09-05-04水的电离和溶液的酸碱性

第三章水溶液中的离子平衡,第二节水的电离和溶液的酸碱性,复习巩固：,1、溶液导电性强弱是由决定的。,溶液中自由移动离子浓度,2、水是不是电解质？,思考与交流：,研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性，而酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是如何电离的呢?,水是极弱的电解质。,在纯水及任何稀溶液中，,一、水的电离：,1、水的电离：,思考：定量角度分析，水的电离有什么特征？,水电离的c(H+)水电离的c(OH-),H0,K电离=,室温下55.6molH2O中有110-7molH2O电离，因此c(H2O)可视为常数。,水的离子积,H0,一、水的电离：,2、水的离子积Kw,特别提示：此时的c(H+)和c(OH-)是溶液中的总量,一定温度下，在纯水和稀溶液中：c(H+)c(OH-)=KW（水的离子积常数）,注意:1.任何水溶液中H+和OH-总是同时存在的，只是相对含量不同。2.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-)3.任何稀的水溶液中，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。,分析表格中的数据，有何规律，并解释之。,温度越高，Kw越大。Kw在一定温度下是个常数。,水的电离是一个吸热过程。升高温度，促进水的电离。,影响水的电离平衡的因素,常温（25）下，KW=110-14。,影响水的电离平衡的因素,25时，在10mL蒸馏水中c(H+)和c(OH-)各是多少？,10-7,10-7,10-1,10-13,c(H+)=c(OH-),中性,c(H+)c(OH-),酸性,向其中加入10mL0.2mol/L盐酸，c(H+)和c(OH-)如何变化？对水的电离平衡有何影响？,影响水的电离平衡的因素,25时，在10mL蒸馏水中c(H+)和c(OH-)各是多少？向其中加入10mL0.2mol/L氢氧化钠，c(H+)和c(OH-)如何变化？对水的电离平衡有何影响？,10-7,10-7,10-1,10-13,c(H+)=c(OH-),中性,c(H+)c(OH-),碱性,判断溶液(25)酸碱性的方法：,中性溶液c(H+)=c(OH-)c(H+)=c(OH-)=110-7mol/L酸性溶液c(H+)c(OH-)c(H+)110-7mol/Lc(H+)越大酸性越强碱性溶液c(H+)c(OH-)c(H+)110-7mol/Lc(OH-)越大碱性越强,小结,3、影响水的电离平衡的因素,1、温度,2、酸,3、碱,4、盐,升高温度促进水的电离，Kw增大,抑制水的电离，Kw保持不变,（第三节详细介绍）,c(H+)水=c(OH-)水110-7mol/L,4、溶液中c(H+)、c(OH-)的计算,例1：计算常温下，下列溶液中c(H+)与c(OH-),(1)110-3mol/LHCl溶液,解：,c(H+)=,c(HCl)=110-3mol/L,c(OH-)水=,c(H+)水=,=110-11mol/L,例1：计算下列溶液中c(H+)与c(OH-),(2)0.05mol/LBa(OH)2溶液,解：,c(0H-)=,2cBa(OH)2=0.1mol/L,4、溶液中c(H+)、c(OH-)的计算,c(OH-)水=,c(H+)水=,=110-13mol/L,练习1、常温下，浓度为110-5mol/l的NaOH溶液中，由水电离产生的c(OH-)是多少？,例3、常温下，浓度为110-5mol/l的盐酸中，由水电离产生的c(H+)是多少？,(1)解：c(H+)水=c(OH-)水,=110-9mol/l,110-14,110-5mol/l,=,Kw,c(H+)酸,=,(2)解：c(OH-)水=c(H+)水,=110-9mol/l,110-14,110-5mol/l,=,c(OH-)碱,=,Kw,在常温下，由水电离产生的c(H+)=110-9mol/L的溶液，则该溶液的酸碱性如何？,学与问,答：水的电离受到抑制可能是酸性，如例3；也可能是碱性，如练习1.,练习2.（1）常温下，某溶液中由水电离产生的c（H+）=10-6mol/L，则此溶液有可能是(),（2）常温下，某溶液中由水电离产生的c（H+）=10-9mol/L，则此溶液有可能是(),D,AC,A、NaOHB、NaClC、NaHSO4D、NH4Cl,例2：10mL10-4mol/LHCl，加水至100mL，此时溶液中c(H+)=mol/L；若加水至105mL，此时溶液中c(H+)是。,110-5,接近10-7mol/L，略大于10-7mol/L,说明:,酸的溶液中c(H+)，以酸所电离出的H+浓度为准，若酸过度稀释，c(H+)接近10-7mol/L，但略大于10-7mol/L碱的溶液中c(OH-)，以碱所电离出的OH-浓度为准，若碱过度稀释，c(OH-)接近10-7mol/L，但略大于10-7mol/L,1、纯水在10和50的H+浓度，前者与后者的关系是,B,【课堂练习】,2、下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是A、H+B、OH-C、CO32-D、Na+,D,3、某温度下纯水中c(H+)=210-7mol/L，则此时溶液中的c(OH-)=。若温度不变，滴入盐酸使溶液中c(H+)=510-6mol/L，则此时溶液中的c(OH-)=。,210-7mol/L,810-9mol/L,【课堂练习】,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?,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?,c(OH-)水=c(OH-)=110-14/0.1=110-13mol/L=c(H)水,【课堂练习】,、溶液酸碱性的表示法,c(H+)和c(OH-),c(H+)和c(OH-)都较小的稀溶液（1mol/L）用pH表示。,三、溶液的酸碱性与pH,2、pH,例：c(H+)=110-7,pH=-lg(110-7)=7,三、溶液的酸碱性与pH,（1）定义：化学上常采用H+的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。,（2）表示方法：pH=-lgc(H+),3、c(H+)和c(OH-)与溶液酸碱性、pH的关系,常温下,c(H+)c(OH-),c(H+)=c(OH-),c(H+)c(OH-),7,=7,7,pH=7的溶液一定是中性溶液吗？,答：不一定，只有在常温下才显中性。,三、溶液的酸碱性与pH,常温下,c(H+)与pH、溶液酸碱性的关系：,c(H+),pH,c(OH-)减小,c(OH-)增大,注意:pH=0并非无H+，而是c（H+）=1mol/L,pH=14并非无OH-，而是c（OH-）=1mol/L,思考：pH=0的溶液中是否有H+？pH=14的溶液中是否有OH-？,三、溶液的酸碱性与pH,4、溶液的pH的测量：,（3）操作：用镊子取一小块pH试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上，然后用玻璃棒沾取少量待测液点在试纸中央，试纸显色后再与标准比色卡比较，即知溶液的pH值。,粗略测定：pH试纸：,（1）成分：含有多种指示剂,（2）本身颜色：淡黄色,注意：不能用水润湿要放在玻璃片（或表面皿）上不是将试纸伸到溶液中广泛pH试纸只能读出整数,精确测定：pH计（酸度计）,4、溶液的pH的测量：,例1：0.001mol/L盐酸的pH=_，加水稀释到原来的10倍，pH=_；加水稀释到原来的103倍，pH=_；加水稀释到原来的104倍，pH；加水到原来的106倍，pH。,5、有关溶液pH的计算：,（1）单一溶液的计算：,（2）强酸、强碱的稀释：,3,4,6,7,7,5、有关溶液pH的计算：,（1）单一溶液的计算：,（2）强酸、强碱的稀释：,例2：pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍，则溶液的pH=_；加水稀释到原来的102倍，则溶液的pH=_；加水稀释到原来的103倍，则溶液的pH；加水稀释到原来的105倍，则溶液的pH。,9,8,7,7,结论：强酸(碱)每稀释10n倍，pH向7靠n个单位，但不能过7。,弱酸稀释例：pH=3的盐酸稀释10倍后pH=。,（3）弱酸、弱碱的稀释,4,5、有关溶液pH的计算：,例3：pH=3醋酸加水稀释到原来10倍，溶液的pH范围_；,34,练习：pH相同的盐酸和醋酸：,盐酸,醋酸,10倍,稀释相同倍数时pH：盐酸醋酸,稀释到相同pH时稀释的倍数：醋酸盐酸,例3：pH=12氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH范围。,弱碱稀释例：pH=12的NaOH溶液稀释10倍后pH=。,（3）弱酸、弱碱的稀释,结论：弱酸(碱)每稀释10倍，pH向7靠不到一个单位。,11,1112,5、有关溶液pH的计算：,练习：pH相同的氢氧化钠和氨水：,NaOH,氨水,10倍,稀释相同倍数时pH：氨水NaOH,稀释到相同pH时稀释的倍数：氨水NaOH,酸或碱的稀释与pH的关系,强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n；弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pHb-n；酸、碱溶液无限稀释时，pH只能接近7，但酸不能大于7，碱不能小于7；对于pH（或浓度）相同的强酸和弱酸，稀释相同倍数，强酸的pH变化幅度大。（强碱、弱碱相似）,5、有关溶液pH的计算：,（4）两种pH不同的同种强酸（碱）溶液等体积混合,例5、pH=10和pH=8的两种NaOH溶液等体积混合，求混合溶液的pH。,例4、pH=4和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合，求混合溶液的pH。,（5）强酸、强碱溶液的混合,例6、0.1LpH=2盐酸和0.1LpH=11的NaOH溶液相混合，求混合后溶液的pH值。例7、pH=2盐酸和pH=12的Ba(OH)2溶液等体积相混合，求混合后溶液的pH值。,5、有关溶液pH的计算：,1、同体积的pH为3的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸四种溶液，分别加入足量的锌粉，叙述正确的是A、硫酸溶液中放出的氢气的量最多B、醋酸溶液中放出的氢气的量最多C、盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等D、开始硫酸产生氢