酸（弱酸） c（H+）= nC酸
c(OH—）=C碱α碱（弱碱) c（OH—）= nC碱
(2） Kw = c（H+）c（OH-),c（H+）= c（OH—）=
(3） pH=—lgc(H+） pOH=—lgc（OH-）
（4) pH + pOH = 14(25℃)
2.酸或碱溶液及稀释后的p H值的计算(25℃)
1） 酸强碱溶液（单一溶液）p H值的计算
例1．求0。1mol/L的H2SO4的pH值。
例2. 0.1mol/L醋酸溶液中的c（OH—）？（25℃，已知该醋酸的电离度为1。32％）
解：
2）强酸或强碱溶液稀释后的pH值的计算（25℃）
[例题1]求将10m L pH＝5的盐酸稀释到100m L，10000m L后溶液的p H值。
【练习1】求将100m L 0。2 mol/L的硫酸稀释到10000m L后溶液的p H值
［练习2]求将10m L pH＝12的氢氧化钠溶液稀释到100m L,10000m L后溶液的p H值。
[小结2］
强酸、强碱在稀释时，当其浓度大于10－5mol/L时,不考虑水的电离。且：
①强酸溶液，pH（稀释）=pH（原来）+ lg n （n为稀释的倍数)
②强碱溶液,pH（稀释）= pH（原来）— lg n (n为稀释的倍数）
3.强酸溶液混合后溶液的pH计算
[例题］ p H=1的盐酸与p H＝5的盐酸等体积混合后溶液的p H值为多少？
［练习］ p H=2的盐酸与p H＝4的盐酸按体积比2:1混合后溶液的p H值为多少？
[小结3]
两强酸溶液混合时，设酸1中H+浓度为C1,体积为V1； 设酸2中H+浓度为C2,体积为V2则：
C(H＋)（混)＝ ；p H（混）＝
4.强碱溶液混合的p H计算
[练习］p H=13 NaOH溶液与p H＝10的NaOH溶液等体积混合后的p H值为多少?
[小结4]
两强碱溶液混合时，设碱1中OH－浓度为C1，体积为V1; 设碱2中OH－浓度为C2，体积为V2则：
C（OH－)＝
C(H＋)（混)＝ ；p H(混)＝
（注意:在计算碱混合时，不可直接用H＋，求混合后溶液的C（H＋），因为在碱溶液混合过程中,水的电离平衡会被破坏，而建立新的电离平衡，且其H＋浓度的变化对碱溶液中H
＋的浓度影响较大。）
5.强酸与强碱溶液的混合
[例题]50m L0。6mol/L NaOH溶液和50m L0.4mol./L硫酸相混合后，溶液的p H约为多少?
[练习］50m L0。6mol/L NaOH溶液和50m L0。4mol。/L盐酸相混合后，溶液的p H约为多少？
［小结5] 在酸碱反应中应先求出酸或碱哪者过量，如：
再求溶液的p H
6。弱酸或弱碱溶液的稀释
［例题］将体积都为10m L，p H都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释至amL和bmL，测得稀释溶液的p H均为4，则稀释后溶液体积( )
A。a=b=100m L B.a=b=1000m L C。a<b D.a〉b
[小结7］：对于弱酸或弱碱在稀释时,p H的变化值较强酸强碱小。
【经典例题】
考点一：电离平衡的移动
例1:已知0.1 mol/L的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中c（H＋）/c(CH3COOH）值增大，可以采取的措施是 （ ）
A.加少量烧碱溶液 B.升高温度 C。加少量冰醋酸 D.加水
【变式训练1】欲使0.1 mol·L—1的NaHCO3溶液中c(H+）、c（CO32—）、c(HCO3-)都减少，其方法是 ( ）
A．通入二氧化碳气体 B．加入氢氧化钠固体 C．通入氯化氢气体 D．加入饱和石灰水溶液
【变式训练2】把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s） Ca2+(aq）+2OH－（aq),下列叙述正确的是 （ )
A。 给溶液加热,溶液的pH升高
B。 恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C. 向溶液中加入Na2CO3溶液，则其中的Ca（OH)2的固体增多
D. 向溶液中加入少量的NaOH固体，则其中的Ca（OH）2的固体增多
解析：注意,对于氢氧化钙来说，升高温度会降低其在溶液中的溶解度,导致溶质减少,pH值会降低;而加入氧化钙也是同样的道理，因为原溶液是个饱和溶液；而加碳酸钠会形成碳酸钙沉淀，溶液中的氢氧根减少，平衡像右移动，氢氧化钙固体会减少；而加氢氧化钠会是平衡左移，固体增多。
考点二：水的电离和水的离子积
例1:25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O＋； H＞0，下列叙述正确的是（ ）
A．向水中加入稀氨水,平衡逆向移动，c(OH－)降低
B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H＋）增大，KW不变
C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋）降低
D．将水加热，KW增大，pH不变
解析：向水中加入稀氨水,抑制了水的电离但c（)增大，加入少量固体CH3COONa促进水的电离但c(） 降低,将水加热KW增大，pH将减小.
【变式训练3】在－50℃液氨中有2NH3（液) NH4＋+NH2－的电离平衡关系，两离子的平衡浓度均为1×10—15mol/L,下列对－50℃时液氨的离子积的表达中正确的是 （ ）
A．离子积是1×10－15 B．不加入其他物质，液氨中C(）= C（）
C．若液氨中放人NaNH2，其离子积不变 D．此液氨中放人NH4C1，其离子积数值增加
解析：本题就是要理解离子积的概念,以及电离过程中各离子之间的关系，明白离子浓度和由某物电离出的离子浓度之间的区别。
考点三：影响水的电离平衡的因素
例3水的电离过程为H2O H++OH-,在不同温度下其平衡常数为K(25℃)=1。0×10-14,K（35℃）=2.1×10-14。则下列叙述正确的是 （ )
A．C(H+)随着温度升高而降低 B．35℃时，C（H+)>C（）
C．水的电离程度 （25℃)〉(35℃） D．水的电离是吸热的
解析：注意科学计数法和规律,以及pH值的定义，明白温度对Kw的影响。
【变式训练7】下列物质溶解于水时，使水的电离平衡向右移动，且是由于电离出的阴离子的原因的是 （ ）
Ａ．CH3COONa Ｂ． Na2SO4 Ｃ．NH4Cl Ｄ．HCOOH
【变式训练8】 能促进水的电离，并使溶液中C(H+）〉C(）的操作是 （ ）
A．将水加热煮沸 B．向水中投入一小块金属钠 C．向水中通CO2 D．向水中通NH3
E．向水中加入明矾晶体 F．向水中加入NaHCO3固体 G．向水中加NaHSO4固体
解析:注意酸和碱或溶于水能电离出氢离子的物质都能抑制水的电离，强酸弱碱盐和强碱弱酸盐都能促进水的电离.
考点四：水电离产生的c （H+） 、c(） 的计算
例4：某温度下纯水中C(H+) = 2×10－7 mol/L，则此时溶液中的C（） =
若温度不变，滴入稀盐酸使C（H+) = 5×10－6 mol/L，则此时溶液中的C（） =
此溶液中水电离产生的c (H+)＝ ,水电离产生的C(） =
答案：2×10－7 mol/L 8×10－9mol/L 8×10－9mol/L 8×10－9mol/L
【变式训练9】 室温下，在pH=12的某溶液中,由水电离的c（）为 （ ）
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