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文档简介
第三章
物质在水溶液中的行为
3-1水与水溶液思考˙质疑测得
0.1mol•L-1NaCl溶液的pH为7资料卡片pH=—lgc(H+)c(H+)=1×10-7mol/LH+
从哪里来?参考角度溶质—NaCl溶剂—H2O一、水的电离H2O+H2OH3O++OHH2OH++OH简写:水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离。+++-−−1.符号表征:电离常数:K电离=c(H+)·c(OH-)
c(H2O)c(H2O)近似视为常数,约为Kw
=c(H+)·c(OH-)水的离子积常数:
K电离
·
c(H2O)=c(H+)
·
c(OH-)2.水的电离平衡H2O
H++OH-
溶液中所有H+浓度溶液中所有OH-浓度t/℃0102025405090100K
/×10-140.1140.2920.6811.012.925.4738.055.0不同温度时,水的离子积常数Kw(mol2•L-2)(1)温度升高,促进水的电离。资料(2)外加酸碱【填写书p103表格】化合物c(mol·L-1)c平(H+)(mol·L-1)c平(OH-)(mol·L-1)c水(H+)(mol·L-1)c水(OH-)(mol·L-1)HCl1.0×10-21.0×10-2HNO31.0×10-31.0×10-3NaOH1.0×10-21.0×10-2KOH1.0×10-31.0×10-3(2)外加酸碱——抑制水的电离化合物c(mol·L-1)c平(H+)(mol·L-1)c平(OH-)(mol·L-1)c水(H+)(mol·L-1)c水(OH-)(mol·L-1)HCl1.0×10-21.0×10-21.0×10-121.0×10-121.0×10-12HNO31.0×10-31.0×10-31.0×10-111.0×10-111.0×10-11NaOH1.0×10-21.0×10-121.0×10-21.0×10-121.0×10-12KOH1.0×10-31.0×10-111.0×10-31.0×10-111.0×10-11二、水溶液的酸碱性判据
1、c平(H+)与c平(OH-)的相对大小练习:判断下列水溶液的酸碱性(1)室温时,水溶液A中,c(OH-)=1×10-8mol·L-1(2)室温时,水溶液B中,c(OH-)=1×10-6mol·L-1(3)室温时,水溶液A中,c水(OH-)=1×10-8mol·L-1(4)室温时,水溶液B中,c水(H+)=1×10-8mol·L-12、用pH表示溶液的酸碱性强弱(酸碱度)pH=-lgc平(H+)pH
(氢离子浓度指数)
c平(H+)=10-pH
“pH”是由丹麦化学家彼得·索仑森1909年提出的。索仑森当时在一家啤酒厂工作,经常要化验啤酒中所含H+浓度。每次化验结果都要记录许多个零,这使他感到很麻烦。经过长期潜心研究,他发现用H+浓度的负对数来表示酸碱性非常方便,并把它称为溶液的pH(p代表德语Potenz,意思是浓度,H代表H+)。就这样“pH”成为表述溶液酸碱度的一种重要数据。化学史话室温下,水溶液的pH、c(H+)与酸碱度的关系:中性溶液c(H+)=
c(OH-)=1×10-7
mol·L-1,pH=7酸性溶液c(H+)>
c(OH-),
c(H+)>1×10-7
mol·L-1,pH<7碱性溶液c(H+)<
c(OH-),c(H+)<1×10-7
mol·L-1,pH>7
3、水溶液的酸碱性与pH4、测定溶液pH的方法指示剂变色范围(pH)酸色中间色碱色石蕊5.0~8.0红色紫色蓝色甲基橙3.1~4.4红色橙色黄色酚酞8.2~10.0无色粉色红色(1)酸碱指示剂以石蕊(用HIn)为例:HIn
In-+H+
红(酸色)
蓝(碱色)——定性判断溶液pH的范围(2)pH试纸法——粗略测量溶液pH(精确度到个位)用干燥、洁净的玻璃棒蘸待测溶液点在pH试纸中央,再与标准比色卡比较,读出溶液的pH。(3)pH计(酸度计)——精确测量溶液pH5、pH的实际应用7.0~7.55.5~7.66.0~8.0pH与农业生产pH的实际应用pH与人体健康pH的实际应用pH与工业生产pH与环境保护三、溶液pH的相关计算pH=-lgc平(H+)7=-lgc平(H+)c平(H+)=1.0×10-7
mol·L-1c平(OH-)=
Kw/c(H+)
c平(OH-)=1.0×10-7
mol·L-1100℃Kw
=5.5×10-13mol2·L-2=1.0×10-7
mol·L-1中性1、某水溶液C的pH=7,请判断酸碱性?室温Kw
=1.0×10-14mol2·L-2
c平(OH-)=×10-6
mol·L-1>1.0×10-7
mol·L-1碱性2、pH基本计算(一般情况下默认常温)求下列溶液的pH(1)0.0005mol/L的稀硫酸
(2)5×10-3mol/L的NaOH溶液(3)1mol/L的稀盐酸(4)的稀盐酸(5)2mol/L的盐酸(6)10mol/L的NaOH溶液3、关于溶液稀释的相关计算(1)10mLpH=3的盐酸,稀释1倍到20mL时,pH=?稀释10倍到100mL时,pH=?
稀释10000倍呢?(2)10mLpH=11的NaOH,稀释1倍到20mL时,pH=?稀释10倍到100mL时,pH=?稀释100倍呢?3、关于溶液稀释的相关计算(3)pH=2的醋酸10mL稀释100倍至1000mL,pH=?Ka×10-54、关于溶液混合后pH的相关计算(1)pH=5和pH=3的强酸溶液等体积混合后溶液的pH(2)pH=12和pH=10的强碱溶液等体积混合后溶液的pH4、关于溶液混合后pH的相关计算(3)盐酸和0.06mol/LBa(OH)2溶液按等体积混合溶液的pH值等于多少(4)用pH=4和pH=11的强酸和强碱混合,使pH=10,求两溶液的体积比?4、关于溶液混合后pH的相关计算(5)某温度时,测得0.01mol/L的NaOH溶液的pH为11,则该温度下,
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