水的电离和溶液的酸碱性.ppt

第27讲水的电离和溶液的酸碱性 知道水的离子积常数Kw及其与温度的关系 了解溶液的pH 溶液中c H 和c OH 的大小 溶液的酸碱性三者之间的关系 了解溶液pH与c H 的定量关系 能进行有关溶液pH值的简单计算 1 水的电离 1 H2OH OH 2 水是极弱的电解质 25 C1L水只有10 7molH2O发生电离 3 25 C 多少个水分子才有1个电离 55 6 107 考点一 水的电离和水的离子积 在一定温度时 c H c OH Kw 叫水的离子积25 时 Kw 1 10 14 2 水的离子积 水的浓度视为常数 K电离也是常数所以KW c H c OH 为一个新的常数 提问 常数是否就不变呢 根据前面所学知识 水的离子积会受什么外界条件影响 c H c OH 1 10 7mol L 分析表格中的数据 有何规律 并解释之 1 14 10 156 81 10 151 10 145 47 10 141 10 12 温度越高 Kw越大 水的电离是吸热过程 升高温度 促进水的电离 Kw增大 Kw只于温度有关 与浓度无关 6 根据Kw C H C OH 在特定温度下为定值 C H 和C OH 可以互求 5 不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液 水电离出的C H C OH 4 常温下 任何稀的水溶液中Kw C H C OH 1 10 14 3 溶液的酸碱性与C OH C H 的相对大小有关 2 在溶液中 Kw中的C OH C H 指溶液中总的离子浓度 1 Kw取决于温度 不仅适用于纯水 还适用于其他溶液 小结 水的电离过程为H2OH OH 在不同温度下其平衡常数为K 25 1 0 10 14 K 35 2 1 10 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 c H c OH C 水的电离度 25 35 D 水的电离是吸热的 D 体验高考 跟踪训练 思考与交流 能发生自电离的共价化合物很多 如 BrF3 BrF3BrF4 BrF2 以水自电离思考 写出液氨 乙醇 乙酸自电离的电离方程式 NH3 NH3NH4 NH2 CH3CH2OH CH3CH2OHCH3CH2OH2 CH3CH2O CH3COOH CH3COOHCH3COOH2 CH3COO 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐 强酸强碱盐 考点二 影响水的电离平衡的因素 1 酸 2 碱 3 盐 4 温度 抑制水的电离 KW保持不变 抑制水的电离 KW保持不变 促进水的电离 KW保持不变 促进水的电离 KW保持不变 不影响水的电离 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 加入强酸 增大 OH 增大 H 减小 H 加入强碱弱酸盐 减小 OH 加入强酸弱碱盐 升高温度 降低温度 加入强酸及中强酸的酸式盐 抑制水电离 促进水电离 加入弱酸 加入强碱 加入弱碱 总结 2 下列物质溶解于水时 电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是 A 1 下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是 A H B OH C S2 D Na D 课堂练习 3 某温度下纯水中c H 2 10 7mol L 则此时溶液中的c OH 若温度不变 滴入稀盐酸使c H 5 10 6mol L 则此时溶液中的c OH 2 10 7mol L 8 10 9mol L 4 在常温下 0 1mol L的盐酸溶液中水电离出的c H 和c OH 是多少 水电离出的c OH 1 10 14 0 1 1 10 13mol L c H 课堂练习 5 在常温下 0 1mol L的NaOH溶液中水电离出的c H 和c OH 是多少 6 在常温下 由水电离产生的C H 1 10 13mol l的溶液 则该溶液的酸碱性如何 答 可能是酸性也可能是碱性 7 某溶液中由水电离出来的C OH 10 12mol L 则该溶液中的溶质不可能是 A HClB NaOHC NH4ClD H2SO4 C 课堂练习 8 室温下 由水电离产生的c OH 10 11mol L的溶液中 一定大量共存的离子组 A Na NH4 Cl SO42 B S2 CH3COO Na NH4 C K Na HCO3 NO3 D K Na NO3 SO42 一定 可能 D AD 练习 1 10 5mol L 0 1mol L 0 5mol L 1mol 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 考点三 溶液的pH 二 溶液的pH值与酸碱性强弱的关系 pH 7 pH 7 pH 7 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 三 pH值测定方法 1 定性测定 酸碱指示剂法 2 定量测定 pH试纸法 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 1 4 4 5 0 8 0 8 0 10 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 0 1mol L的NaOH溶液中 pH c OH c H 由水电离出的c OH 水 c H 水 2 0 1mol L的H2SO4溶液中 c H c OH pH 由水电离出的c OH 水 c H 水 3 0 1mol L的NaCl溶液中 c OH c H pH 考点四 有关pH的计算 单一溶液的pH计算 要注意温度 溶剂对Kw的影响 练习1 某温度下 重水 D2O 的离子积常数为1 10 12 若用定义pH一样来规定pD lgc D 则在该温度下 下列叙述正确的是 A 纯净的重水中 pD 7B 1L溶液有0 01molDCl的重水溶液 其pD 2C 1L溶液有0 01molNaOD的重水溶液 其pD 12D 纯净的重水中 c D c OD 1 0 10 14 单一溶液的pH计算 练习2 某温度下的溶液中 c H 10 xmol L c OH 10ymol L x与y的关系如下图所示 求该温度下 中性溶液的pH 求该温度下0 01mol LNaOH溶液的pH 由图知c H c OH 10 15 中性溶液中 c H c OH 10 7 5mol LpH 7 5 0 01mol LNaOH中 c OH 10 2 c H KW c OH 10 13mol LpH 13 单一溶液的pH计算 先求混合溶液中c H 再求pH pH将变大 强酸混合后求溶液pH 例 pH 5和pH 3的两种盐酸等体积混合后 求混合溶液的pH c H 混 5 10 4mol L 则pH lg5 10 4 3 3 解析 pH 5的盐酸溶液中c H 10 5mol L pH 3的盐酸溶液中c H 10 3mol L 所以 考点四 有关pH的计算 先求混合溶液中c OH 再求混合溶液中c H 最后求pH 强碱混合后求溶液pH 例 常温下pH 10与pH 12的NaOH溶液等体积混合 求混合液的pH 错解 pH 10的NaOH溶液中c H 10 10mol L pH 12的NaOH溶液中c H 10 12mol L 所以 分析 上述解法在近似处理时 是把pH 12的NaOH溶液中的c H 忽略不计 而对于NaOH溶液来说 pH越大 碱性越强 NaOH浓度越大 c H 越小 把浓溶液忽略不计 显然是错误的 c H 混 5 10 11mol L 则pH lg5 10 11 10 3 正解 pH 10的NaOH溶液中c H 10 10mol L c OH 10 4mol L pH 12的NaOH溶液中c H 10 12mol L c OH 10 2mol L 所以 c OH 混 5 10 3mol L c H 混 2 10 12mol L 则pH lg2 10 12 11 7 溶液稀释有关计算 pH 5的H2SO4溶液稀释500倍后 溶液中的c H 与c SO42 之比为 A 1 1B 2 1C 1 10D 10 1 错解 pH 5的H2SO4溶液中c H 10 5mol L c SO42 5 10 6mol L 稀释500倍后 c H 10 5mol L 500 2 10 8mol L c SO42 5 10 6mol L 500 10 8mol L 则 c H c SO42 2 1 分析 pH 5的H2SO4溶液稀释500倍后 硫酸和水电离的c H 相差无几 计算溶液中的c H 不能忽略水的电离 正解 pH 5的H2SO4溶液中 c H 10 5mol L c SO42 5 10 6mol L 稀释500倍后 溶液中接近中性 c H 10 7mol L c SO42 5 10 6mol L 500 10 8mol L 则c H c SO42 10 1 溶液稀释有关计算 对于强酸来说 每稀释10倍 溶液的pH增大1个单位 对于强碱来说 每稀释10倍 溶液的pH减小1个单位 对于弱酸 弱碱来说 当稀释10倍时 由于电离平衡向右移动 使溶液的pH增大或减小不到1个单位 当溶液无限稀释时 不能忽略水的电离 如酸性溶液无限稀释后pH不可能大于或等于7 pH相同的强酸与弱酸 若加水稀释相同的倍数 则强酸的pH变化比弱酸大 pH相同的强碱与弱碱 若加水稀释相同的倍数 则强碱的pH变化比弱碱大 考点四 有关pH的计算 1 有相同pH的三种酸HX HY HZ的溶液 稀释相同倍数后 pH的变化值依次增大 则HX HY HZ的酸性由强到弱的顺序是 A HX HY HZB HZ HY HXC HX HZ HYD HY HZ HX 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5 a 2 B C D 跟踪训练 强酸与强碱完全中和 1 1体积pH 2 5的盐酸与10体积某一元强碱恰好完全反应 则该碱溶液的PH等于 A 9 0B 9 5C 10 5D 11 0 解析 强酸与强碱完全反应时 溶液的pH 7 有 10pH酸 pH碱 14 10pH酸 pH碱 14 102 5 pH碱 14 10 1 1 2 5 pH碱 14 pH碱 10 5 选C 10a b 14 1 则a b 14 0 又a 0 5b 则3a 14 故a 14 3 强酸与强碱完全中和 2 25 时 若体积为Va PH a的某一元强酸与体积为Vb PH b的某一元强碱混合 恰好中和 且已知Va Vb和a 0 5b 请填写下列空白 a值可否等于3 填 可 或 否 其理由是 a值可否等于5 填 可 或 否 其理由是 a的取值范围是 解析 若a 3 由a 0 5b 可知b 6 由题意一元强碱的pH为b b应大于7 与题设矛盾 若a 5 则b 10 故有 10a b 14 10 与题设Va Vb矛盾 由Va Vb知 又pH b 2a 7 故a 3 5 所以 3 5 a 14 3 强酸与强碱反应碱过量 1 pH 13的强碱溶液与pH 2的强酸溶液混合 测得混合液的pH 11 则强碱与强酸的体积比是 A 11 1B 9 1C 1 11D 1 9 解析 PH 11即碱过量 有 c OH 混 10pH 14mol L 10 3mol L 10 3 V酸 V碱 10 1 V碱 10 2 V酸 V酸 V碱 102 V碱 10 V酸 11V酸 99V碱 即 V碱 V酸 1 9 强酸与强碱反应碱过量 2 在一定体积的pH 12的Ba OH 2溶液中 逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液 当溶液中的Ba2 恰好完全沉淀时 溶液pH 11 若反应后溶液的体积等于Ba OH 2溶液与NaHSO4溶液的体积之和 则Ba OH 2溶液与NaHSO4溶液的体积体积比是