水的电离与溶液的酸碱性

海南华侨中学2015.09,第三章水溶液中的离子平衡,化学平衡理论,1弱电解质的电离强弱电解质弱电解质电离为可逆电离平衡电离常数,4难溶电解质的溶解平衡难溶不溶溶解平衡应用：生成、溶解、转化,2水的电离和溶液的酸碱性水是极弱电解质水(稀溶液)离子积为常数稀溶液酸碱性及表示方法pHpH应用,3盐类的水解水的电离平衡弱电解质的生成盐类水解水解的应用(平衡移动),深入,综合运用,实践活动：测定酸碱反应曲线滴定实验操作图示反应曲线,第二节,水的电离和溶液的酸碱性,主要考点：,1、了解水的电离、离子积常数。了解水溶液的酸碱性与水溶液中H+和OH-的关系。2、了解溶液pH的定义，了解水溶液的酸碱性与pH的关系，并能够计算稀的强酸、强碱溶液的pH。理解测定pH溶液的方法，知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要应用。,第二节水的电离和溶液的酸碱性,【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?,一、水的电离,水是一种极弱的电解质，能微弱的电离:,1、水的电离,2、水的离子积常数,推导：由精确的实验可知，25时1L纯水(55.6mol)只有1107molH2O电离，则c(H2O)几乎不变，可视为常数，又因为K电离为常数，所以：c(H)c(OH)K电离c(H2O)为一新的常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记为KW。,表达式：,KWC(H+)C(OH-),25时，C(H+)=C(OH-)=110-7mol/L，所以KWC(H+)C(OH-)=110-14,分析下表中的数据有何规律，并解释之。,【思考与交流】,结论：,温度越高，Kw越大，水的电离是一个吸热过程。,水的离子积KW，只受温度的影响，温度升高，KW增大。,影响因素：,适用范围：,KW不仅适用于纯水，还可适用于稀的电解质水溶液,酸、碱、盐,对常温下的纯水进行下列操作，完成下表：,【思考与交流】,向右移动,增大,增大,增大,向左移动,增大,减小,不变,向左移动,减小,增大,不变,向右移动,减小,增大,不变,3、影响水的电离平衡的因素,温度：,升高温度，促进水的电离，Kw增大。,酸或碱：,加入酸或碱，抑制水的电离，但Kw保持不变。,活泼金属：,加入活泼金属，促进水的电离，但Kw保持不变。,某些盐：,加入某些能水解的盐，促进水的电离，但Kw保持不变。,【问题与讨论】,1.在水中加入强酸(HCl)后，水的离子积是否发生改变？,2.在水中加入强碱(NaOH)后，水的离子积是否发生改变？升温呢？,3.在酸碱溶液中，水电离出来的C(H+)和C(OH-)是否相等？,4.100时，水的离子积为10-12，求C(H+)为多少？,5.在酸溶液中水电离出来的C(H+)和酸电离出来的C(H+)什么关系？,理解水的离子积常数及应用时应注意：,水的离子积KW与温度有关，温度越高，KW越大，温度不变，KW不变。,任何水溶液中H+和OH总是同时存在的,在一定温度下是定值，而且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)。,KWc(H)c(OH)表达式中，c(H)、c(OH)均表示整个溶液中总物质的量浓度。但是一般情况下有：酸溶液中KWc(H)酸c(OH)水(忽略水电离出的H的浓度)。碱溶液中KWc(H)水c(OH)碱(忽略水电离出的OH的浓度)。,【练习】,1.某温度下，测得纯水中的c(H)2107mol/L，则c(OH)为()A2107mol/LB0.1107mol/LC0.5107mol/LD无法确定,A,2.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?,3.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?,水电离:C(OH-)=110-14/0.1=110-13mol/L=C(H),水电离:C(H)=C(OH-)=110-13mol/L,结论：常温下，水电离C(H+)或C(OH-)110-7mol/L，溶液可能是酸，也可能是碱。,4.在25，在某无色溶液中由水电离出的C(OH-)=110-13，一定能大量共存的离子组是（）A.NH4+K+NO3-Cl-B.NO3-CO32-K+Na+C.K+Na+Cl-SO42-D.Mg2+Cu2+SO42-Cl-,C,5.水的电离过程为H2OHOH，在不同温度下其平衡常数为K(25)1.01014，K(35)2.11014。则下列叙述正确的是()Ac(H)随着温度升高而降低B35时，c(H)c(OH)C水电离的百分率2535D水的电离是吸热的,D,6.25时，水的电离达到平衡：H2OHOHH0，下列叙述正确的是(),A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低。B向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，KW不变。C向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低。D将水加热，KW增大，c(H)不变。,B,【小结】,(3)水的离子积KW只受温度的影响，温度不变，KW不变，不受c(H)和c(OH)、水电离平衡移动的影响。(4)KW不仅适用于纯水，还适用于任何稀的电解质的水溶液。,【思考与交流】,(1)将25的水加热到80，水的电离平衡移动，c(H)，此时水显，KW。(2)常温下,c(H)110-7mol/L时，溶液呈性；c(H)=110-7mol/L时，溶液呈性；c(H)110-7mol/L时，溶液呈性。(3)某溶液能使石蕊试液变红，说明该溶液呈现较强的，此时溶液中c(H)比c(OH)。(4)某溶液能使石蕊试液变蓝，说明该溶液呈现较强的，此时溶液中c(H)比c(OH)。,向右,增大,增大,中,酸性,大,酸,中性,碱,碱性,小,二、溶液的酸碱性与pH,无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在H+和OH-，而且在一定温度下是定值！,1.溶液的酸碱性跟H+和OH浓度的关系：,(1)c(H)c(OH)溶液呈酸性。(2)c(H)c(OH)溶液呈中性。(3)c(H)c(OH)溶液呈碱性。,溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。,结论：,c(H)越大酸性越强；C(OH-)越大碱性越强。,溶液的酸碱性-正误判断,1、如果C(H+)不等于C(OH-)则溶液一定呈现酸碱性。,2、在水中加酸会抑制水的电离。,3、如果C(H+)/C(OH-)的值越大则酸性越强。,4、任何水溶液中都有C(H+)和C(OH-)。,5、C(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。,6、对水升高温度电离度增大，酸性增强。,【思考与交流】,2.溶液的pH,.定义：溶液中H+的物质的量浓度的负对数。,.表示方法：pH=lgc(H+),.意义：表示溶液酸碱性的强弱。pH越小，酸性越强；pH越大，溶液碱性越强。,.适用范围：11014mol/Lc(H)1mol/L的溶液。,.25时，溶液酸碱性与pH的关系：,酸性溶液：pH7中性溶液：pH=7碱性溶液：pH7,【注意】,1、pH范围：0-14之间。2、pH=0的溶液不是酸性最强的溶液，pH=14的溶液不是碱性最强的溶液。,【练习】,1想一想，连一连。(1)酸性溶液ApH6的溶液(2)中性溶液Bc(H)c(OH)的溶液(3)碱性溶液C加酚酞显红色的溶液(4)溶液酸碱性不确定D.c(OH)108mol/L的纯水答案：(1)B(2)D(3)C(4)A,2纯水在80时的pH()A等于7B大于7C小于7D无法确定,C,3.下列溶液中，肯定呈酸性的是（）A含H的溶液BpH7的溶液Cc(OH)c(H)的溶液D25时，由H2O电离出来的c(H)1109mol/L的溶液,C,4.在100时,水的离子积为110-12,若该温度下某溶液中的H+浓度为110-7mol/L,则该溶液()A.呈碱性B.呈酸性C.呈中性D.C(OH-)=100C(H+),AD,525时，0.05mol/L的H2SO4溶液的pH为_,1,625时，将0.23g钠投入到100g水中充分反应，假设反应后溶液体积为100mL，则该溶液的pH为（）A1B13C12D10,B,7.在25某稀溶液中，由水电离产生的c(H)1013mol/L，下列有关溶液的叙述正确的是()A该溶液一定呈酸性B.该溶液一定呈碱性C该溶液的pH可能约为1D.该溶液的pH可能约为13,CD,8.常温下，在pH12的某碱溶液中，由水电离出的c(OH)为()A1.0107mol/LB1.0106mol/LC1.0103mol/LD1.01012mol/L,D,红色,蓝色,橙色,红色,三、溶液酸碱性的测定方法,1.酸碱指示剂法,常见指示剂变色范围,该法只能测其酸碱性，即pH的大致范围,2.pH试纸法测定pH最简单的方法,操作：将一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上，用玻璃棒沾取未知液点在试纸中央，变色后与标准比色卡对比，即可确定溶液的pH。,注意：不能用水湿润PH试纸，否则待测液因被稀释可能产生误差只能读取整数值或范围,3.pH计法最精确的方法,【练习】,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,2.取某溶液少量滴在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+,BC,四、溶液pH的计算,1.基本思路：,若溶液为酸性，先求c(H+)，再求pH；,2.基本类型：,单一溶液pH的计算,例1：常温下，0.05mol/L的H2SO4溶液的pH为多少？,pH=1,关键：抓住显性离子进行计算！,例2：常温下，0.05mol/L的Ba(OH)2溶液的pH为多少？,pH=13,混合溶液pH的计算,例3：在25时，pH=1的盐酸溶液和pH=4的硫酸溶液等体积混合，混合液的pH为多少？,例4：在25时，pH=9和pH=11的两种氢氧化钠溶液等体积混合，混合液的pH为多少？,pH=10.7,pH=1.3,技巧：,例5：在25时，100mlO.6mol/L的盐酸与0.4mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液的pH为多少？,例6：在25时，100mlO.4mol/L的盐酸与0.6mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合,混合后溶液的pH为多少？,pH=13,pH=1,例7.常温下，将pH2盐酸和pH11的氢氧化钠溶液以体积比19混合，溶液的pH是多少？,例8.将PH=3的强酸溶液和PH=12强碱溶液混合,当混合溶液的PH等于11时,强酸与强碱溶液的体积比是（）A9:2B9:1C1:10D2:5,pH=4,A,例9.常温下，将某强酸溶液和某强碱溶液按体积比110混和，所得溶液的pH=7，混合前强酸溶液和强碱溶液的pH值关系正确的()ApH酸+pH碱=15BpH酸pH碱CpH酸+pH碱=13DpH酸=10pH碱,C,例10:0.001mol/L盐酸的pH=；加水稀释到原来的10倍，pH=；加水到原来的103倍，pH=；加水到原来的104倍,pH；加水到原来的106倍，pH。,3,4,6,约为7,约为7,例11：将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,约为7,约为7,强酸、强碱溶液稀释pH变化规律：,(1)强酸溶液：pHa，加水稀释10n倍，则pHan强碱溶液：pHb，加水稀释10n倍，则pHbn。,(2)强酸、强碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸溶液的pH不可能大于7，碱溶液的pH不可能小于7。,例12.将pH=3CH3COOH加水稀释到原来10倍，溶液的pH范围_；,3pH4,例13.pH=12氨水加水稀释到原来10倍，溶液的pH范围_。,11pH12,弱酸、弱碱溶液稀释pH变化规律：,弱酸溶液：pHa，加水稀释10n倍，则apHan。弱碱溶液：pHb，加水稀释10n倍，则bnpHb。,弱酸、弱碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸溶液的pH不可能大于7，碱溶液的pH不可能小于7。,例14.酸HA、HB两溶液的PH均为3，且体积相同，加水稀释两溶液，PH与加入水的体积关系如下图，则两者酸性较强的是。,HB,规律：,pH相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，pH变化程度大者为强酸。（强碱和弱碱类似）,物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，pH变化程度大者为强酸。（强碱和弱碱类似）,(1)溶液酸碱性的判断：任意温度下，c(H)c(OH)，呈酸性；c(H)c(OH)，呈中性；c(H)c(OH)，呈碱性。25时，c(H)107molL1，呈酸性；c(H)107molL1，呈中性；c(H)107molL1，呈碱性。25时，pH7，呈酸性；pH7，呈中性；pH7，呈碱性。,【小结】,酸、碱溶液稀释pH变化规律强酸溶液：pHa，加水稀释10n倍，则pHan强碱溶液：pHb，加水稀释10n倍，则pHbn。弱酸溶液：pHa，加水稀释10n倍，则apHan。弱碱溶液：pHb，加水稀释10n倍，则bnpHa,a,俯视读数小于准确读数,仰视读数大于准确读数,对于滴定管来说，,您读得准滴定管的体积吗？,25.60,1准确量取25.00mL高锰酸钾溶液，可选用的仪器是()A500mL量筒B10mL量筒C50mL酸式滴定管D50mL碱式滴定管,C,2.50ml的滴定管盛有溶液，液面恰好在20.00处，若把滴定管中溶液全部排出，则体积（）A、等于30B、等于20C、大于30D、小于30,C,【练习】,3判断正误(1)任何酸碱反应的离子方程式都可写作HOH=H2O。(2)中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时，二者恰好反应。(3)对滴定管内的溶液读数时仰视使读数偏小。(4)酸式滴定管用于量取酸性溶液，碱式滴定管用于量取碱性溶液。,答案：(1)(2)(3)(4),(3)试剂：标准（酸或碱）液、待测（碱或酸）液、酸碱指示剂。,5.实验的关键:,(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积。,(2)选择适宜的指示剂以准确指示滴定终点（即恰好完全中和）。,(1)原则：,终点时，指示剂的颜色变化明显。,变色范围窄，对溶液的酸碱性变化较灵敏。,6.指示剂的选择：,甲基橙,3.14.4,酸性中间色碱性,红色橙色,5.08.0,8.210.0,红色紫色蓝色,粉红色,无色,红色,黄色,常用指示剂的变色范围,石蕊,酚酞,指示剂的选择：,强酸与强碱相互滴定：选甲基橙或酚酞，但不能选石蕊试液。,滴定终点的判断：,当滴入最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显变化，且半分钟内不恢复原色。,思考：滴定终点的判断(以NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸为例)？用酚酞作指示剂用甲基橙作指示剂,若用酚酞作指示剂，当滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液的颜色由无色突变为粉红色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点。,若用甲基橙作指示剂，当滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液的颜色由红色变为橙色，且半分钟内不变为原色，说明达到滴定终点。,7.实验步骤,检验滴定管是否漏水。,用自来水、蒸馏水逐步将滴定管、锥形瓶洗浄。,分别用标准液和待测液润洗相应的滴定管。,向滴定管内注入相应的标准液和待测液。,将滴定管尖嘴部分的气泡赶尽。,将滴定管内液面调至“0”或“0”刻度以下，并记录初始体积。,向锥形瓶中注入一定体积的待测溶液，并滴加2滴酸碱指示剂（有机弱酸或有机弱碱）。,左手控制滴定管活塞，右手旋摇锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的变色情况，记录滴定中止体积。,重复上述操作23。,(1)正确