化学自习室移动版

 对于任何一种电解质的水溶液，在一定温度下，水电离出的c(H⁺)_水和c(OH^-)_水一定相等，溶液中c(H⁺)_溶液与c(OH^-)_溶液的乘积为一常数，写作：Kw=c(H⁺)_溶液 · c(OH^-)_溶液（Kw与温度有关，如25℃（室温）时，Kw=1×10^-14，100℃时，Kw=1×10^-12）。

一、25℃时的酸溶液（以HCl溶液为例）

HCI=H⁺+Cl^- ，H₂O H⁺+OH^-

HCI溶液中的OH^-全部来自H₂O的电离，H⁺部分来自H₂O的电离，部分来自HCI的电离，H₂O电离出的H⁺、OH^-完全以离子形式存在于溶液中，有：

c(H⁺)_溶液=c(H⁺)_酸+c(H⁺)_水≈c(H⁺)_酸（因c(H⁺)_酸 >>c(H⁺)_水，计算时c(H⁺)_水通常忽略，可近似认为溶液中H⁺均来源于HCI）

c(OH^-)_溶液 =c(OH^-)_水

即c(OH^-)_溶液 =c(OH^-)_水=c(H⁺)_水= Kw / c(H⁺)_溶液，c(OH^-)_溶液反映了H₂O的电离情况。

如pH=5的HCI溶液中，c(H⁺)_溶液 =1×10^-5mol/L，c(OH^-)_溶液 =c(H⁺)_水=c(OH^-)_水=1×10^-9mol/L；又如0.01mol/L的HCI溶液中，c(H⁺)_溶液=0.01mol/L，c(OH^-)_溶液 =c(H⁺)_水=c(OH^-)_水=1×10^-12mol/L。

二、25℃时的碱溶液（以NaOH溶液为例）

NaOH=Na⁺ + OH^-，H₂O H⁺+OH^-

NaOH溶液中的H⁺全部来自H₂O的电离，OH^-部分来自H₂O的电离，部分来自NaOH的电离，H₂O电离出的H⁺、OH^-完全以离子形式存在于溶液中，有：

c(H⁺)_溶液=c(H⁺)_水

c(OH^-)_溶液 = c(OH^-)_碱+c(OH^-)_水≈c(OH^-)_碱（因c(OH^-)_碱 >>c(OH^-)_水，计算时c(OH^-)_水通常忽略，可近似认为溶液中OH^-均来源于NaOH）

即c(H⁺)_溶液 =c(H⁺)_水=c(OH^-)_水= Kw / c(OH^-)_溶液，c(H⁺)_溶液反映了H₂O的电离情况。

如pH=12的NaOH溶液中，c(H⁺)_溶液=c(H⁺)_水=c(OH^-)_水=1×10^-12mol/L；又如0.01mol/L的NaOH溶液中，c(OH^-)_溶液 =0.01mol/L ，c(H⁺)_溶液=c(H⁺)_水=c(OH^-)_水=1×10^-12mol/L。

三、25℃时的强酸强碱盐溶液（以NaCI溶液为例）

NaCI=Na⁺ + Cl^-，H₂O H⁺+OH^-

NaCI溶液中的H⁺、OH^-全部来自H₂O的电离，有：

c(H⁺)_溶液=c(OH^-)_溶液=c(H⁺)_水=c(OH^-)_水=1×10^-7mol/L

即相当于纯水的电离。

四、25℃时的强酸弱碱盐溶液（以NH₄CI溶液为例）

NH₄CI=NH₄⁺ +Cl^-，H₂O H⁺+OH^-，NH₄⁺+OH^- NH₃·H₂O

NH₄CI溶液中的H⁺、OH^-全部来自H₂O的电离，H₂O电离出的H⁺完全以离子形式存在于溶液中，而H₂O电离出的OH^-一部分以离子形式存在于溶液中，一部分与NH₄⁺结合形成NH₃·H₂O分子，有：

c(H⁺)_溶液=c(H⁺)_水

c(OH^-)_溶液＜c(OH^-)_水

即c(H⁺)_溶液=c(H⁺)_水= c(OH^-)_水＞c(OH^-)_溶液，溶液呈酸性，c(H⁺)_溶液反映了H₂O的电离情况。

如pH=5的NH₄CI溶液中，c(H⁺)_溶液  =c(H⁺)_水=c(OH^-)_水=1×10^-5mol/L。

五、25℃时的弱酸强碱盐溶液（以CH₃COONa溶液为例）

 CH₃COONa=CH₃COO^-+Na⁺，H₂O H⁺+OH^-，CH₃COO^-+H⁺ CH₃COOH

CH₃COONa溶液中的H⁺、OH^-全部来自H₂O的电离，H₂O电离出的OH^-完全以离子形式存在于溶液中，而H₂O电离出的H⁺一部分以离子形式存在于溶液中，一部分与CH₃COO^-结合形成CH₃COOH分子，有：

c(OH^-)_溶液=c(OH^-)_水

c(H⁺)_溶液＜c(H⁺)_水

即c(OH^-)_溶液=c(OH^-)_水=c(H⁺)_水＞c(H⁺)_溶液，溶液呈碱性，c(OH^-)_溶液反映了H₂O的电离情况。

如pH=12的CH₃COONa溶液中，c(H⁺)_溶液  =1×10^-12mol/L ，c(OH^-)_溶液=c(OH^-)_水=c(H⁺)_水=1×10^-2mol/L。

小结（25℃下）：

① pH=a（a＞7）的某溶液，可能为碱溶液，此情况下c(H⁺)_水= c(OH^-)_水= c(H⁺)_溶液 = 1×10^-a mol/L；也可能为弱酸强碱盐溶液，此情况下c(H⁺)_水=c(OH^-)_水=c(OH^-)_溶液= Kw / c(H⁺)_溶液=1×10^a-14mol/L。

② pH=b（b＜7）的某溶液，可能为酸溶液，此情况下c(H⁺)_水= c(OH^-)_水= c(OH^-)_溶液 = Kw / c(H⁺)_溶液=1×10^b-14mol/L；也可能为强酸弱碱盐溶液，此情况下c(H⁺)_水=c(OH^-)_水=c(H⁺)_溶液=1×10^-bmol/L。

③ 若某溶液中水电离产生的c(H⁺)_水或c(OH^-)_水小于1×10^-7mol/L，则该溶液为酸或碱溶液（因酸、碱会抑制水的电离，使水的电离程度减小）。

④ 若某溶液中水电离产生的c(H⁺)_水或c(OH^-)_水大于1×10^-7mol/L，则该溶液为强酸弱碱盐或弱酸强碱盐溶液（因强酸弱碱盐或弱酸强碱盐会促进水的电离，使水的电离程度增大）。

练习：

1．（2000年全国高考题）室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离的c(OH^-)为（  ）

A．1×10^-7 mol/L   B．1×10^-6 mol/L　 C．1×10^-2 mol/L　 D．1×10^-12 mol/L　

2．（2003年广东高考题）若溶液中由水电离产生的c(OH^-)＝1×10^-14mol/L，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是（　）

A．Al^3＋  Na^＋  NO₃^-  Cl^-       B．K^＋  Na^＋   Cl^-   NO₃^-

C．K^＋   Na^＋   Cl^-  AlO₂^-      D．K^＋  NH₄^＋  SO₄^2-  NO₃^-

3．在室温下某溶液中，已知由水电离的c(H⁺)＝1×10^-12 mol/L，则该溶液的pH值为（　）

A．12　　　 B．7　　  C．6　 　 D．2

4．（1997年上海高考题）室温下，在pH都等于9的NaOH和CH₃COONa两种溶液中，设由水电离产生的OH^-浓度分别为A mol/L与B mol/L，则A和B的关系是（  ）

A．A＞B　　　 B．A=10^-4B   C．B=10^-4A　　 D．A=B

参考答案：1.C D    2.B    3.A D    4.B