人教版度山东省济南市历城二中高二选择性必修一3.2溶液的酸碱性学案

溶液的酸碱性教学目标Kw的应用。pH的计算。酸碱中和滴定的原理及仪器的了解。问题导入一、水的电离电离方程式水是一种极弱的电解质，电离方程式为2H2OH3O＋＋OH－，简写为H2OH＋＋OH－。水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)(1)室温下：Kw＝1×10－14。影响因素：只与温度有关，水的电离是吸热过程，升高温度，Kw增大。适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。外界因素对水的电离平衡的影响体系变化条件平衡移动方向Kw水的电离程度c(H＋)c(OH－)升高温度加HCl(aq)加NaOH(s)加NaHSO4(s)加NaCl(s)加Na2CO3(s)加NH4Cl(s)加Na(s)结论：加热，促进水的电离，Kw增大。加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变。①加入强酸强碱的正盐，不影响水的电离。②加入强酸的酸式盐，抑制水的电离，Kw不变。③加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3、NH4Cl)，促进水的电离，Kw不变例1.下列有关水电离情况的说法正确的是( )A．100℃时，Kw＝10－12，此温度下pH＝7的溶液一定呈中性B．NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3、NaHSO4溶于水，对水的电离都有促进作用C．25℃时，pH＝12的烧碱溶液与纯碱溶液，水的电离程度相同D．如图为水的电离平衡曲线，若从A点到C点，可采用升高温度的方法【对点演练】1.一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )升高温度，可能引起由c向b的变化该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13FeCl3可能引起由b向a的变化该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化二、溶液的酸碱性c(H＋)与c(OH－)的关系c(H＋)c(H＋)与c(OH－)的关系c(H＋)的范围(25℃)中性溶液c(OH－)＝c(H＋)c(H＋)＝1.0×10－7酸性溶液c(OH－)<c(H＋)c(H＋)>1.0×10－7碱性溶液c(OH－)>c(H＋)c(H＋)<1.0×10－7溶液的酸碱性与pHpH溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)[总结提升]溶液稀释的pH计算pH＝a10n倍pH＝b10n

强酸：pH＝a＋n弱酸：a<pH<a＋n强碱：pH＝b－n弱碱：b－n<pH<b注意：酸溶液稀释时，pH增大，但无论稀释多大倍数，pH无限接近于7，却不会大于7或等于7。碱溶液稀释时，pH减小，但无论稀释多大倍数，pH无限接近于7，却不会小于或等于7。混合溶液的pH计算pHc(H＋)pH＝－lgc(H＋)pHpHpH0.3pH＝3pH＝5的盐酸等体积混合后，pH＝3.3。pHc(OH－)Kw求出混合后pHpHpH0.3。如pH＝9和pH＝11的烧碱溶液等体积混合后，pH＝10.7。强酸与强碱混合后pH的计算强酸与强碱混合的实质是中和反应即H＋＋OH－=H2O，中和后溶液的pH有以下三种情况：①若恰好中和，pH＝7。②若剩余酸，先求中和后的c(H＋)，再求pH。③若剩余碱，先求中和后的c(OH－)，再通过Kw求出c(H＋)，最后求pH。【对点演练】计2.算下列溶液的pH。常温下，pH＝2的HCl与pH＝4的H2SO4溶液等体积混合后，溶液的pH＝ 。常温下，pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的KOH溶液等体积混合后，溶液的pH＝ 。(3)常温下，pH＝5的盐酸与pH＝9的NaOH溶液以体积比11：9混合后，溶液的pH＝ (4)常温下，将0.1mol·L－1的盐酸与0.06mol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，溶液的pH＝ (5)常温下，将0.02mol·L－1的Ba(OH)2溶液100mL和0.02mol·L－1NaHSO4溶液100mL混合，忽略溶液体积变化，则混合后溶液的pH＝ 。(6)室温下，取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3：2体积比混合，所得溶液的pH＝12，则原溶液的浓度为 。三、中和滴定1．实验原理利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液，待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)

c(HCl)·V(HCl)酸碱中和滴定的关键：(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。(2)选取适当指示剂，准确判断滴定终点。2．实验用品

＝ 。V(NaOH)仪器：酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶。试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管特征和使用要求0②精确度：读数可估计到0.01mL。③洗涤：先用蒸馏水洗涤，再用待装液润洗2～3次。④排泡：酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。⑤滴定管的选用酸性、氧化性的试剂用酸式滴定管，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。碱性的试剂用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开。实验操作(NaOH溶液为例)滴定准备“八动词”滴定过程“三动作”终点判断“两数据”①最后一滴：滴入最后一滴，溶液颜色发生突变。②半分钟：颜色突变后，经振荡半分钟内不复原，视为滴定终点。数据处理按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝c(HCl)·V(HCl)计算。V(NaOH)常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊<5.0红色5.0～8.0紫色>8.0蓝色甲基橙<3.1红色3.1～4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2～10.0浅红色>10.0红色恰好中和＝酸碱恰好完全反应≠滴定终点≠溶液呈中性。差越小。误差分析的方法c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测c(待测)

c(标准)·V(标准)

c(标准)与V(待测)已确定，＝ V(待测)因此只要分析出不正确的操作引起V(标准)的变化，即分析出结果。V(标准)变大，则c(待测)偏高；V(标准)变小，则c(待测)偏低。常见误差分析以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：步骤操作消耗的的V标准酸c(待测碱)洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗碱式滴定管未用待测溶液润洗锥形瓶用待测溶液润洗锥形瓶洗净后还留有蒸馏水取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失滴定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失振荡锥形瓶时部分液体溅出部分酸液滴出锥形瓶外溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化未摇匀，出现局部变色或刚变色，未等待半分钟变色稳定，就停止滴定读数酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)练习1．下列说法中，正确的是( )A．在任何条件下，纯水的pH都等于7B．在任何条件下，纯水都呈中性95℃时，纯水的pH大于7在95℃时，纯水中H＋的物质的量浓度c(H＋)小于10－7mol·L－12．下列溶液一定呈酸性的是( )A．c(H＋)＝10－6mol·L－1的溶液 B．pH<7的溶液C．c(H＋)>c(OH－)的溶液 D．滴加酚酞显无色的溶液3．下列措施能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的是( A．向纯水中投入少量Na2O2 B．将水加热煮沸C．向水中通入CO2 D．向水中加入4．水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是( )A．4℃时，纯水的pH＝7温度升高，纯水中的c(H＋)增大，c(OH－)减小水的电离程度很小，纯水中主要存在形态是水分子向水中加入酸或碱，都可抑制水的电离，使水的离子积减小5．向蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中错误的是( )A．c(H＋)·c(OH－)不变 B．pH减小了C．c(OH－)降低了 D．水电离出的c(H＋)增加6．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NO3－、SO42－、Na＋B．由水电离的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO3－C．c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液中：NH4+、Al3＋、NO3－、Cl－D．c(Fe3＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SO42－、SCN－一定温度下用水稀释0.1mol·L－1的一元弱酸随稀释进行下列数值一定增大的是(KW表示水的离子积，Ka表示HA的电离常数)( )c(H＋)A．KW B．Ka

C．c(HA)c(A－)

D．c(OH－)将pH＝8和pH＝10的两种NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H＋)最接近于( )A．1(10－8＋10－10)mol/L B．(10－8＋10－10)mol/L2C．(1×10－4＋5×10－10)mol/L D．2×10－10mol/L常温下，将0.1mol·L－1盐酸和0.06mol·L－1氢氧化钡溶液等体积混合后，该混合溶液的pH是( A．1.7 B．12.3 C．12 D．2室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是( A．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合pH＝3pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合pH＝3pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合室温下用0.10mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的CH3COOH，滴定终点消耗20.00mL的NaOH溶液。下列说法正确的是( )A．滴定终点时溶液由无色变为浅红色且保持半分钟颜色不变BpH＝7C．滴定终点时反应的热效应即为中和热D．滴定终点时两者恰好完全反应室温下取浓度相同的NaOH和HCl溶液以体积比混合所得溶液则原溶液的浓度为( )A．0.01mol·L－1 B．0.017mol·L－1 C．0.05mol·L－1 D．0.50mol·L－113．t℃时，某稀硫酸溶液中c(H＋)＝10－amol·L－1，c(OH－)＝10－bmol·L－1，已知a＋b＝13。(1)该温度下的离子积常数KW＝ 。(2)该度(t℃将100mL0.1molL－1的稀H2S4溶与100mL0.4mo·L－1的NaOH溶混合后(溶液体积变化忽略不计)，溶液的pH＝ 。pH。某H2SO4溶液的浓度是0.005mol·L－1，①此溶液的pH为 。②用水稀释到原来体积的100倍，pH为 。pH＝3的盐酸与pH＝5的硫酸等体积混合，pH为 。pH＝10和pH＝12的两种NaOH溶液等体积混合，pH为 。pH＝12的NaOH溶液和pH＝4的HCl溶液等体积混合，pH为 。(N4)SO44NH46HCHO=3H＋6HO＋(CH2)6N4H＋[滴定时，1mol(CH2)6N4H＋与1molH＋相当]，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：步骤Ⅰ 称取样品1.5g；步骤Ⅱ 将样品溶解后，完全转移到250mL容量瓶中，定容，充分摇匀；步骤Ⅲ 移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中加入10mL20%的中性甲醛溶液摇匀静置5min后，加入1～2滴酚酞溶液，用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。根据步骤Ⅲ填空：①碱式滴定