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望子成龙学校高二实验班 编辑：曾老师 2013年6月2日星期日第十二次课 水的电离和溶液的酸碱性，PH值求解专题一、水的电离1、 H2O + H2OH3O + OH-实验测定：25 c（H）= c（OH）= mol/LH2O的电离常数K电离 水的离子积：25 K W= c（H） c（OH）= = 。影响KW的因素KW只与 有关（与浓度无关）: 升高， KW值 。100 KW= 【练习1】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。 （ ）2、0.01mol/L盐酸溶液中。 c(H+)、 c(OH-)分别为多少？由水电离出的c(H+) H2O、 c(OH-) H2O分别是多少？为什么？3、0.01mol/L NaOH溶液中. c(H+) 、 c(OH-)分别为多少？由水电离出的c(H+) H2O、 c(OH-) H2O分别是多少？为什么？4、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？ 2. 影响水电离的因素：温度：由于水的电离过程 ，故升温使水的电离平衡 移，即加热能 水的电离，c(H)、c(OH)同时 ，Kw ，pH值变 ，但c(H)与c(OH)仍相等,故体系仍显中性。酸、碱性：在纯水中加入酸或碱，酸电离出的 或碱电离出 均能使水的电离平衡 移，即酸、碱的加入 水的电离。若此时温度不变，则Kw不变，c(H)、c(OH)此 彼 。即：加酸，c(H) ，c(OH) ，pH变 。加碱，c(OH) ，c(H) ，pH 。能水解的盐：在纯水中加入能水解的盐，由于水解的实质是盐电离出的弱酸根或弱碱阳离子结合水电离出的H 或OH ，所以水解必破坏水的电离平衡，使水的电离平衡右移。即盐类的水解促进水的电离。其它因素：向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H 直接作用，因而同样能 水的电离。【练习2】5、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向水中通入二氧化碳气体. D向水中加食盐晶体二、溶液的酸碱性与pH1、溶液的酸碱性稀溶液中25： Kw = c（H）c（OH）=110-14常温下：中性溶液：c（H）=c（OH）= mol/L酸性溶液：c（H） c（OH）, c（H） 1107mol/L碱性溶液：c（H） c（OH）, c（H） 1107mol/L c（OH） 1107mol/L2、pH 定义：pH= pOH pHpOH 【注意事项】 酸性越强,pH值越小,碱性越强,pH值越大,pH值减小一个单位,H就增大到原来的10倍，pH值减小n个单位，H的增大到原来的10n倍. 任意水溶液中H0,但pH可为0,此时H1mol/L，一般H1mol/L时，pH0.故直接用H+表示.溶液酸碱性与PH的关系中性溶液，c(H)=c(OH)107mol/LpH 7酸性溶液，c(H)c(OH) pH 7碱性溶液，c(H) pH2且pH2）： 混合前 混合后 pH1+ pH215 pH10.3 pH1+ pH2=14 pH = 7 pH1+ pH213 pH2 + 0.3两种pH不同的强酸溶液混合时，要先求出混合后溶液中c（H+），再求其pH，当等体积混合时，可用速算法，即：pH1时，pH合 pH2时，pH合 两种强碱的稀溶液混合时，必须先求出混合后溶液中c（OH）,再利用KW换算成c（H+）求其pH。当等体积混合时也可用速算法：pH1时，pH合 pH2时，pH合 （3）稀强酸与稀强碱溶液混合后pH的计算，要先根据H+OHH2O计算出哪种物质过量，然后计算出过量的c（H+）或c（OH），再求其pH。（4）pH之和等于14的两种溶液以等体积相混合时，其混合溶液的pH的判断：若两者都是强电解质，则混合后pH 7。若酸为强酸，碱为弱碱，则混合后pH 7。若酸为弱酸，碱为强碱，则混合后pH 7。（5）等物质的量浓度的一元酸碱等体积混合后溶液的pH的判断：强酸和强碱混合，pH7；强酸和弱碱混合，pH7；弱酸和弱碱混合，pH由强者决定；未注明酸碱强弱时，pH无法判断。（6）等体积强酸（pH1）和强碱（pH2）混合：若溶液呈中性，二者pH之和为14。若溶液呈碱性，二者pH之和大于14。若溶液呈酸性，二者pH之和小于14。 溶液的稀释规律：强酸：pH=a，稀释10n倍则pH= ； 7；(弱酸：则pH 强酸溶液，c（H+）每稀释10n倍，pH增大n个单位（增大后不超过7）。强碱：pH=b，稀释10n倍则pH= ；( 7)；(弱碱：则pH 强碱溶液，c（OH）每稀释10n倍，pH减小n个单位（减小后不小于7）。酸或碱无限稀释时(即当c(H )或c(OH) 106molL1时)，应考虑水电离出来的H或OH的影响。切记：“无限稀释7为限”pH相同的强酸与弱酸（或强碱与弱碱）稀释相同倍数时，pH变化不同，其结果是强的变化的程度大。对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，pH变化不同，其结果是强酸稀释后pH增大比弱酸快（强碱、弱碱类似）。【练习4】1、 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。2、 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。3、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_。4、pH=13 的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液体积比按11混合后的pH值_。5、pH=1的H2SO4 1ml稀释至100ml，pH=？ C（H+ ）如何变化？C（OH-）如何变化？6、pH=12的NaOH 1ml稀释至100ml ，pH=？C（H+）如何变化？C（OH-）如何变化？7、将pH为5的硫酸溶液稀释100倍，稀释后溶液中pH为多少？三、酸碱中和滴定1、定义：用已知物质的量的浓度的酸（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，使用一种已知物质的量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： = (一元酸和一元碱)4、实验的关键:(1) 准确测量参加反应的两种溶液的体积。(2) 准确中和反应是否恰好完全反应。5、实验仪器及试剂:仪器: 试剂： 6、指示剂的选择：原则：终点时，指示剂的颜色变化明显；变色范围越窄越好，对溶液的酸碱性变化较灵敏。常见指示剂变色范围甲基橙：（ ）3.1 4.4（ ）酚 酞：（ ）8.2 10.0( )石 蕊：（ ）5.0 8.0（ ）【注意】、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。、溶液使指示剂改变颜色，发生的化学变化。指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液（一般为12滴）。酸碱中和滴定中指示剂的选择：强酸强碱间的滴定： 溶液、 。强酸滴定弱碱：两者正好完全反应，生成强酸弱碱盐，酸性选用 作指示剂。强碱滴定弱酸：两者正好完全反应，生成强碱弱酸盐，碱性选用 作指示剂。终点判断：(滴入最后一滴，溶液变色后，半分钟内不复原)7、实验步骤查漏：检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活；洗涤：用水洗净后，各用少量待装液润洗滴定管23次；装液：用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中，使液面高于刻度2-3cm。赶气泡：酸式:快速放液；碱式:橡皮管向上翘起。调液：调节滴定管中液面高度，在“01”ml之间，并记下读数。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，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住锥形瓶瓶颈，边滴入盐酸，边不断顺时针方向摇动，眼睛要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化。记：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。算：整理数据进行计算。8、误差分析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？未用标准盐酸标准液润洗酸式滴定管 （ ）滴定管内壁不干净，滴定后，酸式滴定管内壁挂水珠 （ ）滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失（ ）滴定操作时，有少量盐酸滴于锥形瓶外（ ）滴定前仰视刻度，滴定后俯视刻度（ ）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（）锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液（ ）滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。（ ）指示剂滴加过多（ ）碱式滴定管用水洗后，未用待测液润洗 （ ）取待测液时，为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（ ）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。（ ）同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结果如何（ ）【练习4】22某学生中和滴定实验的过程如下：（1）取一支碱式滴定管；（2）用蒸馏水洗净；（3）即加入待测的NaOH溶液；（4）记录液面刻度读数；（5）用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液；（6）置于未经标准酸液润洗的洁净的锥形瓶中；（7）加入适量蒸馏水；（8）加入酚酞试液两滴；（9）滴定时，边滴边振荡；（10）边注视滴定管内液面的变化；（11）当小心滴到溶液由无色变为粉红色时，即停止滴定；（12）记录液面刻度读数；（13）根据滴定管的两次读数得出NaOH溶液体积为22mL，指出上述实验过程中错误之处（用序号表示） 。18、某同学为测定某烧碱样品中含NaOH的纯度（设样品中杂质为NaCl），进行如下实验：（1）称取样品：调节托盘天平到零点后，在天平两盘放质量大小相同纸片，使天平保持平衡，向左盘放一个5g砝码，将游码拨0.2g处；向右盘纸片上缓缓小心加烧碱颗粒到天平达平衡。该操作的错误之处有： 。按如上操作，该同学称取烧碱样品的实际量应是 。（2）配制溶液：将纸片上的烧碱样品小心移入100mL容量瓶中，加蒸馏水到刻度，盖紧瓶塞，反复倒置摇匀，该操作的错误是 。按此方法所配制得的溶液浓度应 （从“偏高”或“偏低”等词中选填）（3）取液：将用蒸馏水洗净的锥形瓶再用所配制碱液润洗23次，再用蒸馏水洗净的移液管取10mL所配碱液移入锥形瓶，再向瓶中加入约15mL蒸馏水将碱液稀释。此操作中错误之处是 。（4）滴定：向锥形瓶中加入约2mL酚酞溶液，用浓度为0.5molL1的盐酸标准液进行滴定，滴定时左手操作滴定管，右手猛力振荡锥形瓶，当锥形瓶中溶液颜色刚变粉红色时，停止滴定，记下耗酸体积数，此步操作中错误之处是 。将（3）（4）操作重复一次（5）计算：取两次操作耗标准酸液体积平均值为20.00mL，依此数据计算出烧碱样品中含NaOH的质量分数为 。pH的求算专题【基本常识】 、pH定义 、溶液物质的量浓度的计算公式 、水的离子积常数 、已知PH值求C(H+)和C（OH-）、已知C(H+)或C（OH-）求PH值。一、 酸性体系： 1强酸的pH 例1 、求01 mo1L盐酸溶液的pH？ 、求005mo1L硫酸溶液的pH？ 心算口答。 【小结】通过以上两题请同学思考，已知强酸溶液的物质的量浓度，如何求pH，并且应注意什么？结论：（1）求pH实际是求 ，在已知溶液的物质的量浓度求C(H+)浓度时一定要注意强酸的数。（2）由于完全电离，强酸溶液的C(H+)nC,其中C表示 ，n 表示强酸的 数。 2稀释强酸溶液 例2 、将0.1molL的盐酸溶液稀释成原体积的10倍，求稀释后溶液的pH。 、将pH5的盐酸溶液分别稀释成原体积的10倍、1000倍。求稀释后溶液的pH。 【总结】常温下，当无限稀释酸时，溶液的PH接近 。 当对溶液无限稀释时，溶液中由水电离出的氢离子浓度远远 （大于、小于）酸电离出的氢离子浓度，这时可忽略 电离出的氢离子，以 电离出的氢离子为主，所以pH趋近7。【思考】在求上述例1溶液的pH时，我们忽略了水电离出的氢离子。但是在对酸溶液无限稀释时又忽略了酸电离的氢离子，这样做的道理是什么？ 在浓度较大的酸溶液中，计算氢离子浓度时忽略水电离出的氢离子，在浓度极稀的酸溶液中又可以忽略酸电离出的氢离子。原因就是两种情况下影响溶液氢离子浓度的主要因素不同。 3稀释弱酸溶液 例3、将pH为1的醋酸溶液稀释成原体积的10倍，求稀释后溶液pH与2的关系。 【小结】由于在弱酸中存在电离平衡，所以弱酸稀释与强酸的情况有所不同。【思考】pH相同的强酸与弱酸同倍数稀释时pH变化的情况是否相同，这是为什么？ 回答：强酸的pH变化大于弱酸的pH变化，原因是在弱电解质溶液中存在电离平衡。 例4、体积相同PH相同的盐酸与醋酸溶液，分别投入足量的锌粉，试比较最初时反应的速率和最终放出氢气的物质的量的关系。 回答：由于 ，所以最初时反应速率 。但由于盐酸中溶质的物质的量小于醋酸中溶质的物质的量，所以最终放出氢气是盐酸小于醋酸。 4混合酸溶液的pH 例5、若下列混合过程中体积的变化忽略不计： 将0.1mo1L的盐酸与0.1mo1L的硫酸等体积混合，求混合后溶液的pH。 将pH均为1的盐酸与硫酸以体积比1：2的比例混合，求混合后溶液的pH。 将pH1的盐酸与pH5的盐酸等体积混合，求混合后溶液的pH。解答：【小结】通过以上练习可知，求酸溶液的pH须先求 ，再求 。求算中注意混合溶液的体积变化。二、碱性体系希望通过下面例题的训练，总结出求碱性溶液pH的方法，并与酸性溶液对比理解其中相同与不同的原因。1. 强碱溶液的pH计算 例6 常温下，求0.1mol/L氢氧化钠溶液的pH常温下，求0.05mo1L氢氧化钡溶液的pH。 口算回答。 2稀释碱溶液 例7 常温下，将0.1 mo1L的氢氧化钠稀释成原体积的10倍，求pH？ 常温下，将0.1mol/L的氨水稀释成原体积的10倍，求pH与中结果的大小关系。 解答：【小结】通过上述练习，求碱性溶液pH的方法：先求 的浓度，再求 ，再求溶液的 。3强碱溶液混合 例8若混合过程中体积变化忽略不计： 0.1mol/L的氢氧化钠溶液与005mo1L的氢氧化钡溶液混合，求pH。 pH=13的氢氧化钠与pH=10的氢氧化钠溶液混合，求pH。解答：【小结】请总结出在酸性或碱性溶