水的电离和溶液的酸碱性知识点

1、知识点一水的电离和水的离子积一、 水的电离1. 电离平衡和电离程度水是极弱的电解质，能微弱电离：H O+HO+-+-H O+OH，通常简写为 H OH+OH；H02232 实验测得： 室温下 1LH2O（即）中只有110 -7 mol 发生电离， 故 25时， 纯水中 c(H +)=c(OH - )=1 10 -7 mol/L，c(H ) ? c(OH - )平衡常数 K 电离c(H 2O)2. 影响水的电离平衡的因素（ 1）促进水电离的因素：升高温度：因为水电离是吸热的，所以温度越高 K 电离越大。c(H +) 和 c(OH- ) 同时增大， KW增大，但c(H +) 和 c(OH- ) 始

2、终保持相等，仍显中性。纯水由 25升到 100， c(H+) 和 c(OH- ) 从 110 -7 mol/L 增大到 110 -6 mol/L(pH 变为 6) 。加入活泼金属向纯水中加入活泼金属，如金属钠，由于活泼金属可与水电离产生的直接发生置换反应，产生H2，使H水的电离平衡向右移动。加入易水解的盐由于盐的离子结合+-KW不变。H 或 OH而促进水的电离，使水的电离程度增大。温度不变时，电解如用惰性电极电解NaCl 溶液、 CuSO4溶液等。（ 2）抑制水电离的因素：降低温度。加入 酸、碱、强酸酸式盐。向纯水中加酸和强酸酸式盐（NaHSO4）能电离出H+、碱能电离出OH-，平衡向左移动，

3、水的电离程度变小，但KW不变。练习：影响水的电离平衡的因素可归纳如下：H2O H+-+OH变化平衡移电离c(H+ ) 与 c(OH- )溶液的离子积条件动方向程度的相对大小酸碱性KW加热向右增大c(H +)=c(OH- )中性增大降温向左减小c(H +)=c(OH- )中性减小加酸向左减小c(H +)c(OH- )酸性不变加碱向左减小c(H +)c(OH- )碱性不变加能结合向右增大c(H +)c(OH- )酸性不变-OH的物质1. 水的离子积（ 1）概念：因为水的电离极其微弱，在室温下电离前后n(H2O) 几乎不变，因此c（ H2O）可视为常数，则在一定温度时， c(H +) 与 c(OH-

4、 )=K 电离 c(H2O) 的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。KW=c(H +) c(OH- ) ，25时， KW=110 -14 ( 无单位 ) 。注意：WWK 只受温度影响，水的电离吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，K 增大。 与 c(H+) 、 c(OH-) 无关 .25时 KW=110-14 ，100时 KW约为 110-12 。水的离子积不仅适用于纯水，也适用于其他稀溶液。不论是纯水还是稀酸、碱、盐溶液，只要温度不变，KW就不变。在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，也就是任何水溶液中都是H+、 OH-共存的。由水电离产生的c(H+) 、c(OH-) 总是相等

5、的。任何水溶液中都存在 Kw=c(H+) . c(OH-)4. 水电离的离子浓度计算酸： C(OH ) 溶液 = C(OH ) 水碱： C(H+) 溶液 = C(H +) 水盐：酸性C(H +) 溶液 = C(H +) 水碱性C(OH ) 溶液 = C(OH ) 水知识点二溶液的酸碱性与 pH1、溶液酸碱性的判断溶液呈酸性、碱性还是中性，应看c(H) 和 c(OH ) 的相对大小，判断溶液酸碱性的依据主要有三点：判据 1 在 25时的溶液中：c(H )1 10 7mol/L溶液呈酸性c(H ) 110 7 mol/L溶液呈中性c(H )10 7 mol/L 时，溶液呈酸性，且c(H ) 越大，

6、酸性越强；c(OH ) 越大，碱性越强。判据 2在 25时的溶液中：pH7溶液呈碱性判据 3在任意温度下的溶液中：溶液呈酸性c(H) c(OH )c(H ) c(OH )溶液呈中性溶液呈碱性c(H) c(OH )注意用 pH 判断溶液酸碱性时，要注意条件，即温度。不能简单地认为pH 等于 7 的溶液一定为中性，如100时， pH 6 为中性， pH6 显碱性，所以使用pH 时需注明温度，若未注明温度，一般认为是常温，就以 pH 7 为中性。2、溶液的 pH对于稀溶液来说，化学上常采用pH 来表示酸碱性的强弱。概念：表示方法pH=-lgc(H +)c(H+)=10 -pH溶液的酸碱性与pH 的关

7、系 ( 常温时 )中性溶液： c(H+)=c(OH-)=1 10-7-1molL ，pH=7。酸性溶液： c(H+)1 10 -7 molL-1 c(OH- ), pH7，酸性越强， pH 越小。碱性溶液： c(H+)c(OH- ), pH7，碱性越强， pH 越大。 pH 的适用范围+10-14-1+-1。即 pH 范围通常是 0 14。c(H ) 的大小范围为：molLc(H )1mol L+-1-1当 c(H ) 1molL 或 c(OH ) 1molL 时，用物质的量浓度直接表示更方便。（ 4）物理意义： pH越大，溶液的碱性越强；反之，溶液的酸性越强。 pH 每增大一个单位c（ H+

8、）减小至原来的1/10 ，c(OH-) 变为原来的 10 倍。3、溶液 pH 的测定方法酸碱指示剂法： 只能测出 pH的范围，一般不能准确测定pH。指示剂甲基橙石蕊酚酞变色范围 pH溶液颜色红橙黄红紫蓝无色浅红红pH 试纸法： 粗略测定溶液的pH。pH 试纸的使用方法：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的中部，随即 (30s内 ) 与标准比色卡比色对照，确定溶液的pH。测定溶液pH 时， pH 试剂不能用蒸馏水润湿( 否则相当于将溶液稀释，使非中性溶液的pH 测定产生误差) ；不能将 pH 试纸伸入待测试液中 ，以免污染试剂。 pH一般为整数。标

9、准比色卡的颜色 按 pH 从小到大依次是：红 ( 酸性 ) ，蓝 ( 碱性 ) 。pH 计法：通过仪器pH计（也叫酸度计）精确测定溶液pH。知识点三有关溶液pH 的计算有关 pH 的计算基本原则：一看常温，二看强弱（无强无弱，无法判断），三看浓度（pH or c ）酸性先算 c(H +) ，碱性先算 c(OH)1. 单一溶液的 pH 计算由强酸强碱浓度求 pH。在 25强酸溶液n) nc mol/L ， pH lg c(H) lg nc；(H A) ，其物质的量浓度为 c mol/L ，则： c(H强碱溶液n) 错误 ! mol/L，B(OH) ，其物质的量浓度为 c mol/L，则 c(OH

10、 ) nc mol/L， c(HpH lg c(H ) 14 lg nc。已知 pH 求强酸强碱浓度2. 加水稀释计算强酸 pH=a，加水稀释10n 倍，则 pH=a+n。弱酸 pH=a，加水稀释10n 倍，则 pHb-n。酸、碱溶液无限稀释时， pH 只能约等于或接近于7，酸的 pH不能大于7，碱的 pH 不能小于 7。对于浓度（或 pH）相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，强酸的pH 变化幅度 大 。3. 酸碱混合计算（ 1）两种强酸混合c(H)1 V1 c(H)2 V2c(H+) 混 =V1 V2注意：当二者pH差值 2， c(H+)相差 100 倍以上时，等体积混合时可用近似规律计算，pH

11、混 pH 小+.（ 2）两种强碱混合c(OH )2 V2c(OH )1 V1-V1V 2c(OH ) 混=注意：当二者pH差值 2， c(OH-)相差 100 倍以上时，等体积混合时可用近似规律计算，pH混 pH 大 .（3）强酸、强碱混合，强酸和强碱恰好完全反应，溶液呈中性，pH=7.酸过量：先求 c(H ) 余c(H ) V( 酸 ) c(OH ) V( 碱 ) ，再求 pH。V(酸 ) V( 碱)碱过量：c(OH) V( 碱 ) c(H ) V( 酸 )KW先求 c(OH ) 余V( 酸) V( 碱)，再求 c(H) c(OH ) ，然后求 pH。（ 4）酸碱中和反应后溶液 pH 的判断

12、：当酸与碱 pH 之和为 14，等体积混合后（常温下）若为强酸与强碱，混合后 pH=7若为强酸与弱碱，混合后pH7若为弱酸与强碱，混合后pH7规律：谁弱谁过量，谁弱显谁性。当酸与碱 pH 之和为 14，说明酸碱恰好可以中和。【问题】室温时，下列溶液等体积混合后，溶液pH是大于 7、小于 7、等于 7、还是无法判断？ molL-1 的盐酸溶液和 pH=13的氢氧化钡溶液 molL-1 的硫酸溶液和 pH=13的氢氧化钠溶液pH=1 的盐酸溶液和molL-1 的氨水溶液 pH=1 的硫酸和 molL-1 某一元碱溶液 溶液中 OH H+=1 108 pH=3 的醋酸溶液和 molL-1 的氢氧化钠

13、溶液pH=3 的盐酸溶液和 pH=11 的氨水溶液pH=3 的硫酸溶液和 pH=11 的氢氧化钠溶液 pH=3 的某酸溶液和 pH=11 的氢氧化钠溶液pH=3 的盐酸溶液和 pH=11 的某碱溶液pH=3 的某酸溶液和 pH=11 的某碱溶液【解析】 pH=7pH 7。pH=1 的盐酸和L -1 的氨水溶液恰好完全中和，生成NH4Cl 强酸弱碱盐水解呈酸性，pH 7。L-1 某一元碱的 OH=1 108H+=108 10 - 14(mol L-1)2/OH ， OH =10-3molL-1 ，故该一元碱是弱碱，pH 7。 pH 7。 pH 7。 pH=7。混合后溶液 pH7。混合后溶液 pH

14、7。某酸与某碱的强弱情况均未知，故混合后溶液的酸碱性无法判断。强酸（ pH1）和强碱（ pH2）混合呈中性时，二者的体积关系有如下规律：a. 若 pH1+pH2=14，则 V 酸 =V 碱V 酸10pH1 pH2-14b. 若 pH1+pH2 14，则V 碱知识点四 pH 的应用酸碱中和滴定1. 概念： 用已知物质的量的浓度的酸或碱（标准溶液）来测定未知物质的量浓度的碱或酸（待测溶液或未知溶液）的方法叫做酸碱中和滴定。2. 原理： 根据酸碱中和反应的实质是：+ -H +OH=HO2在滴定达到终点( 即酸碱恰好反应) 时：有 n(H +)= n(OH- ) 即 c 酸 V 酸=c 碱 V 碱例：

15、用 L 的 NaOH溶液滴定未知浓度的硫酸溶液，滴定完成时用去NaOH溶液。计算待测硫酸溶液的物质的量浓度。3. 滴定的关键准确测定参加反应的两种溶液的体积准确判断完全中和反应终点4、酸碱中和滴定指示剂的选择原则： 终点时，指示剂的颜色变化明显、灵敏变色范围与终点pH 接近酸碱指示剂：常用指示剂及变色范围指示剂甲基橙石蕊酚酞变色范围 pH溶液颜色红橙黄红紫蓝无色浅红红滴定种类选用的指示剂达滴定终点时颜色变指示剂的用量滴定终点的判断标准化强酸滴定强碱甲基橙黄色橙色2-3 滴当指示剂刚好变色，酚酞红色无色并在半分钟内不褪强酸滴定弱碱甲基橙黄色橙色色，即认为以达到滴强碱滴定强酸甲基橙红色橙色定终点酚

16、酞无色粉红色强碱滴定弱酸酚酞无色粉红色强酸强碱间的滴定：酚酞溶液、甲基橙强酸滴定弱碱：由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性，所以选用甲基橙作指示剂强碱滴定弱酸：由于生成强碱弱酸盐使溶液显碱性，所以选用酚酞作指示剂5、中和滴定仪器的特点和使用方法需用的仪器及用途酸 ( 碱 ) 式滴定管：用来滴定和准确量取液体体积；锥形瓶：反应器。铁架台、滴定管夹、烧杯、（白纸）酸(碱)式滴定管结构特点：a. 酸式玻璃活塞盛酸性溶液、强氧化性试剂碱式橡皮管玻璃球盛碱性溶液b. 零刻度在上方，最大刻度在下，最小刻度，精确度mL规格： 25ml 50ml等用途： 中和滴定（精确测定）；精确量取溶液的体积（两次读数差）使用注

17、意：a. 先检查是否漏水，再用蒸馏水洗涤，最后用待盛溶液润洗。b. 酸式滴定管：中指内扣，防活塞拉出c. 碱式滴定管：拇指和食指挤压玻璃球上部的橡皮4、中和滴定的基本操作和步骤操作过程：（ 1）查漏（ 2）洗涤（ 3）润洗（ 4）灌液（ 5）赶气泡（ 6）调节液面（ 7）滴定（ 8）数据记录（ 9）复滴（ 10）计算准备查漏： 检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活；洗涤： 滴定管先用水洗净后，再用少量待装液润洗23 次；锥形瓶：只用蒸馏水洗，也不必干燥装液： 用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中，使液面高于刻度2-3cm赶气泡： 酸式：快速放液碱式：橡皮管向上翘起调液面： 调

18、节滴定管中液面在0 或 0 刻度以下滴定：往锥形瓶中加入2 3 滴指示剂。操作要求：左手控制滴定管的活塞， 右手振荡锥形瓶，眼睛注意观察锥形瓶中的溶液颜色的变化。终点：指示剂变色，且在半分钟内不恢复。应读到小数点后两位滴定操作：左手：控制活塞右手：振荡锥形瓶眼看：锥形瓶中溶液颜色变化滴定终点：当滴入最后一滴时，指示剂的颜色突然改变，且 30 秒内不立即褪去或反滴一滴待测液颜色又复原 , 再读数。重复滴淀操作 2 到 3 次 , 取平均值。读数：视线应液面凹面最低点水平相切。滴定管读数时，要精确到。按上述要求重复滴定23 次。计算：求平均值操作注意事项(1) 滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴

19、一摇。(2) 终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，读出V( 标 ) 记录。(3) 在滴定过程中，左手控制活塞或玻璃小球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。注意 . 酸碱中和滴定中应注意哪些问题？准确量取待测液于锥形瓶中，滴入23 滴酚酞，振荡。把锥形瓶放在酸式滴定管下面，在瓶底垫一张白纸，小心滴入酸液，边滴边摇动锥形瓶，直至滴入一滴酸液，溶液由红色变为无色，并在半分钟内不褪去为止。记录滴定后液面刻度。重复上述操作一至两次。指示剂变色时即“达到了滴定的终点”，通常与理论终点存在着一定的误差（允许误差），通常认为此时即达到了反应的终点即“恰好中和”。5、误差

20、分析分析原理：（标准酸滴定未知碱）滴定过程中任何错误操作都可能导致C 标、 V 标、 V 测的误差，但在实际操作中认为C（标）是已知的，V（测） 是固定的， 所以一切的误差都归结为V（标）的影响，V（标） 偏大则C（测） 偏大，V（标） 偏小则C（测） 偏小。1.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的碱溶液（取一定量的NaOH溶液于锥形瓶中, 滴2 滴甲基橙作指示剂），试说明下列情况会使测定结果偏高、偏低还是无影响？滴定前实滴定前 读读实际出出际值滴定后值滴定后1）酸式滴定管用水洗后便装液体进行滴定；高2）锥形瓶只用蒸馏水洗涤后仍留有少量蒸馏水；无影响3）锥形瓶用蒸馏水洗涤后，又用待测液润洗高4）锥形瓶用蒸馏水洗涤后，误用盐酸润洗；低5）盐酸在滴定时溅出锥形瓶外；高6）待测液在振荡时溅出锥形瓶外；低7）滴定终点时，滴定管仰视读数