第二节 水的电离及溶液的酸碱(共3课时).ppt

第二节水的电离 一 水的电离 h2o h2oh3o oh 定性讨论 纯水的组成微粒有哪些 h oh h2o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 平衡向电离方向移动 一 水的电离 定量讨论 纯水中 h 与 oh 大小有何关系 由水电离出的h oh 的物质的量相等25 时 水电离出来的 h oh 10 7mol l 说明水的电离程度如何 水是一种极弱的电解质 通常的电流表无法检验其中离子 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 6 107c 107d 55 6 设水的体积为1l 则水的物质的量n h2o 55 6mol 所以可看作已电离的水为1 10 7mol 根据 h2o 1 8 10 7 二 水的离子积常数 kw h 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 特别提示 此时的 h 和 oh 是溶液中的总量 2 影响kw的因素 kw只是温度的函数 与浓度无关 温度升高 kw值增大 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 h oh kw25 10 14 含有h 的溶液一定是酸 含oh 的溶液一定是碱吗 如 kw25 10 14kw100 10 12 讨论升高温度 kw增大 已知kw100 10 12 则在100 时纯水中的 h 等于多少 h 10 62 温度不变 加入溶质对水的电离平衡及kw的影响 加入酸 如 hcl 或碱 如 naoh 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 对水的电离无影响 kw不变 条件改变对水的电离平衡及kw的影响 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 1 10 14 kw35 2 1 10 14 则下列叙述正确的是 a h 随着温度的升高而降低b 在35 时 纯水中 h oh c 水的电离常数k25 k35d 水的电离是一个吸热过程 d 2 0 01mol l盐酸溶液中 h oh 分别为多少 0 01mol lnaoh溶液中 h oh 分别为多少 3 25 浓度均为0 1mol l的下列溶液中 h 由大到小的排列顺序 氨水 naoh 盐酸 醋酸 1 判断正误 任何水溶液中都存在水的电离平衡 任何水溶液中 不论酸 碱或中性 都存在kw 10 14 某温度下 某液体 h 10 7mol l 则该溶液一定是纯水 利用kw的定量计算 求溶液中的 h 或 oh h 10 2mol l oh 10 12mol l h 10 12mol l oh 10 2mol l 思考讨论1 0 01mol l盐酸溶液中 由水电离出的 h h2o oh h2o分别是多少 why h h2o 10 12mol l oh h2o 10 12mol l2 0 01mol lnaoh溶液中 由水电离出的 h h2o oh h2o分别是多少 why h h2o 10 12mol l oh h2o 10 12mol l任何水溶液中由水电离出来的 h h2o与 oh h2o相等计算1 某溶液中由水电离产生的 h h2o 10 11mol l 则该溶液呈酸性还是碱性 并求算该溶液中 h 的可能值 可能酸性为 也可能为碱性 酸性时 h 10 3mol l oh 10 11mol l碱性时 h 10 11mol l oh 10 3mol l 利用kw的定量计算 求 h h2o或 oh h2o 结论 溶液的酸碱性跟h 和oh 浓度的关系 常温下 h oh h oh h oh h 1 10 7mol l oh 1 10 7mol l h 1 10 7mol l oh 1 10 7mol l h 1 10 7mol l oh 1 10 7mol l 思考与交流 课本p46 二 溶液的酸碱性与ph 不能用 h 等于多少来判断溶液酸 碱性 只能 h oh 通过两者相对大小比较 讨论 kw100 10 12在100 时 纯水中 h 为多少 h 10 6mol l h 1 10 7mol l是否说明100 时纯水溶液呈酸性 不是 此时的纯水仍然呈中性 100 时 h 1 10 7mol l溶液呈酸性还是碱性 呈酸性 碱性 h 1 10 7mol l oh 1 10 5mol l oh h 溶液的酸碱性与ph 定义 是 h 的负对数 即ph lg h 如 h 1 10 7mol l ph lg10 7 7 0 h 1 10 5mol l ph lg10 5 5 0 h 1 10 9mol l ph lg10 9 9 0注意 当溶液中 h 或 oh 大于1mol时 不用ph表示溶液的酸碱性 ph与溶液的酸碱性 25 时 练习1 有甲 乙两种溶液 甲溶液的ph是乙溶液的两倍 则甲溶液中 h 与乙溶液中 h 的关系是a 2 1b 100 1c 1 100d 无法确定2 已知浓度均为0 1mol l的8种溶液 hno3 h2so4 hcooh ba oh 2 naoh ch3coona kcl nh4cl其溶液ph由小到大的顺序是 d 改变溶液ph的常用方法 注意 酸性溶液无限加水稀释 ph只能接近于7 且仍小于7 碱性溶液无限加水稀释时 ph只能接近于7 且仍大于7 练习1 在0 1mol l醋酸溶液中 要使醋酸的电离度和溶液的ph都减小 同时又使醋酸根离子浓度增大 可加入的试剂是a ch3coona浓溶液b 1mol l氨水c 1mol l硫酸溶液d 2mol lch3cooh溶液2 在平衡体系 h2sh hs hs h s2 中 当减小溶液ph时 则硫离子浓度会a 可能增大 也可能减小b 增大c 减小d 无变化 a d 有关ph的计算 1 单一溶液的计算 强酸溶液中 如hna 设浓度为cmol l h ncmol l ph lg h lgnc 强碱溶液中 如b oh n 设浓度为cmol l h 10 14 nc ph lg h 14 lgnc 一元弱酸溶液中 设浓度为cmol l 电离度为 h c mol l ph lg h lgc 一元弱碱溶液中 设浓度为cmol l 电离度为 h 10 14 c ph lg h 14 lgc 例1 求1 10 3mol lh2so4溶液的ph 例2 求0 1mol lba oh 2溶液的ph 例3 求25 时0 1mol l氨水 1 33 溶液的ph 有关ph的计算 2 强酸 强碱溶液稀释的计算 强酸溶液 ph 稀释 ph 原来 lgn n为稀释的倍数 强碱溶液 ph 稀释 ph 原来 lgn n为稀释的倍数 如 ph 3 6的hcl溶液稀释100倍后ph分别为 ph 8 10的naoh溶液稀释100倍后ph分别为 弱酸弱碱的稀释 不能求得具体数值 只能确定其ph的范围 弱酸 ph 原来 ph 强酸ph 稀释 弱碱 强碱ph 稀释 ph ph 原来 如 ph 3的hac溶液稀释100倍后ph为 ph 10的nh3 h2o溶液稀释100倍后ph为 例1 在10ml10 4mol lhcl溶液中加水至100ml时 溶液的ph值是 若加水至105ml时 溶液的ph值 例2 在10mlph 10的naoh溶液中加水至1000ml时 溶液的ph值是 若加水至106ml时 溶液的ph值 5 ph 7但略小于7 8 ph 7但略大于7 比较下列各组酸稀释后的ph大小 1 ph均为1的盐酸和硫酸用蒸馏水稀释相同倍数 则前ph 后ph2 浓度均为1mol l的盐酸和硫酸用蒸馏水稀释相同倍数 则前ph 后ph3 ph均为1的盐酸和醋酸用蒸馏水稀释相同倍数 则前ph 后ph4 浓度均为1mol l的盐酸和醋酸用蒸馏水稀释相同倍数 则前ph 后ph 例3 将ph 6的hcl和ph 10的naoh溶液等体积混合 求该混合溶液的ph值 例1 将ph 1和ph 3的盐酸溶液等体积混合 求该混合溶液的ph值 例2 将ph 11和ph 13的naoh溶液等体积混合 求该混合溶液的ph值 有关ph的计算 3 强酸 强碱溶液两两等体积混合后溶液的计算 注意 酸碱溶液的ph之差必须 2 否则误差较大 练习1 弱酸hy溶液的ph 3 0 将其与等体积水混合后的ph范围是 a 3 0 3 3b 3 3 3 5c 3 5 4 0d 3 7 4 32 25 时 将某强酸和某强碱溶液按1 10的体积比混合后溶液恰好中性 则混合前此强酸与强碱溶液的ph之和是a 12b 13c 14d 15 b a 由h oh h2o 溶液呈中性 则n h n oh 即 h 酸 1 oh 碱 10 将 oh 碱 代入并整理得ph酸 ph碱 13 本题正确答案为b 有关ph的计算 4 一强一弱的酸 碱溶液等体积混合后溶液的ph 溶液的ph之和为14 则 谁弱显谁性 5 强酸 强碱溶液混合后溶液的计算 两强酸混合 两强碱混合 一者过量 ph的测定方法 1 酸碱指示剂 判断溶液的酸碱性 2 ph试纸 测定溶液的ph 广泛试纸识别差值为1 精密ph试纸识别差值为0 1 试纸的使用方法 用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在试纸上 在半分钟内将试纸与标准比色卡进行对照得ph 3 ph计 精确测定溶液的ph 三 ph的应用 ph的测定和控制在工农业生产 科学实验和医疗等方面都很重要 实践活动p48 酸碱中和滴定 酸碱中和滴定实验 练习1 ph 1的两种酸溶液a b各1ml 分别加水稀释到1000ml 其ph值与溶液体积的关系如图 下列说法正确的是a a b两种酸溶液的物质的量浓度一定相等b 稀释后 a酸溶液的酸性比b酸溶液强 c 若a 4 则a是强酸 b是弱酸 d 若1 a 4 则a b都是弱酸 2 用ph试纸测定某无色溶液的ph时 规范的操作是a 将ph试纸放入溶液中观察其颜色变化 跟标准比色卡比较b 将溶液倒在ph试纸上 跟标准比色卡比较c 用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液 滴在ph试纸上 跟标准比色卡比较d 在试管内放入少量溶液 煮沸 把ph试纸放在管口 观察颜色 跟标准比色卡比较 c c 中和滴定 主要实验仪器 量取液体常用仪器 量筒 移液管 滴定管量筒 粗量仪 10ml量筒最小分刻度为0 1ml读数精确到0 1ml 无 o 刻度移液管 精量仪 读数精确到0 01ml准确量取一定量的试液 中和滴定时用来量取待测液 碱式滴定管 酸式滴定管 锥形瓶 滴定管夹 铁架台 烧杯等 滴定管标有温度 容积 0 刻度在最高点常用规格 容量分 25ml 50ml用途分 酸式滴定管 盛装酸性 强氧化性的溶液 碱式滴定管 盛装碱性溶液 最小分刻度 0 1ml 读数精确到0 01ml 精量仪可估读一位 粗量仪不能估读 练1 50ml的滴定管盛有溶液 液面恰好在20 0处 若把滴定管中溶液全部排出 则体积 a 等于30 b 等于20 c 大于30 d 小于30 c 练2 下列所述仪器 0 刻度位置正确的是 a 在量筒的上端b 在滴定管上端c 容量瓶上端 d 在托盘天平刻度尺的右边 b 练3 量取25 00ml kmno4溶液可选用仪器 a 50ml量筒 b 100ml量筒c 50ml酸式滴定管 d 50ml碱式滴定管 c 中和滴定实验步骤 一 用前检验 是否漏水 旋塞转动是否灵活 二 洗涤 准确测定的保障 滴定管 自来水冲洗 蒸馏水清洗2 3次 待盛液润洗锥形瓶 自来水冲洗 蒸馏水清洗2 3次 不用待盛液润洗 三 装液 滴定管中加入液体 取一定体积未知浓度的hcl于锥形瓶待装液润洗 装液 挤气泡 使管内液面处于 0 或以下有刻度区域 记下起始读数 放液 记录终点读数 放指示剂装标准液naoh 中和滴定实验步骤 四 滴定滴定管夹在夹子上 保持垂直右手持锥形瓶颈部 向同一方向作圆周运动 而不是前后振动左手控制活塞 或玻璃球 注意不要把活塞顶出滴加速度先快后慢 后面可半滴 直至指示剂颜色突变 滴定过程右手摇动锥形瓶 眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化滴定终点达到后 半分钟颜色不变 再读数复滴2到3次 练4 某学生中和滴定实验的过程如下 取一支碱式滴定管 用蒸馏水洗净 加入待测naoh溶液 记录液面刻度的读数 用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液 置于用标准酸液洗涤过的锥形瓶中 加入蒸馏水 加入2滴酚酞试剂 开始滴定 先慢后快 边滴边摇荡 边注视滴定管液面变化 小心滴到溶液由无色变为粉红色时 即停止滴定 记录液面读数 重复滴定 根据两次读数得出naoh的体积21ml 上述学生操作错误的有 填序号 中和滴定过程中 容易产生误差的几个方面是 洗涤仪器 滴定管 移液管 锥形瓶 气泡 体积读数 仰视 俯视 指示剂选择不当 杂质的影响 操作 如用力过猛引起待测液外溅等 具体分析如下 1 滴定前 在用蒸馏水洗涤滴定管后 未用标准液润洗 偏高 2 滴定前 滴定管尖端有气泡 滴定后气泡消失 偏高 3 滴定前 用待测液润洗锥形瓶 偏高 4 取待测液时 移液管用蒸馏水洗涤后 未用待测液润洗 偏低 5 取液时 移液管尖端的残留液吹入锥形瓶中 偏高 6 读取标准液的刻度时 滴定前平视 滴定后俯视