第2节水的电离和溶液的酸碱性PPT学习教案

1、会计学1第第2节水的电离和溶液的酸碱性节水的电离和溶液的酸碱性一、水的离子积 电离KOHcOHcHc2第1页/共48页由于水的电离极其微弱，c(H2O)可视为常数，则c(H+)c(OH-)=K电离c(H2O)。常数K电离与常数c(H2O)的积为一个新常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记作KW。即：KW=c(H+)c(OH-)室温下，KW=1.010-71.010-7=1.010-14第2页/共48页KW是一个与温度有关的常数，温度升高，KW增大；室温时，KW=c(H+)c(OH-)=1.010-14，不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐等电解质的稀溶液；在不同溶液中，c(H+)、c(OH

2、-)可能不同，但任何溶液中由水电离的c(H+)和c(OH-)总是相等。KW=c(H+)c(OH-)式中c(H+)、c(OH-)均指溶液中的H+、OH-的物质的量浓度如果没有指明温度，一般指的是室温，KW=1.010-14第3页/共48页二、影响水的电离平衡的因素水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离平衡向右移动，c(H+)和c(OH-)同时增大，KW增大，pH变小，但由于c(H+)和c(OH-)始终保持相等，故仍显中性。第4页/共48页向纯水中加入酸、碱，由于酸、碱电离而产生H+或OH-，增大了水中的c(H+)或c(OH-)，故均可使水的电离平衡向左移动。此时，若温度不变，则KW不变，水的电离

3、程度变小。加酸时，c(H+)变大，pH变小；加碱时，c(OH-)变大，pH变大第5页/共48页向纯水中加入易水解的盐（弱酸的正盐、弱碱的正盐等）不管盐水解后溶液显什么性，均能促进水的电离，使水的电离程度增大。温度不变时，KW不变。第6页/共48页在酸、碱溶液中，c(H+)、c(OH-)与水电离出的c(H+)水、c(OH-)水的关系如下：a.在酸溶液中：c(OH-)=c(OH-)水=c(H+)水b.在碱溶液中：c(H+)=c(H+)水=c(OH-)水c.在酸性、碱性、中性稀溶液中都有c(H+)水=c(OH-)水，KW=c(H+)c(OH-)加热促进水的电离，加酸或加碱抑制水的电离，加易水解的盐或

4、活泼金属促进水的电离第7页/共48页三、溶液的酸碱性和pHc(H+)=c(OH-)的溶液为中性溶液；c(H+)c(OH-)的溶液为酸性溶液；c(H+)c(OH-)的溶液为碱性溶液在25中性溶液：c(H+)=c(OH-)=110-7 molL-1酸性溶液：c(H+)c(OH-)，c(H+)110-7 molL-1碱性溶液：c(H+)c(OH-)，c(H+)110-7 molL-1第8页/共48页定义：pH是c(H+)的负对数，即pH=-lgc(H+)；意义：pH的大小能反映出溶液中c(H+)的大小，即表示稀溶液酸碱性的强弱；常温下，pH=7溶液呈中性；pH7溶液呈酸性，pH越小，溶液酸性越强，p

5、H每减小1个单位，c(H+)增大到原来的10倍；pH7溶液呈碱性，pH越大，溶液碱性越强，pH每增加1个单位，c(OH-)增大到原来的10倍适用范围：当溶液的酸碱性用pH表示时，其c(H+)的大小范围为110-14 molL-1c(H+)1 molL-1；当c(H+)1molL-1 或c(OH-)1molL-1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，用物质的量浓度直接表示溶液的酸碱性更加方便第9页/共48页a. 酸碱指示剂指示剂指示剂pH变色范围变色范围酸色酸色碱色碱色甲基橙红色(pH3.1)黄色(pH4.4)石蕊红色(pH5.0)蓝色(pH8.0)酚酞无色(pH8.2) 红色(pH10.0)4 .

6、 41 . 3橙色.080 . 5紫色.0102 . 8 粉红色第10页/共48页b. pH试纸法 (0.1)取一小块pH试纸放在玻璃片（或表面皿）上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸中部，随即(30s内)与标准比色卡比色对比，确定溶液的pH；pH试纸在使用时不能用水润湿，否则非中性溶液的pH测定值与实际pH有偏差，因为水将溶液稀释了。c. pH计法通过仪器pH计来精确测定溶液的pH，pH计的精确度为0.01第11页/共48页1. 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

7、、pH变小、呈中性D第12页/共48页2. 在25，某溶液中由水电离出的c(H+)=110-12 molL-1则该溶液的pH可能是（ ）A. 12 B. 7 C. 6 D. 2A、D3. 若溶液中由水电离产生的c(OH-)=110-14 molL-1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是（ ）A. Al3+、Na+、NO3-、Cl-B. K+、Na+、Cl-、NO3-C. K+、Na+、Cl-、AlO2-D. K+、NH4+、SO42-、NO3-B第13页/共48页4. 某温度下重水(D2O)的离子积常数为 1.610-15，像定义pH一样来规定pD=-lgc(D+)，回答下列问题：(

8、lg2=0.3)(1) 写出重水的电离方程式：(2) 该温度下，重水的c(D+)和pD分别是多少？(3) 0.01 mol/L 的NaOD的溶液中pD为多少？(1) D2O D+OD-(2) c(D+)=410-8 mol/L pD=7.4(3) pD=12.8第14页/共48页第15页/共48页一、单一溶液的pH计算(室温下)强酸溶液：如HnA的浓度为c molL-1，则有c(H+)=nc molL-1，pH=-lgnc强碱溶液：如B(OH)n的浓度c molL-1，则有c(H+)=10-14/(nc) molL-1，pH=14+lgnc一元弱酸溶液如c molL-1的弱酸HA溶液，HA的电

9、离百分率为，则有c(H+)=c molL-1，pH=-lgc一元弱碱溶液如c molL-1的弱碱BOH溶液，BOH的电离百分率为，则有c(OH-)=c molL-1，c(H+)=10-14/(c) molL-1，pH=14+lgc第16页/共48页二、加水稀释后的pH计算强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH = a + n 弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则a pH a + n强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH = b - n强碱pH=b，加水稀释10n倍，则b - n pH b 酸、碱溶液无限稀释，pH只能约等于或接近于7，酸不能大于7，碱不能小于7，即“无限稀释7为限”将pH相同的强

10、酸和弱酸稀释同样的倍数，弱酸的pH小，强酸的pH大；将pH相同的强酸和弱酸稀释后使pH仍相同，则弱酸中所加的水比强酸中所加的水多第17页/共48页三、混合强酸溶液pH的计算212211VVVHcVHcHc混若强酸溶液的pH之差2，且以等体积混合，可以采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前溶液pH中较小值加0.3(lg2)第18页/共48页四、混合强碱溶液pH的计算212211VVVOHcVOHcOHc混若强碱溶液的pH之差2，且以等体积混合，可以采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前溶液pH中较大值减0.3(lg2)第19页/共48页五、混合强酸溶液与强碱溶液pH的计算baaabbbabb

11、aaVVVHcVOHcOHcVVVOHcVHcHc碱过量：酸过量：pH=a的强酸溶液和pH=b的强碱溶液等体积混合，有以下规律：若a+b=14，溶液呈中性；若a+b14，溶液呈酸性；若a+b14，溶液呈碱性若是pH=a的强酸溶液和pH=b的强碱溶液混合后呈中性，则有：若a+b=14，Va:Vb=1:1；若a+b14，Va:Vb=1:1014-a-b；若a+b14，Va:Vb=10a+b-14:1第20页/共48页第21页/共48页pH=3 的某酸与pH=11的强碱等体积混合pH=3 的某酸与pH=11的某碱等体积混合第22页/共48页1. 将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体

12、积混合后，溶液的pH最接近于（ ）A. 8.3 B. 8.7 C. 9 D. 9.7D2. 将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c(SO42-)和c(H+)之比约为（ ）A. 1:1 B. 1:2 C. 1:10 D. 10:1C第23页/共48页3. 在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中Ba2+恰好完全沉淀时，溶液的pH=11，若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液体积之比是（ ）A. 1：9 B. 1：1 C. 1：2 D. 1：4DBa(OH)2+Na

13、HSO4=BaSO4+H2O+NaOH第24页/共48页4. 将pH=1的盐酸平均分成2份，1份加适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量的NaOH溶液后，pH都升高1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为（ ）A. 9 B. 10 C. 11 D. 1C第25页/共48页5. pH=2的强酸V1mL与pH=13的某碱溶液V2mL混合后pH=11，则V1与V2的关系是（ ）A. V1/V211:1 B. V1/V21:11C. V1/V29:1 D. V1/V29:1C若为强碱V1/V2=9:1若为弱碱V1/V29:1第26页/共48页6. pH=3的酸和pH=11的碱等体积混合显酸性，

14、原因是（ ）A. 浓的强酸溶液和强碱溶液混合B. 浓的弱酸和稀的强碱溶液混合C. 等浓度的强酸和弱碱溶液反应D. 生成了一种强酸弱碱盐B第27页/共48页7. 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VaVb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_否若a=3，则b=6，溶液显酸性，与题意不符，故a3否若a=5，H+a=10-5molL-1，则b=10，OH-b = 10-4molL-1 ；Va/Vb1，不符合

15、题意，故a57/2a14/3第28页/共48页第29页/共48页一、定义利用中和反应，用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的浓度的实验方法叫做酸碱中和滴定。 H+OH-=H2O第30页/共48页二、原理 在中和反应中虽然表面上没有明显现象，但溶液pH发生很大的变化，在滴定过程中会发生pH突变而使指示剂发生颜色变化。通过溶液的颜色变化判断反应终点，测出酸（或碱）溶液的体积，根据化学方程式中酸碱物质的量之比求出未知溶液的浓度。AABBAcBVB=BcAVABAAABBVVccA、B分别表示反应时酸、碱的化学计量数，若为一元酸碱，则cB=cAVA/VB第31页/共48页三、pH突变和酸碱

16、反应曲线的绘制向20.00 mL 0.1 mol/L的HCl中滴加0.1 mol/L NaOH后pH的变化V(NaOH)0.0010.0015.0018.0019.0019.9619.98pH11.481.852.282.594.004.30V(NaOH)20.0020.0220.0421.0022.0030.00pH7.009.7010.3011.3911.6812.30c1=0.0999 mol/Lc2=0.1001 mol/L第32页/共48页向20.00 mL 0.1 mol/L的NaOH中滴加0.1 mol/L HCl后pH的变化V(HCl)0.0010.0015.0018.0019

17、.0019.9619.98pH1312.5212.1511.7211.4110.009.70V(HCl)20.0020.0220.0421.0022.0030.00pH7.004.303.702.612.321.70c1=0.0999 mol/Lc2=0.1001 mol/L第33页/共48页四、指示剂的选择(1)指示剂的变色范围落在或者部分落在滴定曲线的 pH 突变范围之内；(2)选择指示剂时，滴定终点前后溶液颜色改变由浅到深，颜色变化对比明显不选用石蕊试液作为指示剂的原因：在滴定终点时的颜色对比不明显，且变色范围较大第34页/共48页五、仪器和试剂酸式滴定管（不能盛放碱性溶液和水解呈碱性的

18、盐溶液）碱式滴定管（不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液）滴定管的刻度0在上；精确度为0.01 mL锥形瓶、铁架台、滴定管夹、烧杯等试剂：标准溶液、待测溶液、酸碱指示剂第35页/共48页六、实验操作检查仪器润洗仪器加入液体调节起始读数滴定读数计算检查滴定管是否漏液；滴定管洗涤：用蒸馏水洗涤滴定管后再用所盛溶液洗涤23次；装液：将标准盐酸溶液装入酸式滴定管、将待测NaOH溶液装入碱式滴定管至“0”刻度线上方23cm处，并排除滴定管嘴尖处的气泡，准确放出一定体积的待测溶液至锥形瓶中，加入23滴指示剂；调整液面：将滴定管中的标准液调整到“0”刻度（或“0”刻度以下某刻度），记下刻度滴定：在锥形瓶下放一张白

19、纸，左手控制活塞；右手持锥形瓶，不断摇动，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化第36页/共48页注意事项：1. 滴定管使用前，应检查滴定管下端是否漏液2. 滴定管必须润洗，锥形瓶不能润洗，锥形瓶内有蒸馏水对实验结果无影响；3. 移液时，滴定管内溶液不能全部放出，否则体积偏大4. 注入（用滴定管）一定体积的待测液到锥形瓶中，滴加23滴指示剂；5. 左手：控制活塞；右手：持锥形瓶，不断摇动6. 眼睛：注视锥形瓶内溶液颜色变化7. 滴定终点判断：指示剂颜色发生变化且在半分钟内不变色8. 在锥形瓶下放一张白纸：便于观察锥形瓶中的颜色变化，减小误差9. 读数：视线和凹液面最低点相切第37页/共48页七、读数误差

20、仪器操作误差容量瓶俯视仰视量筒俯视仰视滴定管俯视仰视体积偏小体积偏大读数偏大读数偏小读数偏小读数偏大第38页/共48页八、误差分析BAAABBVVccVB是准确量取的体积，cA是标准溶液的浓度，它们均为定值，所以cB的大小取决于VA的大小，两者成正比。第39页/共48页滴定前仰视读数或滴定后俯视读数滴定前俯视读数或滴定后仰视读数滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又褪去所配标准溶液的物质的量浓度偏大偏低偏低第40页/共48页八、误差分析第41页/共48页1.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，下列操作正确的是( )A. 酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知物质的量浓度的

21、盐酸B. 锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接加入一定体积的未知物质的量浓度的NaOH溶液C. 滴定时，没有逐出滴定管尖嘴的气泡，滴定后气泡消失D. 读数时，视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持一致BD第42页/共48页2. 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度，待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是（ ）A. 碱式滴定管未用待测碱液润洗B. 酸式滴定管未用标准盐酸润洗C. 滴定过程中滴定管内不慎有标准液体溅出D. 酸式滴定管读数时滴定前仰视读数，滴定后读数正确AD第43页/共48页九、原理迁移1. 用酸性KMnO4溶液滴定Fe2+、H2O2、H2C2O4等溶液，确定相关溶液的物质的量浓度2MnO4