jiang 第二节 水的电离和溶液的酸碱性sk

1、第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第二节第二节 水的电离和溶液的酸碱性水的电离和溶液的酸碱性28次蒸馏水的次蒸馏水的电导率为电导率为0.00243m243ms/cm 不为零不为零!水的水的电离电离电导率：表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强PH=2（H+的浓度为10-2mol/L）的盐酸，加水稀释108倍， H+的浓度=？ PH=？H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - 一、水的电离一、水的电离-水是极弱的电解质？水是极弱的电解质？1 1、水的电离、水的电离温度一定时温度一定时, ,纯水中纯水中C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH- -) )浓

2、度是定值浓度是定值. .C C（H H+ +）=C=C（OHOH- -）KwKw =C =C（H H+ +）C C（OHOH- -）说明：说明：1.1.常温（常温（25 25 ）KwKw = 1 = 1 10 10-14-14 2. 2.稀溶液稀溶液 3.3. KwKw是一个温度函数，只随温度的升高而增大是一个温度函数，只随温度的升高而增大. .2.2.水的离子积水的离子积( (常数常数) )：定义：在定义：在一定温度下一定温度下，水（或酸、碱、盐的稀溶液），水（或酸、碱、盐的稀溶液）中中H H+ +与与OHOH- -浓度的乘积，用浓度的乘积，用KwKw表示。表示。温度温度0020202525

3、50509090100100KwKw1.141.141010-15-156.816.811010-15-151 11010-14-145.475.471010- -14143.83.81010-13-131 11010-12-12 加入酸：加入酸：增大增大减少减少平衡逆向移动平衡逆向移动但但KwKw保持不变保持不变H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - C(HC(H+ +) )C(OHC(OH- -) )二、影响水的电离平衡的因素二、影响水的电离平衡的因素 加入碱：加入碱：减小减小增大增大平衡逆向移动平衡逆向移动但但KwKw保持不变保持不变H H2 2O HO H+ + +

4、OH + OH- - C(HC(H+ +) )C(OHC(OH- -) )升高温度：升高温度： 平衡正向移动平衡正向移动 C C（H H+ +）和）和C C（OHOH- -）都增大）都增大 Kw Kw增大增大H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - 水的电离是中水的电离是中和反应的逆过和反应的逆过程程.中和放热中和放热,电离则吸热电离则吸热.（正反应（正反应 热）热）（正反应吸热）（正反应吸热）总结总结: :影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素1.1.酸酸2.2.碱碱3.3.温度温度抑制抑制水的电离，水的电离，KwKw保持不变保持不变升高温度促进水的电离，升高温度促进水

5、的电离，KwKw增大增大三、溶液的酸、碱性跟三、溶液的酸、碱性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的关系的关系1.1.重要规律：重要规律： 在在一定温度一定温度时时, ,稀稀电解质溶液里电解质溶液里C(HC(H+ +) )与与C(OHC(OH- -) )的乘积是一个常数。的乘积是一个常数。C(C(稀稀) 1mol/L) 1mol/L例：例：2525时，时，KwKw=1=11010-14-14 100100时，时，KwKw=1=11010-12-12三、溶液的酸、碱性跟三、溶液的酸、碱性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的关系的关系2.2.关系关系(25

6、)(25)：中性中性溶液：溶液：酸性酸性溶液：溶液：碱性碱性溶液：溶液：注注 意意水溶液中水溶液中H H+ +与与OHOH- -始终共存始终共存酸性溶液：酸性溶液：C(HC(H+ +)C(OH)C(OH- -) ;C(H) ;C(H+ +) )越大酸性越强越大酸性越强碱性溶液：碱性溶液：C(HC(H+ +)C(OH)C(OH)C(OH- -) C(H) C(H+ +)1)11010-7-7mol/Lmol/LC(HC(H+ +)C(OH)C(OH- -) C(H) C(H+ +)1)c（OH） pH7中性溶液：中性溶液： c（H+）=c（OH） pH=7碱性溶液：碱性溶液： c（H+）72.

7、表示方法：表示方法：pH= - lg c(H+)pH的适用范围的适用范围c(H+)1mol /L和和c(OH-) 1mol /L的稀溶液。的稀溶液。注意注意:pH=0 并非无并非无H+，而是，而是c（H+）= ，pH=14 并非无并非无OH -，而是，而是c（OH -）= 1mol/L1mol/L4.pH的意义（常温）的意义（常温）9810 1113121476543210中性碱 性 增 强酸 性 增 强溶液的溶液的pH正误判断正误判断1、一定条件下、一定条件下 pH越大，溶液的酸性越强。越大，溶液的酸性越强。2、用、用pH表示任何溶液的酸碱性都很方便。表示任何溶液的酸碱性都很方便。3、强酸溶

8、液的、强酸溶液的pH一定大。一定大。4、pH等于等于6是一个弱酸体系。是一个弱酸体系。5、pH有可能等于负值。有可能等于负值。6、pH相同的强酸和弱酸中相同的强酸和弱酸中c(H+)相同相同5.pH的测定的测定方法一：用方法一：用pH试纸测定试纸测定 使用方法：使用方法：将将PH试纸放在试纸放在表面皿（或玻璃片）表面皿（或玻璃片）上上,用玻璃棒蘸待测液点在用玻璃棒蘸待测液点在pH试纸上，将显示试纸上，将显示的颜色与标准比色卡比较。的颜色与标准比色卡比较。广泛pH试纸精密pH 试纸方法二：用pH计测定pH计算计算1 酸的稀释酸的稀释例题：例题：1、在、在25时，时，pH等于等于2的盐酸溶液稀的盐酸

9、溶液稀释到原来的释到原来的10倍，倍，pH等于多少？如果稀释到等于多少？如果稀释到原来原来1000倍后，倍后， pH等于多少？等于多少？解：解：pH= -lgc(H+)= -lg10-2/10 = -lg10-3=3pH= -lgc(H+)= -lg10-2/1000 = -lg10-5=5此时不能忽视此时不能忽视H2O的电离产生的的电离产生的H+。设水产生的设水产生的c(H+)=c(OH-)=x，则有：，则有：KW= c(H+) c(OH-)=(10-8+x) x = 10-14x9.510-8mol/L 由由HCl 产生的产生的c(H+)=10-5/1000 = 10-8 mol/L那么那

10、么pH就应该是就应该是8吗？盐酸稀释后成为碱性？吗？盐酸稀释后成为碱性？2、在、在25时，时，pH等于等于5的盐酸溶液稀释到的盐酸溶液稀释到原来的原来的1000倍后，倍后， pH等于多少？等于多少？6+ lg9.5 = 6.98pH=-lg 10-14 /9.510-8 =关键：关键：1、抓住氢离子进行计算！、抓住氢离子进行计算！2、当酸提供的、当酸提供的H+很小时，不能忽略水电离出的很小时，不能忽略水电离出的H+注意：不可忽略水的电离酸碱溶液无限稀释，注意：不可忽略水的电离酸碱溶液无限稀释，pH只能约只能约等于等于7或接近或接近7：酸不能大于：酸不能大于7；碱不能小于；碱不能小于7结论结论：

11、强酸强酸(碱碱)每稀释每稀释10倍，倍，pH值向值向7靠拢一个单位。靠拢一个单位。pH计算计算2 碱的稀释碱的稀释例题：例题：3、在、在25时，时，pH等于等于9的强碱溶液稀释到原来的强碱溶液稀释到原来的的10倍，倍，pH 值于多少？稀释到值于多少？稀释到1000倍后，倍后， pH等于等于多多解：解：稀释稀释10倍后倍后c(OH-) =10-5/10 =10-6pH= -lgc(H+) =-lgKW/c(OH-) = -lg10-14/10-6=8c(OH-)=10-5/1000=10-8mol/L设溶液中设溶液中c(H+)=x,则有则有: x (x+10-8)=10-14 解得：解得：x=9

12、.510-8mol/L pH=-lg9.510-8=7.02=-lg10-8PH=9的溶液的溶液 c(OH-) =10-5mol/L当碱提供的当碱提供的OH-很小时，不能忽略水电离出的很小时，不能忽略水电离出的OH-pH计算计算3 强酸与强酸混合强酸与强酸混合例题：例题：4、在、在25时，时，pH等于等于1的盐酸溶液和的盐酸溶液和pH等于等于4的硫酸溶液等体积混合后的硫酸溶液等体积混合后pH等于多少？等于多少？ (已知已知lg2=0.3)解解：pH=-lgc(H+)= -lg（V10-1 + V10-4）/2V=1 + lg2=1.3关键：抓住氢离子进行计算！关键：抓住氢离子进行计算！-lg1

13、0-1/2规律：规律：若两种强酸（若两种强酸（pH之差大于之差大于2）等体积混合，混合液）等体积混合，混合液pH = pH小小 + 0.3练习练习: :1.1.将将pH=2pH=2和和pH=5pH=5的两种盐酸，以等体积混合后，的两种盐酸，以等体积混合后，溶液的溶液的pHpH是是A 2 B 2.3 C 3.5 D 11.7A 2 B 2.3 C 3.5 D 11.7pH计算计算4 强碱与强碱混合强碱与强碱混合例题：例题：5、在、在25时，时，pH等于等于9和和pH等于等于11的两种的两种氢氧化钠溶液等体积混合氢氧化钠溶液等体积混合pH等于多少？等于多少？c（OH-）=（ V 10-5+V10-

14、3）/2VpH=-lg10-14 / c(OH-)pH=14- 3.3 =10.7关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！若两种强碱（若两种强碱（pH之差大于之差大于2）等体积混合，混合液）等体积混合，混合液 pH = pH大大 0.3pH计算计算5 强碱与强碱混合强碱与强碱混合例题：在例题：在25时，时，pH=10与与pH=12氢氧化钠氢氧化钠溶液等体积混合后溶液等体积混合后,溶液中溶液中c(H+)等于少？等于少？解：解：c(H+) = (10-10+10-12)mol / (1+1)L =510-11 mol/L正确的是正确的是。c(OH-)=(10-4 + 1

15、0-2)Vmol / 2V = 0.510-2 mol/Lc(H+)=10-14/ 0.510-2=210-12 mol/L关键：碱性溶液中抓住关键：碱性溶液中抓住OH-进行计算进行计算pH计算计算6 强酸与强碱混合强酸与强碱混合例题：例题：6、在、在25时，时，100mlO.6mol/L的盐酸的盐酸与等体积与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后的氢氧化钠溶液混合后,溶溶液的液的pH等于多少？等于多少？解：解：NaOH + HCl = NaCl + H2Oc(H+)=(0.06-0.04)mol/(0.1+0.1)L =0.1mol/Ln(NaOH)=0.04mol,n(HCl)=0.0

16、6mol, HCl过量。过量。pH= -lgc(H+) = -lg0.1 = -lg10-1 =1关键：酸过量抓住氢离子进行计算！关键：酸过量抓住氢离子进行计算！补充：弱酸、弱碱的稀释补充：弱酸、弱碱的稀释例例3. pH=3 CH3COOH加水稀释到原来加水稀释到原来10倍，溶液的倍，溶液的pH值值范围范围_；pH=12氨水加水稀释到原来氨水加水稀释到原来10倍，溶液的倍，溶液的pH值范围值范围_。 结论：弱酸结论：弱酸(碱碱)每稀释每稀释10倍，倍，pH值向值向7靠拢靠拢不到不到一个单位；一个单位；34_11 122、中和相同中和相同体积体积、相同、相同pH值的值的Ba(OH)2、NaOH和

17、和NH3H2O三三种稀溶液，所用种稀溶液，所用相同相同物质的量浓度物质的量浓度的的盐酸盐酸的体积分别为的体积分别为V1、V2、V3，则三者关系为，则三者关系为 ： （ ）A、V1V2V3 B、V1V2=V3 C、V1V2V3 D、V1=V2V3有有“弱弱”的参加的中和反应的参加的中和反应1、pH=1 的醋酸的醋酸与与pH=13 的的NaOH等体积混合能否恰好反应？等体积混合能否恰好反应？ 醋酸过量，使得溶液呈酸性醋酸过量，使得溶液呈酸性 0.1mol/l的醋酸的醋酸与与pH=13 的的NaOH等体积混合能否恰好反应？等体积混合能否恰好反应？D 恰好反应恰好反应 C(OH)=0.1mol/L三、

18、pH应用 1、工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的、工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性。酸碱性。 2、人们的生活健康也与溶液的酸碱性有关。、人们的生活健康也与溶液的酸碱性有关。 3 、酸碱中和滴定中溶液、酸碱中和滴定中溶液pH变化（借助酸碱变化（借助酸碱指示剂的颜色变化）是判断滴定终点的依据。指示剂的颜色变化）是判断滴定终点的依据。1.等体积的等体积的PH为为3 的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸四的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸四种溶液，分别加入足量的锌粉，叙述正确的是种溶液，分别加入足量的锌粉，叙述正确的是（ ） A.硫酸溶液中放出的氢气的量最多硫酸溶液中放出的氢气的量最多 B.醋酸溶液中放出的氢气

19、的量最多醋酸溶液中放出的氢气的量最多 C.盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等 D.盐酸比硝酸放出的氢气的量多盐酸比硝酸放出的氢气的量多BD练习：练习：2.向体积均是向体积均是1L，PH值也相等的盐和醋酸两溶液中值也相等的盐和醋酸两溶液中加入表面积质量均相等的锌块，下列叙述可能正确加入表面积质量均相等的锌块，下列叙述可能正确的是（的是（ ） A.反应开始时，盐酸的速率比醋酸快反应开始时，盐酸的速率比醋酸快 B.反应过程中，醋酸的速率比盐酸快反应过程中，醋酸的速率比盐酸快 C.充分反应后，两者产生的氢气的体积可能相等充分反应后，两者产生的氢气的体积可能相等 D.充分反应后

20、，若有一种溶液中的锌有多余，则一充分反应后，若有一种溶液中的锌有多余，则一定是盐酸的锌有余定是盐酸的锌有余BCD3.酸酸HA、HB两溶液的两溶液的PH值为值为3，且体积相同，加水，且体积相同，加水稀释两溶液，稀释两溶液，PH值与加入水的体积关系如图所示，值与加入水的体积关系如图所示，则两者酸性较强的是（则两者酸性较强的是（ ）加水体积加水体积PHHBHAHB4.判断下列说法是否正确：判断下列说法是否正确：（1）pH=7的溶液一定是中性溶液。的溶液一定是中性溶液。 ( )（2）中性溶液中）中性溶液中c(H+)=c(OH-) ( )（3）H2S溶液中溶液中c(H+)：c(S2-)=2：1 ( )（

21、4）0.1 mol/L的的HAc中中c(H+)是是0.2 mol/L HAc中中c(H+)的的1/2。 ( )己知己知X+Y=14，它们等体积相混合，混合液的它们等体积相混合，混合液的PH值值 7己知己知X+Y14，它们等体积相混合，混合液的它们等体积相混合，混合液的PH值值 75、盐酸的、盐酸的PH值为值为X，NaOH溶液的溶液的PH为为Y，体积相混合，体积相混合，则混合液则混合液PH （填（填 、 或或 = ）=1（2007海南）下列叙述正确的是A95纯水的pH7，说明加热可导致水呈酸性BpH=3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH=4C0.2mol/L的盐酸，与等体积水混合后pH=1DpH=3

22、的醋酸溶液，与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7高考题高考题答案答案：C 2、（09年海南化学6）已知室温时，0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1发生电离，下列叙述错误的是：A该溶液的pH=4B升高温度，溶液的pH增大C此酸的电离平衡常数约为110-7D由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍答案答案：B2、常温下，pH=2的某酸HA溶液与pH=12 的某碱BOH溶液等体积混合，所得混合 溶液的pH=8.7，下列说法中正确的是 AHA一定是强酸，BOH可能是弱碱 BHA可能为强酸，BOH一定为弱碱 C盐BA的水溶液一定显碱性 D盐BA的水溶液中A一定水解正确答

23、案：B酸碱中和滴定酸碱中和滴定一、酸碱中和滴定一、酸碱中和滴定1.定义：定义：用用已知已知物质的量的浓度的酸（或碱）来物质的量的浓度的酸（或碱）来测定未知测定未知浓浓度的碱（或酸）的方法度的碱（或酸）的方法 2.原理：原理：在酸碱中和反应中，使用一种已知物质的量浓度的在酸碱中和反应中，使用一种已知物质的量浓度的酸或碱溶液跟未知浓度的碱或酸溶液完全中和，测出二者酸或碱溶液跟未知浓度的碱或酸溶液完全中和，测出二者的体积，根据化学方程式中酸和碱的物质的量的比值，就的体积，根据化学方程式中酸和碱的物质的量的比值，就可以计算出碱或酸的溶液浓度。可以计算出碱或酸的溶液浓度。 3.公式：公式：4.实验的关键

24、实验的关键:(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积准确测量参加反应的两种溶液的体积(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应准确判断中和反应是否恰好完全反应c酸酸v酸酸=c碱碱v碱碱(一元酸和一元碱一元酸和一元碱)5.实验仪器及试剂实验仪器及试剂: 仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、锥形瓶、 铁架台、铁架台、滴定管夹滴定管夹、烧杯、白纸（有时还需、烧杯、白纸（有时还需要要移液管）移液管）试剂：标准液、待测液、指示剂试剂：标准液、待测液、指示剂2.酸碱指示剂：一般是有机弱酸或有机弱碱（定性测定）酸碱指示剂：一般是有机弱酸或有机弱碱（定性测定）种类种类 本身的颜本身的

25、颜 色色 变色范围变色范围甲基橙溶液甲基橙溶液橙色橙色红红3.1橙橙4.4黄黄酚酞溶液酚酞溶液无色无色无无8浅红浅红10红红石蕊溶液石蕊溶液紫色紫色红红5 紫紫 8蓝蓝 1.原则：原则：1）终点时，指示剂的）终点时，指示剂的颜色变化明显颜色变化明显2）变色范围越窄越好，对溶液的酸碱性变化较灵敏）变色范围越窄越好，对溶液的酸碱性变化较灵敏二、指示剂的选择：二、指示剂的选择：（1）甲基橙和酚酞的变色范围较小：）甲基橙和酚酞的变色范围较小： 4.4-3.1=1.3 10-8=2 对溶液的酸碱性变化较灵敏对溶液的酸碱性变化较灵敏（2）溶液使指示剂改变颜色，发生的化学变化。）溶液使指示剂改变颜色，发生的

26、化学变化。 指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液 （一般为（一般为12滴）。滴）。（3）操作：用）操作：用镊子镊子取一小块取一小块pH试纸试纸放在洁净放在洁净的的表面皿或玻璃片表面皿或玻璃片上，然后用上，然后用玻璃棒玻璃棒沾取少量沾取少量待测液待测液点在试纸中央，试纸显色后再与点在试纸中央，试纸显色后再与标准比标准比色卡色卡比较，即知溶液的比较，即知溶液的pH值。值。3. pH试纸（定量测定）试纸（定量测定）（1）成分：含有多种指示剂）成分：含有多种指示剂（2）本身颜色：淡黄色）本身颜色：淡黄色（1）强酸强碱间的滴定：）强酸强碱间的滴定：（2）强酸滴定弱碱）

27、强酸滴定弱碱 两者正好完全反应，生成强酸弱碱盐，酸性选用两者正好完全反应，生成强酸弱碱盐，酸性选用甲基橙甲基橙作指示剂作指示剂（3）强碱滴定弱酸）强碱滴定弱酸4. 酸碱中和滴定中指示剂的选择：酸碱中和滴定中指示剂的选择： 两者正好完全反应，生成强碱弱酸盐，碱性选用两者正好完全反应，生成强碱弱酸盐，碱性选用酚酞酚酞作指示剂作指示剂酚酞溶液、甲基橙酚酞溶液、甲基橙三、实验步骤：三、实验步骤： 1.查漏查漏：检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵：检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活；活； 2.洗涤洗涤：用水洗净后，各用少量待装液润洗滴定管：用水洗净后，各用少量待装液润洗滴定管23次；次

28、； 3.装液装液：用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴：用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中，使液面高于刻度定管中，使液面高于刻度2-3cm4.赶气泡赶气泡：酸式滴定管：快速放液酸式滴定管：快速放液碱式滴定管：橡皮管向上翘起碱式滴定管：橡皮管向上翘起5.调液调液：调节滴定管中液面高度，并记下读数，记做。调节滴定管中液面高度，并记下读数，记做。6.取液取液：（1）从碱式滴定管中放出）从碱式滴定管中放出25.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中氢氧化钠溶液于锥形瓶中（2）滴入）滴入2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。在瓶底

29、衬一张白纸。7.滴定滴定：左手：左手_，右手，右手_眼睛眼睛_控制酸式滴定管活塞控制酸式滴定管活塞拿住锥形瓶瓶颈，拿住锥形瓶瓶颈，边滴入盐酸，边不断顺时针方向摇动，边滴入盐酸，边不断顺时针方向摇动，要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化。要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化。9.计算计算：整理数据进行计算。：整理数据进行计算。8.记录记录：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变无：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变无色时，停止滴定，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用色时，停止滴定，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用去的盐酸体积。去的盐酸体积。五、误差分析：五、误差分析： 例题：用例题：用标准盐酸标准盐酸滴定未知浓度的滴定未知浓度的氢氧氢氧化钠溶液化钠溶液（氢氧化钠放于锥形瓶中）下（氢氧化钠放于锥形瓶中）