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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）,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 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。,问题与讨论,1、在水中加入强酸(HCl)后，水的离子积是否发生改变？,2、在水中加入强碱(
2、NaOH)后，水的离子积是否发生改变？升温呢？,3、在酸碱溶液中，水电离出来的C(H+)和C(OH-)是否相等？,4、100时，水的离子积为10-12，求C(H+)为多少？,5、在酸溶液中水电离出来的C(H+)和酸电离出来的C(H+)什么关系？,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-)
3、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)：,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(OH-)越大碱性越强,C(H+)=C(OH-)=110-7mol/L,C(H+)C(OH-)C(H+)110-7mol/L,C(H+)C(OH-)C(H+)110-7mol/L,（2）常温下，浓度为110-5mol/l的NaOH溶液中，由水电离产生的C(
4、OH-)是多少？,思考1.（1）常温下，浓度为110-5mol/l的盐酸溶液中，由水电离产生的C（H+）是多少？,110-9mol/L,110-9mol/L,思考题：在常温下，由水电离产生的C（H+）=110-9 mol/L的溶液，则该溶液的酸碱性如何？,答：可能是酸性也可能是碱性,思考2：10mL10-4mol/LHCl,加水至100mL,此时溶液中C(H+)=mol/L；若加水至105mL,此时溶液中C(H+)又是,10-5,接近10-7mol/L,略大于10-7mol/L,说明,酸性溶液中C(H+)，以酸所电离出的H+浓度为准，若酸过度稀释，C(H+)接近10-7mol/L,但略大于10
5、-7mol/L碱性溶液中C(OH-)，以碱所电离出的OH-浓度为准，若碱过度稀释，(OH-)接近10-7mol/L,但略大于10-7mol/L,练习1、纯水在10和50的H+浓度，前者与后者的关系是A.前者大 B.后者大 C.相等 D.无法确定练习2、下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是 A、H+B、OH-C、S2-D、Na+练习3、下列物质溶解于水时，电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是 A、CH3COONa B、Na2SO4 C、NH4Cl D、CH3COOH练习4、某温度下纯水中C(H+)=210-7 mol/L，则此时溶液中的C(OH-)=_。若温度不变，滴入稀盐酸使C(H+)=5
6、10-6 mol/L，则此时溶液中的C(OH-)=_。,B,D,A,210-7 mol/L,810-9 mol/L,练习5、在25，在某无色溶液中由水电离出的C(OH-)=110-13，一定能大量共存的离子组是NH4+、K+、NO3-、Cl-B.NO3-、CO32-、K+、Na+C.K+、Na+、Cl-、SO42-D.Mg2+、Cu2+、SO42-、Cl-,C,练习6、水的电离过程为H2O H+OH-，在不同温度下其离子积为Kw25=110-14，Kw35=2.1 10-14。则下列叙述正确的是：A、CH+随着温度的升高而降低B、在35时，纯水中 CH+COH-C、水的电离常数Kw25 Kw3
7、5D、水的电离是一个吸热过程,D,练习8、25、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中CH+由大到小的排列顺序：氨水 NaOH 盐酸 醋酸,练习7、判断正误：任何水溶液中都存在水的电离平衡。任何水溶液中（不论酸、碱或中性），都存在Kw=10-14。某温度下，某液体CH+=10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。,第二节 水的电离和溶液的酸碱性,溶液pH的计算,二、溶液的酸碱性与pH值,1、定义：化学上常采用H+浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。,3、溶液的酸碱性与pH值的关系,酸性溶液：c（H+）c（OH）pH7,2、表示方法：pH=-lgc(H+),pOH=-lgc(OH-),注意：,溶液呈中性
8、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
9、，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+lgnc,思考：已知弱酸HA的浓度为c mol/L,电离度为，则pH=已知弱碱BOH的浓度为c mol/L，电离度为，则pH=,-lgc,14+lgc,2、强酸、强碱的稀释：,例1、0.001 mol/L盐酸的pH=_，加水稀释到原来体积的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
10、到原来的102倍，则溶液的pH=_,3,4,6,9,8,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10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
11、混合溶液的pH值。pH=11和pH=8pH=12和pH=10/9/8,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pH=3和pH=6 pH=3和pH=4pH=2和pH=4/5/6,有关溶液pH的计算,1、若两强酸溶液的pH之差2，且等体积混合，则混合后溶液的pH等于混合前溶液pH较小值加0.3。,2、若两强碱溶液的pH之差2，且等体积混合，则混合后溶液的pH等于混合前溶液pH较大值减0.3。,总结论：两种强酸（碱）溶液等体积混合，溶液的pH值以原浓溶液的pH向7靠拢0.3个单位。,经验：1、若两强酸溶液的pH之差2，且等体积混合，则混合后溶液的pH等于混合前溶液pH较小
12、值加0.3。2、若两强碱溶液的pH之差2，且等体积混合，则混合后溶液的pH等于混合前溶液pH较大值减0.3。,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。pH=1和pH=13；pH=2和pH=12pH=1和pH=14；pH=4和pH=12,5、强酸、强碱溶液的混合,有关溶液pH的计算,1.3,结论1：pH酸+pH碱14的强酸强碱等体积混合后，混合后溶液呈酸性，pH混=pH酸+0.3,结论2：pH酸+pH碱=14的强酸强碱等体积混合后，pH混=7,结论3：pH酸+pH碱14的强酸强碱等体积混合后，pH混=pH碱-0.3,均为7,13.7,11.7
13、,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，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 _（5）pH为12的氨水和pH=2的醋酸溶液等体积混合，则混合液的pH_。,有关溶液pH的计算,酸,碱,7,7,比较大小,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、常温下
14、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,D,D,3、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,BD,4、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
15、的是 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,BCD,5、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,pH,HB,HA,HB,6、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
16、速率，反应过程中的平均速率；充分反应后，产生的氢气的物质的量的大小关系,相同,相同,7、关于水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数Kc的叙述中，正确的是A、Kw和Kc都随温度的升高而减小B、Kw和Kc的数值不同，但单位相同C、Kw和Kc数值相同，但单位不同D、Kw和Kc数值和单位都不同,D,8、能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H+)c(OH-)的操作是 A、向水中投入一小块金属钠 B、将水加热煮沸 C、向水中通入CO2气体 D、向水中加入食盐晶体,C,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,A,10、某次酸雨
17、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、6,B,11、两种不同浓度的NaOH溶液，c(H+)分别为110-4mol/L和110-4mol/L。将此两溶液等体积混合后，所得溶液中的c(H+)是A、1(10-14+10-10)mol/L B、0.5(10-14+10-10)mol/L C、210-10mol/L D、210-14mol/L,D,12、有人建议用AG表示溶
18、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=14-2pH,D,邵东一中 高二化学备课组,2023年5月18日星期四,第二节 水的电离和溶液的酸碱性,第三课时 pH的应用酸碱中和滴定,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
19、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、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
20、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，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
21、，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,所需试剂,1、标准液,2、待测液,3、指示剂,a、酸碱中和滴定中通常用甲基橙和酚酞作指示剂，一般不用石蕊试液。,b、根据中和反应恰好完全反应时溶液的pH应在指示剂的变色范围之内，来选择指示剂。,c、选择指示剂时，滴定终点前后溶液颜色改变由浅到深，颜色变化对比明显。,2、酸碱指示剂：一般是有机弱酸或有机弱碱溶液(定性测定),1、原则：,终点时，指示剂的颜色变化须明显,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：,a、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,b、
22、溶液使指示剂改变颜色，发生化学变化。指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液（一般为12滴）。,a、强酸强碱间的滴定：,b、强酸滴定弱碱,两者正好完全反应，生成强酸弱碱盐，反应后溶液呈酸性选用甲基橙作指示剂,c、强碱滴定弱酸,3、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，反应后溶液呈碱性选用酚酞作指示剂,酚酞溶液、甲基橙,c、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。,4、pH试纸（定量测定）,a、成分：含有多种酸碱指示剂,b、本身颜色：淡黄色,d、种类：常用的pH试纸有广泛
23、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。,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
24、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？,练习：25在20.00mL 0.10mol/L的盐酸中，逐滴滴入0.10mol/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）,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,结论：在滴定终点前后，溶液的pH发生突跃
25、。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2-3cm,4、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滴酚酞试液，将锥形瓶置
26、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。,酸碱中和滴定,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
27、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。,滴定前俯视，滴定后仰视。,分析：V标偏大，导致C测偏大。,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气泡排除。取液后滴定管尖嘴充满溶液,偏低,偏低,四、含杂质12、在配制待测氢氧化钠溶液过程中，称取一定质量的氢氧化钠时，内含少量的氢氧化钾，用标准盐酸溶液进行滴定。13、同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结果如何,偏低,偏低,练一练,练习1：读出以下液体体积的读数,7.47mL,9.1mL,练一练,练习2：有一支50mL的滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10mL刻度处，把滴定管中的液体全部流下排除，承接在量筒中，量筒中的溶液的体积（）A.大于40.0mL B.等于40.0mL C.小于40.0mL D.等于10.0mL,A,
