水电和酸碱性 详细版课件

1、第三章 水溶液中的离子平衡第二节 水的电离和溶液的酸碱性（正反应吸热）H2O H+ + OH- 一、水的电离1、水的电离实验测定：25 C(H+)=C(OH-)=110-7mol/L 100 C(H+) = C(OH-) = 110-6mol/L思考： 既然一定温度下纯水中C(H+)和C(OH-)浓度是定值，那么乘积呢？ Kw =C（H+）C（OH-）说明：1.常温（25 ）Kw = 1 10-14 2.稀溶液 Kw =C（H+）溶液C（OH-）溶液 3.温度升高, Kw变大2、水的离子积(常数)：定义：在一定温度下，水（稀溶液）中H+与OH-浓度的乘积，用Kw表示。温度02025509010

2、0Kw1.1410-156.8110-15110-145.4710-143.810-13110-12二、影响水的电离平衡的因素1、酸2、碱3、温度抑制水的电离，Kw保持不变升高温度促进水的电离，Kw增大 注意：Kw是一个温度函数，只随温度的升高而增大.4、加入能消耗H+和OH-的物质如：Na、Cu2+、CH3COO-三、溶液的酸、碱性跟C(H+)、C(OH-)的关系1.重要规律： 在一定温度时,稀电解质溶液里C(H+)与C(OH-)的乘积是一个常数。C(稀) 1mol/L例：25时，Kw=110-14 100时，Kw=110-12三、溶液的酸、碱性跟C(H+)、C(OH-)的关系2.关系(25

3、)：中性溶液：酸性溶液：碱性溶液：注 意水溶液中H+与OH-始终共存酸性溶液：C(H+)C(OH-) ;C(H+)越大酸性越强碱性溶液：C(H+)C(OH-) C(H+)110-7mol/LC(H+)C(OH-) C(H+)c（OH） pH7中性溶液： c（H+）=c（OH） pH=7碱性溶液： c（H+）72、表示方法：pH=-lgc(H+)pOH=-lgc(OH-)注意：溶液呈中性的标志是c（H+）= c（OH-），此时pH不一定为7酸性越强，pH越小；碱性越强，pH越大。对于酸而言：pH减小一个单位，c（H+）就增大到原来的10倍，pH减小n个单位，c（H+）就增大到原来的10n倍。任意

4、水溶液中c（H+）0，但pH可为0，此时c（H+）=1mol/L。一般，当c（H+）1mol/L时，故直接用c（H+）表示。有关溶液pH的计算1、单一溶液的计算：强酸溶液：如：0.1mol/L的HCl溶液，pH=1一般而言对于强酸HnA，设浓度为c mol/l,则c(H+)=nc mol/L，pH=-lgc(H+)=-lgnc强碱溶液：如：0.1mol/L的NaOH溶液，pH=13一般而言对于强碱B(OH)n，设浓度为c mol/l,则c(H+)=10-14/nc mol/L，pH=-lgc(H+)=14+lgnc2、强酸、强碱的稀释：例1、0.001 mol/L盐酸的pH =_，加水稀释到原

5、来体积的10倍，pH=_，加水到原来的103倍，pH =_,加水到原来的104 倍pH= _,加水到原来的106倍，pH=_例2、pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍，则溶液的pH=_，pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的102倍，则溶液的pH=_34698有关溶液pH的计算pH=6或8时，不可忽略水的电离，只能接近7，酸碱溶液无限稀释，pH只能约等于7或接近7：酸不能大于7；碱不能小于7结论：强酸(碱)每稀释10倍，pH向7靠拢一个单位。例3、pH=3HAc加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围_；pH=12氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH值范围_。结论：弱酸(碱)每稀释1

6、0倍，pH值向7靠拢不到一个单位有关溶液pH的计算3、弱酸、弱碱的稀释34之间1112之间4、两种pH值不同的同种强酸（碱）溶液等体积混合例5、pH=11和pH=9的两种NaOH溶液等体积混合，求混合溶液的pH值。例4、pH=3和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合，求混合溶液的pH值有关溶液pH的计算例6、0.1L pH=1盐酸和0.1L pH=11的NaOH溶液相混合，求混合后溶液的pH值。5、强酸、强碱溶液的混合有关溶液pH的计算六、弱酸强碱或强酸弱碱混合例7、（1）pH为12的NaOH溶液和pH为2的醋酸溶液等体积相混合，则混合液呈_性（2）pH为12的氨水和pH为2 的盐酸等体积相混合，

7、则混合液呈 _性（3）pH为2的盐酸和pH为12 的某碱等体积相混合，则混合液pH_（4）pH为12的NaOH溶液和pH为2的某酸溶液等体积相混合，则混合液pH _有关溶液pH的计算酸碱77操作：用镊子取一小块pH试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上，然后用玻璃棒沾取少量待测液点在试纸中央，试纸显色后再与标准比色卡比较，即知溶液的pH值。七、pH试纸（定量测定）种类：常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸，次外，还有用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。1、某酸溶液的pH为2，某碱溶液的pH为12，两者等体积相混合后，有关pH值的变化正确的是A、大于7 B、小于7 C、等于7 D、都有可能2、

8、常温下一种pH为2 的酸溶液与一种pH为12 的碱溶液等体积相混合，对溶液的酸碱性的说法正确的是 A、若是二元强酸和一元强碱，混合液为酸性 B、若是浓的强酸和稀的强碱，混合液中呈酸性 C、若是浓的弱酸和稀的强碱，混合液呈碱性 D、若是强酸和强碱相混合，溶液反应后呈中性DD3、同体积的pH为3 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 A、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的量最多 C、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BD4、向体积均是1L，pH值也相等的盐酸和醋酸两溶液中加入表面积质量均相等的锌块，下列叙述可能正确的是

9、 A、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 C、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，若有一种溶液中的锌有多余，则一定是盐酸的锌有余BCD5、酸HA、HB两溶液的pH值为3，且体积相同，加水稀释两溶液，PH值与加入水的体积关系如图所示，则两者酸性较强的是加水体积pHHBHAHB6、酸HA、HB、HC三溶液的物质的量浓度相同，体积也相同，测得它们的pH值分别为2、2.7、3，分别与足量的锌反应，产生的氢气的物质的量 ，初始时，三者的反应速率 ，若三种酸的体积与pH值均相等时，分别加入足量的表面积和质量均相等的锌，初始时，三者的反应速率 ，反应过程

10、中的平均速率 ；充分反应后，产生的氢气的物质的量的大小关系 相同相同9、pH相等的盐酸溶液和醋酸溶液都稀释相同的倍数后，pH的大小关系是A、盐酸醋酸 B、醋酸盐酸C、盐酸=醋酸 D、无法判断A10、某次酸雨分析数据如下：c(NH4+)=2.010-5mol/L，c(Cl-)=6.010-5mol/L， c(Na+)=1.910-5mol/L， c(NO3-)=2.310-5mol/L， c(SO42-)=5.610-5mol/L，则此次酸雨的pH大约为A、3 B、4 C、5 D、6BD11、有人建议用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG=lgc(H+)/c(OH-)。下列表述正确的是A、在25

11、时，若溶液呈中性，则pH=7，AG=1B、在25时，若溶液呈酸性，则pH7，AG0C、在25时，若溶液呈碱性，则pH7，AG0D、在25时，溶液的pH和AG的换算公式为：AG=14-2pHD实验：酸碱中和滴定1、定义：用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的方法。2、原理：在酸碱中和反应中，使用一种已知浓度的酸(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。 3、公式：4、实验的关键:(1)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c酸v酸=c碱v碱(一元酸和一元碱)5、

12、实验仪器 仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、 铁架台、滴定管夹、烧杯、白纸（有时还需要移液管）滴定管的构造1、滴定管是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管，下端有控制液体流量的玻璃活塞(或由橡胶管和玻璃球组成的阀) 2、有“0”刻度，且小刻度在上。3、精确度：0.01mL滴定管的用途 滴定管主要用来精确地放出一定体积的液体。滴定管的使用方法a、检查仪器：使用前先检查滴定管活塞是否漏水 b、润洗仪器：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗23遍。 c、加入反应液：分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上23ml处。 d、调节起始读书：在滴定管下放一烧杯，调节活塞

13、，使滴定管尖嘴部分充满反应液，然后调节滴定管液面，使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。 读数的方法：你能读得准吗？25.60思考1：酸式滴定管和碱式滴定管的结构有什么不同，为什么？盛放溶液时有何要求？酸式滴定管：酸性溶液，强氧化性溶液碱式滴定管：碱性溶液思考2：如果滴定管下端尖嘴中有气泡存在，对实验结果有什么影响？如何除去气泡？酸式滴定管：快速的打开玻璃塞，放出一小股液体碱式滴定管：用右手手指挤压玻璃球，快速放出一小股液体思考3：如何判断酸碱溶液恰好中和？可用甲基橙或酚酞判断终点。思考2：酸碱中和滴定选用酚酞或甲基橙作指示剂，但其滴定终点的变色点并不是pH=7，这样对中和滴定终点的判断有没有

14、影响？甲基橙：3.34.4酚酞：8-10练习：25在20.00mL 0.1000mol/L的盐酸中，逐滴滴入0.1000mol/L NaOH溶液20.00mL。判断下列情况下溶液的pH。滴加NaOH溶液到完全反应少一滴（一滴溶液的体积是0.04mL），这时溶液的pH；完全反应后再多加一滴NaOH溶液时的pH； （pH=4）（pH=10）一滴酸/碱引起的突变： 跟完全反应所需NaOH(20.00mL)溶液相比，若少加一滴NaOH溶液，计算测得的盐酸的物质的量浓度是多少？c(HCl）=0.0998mol/L跟实际浓度0.1000mol/L相比，误差很小。故可利用甲基橙或者酚酞的突变来判断滴定的终点

15、结论：在滴定终点前后，溶液的pH发生突跃。酚酞的变色点落在溶液pH的突跃范围内。按pH突跃范围内的体积计算，结果是可以达到足够的准确度。酸碱中和滴定是一个非常精确的定量实验。三、实验步骤： 1、查漏：检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活；2、洗涤：用水洗净后，各用少量待装液润洗滴定管23次；3、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“0”刻度2-3cm4、赶气泡：酸式滴定管：快速放液碱式滴定管：橡皮管向上翘起5、调液：调节滴定管中液面高度，使液面等于或等于“0”刻度，并记下读数，记做。6、取液：从碱式滴定管中放出25.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中滴入2滴酚酞

16、试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。7、滴定：左手_，右手_眼睛_控制酸式滴定管活塞拿住锥形瓶瓶颈，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。9、计算：整理数据进行计算。8、记录：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，并准确求得滴定用去的盐酸体积。五、误差分析：例题：用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液（氢氧化钠放于锥形瓶中）下列操作（其它操作均正确），对氢氧化钠溶液浓度有什么影响？一、酸式滴定管1、未用标准液(HCl)润洗酸式滴定管2、滴定管内壁不干净，滴定后，酸式滴定管内壁挂水珠 3、滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失4、滴定操作时，有少量盐酸滴于锥形瓶外5、滴定前仰视刻度，滴定后俯视刻度偏高偏高偏高偏高偏低滴定前仰视，滴定后俯视。分析：V标偏小，导致C测偏小。滴定前滴定后读出值实际值滴定前俯视，滴定后仰视。分析：V标偏大，导致C测偏大。滴定前滴定后实际值读出值二、锥形瓶6、锥形瓶内用蒸馏水洗涤后，再用待测氢氧化钠润洗 2-3次，将润洗液倒掉，再装NaOH溶液7、锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液8、滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。9、指示剂滴加过多。偏高无影响偏低偏高三、碱式滴定管10、碱式滴定管用水洗后，未用待测液润洗11、取待测液时，未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的