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）H2OH++OH-一、水的电离1、水的电离实验测定：25℃C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L100℃C(H+)=C(OH-)=1×10-6mol/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=1×10-142.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。温度0℃20℃25℃50℃90℃100℃Kw1.14×10-156.81×10-151×10-145.47×10-143.8×10-1355×10-14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(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：①Na、②Cu2+、③CH3COO-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=1×10-14100℃时，Kw=1×10-12三、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①水溶液中H+与OH-始终共存②酸性溶液：C(H+)>C(OH-);C(H+)越大酸性越强③碱性溶液：C(H+)
C(OH-)C(H+)>1×10-7mol/LC(H+)c（OH—）pH<7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：①溶液呈中性的标志是c（H+）=c（OH-），此时pH不一定为7②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。③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：①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cmol/l,则c(H+)=ncmol/L，pH=-lgc(H+)=-lgnc②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cmol/l,则c(H+)=10-14/ncmol/L，pH=-lgc(H+)=14+lgnc思考：①已知弱酸HA的浓度为cmol/L,电离度为α，则pH=②已知弱碱BOH的浓度为cmol/L，电离度为α，则pH=-lgcα14+lgcα2、强酸、强碱的稀释：例1、0.001mol/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溶液加水稀释到原来的102倍，则溶液的pH=_______34698有关溶液pH的计算②pH=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：①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3—4之间11—12之间4、两种pH值不同的同种强酸（碱）溶液等体积混合例5、①pH=11和pH=9的两种NaOH溶液等体积混合，求混合溶液的pH值。②pH=11和pH=8③pH=12和pH=10/9/8例4、①pH=3和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合，求混合溶液的pH值②pH=3和pH=6③pH=3和pH=4④pH=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。
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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、①0.1LpH=1盐酸和0.1LpH=11的NaOH溶液相混合，求混合后溶液的pH值。④pH=1和pH=13；pH=2和pH=12⑤pH=1和pH=14；pH=4和pH=125、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713.711.7六、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α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7B、小于7C、等于7D、都有可能2、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D8、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C9、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+)=2.0×10-5mol/L，c(Cl-)=6.0×10-5mol/L，c(Na+)=1.9×10-5mol/L，c(NO3-)=2.3×10-5mol/L，c(SO42-)=5.6×10-5mol/L，则此次酸雨的pH大约为A、3B、4C、5D、6B11、两种不同浓度的NaOH溶液，c(H+)分别为1×10-4mol/L和1×10-4mol/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/LB、0.5×(10-14+10-10)mol/LC、2×10-10mol/LD、2×10-14mol/LD12、有人建议用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG=lg［c(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pH＜7，AG＜0C、在25℃时，若溶液呈碱性，则pH＞7，AG＜0D、在25℃时，溶液的pH和AG的换算公式为：AG=14-2pHD邵东一中高二化学备课组*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2—3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2—3ml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
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。☆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：①终点时，指示剂的颜色变化须明显②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：种类对应溶液的颜色变色范围甲基橙溶液橙色红3.1橙4.4黄酚酞溶液无色无色8浅红10红石蕊溶液紫色红5紫8蓝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、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1→2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：3.3—4.4酚酞：8--10练习：25℃在20.00mL0.1000mol/L的盐酸中，逐滴滴入0.1000mol/LNaOH溶液20.00mL。⑴判断下列情况下溶液的pH。①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；②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：⑵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20.00mL0.10mol/L的盐酸中，逐滴滴入0.10mol/LNaOH溶液20.00mL。⑴判断下列情况下溶液的pH。①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；②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：⑴在滴定终点前后，溶液的pH发生突跃。⑵酚酞的变色点落在溶液pH的突跃范围内。⑶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2－3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：①从碱式滴定管中放出25.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中②滴入2滴酚酞试液，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。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78滴定管108量筒7.47mL9.1mL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40.0mLB.等于40.0mLC.小于40.0mLD.等于10.0mLA
浙公网安备 33021202002483