溶液的酸碱性

专题3 溶液中的离子反应,第二单元 溶液的酸碱性,健康人的体液pH必须维持在一定范围内。,大多数农作物适宜在接近中性的土壤中生长. pH在6.5-7.5之间适宜种水稻； pH在4.8-5.5之间适宜种马铃薯； pH在5-6.5之间适宜种苹果）,溶液的酸碱性,一、溶液的酸碱性与溶液中的c(H+)和c(OH-)关系,室温下，向纯水中加入下列物质，配制成0.01molL-1的溶液，填表,不移动,10-7,10-7,=,中性,向左,10-12,10-2,酸性,溶液的酸碱性,一、溶液的酸碱性与溶液中的c(H+)和c(OH-)关系,100下，向纯水中加入下列物质，配制成0.01molL-1的溶液，填表,不移动,10-6,10-6,=,中性,向左,10-10,10-2,酸性,溶液的酸碱性与溶液中的c(H+)和c(OH-)有什么关系？,溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小,中性： c(H+)=c(OH-) ；碱性： c(H+)c(OH-),c(OH-)越大，碱性越强,c(H+)越大，酸性越强,25(常温)情况下:,酸性溶液,中性溶液,碱性溶液,c(H+) = c(OH-) = 107mol/L,c(H+) 107mol/L；c(OH-) 1mol/L或小于 10-14(c(OH-)1mol/L)时， 使用pH更不方便。所以直 接用物质的量浓度表示.,pH越小酸性越强，碱性越弱,pH= -lgc(H+),二、溶液的酸、碱性与pH的关系1、pH值的计算公式,pH= -lg c(H+),110-9,5,110-7,7,110-10,110-4,请依据水的水的离子积常数和溶液的pH与氢离子浓度关系完成下表(25),用溶液中氢离子浓度的负对数表示溶液的酸碱性。,变形：c(H+)=10-pH,三、pH的测定方法,1.定性测定：酸碱指示剂法,酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱，以HIn代表石蕊分子：,HIn(红色) H+ +In- (蓝色),对于一元强酸与一元强碱中和反应则：c(H+) V酸=c(OH-) V碱,一、概念和原理,利用酸碱中和原理，用已知浓度的酸（或）碱测定未知浓度的碱（或酸）的方法叫做酸碱中和滴定。,c酸n酸V酸=c碱n碱V碱 n：酸或碱元数， c:酸或碱的物质的量浓度。,实质n(H+)=n(OH-),酸式滴定管、碱式滴定管、（移液管）铁架台、滴定管夹、锥形瓶等。,主要仪器：,玻璃活塞,橡胶管玻璃球,滴定管与量筒区别,量取液体常用仪器：量筒、滴定管量筒： 粗量仪，10mL量筒最小分刻度为 0.1mL读数读到 0.1mL ，无“0”刻度。滴定管标有温度、容积、“0”刻度在上端常用规格：25mL、50mL最小分刻度：0.1mL，读数读到0.01mL （精量仪可估读一位，粗量仪不能估读）,（1）酸式滴定用的是玻璃活塞，碱式滴定管用的是橡皮管。（思考为什么？）,（2）滴定管的刻度从上往下标，上面、下面都有一部分没有读数，因此使用时不能放到刻度以下。,（3）酸式滴定管不能用来盛放碱溶液，碱式滴定管不盛放酸溶液或会腐蚀橡胶的溶液（如强氧化性的酸性高锰酸钾溶液）。,（4）滴定管的精确度为0.01mL，读数时要读到小数点后两位。 实际溶液体积=滴定后的读数-滴定前的读数,左手,右手,视线与凹液面水平相切,滴加速度先快后慢,眼睛注视瓶内颜色变化,半分钟颜色不变,滴定管保持垂直,错,错,错,排气泡,指示剂的选择和滴定终点的判断,强酸滴定强碱,甲基橙 黄橙,酚酞 红无色,强碱滴定强酸,甲基橙 红橙,酚酞 无色粉红,滴定指示剂的选择： 常用酚酞或甲基橙,（1）滴定前准备 a 检查滴定管：酸式滴定管的活塞是否漏水，碱式滴定管管内有无气泡（管中装满水2分钟不漏，转动活塞180度再试不漏即可） b 水洗滴定管2-3次。 c 用标准液或待测液润洗滴定管2-3次。,二、滴定过程 以标准盐酸滴定NaOH溶液的待测浓度为例,d 在滴定管中注入标准液或待测液于0刻度以上2-3cm处。,e 调节活塞或玻璃球，使滴定管内液面处在0刻度或0刻度以下的某位置，装液或放液后，需等1-2分钟才能观察液面高度并记录，读数必须估读到0.01mL 。,a 从碱式滴定管中放出25.00mLNaOH溶液于锥形瓶中（也可用移液管），滴入2滴酚酞。（不能用待测液润洗锥形瓶）。,（2）滴定,b 将锥形瓶置于酸式滴定管下，小心滴入盐酸溶液、边滴边振荡。左手操作玻璃活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化。（在锥形瓶的下方可衬一张白纸帮助观察）。,c 当滴加到最后一滴盐酸，溶液的颜色由红色突然转为无色，并保持30秒钟不恢复时，记下滴定管刻度。,e 计算出盐酸的平均浓度。,d 为保证测定的准确性，重复以上操作2-3次,中和滴定（ HCl NaOH ）数据处理表格,如：用 0.1000molL NaOH 溶液滴定 20.00mL 0.1000molL HCl溶液过程中的pH变化，并在以下坐标系中画出变化曲线,V（NaOH）mL,pH,2,4,6,8,10,12,0,10 20 30 40,1 1.48 1.85 2.29 2.59 4 7,10 11.39 11.68 12.30,滴定曲线,0.100mol/L NaOH 滴定20.00mL0.100mol/LHCl过程中的pH变化,0.100mol/LHCl滴定20.00mL0.100mol/LNaOH过程中的pH变化,几种指示剂的变色范围均在pH突变范围之内,酸碱中和滴定操作过程(指出错误操作),为了测定某未知Ba(OH)2溶液中的浓度，用0.10 mol /L的 HCl 进行中和滴定，首先取 25mL碱式滴定管用水洗涤后，将Ba(OH)2倒入滴定管，读数VB110mL，将管内溶液全部放至锥形瓶(即取得15mL溶液)。 换25mL酸式滴定管取0.10mol/L的 HCl 垂直固定在铁架台上，读数VA10.30mL，右手转动活塞，左手摆动锥形瓶先快后慢滴定，眼睛时而注视锥形瓶内溶液颜色变化，溶液颜色变化时，马上停止滴定，读出VA218.3，通过c未知V未知 c标准V标准计算出Ba(OH)2溶液中的浓度。,酸碱中和滴定操作过程(指出错误操作),再用该未知的Ba(OH)2溶液润洗23次,将尖嘴内的气泡排出，并将液面调整到0刻度以下,10.00mL,为了测定某未知Ba(OH)2溶液中的浓度，用0.10mol/L的HCl去中和滴定，首先取25ml碱式滴定管用水洗涤后，将Ba(OH)2倒入滴定管，读数VB110mL，将管内溶液全部放至锥形瓶(即取得15ml溶液),15.00mL,指示剂,酸碱中和滴定操作过程(指出错误操作),先水洗23次，再润洗23次,左手,右手,时刻,半分钟不恢复,换25mL酸式滴定管取0.10mol/L的HCl垂直固定在铁架台上，读数VA10.30mL，右手转动活塞，左手振荡锥形瓶，先快后慢滴定，眼睛时而注视锥形瓶内溶液颜色变化，溶液颜色变化时，停止滴定，读出VA218.3，通过c未知V未知c标准V标准，计算出Ba(OH)2溶液中的浓度。,18.30mL,注意Ba(OH)2是二元碱,重复滴定23次,三、误差分析：用标准NaOH溶液滴定盐酸溶液，若有以下现象是否影响滴定结果？,(1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准NaOH溶液润洗，即充入标准液。,无影响。有时为了观测方便还要多加水!,偏高,(2) 滴定前锥形瓶中有少量水。,( 3 ) 滴定时振荡过于剧烈，有少量液体溅出,（4 ）锥形瓶用蒸馏水洗净后，用未知盐酸润洗。,（ 5 ）滴定前滴定管内有气泡，滴定完毕气泡消失。,偏高,偏高,偏低,(6)读取NaOH溶液体积时仰视，等当点时读数视线与液面相平。,(7 )用甲基橙作指示剂，滴至黄色，半分钟内又恢复成橙色。,( 8 )滴定完毕碱式滴定管尖嘴处挂有液滴。,（9）滴定前碱式滴定管中无气泡，滴定后有气泡。,偏高,偏低,偏低,偏低,2.定量测定：pH试纸法、pH计法等.,(1). pH试纸法:广范pH试纸、精密pH试纸,能否直接把pH试纸伸到待测液中？是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？能否用pH试纸测出pH=7.1来？如用湿润的pH试纸检验待测液，对测定的pH值 A.一定有影响 B.偏大 C.偏小 D.不确定,试纸的使用方法:,将pH试纸放在洁净干燥的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比并读数.,一、测定溶液酸碱性的常用方法,交流与讨论,pH试纸变色,强酸性 弱酸性 中性 弱碱性 强碱性,2、pH试纸用于粗略测量溶液的酸碱性,广泛pH试纸：114 P73 精密pH试纸,pH试纸的使用方法：取一小块pH试纸，放在表面皿上，用玻璃棒蘸取一滴溶液滴在pH试纸上，半分钟内与比色卡比较，读出pH值。,注意：玻璃棒和试纸都不得用水润湿！,（2）pH计（也叫酸度计）法:,通过电子仪器，把仪器的探棒放入溶液即可在显示屏上读出数据即pH值，该法精确度高。,测定溶液酸碱性的常用方法,强酸、强碱溶液混合后溶液的计算,两强酸混合,两强碱混合,一者过量,溶液pH的计算,酸算酸，碱算碱，酸碱中和看过量,四、pH的计算,试试看,计算A溶液与B溶液等体积混合后的pH,2.3,11.7,2.35,2.3,lg2=0.3, lg5=0.7, lg4.5=0.65,设体积可相加变成2体积,1、两种溶液混合后的pH,酸算酸，碱算碱，酸碱中和看过量,2、酸的稀释,例题：在25时，pH值等于5的盐酸溶液稀释到原来的10倍，pH值等于多少？稀释到1000倍后， pH值等于多少？,解：,pH=-lgc(H+),=-lg（1 10-5 V+110-7 9V）/10V,=-lg10-6,=6,pH=-lgc(H+),=-lg（1 10-5 V + 1 10-7 999V）/1000V,=-lg1.110-7,=7- lg1.1,=6.96,关键：抓住氢离子进行计算！,3、碱的稀释,例题：在25时，pH值等于9的强碱溶液稀释到原来的10倍， pH值等于多少？稀释到1000倍后， pH值等于多少？,解：,OH-=（1 10-5V + 110-7 9V ）/10V,10-6,pH=-lgc(H+),=-lgKW/c(OH-),=-lg10-8,=8,OH-=（ 1 10-5V+110-7 999V ）/1000V,=1.110-7,pH=7.04,关键：抓住氢氧根离子进行计算！,1、下列溶液一定呈中性的是( )A： pH=7的溶液B： C(H) =C(OH)的溶液C：由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液D：非电解质溶于水得到的溶液,B,即时巩固,2、25的下列溶液中，碱性最强的是（ ）A：pH=11的溶液B：C(OH)=0.12 mol/L的溶液C: 1L中含有4gNaOH的溶液D: C(H) =110-10 mol/L的溶液,B,4、在25时,若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系是_,pH酸+ pH碱=15,3、在25时,某溶液中由水电离的C(H) = 110-12 mol/L,则