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1、第二节 水的电离和 溶液的酸碱性,思考:如何用实验证明水是一种极弱的电解质?,结论,水是一种极弱的电解质,一、水的电离,1、水是极弱的电解质,实验测定:纯水中25 时 1L水中(55.6mol)有1107mol水发生了电离100 时 1L水中(55.6mol)有1106mol水发生了电离,注意:由水电离出的H+和 OH-一定相等,K电离c(H2O)=c(H+)c(OH-),2.水的离子积(常数):,KW:在一定温度下,溶液中氢离子与氢氧根离浓度的乘积。,KW,KW c(H)c(OH),250C时:,KW=C(H+)C(OH-)=110-14,KW适用于纯水,也适用于酸、碱、中性溶液。,溶液中有
2、:C(H+)C(OH-)=KW250C时:C(H+)C(OH-)=KW=110-14,KW是温度的函数,只受温度影响,温度越高,KW越大。1000C是,KW=110-12,对常温下的纯水进行下列操作,填写下表,加NaOH,加HCl,加热,Kw,c(H+)与c(OH-)大小关系,c(OH-),c(H+),水的电离平衡移动方向,酸碱性,条件,中性,正方向,c(H+)=c(OH-),增大,增大,增大,碱性,逆方向,减小,增大,c(H+)c(OH-),不变,酸性,逆方向,增大,减小,c(H+)c(OH-),不变,结论:,加入酸或碱都抑制水的电离,总结,3、影响水的电离平衡的因素,1.温度,2.酸,3.
3、碱,4.盐,升高温度促进水的电离,Kw增大,抑制水的电离,Kw保持不变,(第三节再作介绍),c(H+)水=c(OH-)水 110-7 mol/L,例1.25时,某溶液中,c(H)=110-6 mol/L问c(OH)是多少?,例4.常温下,0.1mol/L的盐酸溶液中水电离出的c(H)和c(OH)各是多少?,例3.常温下,0.1mol/L的NaOH溶液中水电离出的c(H)和c(OH)各是多少?,例2.25时,某溶液中,c(OH)=110-mol/L问c(H)是多少?,4、溶液中C(OH-)和C(H+)的计算,(2)强酸:,H+来源于水电离和酸电离,忽略水电离产生的H+,c(H+)总 c(H+)酸
4、,c(OH-)总 c(OH-)水=Kwc(H+)=c(H+)水,(3)强碱:,OH-来源于水电离和碱电离,忽略水电离产生的OH-,c(OH-)总 c(OH-)碱,c(H+)总 c(H+)水=Kwc(OH-)=c(OH-)水,(1)纯水:,c(H)=c(OH)=,(4)不论是在中性、酸性还是碱性溶液中,c(H+)与c(OH)可能相等也可能不等,但由水电离出的C(H+)水c(OH)水,(2)常温下(25),任何稀的水溶液中 Kw=c(H+)c(OH)=11014,(3)在溶液中,KW中的c(OH-)、c(H+)指溶液中总的离子浓度.,(1)KW与温度有关,温度升高,KW增大;温度降低,KW减小。(
5、水的电离是吸热的),【再次强调】,课堂练习,1、向纯水中加入少量NaHSO4,在温度不变时,溶液中()A水的电离度增大B酸性增强C水中 c(H+)与c(OH-)乘积增大D c(OH-)减小,B D,2、某温度时,测得纯水中的 c(H+)2.4107 mol/L,则 c(OH-)是()A2.4107 mol/L B0.1107 mol/LC1.01014/2.4107 mol/LD无法确定,A,(2)25时,0.5mol/L的NaOH溶液中,由水电离出来的H+的浓度为 mol/L,由水电离出来的OH-的浓度为 mol/L.,3、(1)25时,1mol/L的盐酸中,溶液中的(H)为 mol/L,溶
6、液中的C(OH-)为 mol/L;由水电离出来的OH-的浓度为 mol/L,由水电离出来的H+的浓度为 mol/L;,11014,21014,21014,11014,11014,1,二、溶液的酸碱性与pH,1、溶液的酸碱性与C(H+)和C(OH-)的关系,中性溶液,酸性溶液,碱性溶液,c(H)=c(OH)c(H)c(OH)c(H)c(OH),=1107mol/L,c(H)1107mol/L,c(H)1107 mol/L,室温下:,溶液的酸碱性只能根据H+和OH-的相对大小来确定!,讨论:表示溶液的酸碱性时,为什么要引入pH?,溶液中c(H+)和c(OH)较小时,直接用c(H+)和c(OH)的大
7、小表示溶液的酸碱性强弱极不方便,引入pH是为了方便表示溶液的酸碱性强弱。,2、溶液的酸碱性与 pH 的关系,(1)pH的定义:,C(H+)=10-pH,pH=lgc(H),例:100,KW=10-12,水的pH?,pH=6 溶液的酸碱性?,注意:pH=7为中性溶液,指温度为25 时;一般不特殊说明,温度默认为常温25,思考:求10mol/L HCl pH=?10mol/L NaOH pH=?,(2)pH的适用范围:,pH 范围为 0 14,(3)常温下c(H+)、pH与溶液酸碱性的关系,3、pH 计算,小结:酸中的【OH-】全为【OH-】水,碱中的【H+】全为【H+】水酸中的【H+】水可忽略,
8、碱中的【OH-】水可忽略【H+】水一定等于【OH-】水,2)、浓稀溶液混合(lg2=0.3,lg3=0.5),0.8,1.3,13.5,12.7,规律:(1)两种pH 不同的强酸溶液(差值2)等体积混合,则 混合后溶液的pH=较小的pH0.3。(2)两种pH 不同的强碱溶液(差值2)等体积混合,则 混合后溶液的pH=较大的pH0.3。(3)pH相同的强酸或强碱溶液混合,pH不变。,3)、酸碱溶液混合pH的计算,7,3,11,4)、关于溶液稀释的计算,分析对比:与、与,5,5,5,7,规律:(1)强酸和强碱稀释时,强酸每稀释10倍,pH 增加1,强碱每稀释10倍,pH减小1。,(2)强酸溶液和弱
9、酸溶液稀释相同倍数,强酸溶液pH变化大,强碱溶液和弱碱溶液稀释相同倍数,强碱溶液pH变化大,(3)大量稀释时,水的电离不能忽略,溶液的pH 只能无限接近7。,4、测定溶液pH的方法:,(1)酸碱指示剂,红色,紫色,蓝色,红色,橙色,黄色,无色,浅红色,红色,(只能确定溶液的pH范围),(2)pH试纸,用镊子把试纸撕成小段放在玻璃片或表面皿上;,(粗略测定溶液的pH),用玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中部;,半分钟后,跟标准比色卡对比,确定pH.,练习1:某溶液中由水电离出的c(H)1013mol/L,则该溶液的pH为多少?,解:如果为酸溶液,则pH1 如果为碱溶液,则pH13,练习2、向10m
10、L pH=2的某酸溶液中加入 10mLpH=12的氢氧化钠溶液,反 应后溶液的酸碱性如何?,如酸为强酸,反应后溶液显中性如酸为弱酸,氢氧化钠刚好把弱酸中已电离的氢离子中和完,而在中和过程中,弱酸还要不断电离产生新的氢离子,所以反应后溶液显酸性,点击高考,B,课堂练习,1、25时,向纯水中加入 NaOH,使溶液 pH11,则由水电离出 OH离子浓度和NaOH电离出OH离子浓度之比为()A101B1081C11D51091,A,2、pH4和 pH2的盐酸等体积混合后,溶液的PH为()A1.7B2.3C3.7 D4.3,B,3、将 pH 为 4 的硫酸溶液稀释 100 倍,稀释后溶液中 SO42与H
11、的浓度之比为()A、11 B、12 C、110 D、101,B,4、pH9和pH12的溶液NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH为()A9.3 B9.7 C11.7D12.3,C,5、一种 pH4的酸和一种 pH10的碱等体积 混合后,溶液 pH7,其原因可能是()A稀的强酸和浓的强碱溶液反应B稀的强酸和浓的弱碱溶液反应C等浓度的弱酸和强碱溶液反应D生成了一种强碱弱酸盐水解,B,6、将pH1的盐酸分为两等份,一份加入适量的水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH都增大1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为()A9B10 C11 D12,C,1、原理:,用已知物质的量浓度的
12、酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法,简称中和滴定,酸碱中和反应的实质:,H+OH=H2O,即 n(H+)=n(OH),C酸 V酸 X=C碱 V碱 y,三、酸碱中和滴定,2、仪器 酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、烧杯、漏斗。,酸式滴定管(活塞):不能盛放碱液,滴定管特点:“0”刻度在上,与量筒相反,读数到0.01,碱式滴定管(玻璃球):不能盛放酸液和强氧化性溶液,3、操作步骤(标准酸液滴定待测碱液),准备过程:,A查:使用前先检查,看酸式滴定管的活塞是否灵活,是 否漏水;碱式滴定管的阀的橡胶管弹性是否良好,是否漏水。,B洗:用蒸馏水洗净酸式、碱式滴定管和锥形瓶。,C润:
13、用少量标准酸液润洗酸式滴定管2-3次;用少量待测碱液润洗碱式滴定管2-3次;,D装:用漏斗分别注入酸、碱液于滴定管“0”以上 23cm。,E排:放液于烧杯中赶走滴定管下端尖嘴管中的 气泡,让尖嘴充满溶液。,F调:调节起始刻度在“0”或“0”以下,读数并记录。(V酸1和V碱1),G取:取一定体积的待测酸液于锥形瓶中,读数并 记录(V酸2),加入2滴指示剂。,滴定过程:,A滴:左手滴定管,右手旋瓶,目视瓶中;,B定:滴滴入瓶,突变暂停,半分定终。(V酸2),C算:重复几次,计算结果,求平均值。,指示剂颜色突变后半分钟不变为滴定终点,5、注意:滴定时先快后慢,最后一滴一摇。为便于观察,锥形瓶下放一张
14、白纸。滴定管需润洗锥形瓶不能润洗,也无需干燥,思考:锥形瓶是否需要用待测液润洗?,4、指示剂的选择,选用酚酞或甲基橙,不用石蕊(颜色变化不明显),6、滴定终点pH的突跃,向20ml 0.1mol/L的NaOH溶液中逐滴滴加0.1mol/L的盐酸(每滴约为0.04ml),填表:,13,7,9.7,4.3,1.7,红,浅红,无,无,无,黄,黄,黄,橙,红,图象:,滴定终点附近,1滴溶液pH突跃46个单位,酸碱反应曲线,以标准NaOH滴定盐酸溶液为例,判断滴定误差c(HCl)=,无影响,增大,增大,增大,增大,增大,减小,减小,7、中和滴定的误差分析,取一定体积的待测液,测定消耗的标准液的体积,可计算待测液的浓度。,3、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)准确判断中和反应恰好进行完全,酸碱指示剂,用酸式滴定管(活塞)、碱式滴定管(玻璃球),0在上,精确到0.01mL,酸管装酸性或氧化性溶液,(1)指示剂的变色范围,(2)指示剂的选择,