水的电离和溶液的酸碱性.ppt

第二节水的电离和溶液的酸碱性,广州市第44中学黄橄荣,第一课时,知识回顾：,1、什么是pH？酸性的pH_;中性的pH_;碱性的pH_。,2、水的pH_，水中有没有H+、OH-？,一、水的电离,H2O+H2OH3O+OH-,定性讨论纯水的组成微粒有哪些？作为弱电解质，水的电离平衡受哪些外界因素影响？温度、离子浓度（H+、OH-）等影响,在水中投入金属钠，对水的电离平衡有无影响？,定量讨论阅读教材P45-P46思考1:纯水中c(H+)与c(OH-)大小有何关系？思考2:在25下，c(H+)、c(OH-)等于多少?说明水的电离程度如何？,由水电离出的H+、OH-的物质的量相等,25时，水电离出来的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L水是一种极弱的电解质（通常的电流表无法检验其中离子）,一、水的电离,室温下1L(55.6mol)水中电离的只有107mol1000/18:107=n:155.6:107=n:1,水的离子积常数,例、水是一种极弱的电解质，在室温下,平均每n个分子只有1个分子发生电离，则n值是：A、10-14B、55.6107C、107D、55.6,25时纯水KW=c(H+).c(OH-)=1014,1.水是一种极弱的电解质，能微弱的电离:,分析下表中的数据有何规律，并解释之,讨论：,2.水的离子积常数,Kw=c(H+).c(OH-),1)表达式：,注：常数无单位,KW叫做水的离子积常数，简称水的离子积。,2)影响KW的因素,KW只与温度有关（与浓度无关）:温度升高，KW值增大,思考:含有H+的溶液一定是酸，含OH-的溶液一定是碱吗？任何酸中只含H+，任何碱中只含OH-吗?结论:在任何水溶液中，均存在水的电离平衡，也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。任何水溶液中都存在Kw=c(H+).c(OH-)（Kw25=10-14）,如：KW25=10-14KW100=10-12,一、水的电离,讨论：,对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：,中性,=,酸性,不变,碱性,不变,小结：,加入酸或碱都抑制水的电离,1)升高温度，Kw增大。已知KW100=10-12，则在100时纯水中的c(H+)等于多少？2)温度不变,加入溶质对水的电离平衡及KW的影响。加入酸或碱对水的电离有什么影响？(促进还是抑制？)Kw呢？酸碱由于电离产生H+或OH-，能抑制水的电离，使水的电离程度减小，但KW不变加入NaAc或NH4Cl对水的电离平衡又有什么影响？Ac-、NH4+等“弱离子”因结合水电离出的H+或OH-能促进水的电离平衡，使水的电离程度增大，但KW不变加入NaCl呢？,3.条件改变对水的电离平衡及Kw的影响,无影响,一、水的电离,练习：水的电离平衡的移动,2.水的电离过程为H2OH+OH-，在不同温度下其离子积为KW25=110-14，KW35=2.110-14。则下列叙述正确的是：A、c(H+)随着温度的升高而降低B、在35时，纯水中c(H+)c(OH-)C、水的电离常数K25K35D、水的电离是一个吸热过程,D,2)0.01mol/L盐酸溶液中。c(H+)、c(OH-)分别为多少？,1)判断正误：1)任何水溶液中都存在水的电离平衡。2)任何水溶液中（不论酸、碱或中性）都存在Kw=10-14。3)某温度下，某液体c(H+)=10-7mol/L，则该溶液一定是纯水。,4.利用Kw的定量计算1.求溶液中的c(H+)或c(OH-),c(H+)=0.01mol/Lc(OH-)=KW/c(H+)=10-12mol/L,c(OH-)=0.01mol/Lc(H+)=KW/c(OH-)=10-12mol/L,3)0.01mol/LNaOH溶液中.c(H+)、c(OH-)分别为多少？,一、水的电离,3)25：A、B、C三种溶液，其中A中c(H+)=103mol/L，B中c(OH-)=5107mol/L，C中c(H+)/c(OH-)=106,则三种溶液的酸性强弱顺序如何？4)25、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小的排列顺序：氨水NaOH盐酸醋酸,ACB,B中c(H+)=KW/c(OH-)=2108mol/L,C中c(H+)=10.4mol/L,思考讨论1)0.01mol/L盐酸溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少？为什么？2)0.01mol/LNaOH溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、c(OH-)H2O分别是多少？为什么？,4.利用Kw的定量计算2.求c(H+)H2O或c(OH-)H2O,任何水溶液中由水电离出来的c(H+)H2O与c(OH-)H2O相等,一、水的电离,计算1、某溶液中由水电离产生的c(H+)H2O=10-12mol/L，则该溶液呈酸性还是碱性？并求算该溶液中c(H+)的可能值？,2、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的c(H+)H2O大小关系为：盐酸醋酸溶液硫酸溶液氢氧化钠溶液,解答：c(H+)H2O=c(OH-)H2O=10-12mol/L若c(H+)aq=c(H+)H2O=10-12mol/L则c(OH-)aq=10-2mol/L溶液显碱性若c(OH-)aq=c(OH-)H2O=10-12mol/L则c(H+)aq=10-2mol/L溶液显酸性,=,再见,第二节水的电离和溶液的酸碱性,广州市第44中学黄橄荣,第二课时,判断：1、任何水溶液中都存在KW=10-14。2、某水溶液中c(H+)=10-6一定是酸性溶液。3、向纯水中加入溶质，水的电离平衡将向逆向移动4、如果由水电离出的H+浓度为10-10，则Kw=10-20,复习练习,计算：1、常温下，10-4mol/L的盐酸溶液.溶液中，c(OH-)=_mol/L.将上述盐酸稀释10倍，溶液中c(H+)=_mol/L、c(OH-)=_mol/L。将上述溶液稀释10000倍，溶液中c(H+)=_、c(OH-)=_。2、常温下，某溶液中由水电离出的H+和OH-浓度的乘积为110-24mol/L，该溶液的H+可能为_,10-10,10-5,10-9,接近10-7,接近10-7,10-12mol/L或10-2mol/L,讨论：溶液的酸碱性跟H+和OH-浓度有什么关系？,常温下,c(H+)=c(OH-),c(H+)c(OH-),c(H+)c(OH-),讨论：KW100=10-12在100时，纯水中c(H+)为多少？c(H+)1107mol/L是否说明100时纯水溶液呈酸性？,不能用c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过两者相对大小比较,100时，c(H+)=1107mol/L溶液呈酸性还是碱性？,练习：1)10-5mol/L、0.1mol/L、0.5mol/L、1mol/L、3mol/L盐酸溶液的pH值分别为多少？2)10-5mol/L、0.1mol/L、1mol/LNaOH溶液的pH值为多少？计算碱溶液pH值应先算c(OH-)，再利用KW计算出c(H+)若pOH用OH-物质的量浓度的负对数来表示，则0.1mol/LNaOH溶液的pOH值为多少？,1、意义：,pH的大小能反映出溶液中c(H+)的高低,即表示稀溶液酸、碱性的强弱。,2、表示：,用H+物质的量浓度的负对数来表示。,pH=-lgc(H+),pH+pOH=14,(一)pH值概念,表示较小的c(H+)=10-12mol/L时，很麻烦但应用广所以引入了一种方便方案：,c(H+)10-12mol/L,负对数pH+（hydrogen）H,lg2=0.3lg3=0.477lg5=0.7Lg5.5=0.74,二、溶液的酸碱性与pH,(二)溶液的pH值与酸碱性强弱的关系,pH=7,pH7,pH7,讨论：pH值变化与酸碱性变化的关系怎样？,（未给明条件时）不能用pH值等于多少来判断溶液酸、碱性。一般都是未注明条件都是指常温。,pH值越大碱性越强，pH越小酸性越强,练习:KW100=10-12，试求在100时纯水的pH值pH=6是否说明100时纯水成弱酸性？,pH值有关判断正误,1、一定条件下pH值越大，溶液的酸性越强。2、强酸溶液的pH值一定小。3、pH值等于6的溶液，一定是一个弱酸体系。4、pH值相同的强酸和弱酸中c(H+)相同。5、在常温下，pH=0的溶液酸性最强，pH=14的溶液碱性最强6、pH值有可能等于负值。7、常温下，由水电离出的c(H+)10-12mol/L，则溶液pH定为128、相同体积和pH值的盐酸，醋酸、硫酸中H+的物质的量相等,练：pH相同的等体积的两份溶液A和B；A为盐酸，B为醋酸，分别和锌反应，若最后仅有一份溶液中存在锌，且放出氢气的质量相同，则下列说法正确是的（）反应所需要的时间BA开始反应时的速率AB参加反应的锌的物质的量AB反应过程的平均速率BA盐酸里有锌剩余醋酸里有锌剩余ABCD,A,(三)pH值测定方法,1.定性测定：酸碱指示剂法（书P49阅读）,2.定量测定：pH试纸法（书P47阅读）、pH计法等,酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱。以HIn代表石蕊分子,3.14.4,5.08.0,8.010.0,指示剂的变色范围,HIn（红色）H+In-（蓝色）,讨论：pH试纸的使用能否直接把pH试纸伸到待测液中？是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？能否用pH试纸测出pH=7.1来？标准比色卡中的数据都是整数如用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定：A、一定有影响B、偏大C、偏小D、不确定,使用方法：直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比,1、pH试纸使用操作中正确的是（）A.将pH试纸的一端浸入溶液，观察颜色的变化B.将pH试纸浸入溶液一会儿，再取出跟标准比色卡相比较C.用洁净的玻璃棒沾取被测溶液，滴在pH试纸上，颜色变化后与比色卡对照D.先将pH试纸用蒸馏水润湿，再用洁净的玻璃棒沾取被测溶液，滴在pH试纸上，颜色变化后与比色卡对照,C,练习,酸过量,c(H+)=,=10-4mol/L,pH=4,2、将10mL0.21mol/L的盐酸和10mL0.1mol/L的Ba(OH)2溶液混合,再加入水稀释至1L.取出10mL滴入、甲基橙、石蕊试液分别呈现什么颜色？3、某溶液取少量滴在pH试纸上，半分钟后，试纸呈深蓝色，此溶液中不可能大量共存的离子是：A.PO43-B.HCO3-C.Al3+D.K+,酚酞,B、C,溶液的pH值c(H+),酸性增强,碱性增强,pH值越大碱性越强，酸性越弱,当c(H+)1mol/L或小于10-14（c(OH-)1mol/L）时，使用pH值更不方便。所以用物质的量浓度表示更好。pH值一般表示1mol/L以下c(H+)的浓度。,pH值越小酸性越强，碱性越弱,再见,第二节水的电离和溶液的酸碱性,广州市第44中学黄橄荣,第三课时,pH值的计算一直接求酸和碱的PH,pH=-lgc(H+)pOH=-lgc(OH-)常温下：pH+pOH=141、求0.05mol/L的H2SO4溶液的PH。2、求0.5mol/L的Ba(OH)2溶液的H+浓度及PH.,(四)有关pH的计算1.简单计算（单一溶液）,(四)有关pH的计算1.简单计算（单一溶液）,2、下列溶液在常温下酸性最强的是（）A、pH=4的溶液B、1L溶液里溶有22.4mL(STP)HCl的溶液C、c(OH-)10-12mol/L的溶液D、c(H+)=10-3mol/L的溶液,3、pH=0的溶液，下列叙述正确的是（）A、是酸性最强的溶液B、与0.5mol/LH2SO4溶液中c(H+)相同C、c(H+)0的溶液D、与1mol/LCH3COOH溶液中c(H+)同,1、甲溶液的pH3，乙溶液的pH1，则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比为（）A、100B、1/100C、3D、1/3,pH相差a，c(H+)相差10a,B,(四)有关pH的计算1.简单计算（单一溶液）,4、0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸pH大小关系如何？pH(醋酸)pH(盐酸)pH(硫酸)pH=1的盐酸、硫酸、醋酸中H+、物质的量浓度关系如何？H+相等；物质的量浓度：弱一元强多元强（酸或碱均符合）,现有pH值、体积相等的H2SO4、HCl、醋酸三种酸溶液，投入足量的相同形状、大小的锌粒，开始瞬间反应速率大小关系是_，充分反应后生成H2体积大小（相同状况）关系是_。,5、某温度下，纯水中c(H+)=210-7mol/L。则此时纯水中的c(OH-)=_mol/L；滴入盐酸使c(H+)=510-6mol/L，则c(OH-)=_mol/L；滴入NaOH溶液使得c(OH-)=510-6mol/L，则pH=_。6、pH=3的盐酸pH增大1，c(H+)差多少倍？盐酸浓度差多少倍？c(H+)相差10倍；物质的量浓度强酸相差10倍pH=3的醋酸pH增大1，c(H+)差多少倍？醋酸浓度差多少倍？c(H+)相差10倍；物质的量浓度弱酸相差10倍,相等,醋酸硫酸盐酸,1）酸的稀释：在25时，pH=5的盐酸稀释到原来的10倍，pH值等于多少？如果稀释到1000倍后，pH值又等于多少呢？,pH=-lgc(H+),=-lg105/10,=-lg106,=6,H+水=OH-水,(H+水+10-8).H+水=10-14,H+=H+水+10-8=1.0510-7pH7,(四)有关pH的计算2.溶液的稀释,关键：1、抓住氢离子进行计算！2、当酸提供的H+很小时，不能忽略水电离出的H+,将pH=5的醋酸溶液稀释。稀释10倍，求pH值（范围）（5，6）pH值、V相同的不同酸,稀释相同的倍数pH弱、=)，因为稀释10倍，pH小于6，所以如pH=6，要大于10倍,(四)有关pH的计算2.溶液的稀释,练：1、pH=3的醋酸溶液加水稀释到原溶液体积的2倍，则稀释后溶液的pH值约为（）A、2.8B、3.2C、3.3D、4,B,2、pH=2的A、B两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其pH值与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是：A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等稀释后，A溶液的酸性比B溶液强a=5时，A是强酸，B是弱酸若A、B都是弱酸，则5a2,C、D,2）碱的稀释,在25时，pH=9的NaOH溶液稀释到10倍，pH值等于多少？,C(OH)=105/10,106,pH=-lgc(H+),=-lgKW/c(OH),=-lg108,=8,(四)有关pH的计算2.溶液的稀释,向100mL纯水中加入1滴（0.05mL）0.2mol/LBa(OH)2溶液，pH变为多少了？,关键：1、抓住氢氧跟离子进行计算！（先求OH-，在转换成H+）,在25时，pH=9的NaOH溶液稀释到1000倍后，pH值为多少？,pH11的氨水稀释到pH10，则NH3H2O的电离平衡向_方向移动，所得氨水的物质的量浓度（填大于、小于或等于）原溶液浓度的1/10。,2、当碱提供的OH-很小时，不能忽略水电离出的OH-,1、强酸与强酸混合,在25时，pH=1的盐酸溶液1L与pH=4的盐酸溶液1000L混合，混合后溶液的pH值等于多少？,关键：1、抓住氢离子进行计算！2、当相加、减的两个量相差100倍以上时，小的可忽略,(四)有关pH的计算3.溶液的混合,pH=-lgc(H+),=-lg（1101+1000104）/（1+1000）,=-lg2104,=4-lg2,=3.7,1、强酸与强酸混合,(四)有关pH的计算3.溶液的混合,pH=2的盐酸和pH=4的盐酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH。pH=2的盐酸和pH=5的硫酸溶液等体积混合后，所得溶液的pH。,两种pH值不同的强酸等体积混合时pH2时，pH混=pH小+0.3,pH=3的盐酸和pH=4的硫酸溶液体积比按11混合后溶液的pH。,pH=1时，pH混=pH小+0.26,2、强碱与强碱混合,(四)有关pH的计算3.溶液的混合,例：将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液中的氢离子浓度最接近于（）A、molL-1B、molL-1C、(10-810-10)molL-1D、210-10molL-1,C(OH-)=（1106+1104)/(1+1)=510-5mol/L,pH=14-pOH,=9.7,=10-lg2,=-lg(10-14/510-5),=9.7,=-lg(210-10),关键：抓住OH-进行计算！再转化为H+,D,2、强碱与强碱混合,(四)有关pH的计算3.溶液的混合,1、pH=13的Ba(OH)2溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按13混合后的pH值_。2、pH=13的Ba(OH)2溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按11混合后的pH值_。,两种pH值不同的强碱等体积混合时pH2时，pH混=pH大-0.3,pH=1时，pH混=pH大-0.26,3、pH=13的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液体积比按11混合后的pH值_。,3、强酸与强碱混合一般中和,(四)有关pH的计算3.溶液的混合,在25时，100ml0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？,在25时，100ml0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少？,关键：酸过量抓住氢离子进行计算！,碱过量抓住氢氧跟离子进行计算！,NaOH+HCl=NaCl+H2O,0.06,0.04,3、强酸与强碱混合一般中和,(四)有关pH的计算3.溶液的混合,1、把pH=13的NaOH溶液与pH=2的硫酸溶液混合后，所得溶液的pH=11，则NaOH溶液和硫酸溶液的体积之比为_。,把pH=12的NaOH溶液V1和pH=2的HCl溶液V2混合后，溶液呈中性。则V1：V2=_；把pH=11的NaOH溶液V1和pH=2的HCl溶液V2混合后，溶液呈中性。则V1：V2=_；把pH=13的NaOH溶液V1和pH=2的HCl溶液V2混合后，溶液呈中性。则V1：V2=_；,强酸(pHa)与强碱(pHb)混合呈中性,体积比与pH之和（X）关系pHa+pHb=14，两溶液中H+=OH-，Va:Vb=1；pHa+pHb14，两溶液中H+OH-，Va:Vb=1:1014-X1；pHa+pHb14，两溶液中H+OH-，Va:Vb=10X-14:11。,1.将pH=2的H2SO4溶液和pH=10的NaOH溶液相混合，混和后溶液pH=7，H2SO4溶液和NaOH溶液的体积比为（）A.110B.120C.19D.1100,2.25时，将某强酸和某强碱溶液按101的体积比混合溶液恰好呈中性，则混合前此强酸与强碱溶液的pH之和是（）A.12B.13C.14D.15,练习,3.把1ml0.1mol/L的硫酸加水稀释制成2L溶液,在此溶液中由水电离产生的H+其浓度接近于.A.1X10-4mol/LB.1X10-8mol/lC.1X10-11mol/lD.1X10-10mol/l,.常温下，将某强酸溶液和