人教版高二化学选四水溶液中的离子平衡 第二节水的电离 溶液的酸碱性 教案

第三单元 水溶液中离子平衡 第二节 水的电离 溶液的酸碱性一、考点、热点回顾【知识与技能】1.掌握的水的离子积的应用，学会简单pH的计算2.掌握酸碱中和滴定实验的基本操作和数据处理重点：弱电解质的电离 溶液酸碱度PH值的计算。难点：弱电解质的电离 溶液酸碱度PH值的计算二、典型例题【目标落实】（1）化学反应中的能量变化 一、水的电离和溶液的酸碱性1、水电离平衡： 通常，上式也可简写为: 水的离子积：KW = 25时, H+=OH- =10-7 mol/L ; KW = H+OH- = 注意：KW只与温度有关，温度一定，则KW值一定KW不仅适用于纯水，适用于任何溶液（酸、碱、盐）2、水电离特点：（1）可逆 （2）吸热 （3）极弱3、影响水电离平衡的外界因素：酸、碱 ：抑制水的电离（pH之和为14的酸和碱的水溶液中水的电离被同等的抑制） 温度：促进水的电离（水的电离是 热的）易水解的盐：促进水的电离（pH之和为14两种水解盐溶液中水的电离被同等的促进）4、溶液的酸碱性和pH： （1）pH= （计算公式） 注意：酸性溶液不一定是酸溶液（可能是 溶液） ；pH7 溶液不一定是酸性溶液（只有温度为常温才对）； 碱性溶液不一定是碱溶液（可能是 溶液）。（2）pH的测定方法：酸碱指示剂 、 、 。pH试纸 操作 。 注意：事先不能用水湿润PH试纸；广泛pH试纸只能读取整数值或范围pH计二 、混合液的pH值计算方法公式1、强酸与强酸的混合：（先求H+混：将两种酸中的H+离子物质的量相加除以总体积，再求其它） H+混 =（H+1V1+H+2V2）/（V1+V2）2、强碱与强碱的混合：（先求OH-混：将两种酸中的OH离子物质的量相加除以总体积，再求其它） OH-混（OH-1V1+OH-2V2）/（V1+V2） (注意 :不能直接计算H+混)3、强酸与强碱的混合：（先据H+ + OH- =H2O计算余下的H+或OH-，H+有余，则用余下的H+数除以溶液总体积求H+混；OH-有余，则用余下的OH-数除以溶液总体积求OH-混，再求其它）三、稀释过程溶液pH值的变化规律：五、酸碱中和滴定：1、中和滴定的原理中和滴定： 实质：H+OH=H2O 即酸能提供的H+和碱能提供的OH-物质的量相等。2、中和滴定的操作过程：（1）仪器： 、 ，移液管，滴定管夹，锥形瓶，烧杯，铁架台。注意：酸式滴定管不能盛放 液、氢氟酸以及Na2SiO3、Na2CO3等碱性溶液；碱式滴定管不能盛放酸性溶液和 溶液。滴定管的刻度，O刻度在 ，往下刻度标数越来越大，全部容积 它的最大刻度值，因为下端有一部分没有刻度。滴定时，所用溶液不得超过最低刻度，不得一次滴定使用两滴定管酸（或碱），也不得中途向滴定管中添加。滴定管可以读到小数点后 。（2）药品：标准液；待测液；指示剂。（3）准备过程：准备：检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。（洗涤：用洗液洗检漏：滴定管是否漏水用水洗用标准液洗（或待测液洗）装溶液排气泡调液面记数据V(始)注意：为什么用水洗后，还要用标准液洗？ 但锥形瓶不能用待测液洗？（4）滴定方法：手的姿势、速度先快后慢注意：手眼：左手操作活塞或小球，右手振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化速度先快后慢（5）终点确定：最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显变化。30s内不恢复原色（6）指示剂的选择： .。如（酸滴定碱用甲基橙、碱滴定酸用酚酞）（6）数据处理与误差分析：读数：两位小数。因一次实验误差较大，所以应取多次实验的平均值。 3、酸碱中和滴定的误差分析误差分析：利用n酸c酸V酸=n碱c碱V碱进行分析式中：n酸或碱中氢原子或氢氧根离子数；c酸或碱的物质的量浓度；V酸或碱溶液的体积。当用酸去滴定碱确定碱的浓度时，则：c碱=上述公式在求算浓度时很方便，而在分析误差时起主要作用的是分子上的V酸的变化，因为在滴定过程中c酸为标准酸，其数值在理论上是不变的，若稀释了虽实际值变小，但体现的却是V酸的增大，导致c酸偏高；V碱同样也是一个定值，它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的，当在实际操作中碱液外溅，其实际值减小，但引起变化的却是标准酸用量的减少，即V酸减小，则c碱降低了；对于观察中出现的误差亦同样如此。综上所述，当用标准酸来测定碱的浓度时，c碱的误差与V酸的变化成正比，即当V酸的实测值大于理论值时，c碱偏高，反之偏低。即：c碱=同理，用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然。下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况 ：实验操作情况对c碱的影响开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡读数开始时仰视，终止时俯视到滴定终点尚有一滴酸挂在滴定管尖嘴外而未滴入锥瓶洗净的酸管未用标准液润洗洗净的锥瓶用待测碱润洗不小心将标准液滴至锥瓶外不小心将待测碱液溅至锥瓶外滴定前向锥形瓶中加入10 mL蒸馏水，其余操作正常考点： 水的电离和溶液的酸碱性（一）水的电离和溶液的酸碱性1、水离平衡：H2OH+ + OH- 水的离子积：KW = H+OH- 25时, H+=OH- =10-7 mol/L ; KW = H+OH- = 10-14注意：KW只与温度有关，温度一定，则KW值一定 KW不仅适用于纯水，适用于任何溶液（酸、碱、盐）2、水电离特点：（1）可逆 （2）吸热 （3）极弱3、影响水电离平衡的外界因素：酸、碱 ：抑制水的电离（pH之和为14的酸和碱的水溶液中水的电离被同等的抑制） 温度：促进水的电离（水的电离是吸热的）易水解的盐：促进水的电离（pH之和为14两种水解盐溶液中水的电离被同等的促进） 试比较pH=3的HAc、pH=4的NH4Cl、pH=11的NaOH、pH=10Na2CO3四种溶液中水的电离程度从大到小的顺序是 。4、溶液的酸碱性和pH： （1）pH= -lgH+ 注意：酸性溶液不一定是酸溶液（可能是 溶液） ；pH7 溶液不一定是酸性溶液（只有温度为常温才对）； 碱性溶液不一定是碱溶液（可能是 溶液）。已知100时，水的KW=110-12，则该温度下（1）NaCl的水溶液中H+= ，pH = ，溶液呈 性。（2）0.005mol/L的稀硫酸的pH= ；0.01mol/L的NaOH溶液的pH= （2）pH的测定方法：酸碱指示剂甲基橙、石蕊、酚酞pH试纸 最简单的方法。 操作：将一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上，用玻璃棒沾取未知液点试纸中部，然后与标准比色卡比较读数即可。 注意：事先不能用水湿润PH试纸；只能读取整数值或范围 用湿润的pH试纸测某稀溶液的pH，所测结果 （填“偏大”、“偏小”、“不变”或“不能确定”），理由是 。（3）常用酸碱指示剂及其变色范围：指示剂变色范围的PH石蕊5红色58紫色8蓝色甲基橙3.1红色3.14.4橙色4.4黄色酚酞8无色810浅红10红色试根据上述三种指示剂的变色范围，回答下列问题：强酸滴定强碱最好选用的指示剂为： ，原因是 ；强碱滴定强酸最好选用的指示剂为： ，原因是 ；中和滴定不用石蕊作指示剂的原因是 。（二） 、混合液的pH值计算方法公式1、强酸与强酸的混合：（先求H+混：将两种酸中的H+离子数相加除以总体积，再求其它）H+混 =（H+1V1+H+2V2）/（V1+V2）2、强碱与强碱的混合：（先求OH-混：将两种酸中的OH离子数相加除以总体积，再求其它）OH-混（OH-1V1+OH-2V2）/（V1+V2） (注意 :不能直接计算H+混)3、强酸与强碱的混合：（先据H+ + OH- =H2O计算余下的H+或OH-，H+有余，则用余下的H+数除以溶液总体积求H+混；OH-有余，则用余下的OH-数除以溶液总体积求OH-混，再求其它） 注意：在加法运算中，相差100倍以上（含100倍）的，小的可以忽略不计！ 将pH=1的HCl和pH=10的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH= ；将pH=5的H2SO4和pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH= ；20mLpH=5的盐酸中加入1滴（0.05mL）0.004mol/LBa(OH)2溶液后pH= 。（三）、稀释过程溶液pH值的变化规律：1、强酸溶液：稀释10n倍时，pH稀=pH原+ n （但始终不能大于或等于7）2、弱酸溶液：稀释10n倍时，pH稀pH原+n （但始终不能大于或等于7）3、强碱溶液：稀释10n倍时，pH稀=pH原n （但始终不能小于或等于7）4、弱碱溶液：稀释10n倍时，pH稀pH原n （但始终不能小于或等于7）5、不论任何溶液，稀释时pH均是向7靠近（即向中性靠近）；任何溶液无限稀释后pH均为76、稀释时，弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢，强酸、强碱变化得快。 pH=3的HCl稀释100倍后溶液的pH变为 ；pH=3的HAc溶液稀释100倍后pH为 ，若使其pH变为5，应稀释的倍数应 （填不等号）100；pH=5的稀硫酸稀释1000倍后溶液中H+ ：SO42-= ； pH=10的NaOH溶液稀释100倍后溶液的pH变为 ；pH=10的NaAc溶液稀释10倍后溶液的pH为 。（四）、“酸、碱恰好完全反应”与“自由H+与OH-恰好中和”酸碱性判断方法1、酸、碱恰好反应（现金+存款相等）：恰好生成盐和水，看盐的水解判断溶液酸碱性。（无水解，呈中性）2、自由H+与OH-恰好中和（现金相等），即“14规则：pH之和为14的两溶液等体积混合，谁弱显谁性，无弱显中性。”：生成盐和水，弱者大量剩余，弱者电离显性。（无弱者，呈中性）(1)100mLpH=3的H2SO4中加入10mL0.01mol/L氨水后溶液呈 性，原因是 ；pH=3的HCl与pH=11的氨水等体积混合后溶液呈 性，原因是 。（2）室温时，0.01mol/L某一元弱酸只有1%发生了电离，则下列说法错误的是 BA、上述弱酸溶液的pH4 B、加入等体积0.01mol/LNaOH溶液后，所得溶液的pH7C、加入等体积0.01mol/LNaOH溶液后，所得溶液的pH7D、加入等体积pH=10的NaOH溶液后，所得溶液的pH7【例1】在100，100 mL蒸馏水中c(OH)=1106mol/L，当改变下列条件之一时，c(OH)仍然等于1106 mol/L的是温度降低到25 保持100，加入106 mol NaOH固体保持100，加入106 mol NaCl固体保持100，蒸发掉50 mL水ABCD【答案】B【例2】下列关于溶液酸碱性的说法中正确的是ApH=7的溶液显中性B中性溶液中，c(H+)一定是1.0107molL1Cc(H+)= c(OH)的溶液显中性D在100C时，纯水的pH7，因此显酸性【答案】C三、溶液pH的测量方法（1）pH试纸法pH试纸pH试纸的使用方法取一片pH试纸，放在洁净的表面皿或玻璃片上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读出数值。pH试纸的种类常用的pH试纸有广泛pH试纸(pH范围为114或010，可识别的pH差值约为1)和精密pH试纸(pH范围较窄，可识别的pH差值为0.2或0.3)。操作注意事项：pH试纸不能伸入待测液中。pH试纸不能事先润湿（润湿相当于将溶液稀释）。用pH试纸测定的是一个粗略结果。用广泛pH试纸测出溶液的pH是整数，而不会是3.1、5.2等小数。（2）pH计法常用pH计来精确测量溶液的pH，读数时应保留两位小数。pH计（3）常用酸碱指示剂及其变色范围指示剂变色范围甲基橙石蕊酚酞3、 课堂练习 【巩固版】1用食用白醋(醋酸浓度约为1 mol/L)进行下列实验，能证明醋酸为弱电解质的是A白醋中滴入石蕊溶液呈红色B白醋加入豆浆中有沉淀产生C蛋壳浸泡在白醋中有气体放出D白醋中c(H+)=0.01 mol/L2可以判定某酸是强电解质的组合是该酸加热至沸腾也不分解 该酸可溶解氢氧化铜该酸可跟石灰石反应放出CO2 该酸是共价化合物ABCD都不是3在含少量酚酞的0.1 molL-1氨水中加入少量NH4Cl晶体，则溶液颜色A变蓝色B变深C变浅D不变4在醋酸溶液中，CH3COOH的电离达到平衡的标志是A溶液显电中性B溶液中无CH3COOHC氢离子浓度恒定不变Dc(H+)=c(CH3COO)5向CH3COOH溶液中滴入稀氨水，溶液的导电能力发生变化，其电流(I)随加入氨水的体积(V)的变化曲线是6要证明某酸是弱酸，下列方法正确的是A将串联一小灯泡的该酸溶液与串联一相同小灯泡的硫酸并联，接通电源后，若该溶液上的灯泡较暗，则说明该酸是弱酸B测定该酸的钠盐溶液常温下的pH，若pH7，则说明该酸是弱酸C用该酸与金属锌反应，产生气泡较慢，则说明该酸是弱酸D中和等体积、等浓度的NaOH溶液消耗该酸的量大于硫酸，则说明该酸是弱酸7写出下列电离方程式：（1）HCIO_。（2）H2CO3_。（3）NaHSO4溶液_。（4）NaHSO3溶液_。（5）熔融NaHSO4_。8下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是A因为水的离子积常数的表达式为Kw =c(H+)c(OH)，所以Kw随溶液中H+和OH浓度的变化而变化B水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K是同一个物理量C水的离子积常数仅仅是温度的函数，随温度的变化而变化9下列关于溶液酸碱性的说法中，正确的是Ac(H+)很小的溶液一定呈碱性BpH=7的溶液一定呈中性Cc(OH)=c(H+)的溶液一定呈中性D