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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(复习)(复习)知识框图考纲导学考纲要求考纲要求命题预测命题预测 1.了解强弱电解质的概念。了解强弱电解质的概念。2.了解电解质在水溶液中的电离,以及了解电解质在水溶液中的电离,以及电解质溶液的导电性。电解质溶液的导电性。3.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。1.强弱电解质的判断与比较。该类试题主要是从物质的强弱电解质的判断与比较。该类试题主要是从物质的分类角度命题,具有较强的综合性,但是难度较小。分类角度命题,具有较强的综合性,但是难度较小。 2.外界条件对电离平衡的影响。往往结合图象进行考外界条件对电离平衡

2、的影响。往往结合图象进行考查,同时考查溶液的查,同时考查溶液的pH变化及溶液的导电性,难度中等。变化及溶液的导电性,难度中等。3.电离平衡常数。这是高考新增热点,主要命题角度电离平衡常数。这是高考新增热点,主要命题角度为电离平衡常数的计算及应用,难度较大。为电离平衡常数的计算及应用,难度较大。专题一、弱电解质的电离专题一、弱电解质的电离 一、一、电解质与非电解质电解质与非电解质(如:酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物、(如:酸、碱、盐、水、大多数金属氧化物、)(如:多数有机物、某些非金属氧化物、某些非金属氢化物如(如:多数有机物、某些非金属氧化物、某些非金属氢化物如 CH4、NH3 等等 )强电

3、解质强电解质弱电解质弱电解质既不是电解质也不是非电既不是电解质也不是非电解质解质二、强电解质和弱电解质二、强电解质和弱电解质HCl = H+ Cl-CH3COOH H+CH3COO- 注意注意(1)电解质和非电解质都是化合物(纯净物)电解质和非电解质都是化合物(纯净物)(2)电解质)电解质离子化合物或共价化合物离子化合物或共价化合物 离子型的电解质在水溶液中或熔融状态下都可以导电,如氯化钠;离子型的电解质在水溶液中或熔融状态下都可以导电,如氯化钠;而共价型的电解质只有在水溶液中才能导电,如硫酸。而共价型的电解质只有在水溶液中才能导电,如硫酸。常见的电解质有常见的电解质有 酸、碱、盐、水、离子型

4、氧化物。酸、碱、盐、水、离子型氧化物。常见的非电解质有常见的非电解质有 蔗糖、酒精、四氯化碳等蔗糖、酒精、四氯化碳等(3)金属单质既不是电解质,也不是非电解质。)金属单质既不是电解质,也不是非电解质。(4)SO2、NH3、CO2等溶于水后,溶液可以导电,但他们属于非电解等溶于水后,溶液可以导电,但他们属于非电解质质(5)强电解质不一定是易溶于水的化合物(如)强电解质不一定是易溶于水的化合物(如BaSO4不溶于水,但溶不溶于水,但溶于水的于水的BaSO4全部电离,故全部电离,故BaSO4为强电解质)为强电解质)(6)强电解质全部电离,在溶液中全部以离子形式存在;)强电解质全部电离,在溶液中全部以

5、离子形式存在;弱电解质部分电离,溶液中既有未电离的分子,也有已电离出的离子。弱电解质部分电离,溶液中既有未电离的分子,也有已电离出的离子。 电解质溶于水或者受热熔化时,离解成自由移动的离子的过程叫电解质溶于水或者受热熔化时,离解成自由移动的离子的过程叫做电离。做电离。三、电解质的电离三、电解质的电离1、电离、电离2、电离方程式、电离方程式用来表示电离过程的式子叫做电离方程式。用来表示电离过程的式子叫做电离方程式。3、电离方程式的书写、电离方程式的书写: (1)式子左边用电离物质的化学式表示,右边用离子符号表示。)式子左边用电离物质的化学式表示,右边用离子符号表示。(2)强电解质用)强电解质用“

6、”表示电离过程,弱电解质用表示电离过程,弱电解质用“ ” 表示电表示电离过程。离过程。电离方程式书写电离方程式书写: :(4 4)多元弱碱则一步书写)多元弱碱则一步书写. . 如:如: Cu(OH)Cu(OH)2 2 Cu2+ + 2OH- Cu2+ + 2OH-(3)多元弱酸的电离要分步。)多元弱酸的电离要分步。 H3PO4H+ + H2PO4- (1)H2PO4-H+ + HPO42- (2)HPO42-H+ + PO43- (3)试写出试写出NaHSO4、NaHCO3的的在水溶液中及熔融状态下的在水溶液中及熔融状态下的电离方程式电离方程式在水溶液中:在水溶液中:NaHSO4=Na+ +

7、H+ + SO42- - NaHCO3=Na+ + HCO3- - HCO3- - H+ + CO32- -熔融状态:熔融状态:NaHSONaHSO4 4=Na=Na+ + + HSO + HSO4 4- -另外,氢氧化铝双向电离:另外,氢氧化铝双向电离:H+AlOH+AlO2 2-+H-+H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3 Al3+3OH- Al3+3OH-2.弱电解质的判断技巧透析弱电解质的判断技巧透析弱电解质的判定是电解质溶液部分的重要内容,也是历年来高考的热点。现以醋酸为例进弱电解质的判定是电解质溶液部分的重要内容,也是历年来高考的热点。现以醋酸为例进行分析。行分析。角度一

8、从弱电解质的电离特点分析角度一从弱电解质的电离特点分析弱电解质的电离是不彻底的,即其不能完全电离。常见方案如下:弱电解质的电离是不彻底的,即其不能完全电离。常见方案如下:(1)称取一定量的无水醋酸配制称取一定量的无水醋酸配制0.1 molL1的醋酸溶液,测定该溶液的的醋酸溶液,测定该溶液的pH。现象:测出的。现象:测出的pH1。(2)配制浓度相同的盐酸和醋酸,取相同体积分别加入烧杯并并联,接通电源,观察灯泡亮配制浓度相同的盐酸和醋酸,取相同体积分别加入烧杯并并联,接通电源,观察灯泡亮度。现象:插在盐酸中的灯泡亮度大。度。现象:插在盐酸中的灯泡亮度大。 (3)配制相同浓度的盐酸和醋酸,分别测定两

9、溶液的配制相同浓度的盐酸和醋酸,分别测定两溶液的pH。现象:盐酸。现象:盐酸的的pH小,醋酸溶液的小,醋酸溶液的pH大。大。(4)配制相同配制相同pH的盐酸和醋酸溶液,分别取相同体积,用酚酞试液作指示剂,以氢氧化钠溶的盐酸和醋酸溶液,分别取相同体积,用酚酞试液作指示剂,以氢氧化钠溶液为标准溶液进行滴定。现象:两溶液消耗液为标准溶液进行滴定。现象:两溶液消耗NaOH标准溶液的体积标准溶液的体积V(盐酸盐酸)7。(3)配制相同浓度的醋酸钠和氯化钠溶液,用配制相同浓度的醋酸钠和氯化钠溶液,用pH试纸分别测其试纸分别测其pH。现象:前者。现象:前者pH7,后者,后者pH7。3电解质溶液的导电性电解质溶

10、液的导电性电解质溶液导电能力的强弱主要由溶液中自由移动离子的电荷浓度电解质溶液导电能力的强弱主要由溶液中自由移动离子的电荷浓度大小决定,与电解质的强弱无必然联系。中学阶段主要是考虑离子浓度,大小决定,与电解质的强弱无必然联系。中学阶段主要是考虑离子浓度,一般是离子浓度越大,溶液的导电能力越强。强电解质溶液的导电能力一般是离子浓度越大,溶液的导电能力越强。强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强,如浓醋酸的导电能力比极稀盐酸的强;碳不一定比弱电解质溶液的强,如浓醋酸的导电能力比极稀盐酸的强;碳酸钙虽然是强电解质,但溶于水所得溶液极稀,导电能力弱。酸钙虽然是强电解质,但溶于水所得溶液极稀,导

11、电能力弱。1.铜丝铜丝 2.硫酸钡硫酸钡 3.氯化氢氯化氢 4.氯化钠晶体氯化钠晶体5. 盐酸盐酸 6.蔗糖蔗糖 7.二氧化碳二氧化碳 8. 氯化钠溶液氯化钠溶液 9. 冰醋酸冰醋酸 l0.碳酸氢铵碳酸氢铵 l1. 氨气氨气 l2.氨水氨水 l3.硫酸硫酸 l4.熔融氯化钠熔融氯化钠 l5.酒精酒精例题例题1:下列物质属于电解质的是下列物质属于电解质的是_ 属于强电解质的是属于强电解质的是_属于弱电解质的是属于弱电解质的是_属于非电解质的是属于非电解质的是_能导电的是能导电的是_2、3、4、9、10、13、142、3、4、10、13、1496、7、11、151、5、8、12、14 思考思考冰醋

12、酸加水稀释,醋酸在稀释的冰醋酸加水稀释,醋酸在稀释的过程中微粒的变化包含哪些过程?过程中微粒的变化包含哪些过程? 电离电离结合结合或称离子化或称离子化或称分子化或称分子化二、弱电解质的电离二、弱电解质的电离C(H+)C(Ac-)C(HAc)HAc初溶于水紧接着最后醋酸在电离过程中各微粒浓度的变化1、弱电解质的电离 离子化离子化分子化分子化最小最小最小最小最大最大不变不变不变不变不变不变t0t1弱电解质电离平衡状态建立示意图弱电解质电离平衡状态建立示意图电离平衡状态电离平衡状态是指是指 在一定条件下(在一定条件下(如温度、浓度等如温度、浓度等)的弱电解质的溶液中,的弱电解质的溶液中,弱电解质分子

13、电离成离子的速率和离弱电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等,子重新结合成分子的速率相等,溶液中各分子、离子的浓度保持不溶液中各分子、离子的浓度保持不变变的状态。的状态。 前提前提实质实质标志标志电离平衡是一种动态平衡电离平衡是一种动态平衡 条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变,溶液里既条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变,溶液里既有离子又有分子有离子又有分子 条件改变时,电离平衡发生移动。条件改变时,电离平衡发生移动。 弱电解质的电离弱电解质的电离 V V电离电离=V=V结合结合0 0逆逆:等等:动动: 定定:变变:4.电离平衡的特征电离平衡的特征5 弱电解质电离平衡的

14、移动弱电解质电离平衡的移动弱电解质的电离平衡符合弱电解质的电离平衡符合 原理原理勒夏特列勒夏特列(2)影响弱电解质电离平衡的因素有:影响弱电解质电离平衡的因素有:温度温度电离过程是吸热过程,电离过程是吸热过程,升升高高温温度,平衡向度,平衡向电离方向电离方向移动移动 浓度浓度当电离达到平衡时,加水稀释向电离的方向移动,电离程度增大,增加弱电解质浓度,向电离的方向移动,但电离程度减小,同一弱电解质,增大或减小溶液的物质的量浓同一弱电解质,增大或减小溶液的物质的量浓度,为什么电离平衡都将向电离方向移动?度,为什么电离平衡都将向电离方向移动? 对于电解质的电离,就记着越稀越电离对于电解质的电离,就记

15、着越稀越电离如:如:CH3COOH=CH3COO- + H+增大浓度是增大醋酸分子浓度,根据平衡移动原理,向减小它浓增大浓度是增大醋酸分子浓度,根据平衡移动原理,向减小它浓度方向移动,因此正移;度方向移动,因此正移;减小浓度,是往溶液中加溶剂,最常见的水,这样醋酸分子,醋减小浓度,是往溶液中加溶剂,最常见的水,这样醋酸分子,醋酸离子,以及酸离子,以及氢离子氢离子浓度都在减小。但是,浓度都在减小。但是,不等号不等号右边是两种离右边是两种离子浓度减小,因此减小的程度更大,相对来说,可以看成只有离子浓度减小,因此减小的程度更大,相对来说,可以看成只有离子浓度在减小,所以平衡正移。子浓度在减小,所以平

16、衡正移。电离度电离度是已电离的醋酸分子的物质的量除以醋酸分子总的物质的是已电离的醋酸分子的物质的量除以醋酸分子总的物质的量。量。增大浓度,虽然平衡正移,电离的分子的量变多了,但是,分子增大浓度,虽然平衡正移,电离的分子的量变多了,但是,分子的总量也变多了,而且分子问题增加的程度大于电离的,所以的总量也变多了,而且分子问题增加的程度大于电离的,所以电电离度离度变小了,记着一点,平衡移动只会削弱影响,不能改变结果。变小了,记着一点,平衡移动只会削弱影响,不能改变结果。增加醋酸分子的浓度,增加醋酸分子的浓度,电离度电离度就已经减小了,不管平衡如何移动,就已经减小了,不管平衡如何移动,只是在削只是在削

17、弱电弱电离度减小的程度,并不能改变它减小的结果。离度减小的程度,并不能改变它减小的结果。而加水稀释,减小浓度,并没有改变醋酸分子的总的物质的量,而加水稀释,减小浓度,并没有改变醋酸分子的总的物质的量,但平衡正移,使电离的分子变多,也就是使已电离的醋酸分子的但平衡正移,使电离的分子变多,也就是使已电离的醋酸分子的物质的量变大了,所以电离度增大物质的量变大了,所以电离度增大 了。了。 同离子效应同离子效应加入同弱电解质电离所产生的加入同弱电解质电离所产生的离子离子相同离子相同离子,电离平衡向,电离平衡向逆逆方向移动方向移动化学反应化学反应加入能与弱电解质电离产生的离子加入能与弱电解质电离产生的离子

18、反应反应的的物质物质时,使电离平衡向时,使电离平衡向电离方向电离方向移动移动改变条件改变条件C平衡移平衡移动方向动方向C(H+)C(Ac-)C(HAc)电离电离程度程度 加加 热热 加加 浓浓 盐盐 酸酸 加加 NaOH(s) 加加NaAc(s) 加加CH3COOH 加加 水水CH3COOH CH3COO- + H+正向正向增大增大增大增大减小减小逆向逆向增大增大减小减小增大增大正向正向减小减小增大增大减小减小逆向逆向减小减小增大增大增大增大正向正向增大增大增大增大增大增大正向正向减小减小减小减小减小减小增大增大减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小醋酸达到电离平衡时,改变下列的条件会导致平

19、衡移动的结果:醋酸达到电离平衡时,改变下列的条件会导致平衡移动的结果:对于一元弱酸对于一元弱酸 HA H+A-,平衡时平衡时Ka=c ( H+) .c( A-) c(HA)对于一元弱碱对于一元弱碱 MOH M+OH-,平衡时平衡时Kb=c ( M+).c( OH- ) c(MOH)6、电离平衡常数、电离平衡常数(1)概念:)概念:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离生成在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离生成的各种离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,这个的各种离子浓度的乘积跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数,这个常数叫电离平衡常数。常数叫电离平

20、衡常数。 多元弱酸是分步电离的,每一步都有一个电离多元弱酸是分步电离的,每一步都有一个电离常数:常数: H2S H+ + HS- K1=1.310-7 HS- H+ + S2- K2=7.110-15一般一般K1 K2K3 , ,即第二步电离通常比第一步难得多,即第二步电离通常比第一步难得多,第三步比第二步电离难得多。第三步比第二步电离难得多。因此计算多元弱酸溶液的因此计算多元弱酸溶液的c(Hc(H+ +) )或比较弱酸酸性相对强或比较弱酸酸性相对强弱时,通常只考虑第一步电离。弱时,通常只考虑第一步电离。(2)电离常数的意义:)电离常数的意义:根据电离常数的大小,可以估算弱电解质电离的趋势。根

21、据电离常数的大小,可以估算弱电解质电离的趋势。K值值越大,电离程度越大。越大,电离程度越大。(3)K只与只与 有关,不随有关,不随 改变而改变。改变而改变。 温度温度浓度浓度(4)多元弱酸的电离常数)多元弱酸的电离常数6、电离度的概念及其影响因素、电离度的概念及其影响因素 (1)电离度的概念)电离度的概念当弱电解质在溶液里达到电离平衡时,已电离当弱电解质在溶液里达到电离平衡时,已电离的电解质分数占原来总分子数(包括已电离的的电解质分数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的)的百分数,叫和未电离的)的百分数,叫电离度电离度。 (2)影响电离度的主要因素)影响电离度的主要因素 (内因)是电解质本身

22、的性质;(内因)是电解质本身的性质;(外因)主要是溶液的浓度和温度。(外因)主要是溶液的浓度和温度。溶液越稀,弱电解质的电离度溶液越稀,弱电解质的电离度 ;温度升高,电离度温度升高,电离度 _ 越大越大增大增大%100%100弱电解质分子总数数已电离的弱电解质分子弱电解质的初始浓度度已电离的弱电解质的浓 实质:电离度实质上是一种平衡转化率实质:电离度实质上是一种平衡转化率一元强酸(一元强酸(HAHA)与一元弱酸()与一元弱酸(HBHB)的比较:)的比较: 1 1)相同物质的量浓度、相同体积时)相同物质的量浓度、相同体积时 比较比较项目项目C C(H+(H+)pHpH中和碱的能中和碱的能力力与活

23、泼金属反应与活泼金属反应产生产生H H2 2的量的量与金属反应的与金属反应的开始速率开始速率稀释相同倍数稀释相同倍数后后pHpHHAHA HBHB 大大小小相同相同小小大大相同相同相同相同相同相同大大小小小小大大【知识拓展知识拓展】因为弱酸是弱电解质,不完全电离,在相同的物质的量浓度时,产生因为弱酸是弱电解质,不完全电离,在相同的物质的量浓度时,产生的氢离子比强酸少,所以的氢离子比强酸少,所以pH高。原本相同的物质的量的浓度,稀释高。原本相同的物质的量的浓度,稀释相同倍数后仍然是相同的物质的量的浓度,所以相同倍数后仍然是相同的物质的量的浓度,所以pH弱酸大弱酸大 一元强酸(一元强酸(HAHA)

24、与一元弱酸()与一元弱酸(HBHB)的比较:)的比较: 2 2)相同)相同PHPH、相同体积时、相同体积时 比较比较项目项目C C(H+(H+)中和碱的能中和碱的能力力与活泼金属反应与活泼金属反应产生产生H H2 2的量的量与金属反应的与金属反应的开始速率开始速率稀释相同倍数稀释相同倍数后后pHpHHAHA HBHB 大大小小相同相同小小大大相同相同相同相同相同相同大大小小小小大大物质的量物质的量浓度浓度1、在、在0.1mol/L盐酸和盐酸和0.1mol/L醋酸醋酸各各50mL的溶液中分别投入的溶液中分别投入0.1g锌粒,锌粒,反应开始时产生反应开始时产生H2的速率的速率 ,在相同条件下,产生

25、在相同条件下,产生H2的体积的体积 。 (相等、不相等)(相等、不相等)不相等不相等相等相等练习练习2、有、有H+浓度相同、体积相等的三种酸:浓度相同、体积相等的三种酸:a、盐酸、盐酸 b、硫酸、硫酸 c、醋酸,醋酸,同时加入足量的锌,同时加入足量的锌,则则开始开始反应时反应时速率速率 ,反应过程中的反应过程中的平均速率平均速率 ,反应完全后生成反应完全后生成H2的质量的质量 。 (用(用 表示)表示) 速率由速率由C(H+)决定)决定 由由n(H+)决定)决定abcabcabc专题二、水的电离和溶液专题二、水的电离和溶液PH的计算的计算专题二、水的电离和溶液专题二、水的电离和溶液PH的计算的

26、计算一、水的电离一、水的电离 讨论:讨论: 纯水中有没有电离平衡?纯水中有没有电离平衡? 写出水的电离方程式。写出水的电离方程式。 在纯水及在纯水及中,中, 2H2O H3O+OH- - 可简写为:可简写为:H2O H+ + OH-在在25下,纯水中下,纯水中 H+、OH-大小有何关系?等于多少,说明水的电离程度大小有何关系?等于多少,说明水的电离程度如何?如何? 25时,水电离出来的时,水电离出来的H+=OH=107mol/L 水是一种水是一种极弱极弱的电解质(的电解质(通常通常的电流表无法检验其中离子),在室温下的电流表无法检验其中离子),在室温下55.6mol H2O中只有中只有107m

27、ol H2O电离,电离前后电离,电离前后H2O的物质的量几乎不变,的物质的量几乎不变,因此水的浓度可视为常数因此水的浓度可视为常数,其中常数其中常数K电离与常数电离与常数C(H2O)的积为一新的常数,叫的积为一新的常数,叫水的离子积常数,简称水的离子积水的离子积常数,简称水的离子积 c(H+)c(OH-)=K电离电离C(H2O)=KW在在任何水溶液中,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。共存的。 c(H+)c(OH-)=KW(常数无单位常数无单位)KW 叫做水的离子积常数,简称叫做水的离子积常数,简称水的离子积水

28、的离子积25时,时, c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1。KW=10-14二、水的离子积常数二、水的离子积常数影响影响KW的因素的因素 KW只是只是温度的函数温度的函数(与浓度无关)(与浓度无关) 温度升高,温度升高, KW值增大值增大如:如:KW25=10-14 KW100=10-123、水的电离平衡的移动水的电离平衡的移动例例4、根据水的电离平衡根据水的电离平衡H2O H+OH- 和下列和下列条件条件的改变,填空:的改变,填空:升高升高30 加入加入NaCl加入加入HClKwOH-变化变化H+变化变化水的电离平水的电离平衡移动方向衡移动方向改变条件改变条件加入加入NaOH1.1

29、.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,升高温度促进水的电离,KwKw增大增大 注意注意(1 1)KwKw是一个温度函数,只随温度的升高而增大,与是一个温度函数,只随温度的升高而增大,与c(H+)c(H+)、c(OH-)c(OH-)无关无关. .(2 2)Kw适用于一定温度下适用于一定温度下稀的电解质溶液稀的电解质溶液任何水溶液中都存在任何水溶液中都存在Kw=c(H+) . c(OH-)且且25时时Kw= 1 10-14 。4 4、盐、盐4、影响水的电离平衡的因素、影响水的电离平衡的因素根据根据Kw=C(H)C(OH) 在特定

30、温度下为在特定温度下为 定值定值,C(H) 和和C(OH-) 可以互求;可以互求;任何水溶液中由水电离出来的任何水溶液中由水电离出来的 c(H+) H2O与与 c(OH-) H2O相等相等 ; 利用利用Kw的定量计算的定量计算有关原则:有关原则:Kw3、根据、根据Kw=c(H+)c(OH-) 为定值为定值,c(H) 和和 c(OH-) 可以互求;酸性溶液中水电离可以互求;酸性溶液中水电离出来的出来的c(H+)可以忽略、碱性溶液中水电离出来的可以忽略、碱性溶液中水电离出来的OH-离子可以忽略;离子可以忽略;1、任何水溶液中、任何水溶液中H+和和OH总是同时存在的总是同时存在的,只是相对只是相对含

31、量不同;含量不同;2、常温下、常温下,任何稀的水溶液中任何稀的水溶液中c(H+)c(OH-)=11014再次强调再次强调:纯水中:纯水中: K Kw w= c(H+) = c(H+) H2OH2Oc(OH-) c(OH-) H2OH2O酸溶液中酸溶液中: : K Kw w = c(H+) = c(H+) 总总c(OH-)c(OH-)总总 c(H+) c(H+) 酸酸c(OH-) c(OH-) H2OH2O碱溶液中碱溶液中: : K Kw w = c(H+) = c(H+) 总总c(OH-)c(OH-)总总 c(H+) c(H+) H2OH2Oc(OH-)c(OH-)碱碱 例例1、0.1mol/

32、L的的NaOH溶液中,溶液中,c(H )=? C(OH )=?由水电离出的氢离子、氢氧根离子浓度等于多少?由水电离出的氢离子、氢氧根离子浓度等于多少?+- 例例2、在、在0.1mol/L的的H2SO4溶液中,溶液中, c(H+)= ? c(OH-)= ?由水电离出的氢离子、氢氧根离由水电离出的氢离子、氢氧根离子的浓度等于多少?子的浓度等于多少?-溶液中溶液中c(H+)= 1 10-13 mol/L c(OH-)= 0.1mol/L由水电离出的氢离子浓度由水电离出的氢离子浓度=由水电离出的氢氧根离子浓度由水电离出的氢氧根离子浓度= 1 10-13 mol/L溶液中溶液中c(H+)= 0.2mol

33、/L c(OH-)= 510-14 mol/L由水电离出的氢离子浓度由水电离出的氢离子浓度=由水电离出的氢氧根离子浓度由水电离出的氢氧根离子浓度= 5 10-14 mol/L四、溶液的酸碱性四、溶液的酸碱性怎样判断溶液的酸碱性怎样判断溶液的酸碱性依据依据1 在在任意温度下任意温度下的溶液中的溶液中中性溶液中性溶液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液c(H+) = c(OH-)c(H+) c(OH-)c(H+) c(OH-)依据依据2 在在25(常温)(常温)时的溶液中时的溶液中H+ = 1107mol/L OH- = 1107mol/L中性溶液中性溶液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液H+ 1107

34、mol/LOH- 1107mol/LH+ 1107mol/LOH- 1107mol/L中性溶液中性溶液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液PH=7PH 7PH 7依据3 在25 (常温)(常温)时的溶液中v讨论讨论1、某溶液中由水电离产生的、某溶液中由水电离产生的c(H+) H2O= 10-12 mol/L ,则该溶液呈酸性还是碱性?并求算,则该溶液呈酸性还是碱性?并求算该溶液中该溶液中 c(H+)的可能值的可能值 ? 归纳总结:归纳总结: c(H+) H2O= c(OH-) H2O= 10-12 mol/L若若c(H+) aq= c(H+) H2O= 10-12 mol/L 则则 c(OH-)

35、aq= 10-2 mol/L 溶液显碱性溶液显碱性若若c(OH-) aq= c(OH-) H2O = 10-12 mol/L 则则 c(H+) aq= 10-2 mol/L 溶液显酸性溶液显酸性纯水中:纯水中: K Kw w= c(H+) = c(H+) H2OH2Oc(OH-) c(OH-) H2OH2O酸溶液中酸溶液中: : K Kw w = c(H+) = c(H+) 总总c(OH-)c(OH-)总总 c(H+) c(H+) 酸酸c(OH-) c(OH-) H2OH2O碱溶液中碱溶液中: : K Kw w = c(H+) = c(H+) 总总c(OH-)c(OH-)总总 c(H+) c(

36、H+) H2OH2Oc(OH-)c(OH-)碱碱例、例、常温下,某溶液中常温下,某溶液中由水电离出由水电离出的的H+和和OH-浓度的浓度的乘积为乘积为110-24mol/L,该溶液的该溶液的H+ 可能为可能为 。H+ =110-12mol/L或或110-2mol/L1、溶液溶液pH的的意义:意义:表示溶液酸、碱性的强弱。表示溶液酸、碱性的强弱。2、溶液溶液pH的的表示:表示:用用H+物质的量浓度的物质的量浓度的负对数负对数来表示。来表示。pH=c(H )+ 如果某溶液如果某溶液c(H )=m10 mol/L,那么,那么, 该溶液的该溶液的pH=nm。-n四、溶液的四、溶液的pH3、 pH与溶液

37、酸碱性的关系与溶液酸碱性的关系25 (常温)(常温)时时中性:中性:pH=7 酸性:酸性:pH7碱性:碱性:pH7讨论:讨论:pH值变化与酸碱性变化的关系怎样?值变化与酸碱性变化的关系怎样? pH值越大碱性越强,值越大碱性越强,pH越小酸性越强越小酸性越强溶液的溶液的pH值值 H+0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014酸性增强酸性增强碱性增强碱性增强pH值越大碱性越强,酸性越弱值越大碱性越强,酸性越弱pH值越小酸性越强,碱性越弱值越小酸性越强,碱性越弱 c(H+)

38、或或c(OH-) 1mol/l1mol/l溶液溶液的酸碱性的酸碱性用用pHpH表示表示较方便较方便, ,具体为具体为: - -例例9、KW100=10-12,试求在,试求在100 时纯水的时纯水的pH值值pH=6是否说明是否说明100 时纯水成弱酸性?时纯水成弱酸性?4、pH值测定方法值测定方法测定方法:酸碱指示剂法、测定方法:酸碱指示剂法、pH试纸法、试纸法、pH计法等。计法等。pH1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14甲基橙甲基橙红色红色橙色橙色黄色黄色石蕊石蕊红色红色紫色紫色蓝色蓝色酚酞酚酞无色无色浅红色浅红色红色红色 pH试纸的种类试纸的种类常用的常用的pH试

39、纸有试纸有广泛广泛pH试纸试纸和和精密精密pH试纸试纸 pH试纸的试纸的pH范围范围广泛广泛pH试纸试纸的的pH范围一般是范围一般是114,可以识别,可以识别的的PH差值约为差值约为1;精密精密pH试纸试纸范围较窄,可以范围较窄,可以识别识别0.2或或0.3的的pH差值。差值。 pH试纸的使用方法试纸的使用方法 取一片取一片pH试纸,放在洁净的试纸,放在洁净的表面皿表面皿或或玻璃片上玻璃片上,用,用玻璃棒蘸取玻璃棒蘸取待测液点在试纸中部,然后与待测液点在试纸中部,然后与标准比色卡对照读数标准比色卡对照读数。练习练习2、pH值有关判断正误值有关判断正误1、一定条件下、一定条件下 pH值越大,溶液

40、的值越大,溶液的酸性酸性越强。越强。 2、强酸溶液的、强酸溶液的pH值值一定小一定小。3、pH值等于值等于6的溶液,一定是一个的溶液,一定是一个弱酸弱酸体系。体系。4、pH值相同的强酸和弱酸中值相同的强酸和弱酸中H+相同。相同。5、在常温下,、在常温下,pH=0的溶液酸性最强,的溶液酸性最强,pH=14的溶液碱性最强的溶液碱性最强6、常温下,由水电离出的、常温下,由水电离出的H+=10-12mol/L,则溶液,则溶液pH定为定为127、相同体积和、相同体积和pH值的盐酸,醋酸、硫酸中值的盐酸,醋酸、硫酸中H+的物质的量的物质的量相等相等6、有关、有关pH 的计算的计算练习练习1、甲溶液的甲溶液

41、的pH3,乙溶液的,乙溶液的pH1,则甲溶液中,则甲溶液中H+与乙溶液中与乙溶液中H+之比为之比为 ( )A、100 B、1/100 C、3 D、1/3B练习练习2、下列溶液在常温下下列溶液在常温下的是的是 ( )A、pH=4的溶液的溶液 B、1L 溶液里溶有溶液里溶有22.4mL(标况标况)HCl的溶液的溶液C、OH-=10-12mol/L的溶液的溶液 D、H+=10-3mol/L的溶液的溶液C练习练习3、pH=0的溶液,下列叙述正确的是的溶液,下列叙述正确的是 ( ) A、是酸性最强的溶液、是酸性最强的溶液 B、与、与0.5mol/L H2SO4溶液中溶液中H+同同 C、H+0的溶液的溶液

42、 D、与、与1mol/L CH3COOH溶液中溶液中H+同同B练习练习4 、0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸盐酸、硫酸、醋酸pH大小关系如何?大小关系如何? pH(醋酸醋酸) pH(盐酸盐酸 ) pH(硫酸硫酸) pH=1 的盐酸、硫酸、醋酸中的盐酸、硫酸、醋酸中H+、物质的量浓度、物质的量浓度关系如何?关系如何? H+相等;相等; 物质的量浓度:物质的量浓度:弱弱一元强一元强多元强多元强(酸或碱均符合)(酸或碱均符合)练习练习5现有现有pH值、体积相等值、体积相等的的H2SO4、HCl、醋酸三种、醋酸三种酸溶液,投入足量的相同形状、大小的锌粒,开始瞬酸溶液,投入足量的相同形状、大小的锌粒,开

43、始瞬间反应速率大小关系是间反应速率大小关系是_,充分反应后,充分反应后生成生成H2体积大小(相同状况)关系是体积大小(相同状况)关系是_。练习练习6 、某温度下,纯水中、某温度下,纯水中H+=210-7mol/L。则此时纯水中的则此时纯水中的OH-=_mol/L;滴入盐酸使滴入盐酸使H+=5 10-6mol/L,则,则OH=_mol/L;滴入滴入NaOH溶液使得溶液使得OH-= 4 10-6mol/L,则,则pH=_。相等相等醋酸醋酸硫酸硫酸=盐酸盐酸210-7810-98三、三、pH值的有关计算值的有关计算1、溶液、溶液pH的计算原理的计算原理关键是先求出关键是先求出C(H+) (1)强酸溶

44、液由强酸溶液由C(H+)直接求出直接求出pH (2)强碱溶液由强碱溶液由C(OH-)先求出先求出C(H+) 再求再求pH 。2、计算类型:、计算类型:例例题题:计算:计算250C时时0.01 mol/L的盐酸溶液和的盐酸溶液和0.01 mol/L的的NaOH溶液的溶液的pH。答案:答案: 2; 12 pH值计算值计算1 定义型定义型酸的稀释酸的稀释例题:在例题:在25时,时,pH值等于值等于3的盐酸溶液稀释到原来的的盐酸溶液稀释到原来的100倍,倍,pH值等值等于多少?于多少?解:解:pH=-lgH+=-lg 1.0 10-5=5关键:关键:抓住氢离子进行计算!抓住氢离子进行计算!H+= =1

45、.0 10-5mol/LpH值计算值计算2 溶液的稀释溶液的稀释例题:在例题:在25时,时,pH值等于值等于12的强碱溶液稀释到原来的的强碱溶液稀释到原来的100倍,倍,pH 等等于多少?于多少?解解:稀释前:稀释前:OH- =pH=-lgH+关键:关键:抓住氢氧根离子离子进行计算!抓住氢氧根离子离子进行计算!稀释后:稀释后:OH- =H+ =10=1 10-2mol/L=1 10-4mol/L=1 10-10mol/L碱的稀释碱的稀释1、在在25时,时,pH等于等于2的盐酸溶液稀释到原来的的盐酸溶液稀释到原来的10倍,倍,pH等于多少?稀释到等于多少?稀释到1000倍后,倍后, pH等于等于

46、多少?多少?解:解:pH=-lgc(H+)=-lg102/10=-lg10-3=3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:(108x)x=10-14x0.9510-7mol/L c(H+)=KW/c(OH-)pH=-lg 10-14 /0.9510-8 =14-8+0.98=6.98由由HCl 产生的产生的c(H+)=10-5/1000=10-8mol/L. 在在25时,时,pH等于等于5的盐酸溶液稀释到原来的的盐酸溶液稀释到原来的1000倍后,倍后,pH等于多少?等于多少?解:解:pH=-lgc(H+)=-lg1

47、02/1000=-lg10-5=5错错溶液的稀释溶液的稀释稀释后所得溶液的稀释后所得溶液的PHPHPH=3PH=3的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释100100倍倍PH=2PH=2的稀硫酸加水稀释的稀硫酸加水稀释100100倍倍PH=11PH=11的的NaOHNaOH溶液加水稀释溶液加水稀释100100倍倍PH=12PH=12的的Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液加水稀释溶液加水稀释100100倍倍PH=5PH=5的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释10001000倍倍PH=9PH=9的的NaOHNaOH溶液加水稀释溶液加水稀释10001000倍倍54910约为约为7约为约为7弱酸、弱碱的稀释弱酸、

48、弱碱的稀释例例3. pH=3HAc加水稀释到原来加水稀释到原来10倍,溶液的倍,溶液的pH值范围值范围_;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;弱酸弱碱稀释时,必须考虑弱酸弱碱的电离平衡。弱酸弱碱稀释时,必须考虑弱酸弱碱的电离平衡。结论结论2:强酸:强酸pH=a,加水稀释,加水稀释10n,则,则pH=a+n。结论结论4:弱酸:弱酸pH= a ,加水稀释,加水稀释10n,则,则pH a+n , 但肯定大于但肯定大于a 。结论结论5:弱碱:弱碱

49、pH=b,加水稀释,加水稀释10n,则,则pHb-n,但肯定小于,但肯定小于b 。结论结论3:强碱:强碱pH=b,加水稀释,加水稀释10n,则,则pH=b-n。结论结论6:酸碱无限稀释,:酸碱无限稀释,pH只能接近于只能接近于7,酸不可能大于,酸不可能大于7,碱不可能小于,碱不可能小于7。知识小结知识小结:溶液稀释的溶液稀释的PH计算有关规律计算有关规律结论结论1: c(H+)或或c(OH)相差(相差(改变改变)10倍,倍,PH相差(相差(改变改变)一个单位。)一个单位。强酸与强酸混合强酸与强酸混合例题:在例题:在2525时,时,pHpH值等于值等于1 1的盐酸溶液和的盐酸溶液和pHpH值等于

50、值等于4 4的硫酸溶液等体积混的硫酸溶液等体积混合合pHpH值等于多少?值等于多少?解:解:pH=-lgH+=-lg(1101+1104)/(1+1)=-lg5102=2-lg5=1.3关键:关键:抓住氢离子进行计算!抓住氢离子进行计算!pH值计算值计算 溶液的混合溶液的混合(1101+1104)其中的)其中的 1104 对对 1101 的影响太小,忽略的影响太小,忽略强碱与强碱混合强碱与强碱混合解:解:=-lg2+11=10.7例题:在例题:在2525时,时,pHpH值等于值等于9 9和和pHpH值等于值等于1111的两种氢氧化钠溶液等体积混合的两种氢氧化钠溶液等体积混合pHpH值等于值等于

51、多少?多少?OH=( 1 105+1103)/(1+1)H+=10-14/OH-pH=-lg10-14/(10-3/2)关键:关键:抓住氢氧根离子离子进行计算!抓住氢氧根离子离子进行计算!强酸与强碱混合强酸与强碱混合例题:在例题:在2525时,时,100ml O.6mol/L100ml O.6mol/L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.4mol/L0.4mol/L的氢氧化钠溶的氢氧化钠溶液混合后液混合后, ,溶液的溶液的pHpH值等于多少?值等于多少?解:解:NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=-lgH+=-lg0.02/(0.1+0.1)=-lg101=1关键:关键:酸过量

52、抓住氢离子进行计算!酸过量抓住氢离子进行计算!强酸与强碱混合强酸与强碱混合例题:在例题:在25时,时,100mlO.4mol/L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混的氢氧化钠溶液混合后合后,溶液的溶液的pH值等于多少?值等于多少?解:解:NaOH+HCl=NaCl+H2O0.040.06关键:关键:碱过量抓住氢氧根离子进行计算!碱过量抓住氢氧根离子进行计算!OH=0.1(0.6-0.4)/0.2H+=10-14/OH= 10-14/0.1pH=-lg10-13=13例:将例:将pH=8的氢氧化钠溶液与的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液中的氢离子浓

53、度最的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液中的氢离子浓度最接近于接近于 ( )A、 molL-1 B、 molL-1C、(10-810-10)molL-1 D、210-10 molL-1 210101082101046OH-=( 1 106 +1104) / (1+1) = 510-5 mol/L =10 - lg2=-lg(10-14/ 510-5 )= 9.7=-lg(210-10 )pH=-lgKW/OH关键:抓住关键:抓住OH- 进行计算!再转化为进行计算!再转化为H+D练习练习小结(1 1)酸)酸I+I+酸酸II CH+ =II CH+ = IIIIIIVVHnHn)()(2)(2)碱碱I

54、+I+碱碱II COH- =II COH- = IIIIIIVVOHnOHn)()((3 3)酸)酸I+I+碱碱IIII完全中和:完全中和:CH+ = COH- =1 CH+ = COH- =1 10 107mol/L7mol/L酸过量:酸过量: CH+= CH+= 碱过量:碱过量:COH-=COH-= IIIIIIVVOHnHn)()(IIIIIIVVHnOHn)()(计算计算10mL 0.1mol/L HCl和和10mL 0.05 mol/L H2SO4混合溶液的混合溶液的pH解:解: c (H+)0.110.1 mol/L c (H+) 0.0520.1 mol/L c (H+)混合混合

55、Lmol /1 . 0 20101 . 0101 . 0 pH - lg 0.1 1练习:练习:pH2的盐酸溶液和的盐酸溶液和0.00005 mol/L的硫酸溶液等体积混合,试计算混合溶液的的硫酸溶液等体积混合,试计算混合溶液的pH值值 解:解:c (H+)0.01 mol/L c (H+)0.0000520.0001 mol/L c (H+)混合混合LmolVVV/005. 020001. 001. 0pH- lg 0.005 = 3-lg5 = 2.3例、例、25 时,时,10mL 0.1mol/L NaOH和和10mL 0.05 mol/L Ba(OH)2混合,计算混合溶液的混合,计算混

56、合溶液的pH值值解:解:c(OH)0. 1 c (OH)0.0520.1c (OH)混合混合Lmol /1 . 020101 . 0101 . 0 c(H+)混合混合Lmol /101 .0101314 pH lg 1013 = 13或或pOH lg 0.1 = 1pH 14 1=13例:求例:求30mL pH=3的盐酸溶液与的盐酸溶液与20mL pH=11的氢氧化钠溶液反应后溶液的的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH解:解: c(H+)103 mol / L c(OH)103 mol / L mol/L 102203020103010 )(433 余Hc pH=lg 2104 4lg2练习:求练习

57、:求30mL pH=2的硫酸溶液与的硫酸溶液与70mLpH=12的氢氧化钠溶液反应后溶液的的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH1、把、把pH=12 的的NaOH溶液溶液V1 和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后,溶液呈中性。则混合后,溶液呈中性。则V1:V2= _;2、把、把pH=11的的NaOH溶液溶液V1 和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后,溶液呈中性。则混合后,溶液呈中性。则V1:V2= _;3、把、把pH=13 的的NaOH溶液溶液V1 和和 pH=2的的HCl溶液溶液V2混合后,溶液呈中性。则混合后,溶液呈中性。则V1:V2= _;1:110:11:10 强酸强酸(pHa)与

58、强碱与强碱(pHb)混合呈混合呈中性中性 , 体积比体积比与与pH之和(之和(X)关系关系 pHa+pHb=14 ,两溶液中,两溶液中H+=OH-,Va: Vb=1;pHa+pHb14 ,两溶液中两溶液中 H+OH-,Va: Vb=1: 10 14-X ;pHa+pHb14,两溶液中,两溶液中H+ OH-, Va: Vb=10X-14: 1 酸碱中和滴定酸碱中和滴定 五、五、酸碱中和滴定原理酸碱中和滴定原理 1、 定义:定义:用已知物质的量浓度的酸或碱(标准溶液)来测定未用已知物质的量浓度的酸或碱(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)的方法叫做知物质的量浓度的碱或酸(

59、待测溶液或未知溶液)的方法叫做酸碱酸碱中和滴定。中和滴定。2.表达式:表达式:用已知浓度(用已知浓度(C)C)的酸的酸( (或碱或碱) )测未知浓度(测未知浓度(C)C)的碱的碱( (或酸或酸) )。C(测测)=C(标标)V(标标) V(测测)已知已知已知已知读数读数 2、 原理:原理:以酸碱中和反应为基础以酸碱中和反应为基础, H+ + OH- = H2O在滴定达到终点在滴定达到终点( (即酸碱恰好反应即酸碱恰好反应) )时:时: 有有 n(H+) = n(OH-) 量取量取一定体积的待测夜一定体积的待测夜,用用已已知浓度的标准夜知浓度的标准夜来滴定来滴定,并记录所并记录所消耗消耗标准夜标准

60、夜 的体积的体积,就可以计算出就可以计算出待测夜的浓度待测夜的浓度.cAVAVB=cBcBVBVA=cAc标标V标标V待待=C待待注意注意:“恰好完全中和恰好完全中和”与与“溶液呈中性溶液呈中性”两句话的区别两句话的区别恰好完全中和,恰好完全中和,PH7溶液呈中性,溶液呈中性,碱肯定过量碱肯定过量HCl + NH3H2O = NH4Cl + H2O1mol 1mol 1mol二二. .仪器和试剂的选择仪器和试剂的选择. .试剂试剂:标准液、待测液(放指示剂)、标准液、待测液(放指示剂)、 水水 酸式滴定管:酸式滴定管:碱式滴定管:碱式滴定管:装酸或氧化剂装酸或氧化剂( (如酸性如酸性KMnOK

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