水的电离和溶液的酸碱性ppt课件.ppt

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,第一课时,精确的纯水导电实验,现象：,指针摆动,不亮,结论：,水是电解质,极弱,能发生电离,微弱,灵敏电流计,灯泡,1、水的电离,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,110-14,2、水的电离常数,Kw=c(H+).c(OH-),1)表达式：,KW叫做水的离子积常数，简称水的离子积。,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=c(H+).c(OH-),3、水的离子积常数,注：,提问：根据前面所学知识，水的离子积会受什么外界条件影响？,分析表格中的数据，有何规律，并解释之。,温度越高，Kw越大。25时Kw=110-14，100时Kw=110-12。Kw在一定温度下是个常数。,升高温度，促进水的电离。,水的电离是一个吸热过程。,4、影响水的电离平衡的因素,温度升高,Kw变大（为什么？）,D,1、水的电离过程为H2OH+OH-，在不同温度下其离子积为KW25=110-14，KW35=2.110-14。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K25K35D、水的电离是一个吸热过程,练习,2、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。,定性讨论作为弱电解质，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,(2)加入酸或碱，抑制水的电离，Kw不变。,(3)加入能消耗H+和OH-的物质而会促进水的电离，Kw不变。,如：Na、Cu2+、CH3COO-,对常温下的纯水进行下列操作：,中性正反应增大增大c(H+)=c(OH-)增大,酸性逆反应增大减小c(H+)c(OH-)不变,碱性逆反应减小增大c(H+)10-7,c(OH-),酸性,左移,10-7,c(H+)c(OH-)B.溶液中含有OH-离子C.滴加紫色石蕊试液不变色的溶液D.pH=7的溶液,A,人体几种体液和代谢产物的正常pH,人体体液和代谢产物都有正常的pH范围，测定人体体液和代谢产物的pH，可以帮助了解人的健康状况。一些体液和代谢产物的正常pH如上图所示。,四、pH值的应用,一些重要农作物最适宜生长的土壤的pH值,1、人体健康,人体内的各种体液都有一定的pH，当体内的酸碱平衡失调时，血液的pH是诊断疾病的一个重要参数。,2、日常生活,人们洗发时使用的护发素，其主要功能也是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。,3、环保领域,酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应。,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,第三课时,强酸强碱pH的计算：,强酸：,c(酸),电离,c(H+),lg,pH,强碱：,c(碱),电离,c(OH),Kw,c(H+),lg,pH,lg,pOH,14pOH,pH,例：计算0.1mol/L的HCl溶液的pH值,解、c(H+)0.110.1,pHlg0.11,练习：试计算常温下的0.005mol/LH2SO4溶液；0.005mol/LBa(OH)2溶液的pH值,解、c(H+)0.00520.01,pHlg0.012,c(OH)0.00520.01,pHlg101212,或c(OH)0.00520.01,pOHlg0.012,pH=14212,三、有关溶液的pH的计算,1、强酸与强酸混合：,强酸：,c,电离,c(H+),强酸：,c,电离,c(H+),c(H+)混合,lg,pH,计算10mL0.1mol/LHCl和10mL0.05mol/LH2SO4混合溶液的pH,解：c(H+)0.110.1mol/Lc(H+)0.0520.1mol/L,c(H+)混合,pH-lg0.11,练习：pH2的盐酸溶液和0.00005mol/L的硫酸溶液等体积混合，试计算混合溶液的pH值,解：c(H+)0.01mol/Lc(H+)0.0000520.0001mol/L,c(H+)混合,pH-lg0.005=2+lg2=2.3,两种强酸等体积混合，混合液pHpH小lg2pH小0.3,思考：怎样计算强碱与强碱混合溶液的pH值？,2、强碱与强碱混合：,强碱：,C,电离,C(OH),强碱：,C,电离,C(OH),C(OH)混合,lg,pH,Kw,C(H+)混合,lg,pOH,14pOH,例、25时，10mL0.1mol/LNaOH和10mL0.05mol/LBa(OH)2混合，计算混合溶液的pH值,解：c(OH)0.1c(OH)0.0520.1,c(OH)混合,c(H+)混合,pHlg1013=13,练习：pH12的氢氧化钠溶液和0.00005mol/L的氢氧化钡溶液等体积混合，试计算混合溶液的pH值,或pOHlg0.1=1,pH141=13,解：c(OH)0.01c(OH)0.0000520.0001,c(OH)混合,pOH-lg0.005=2+lg2=2.3,pH=142.311.7,两种强碱等体积混合，混合液pHpH大lg2pH大0.3,计算：、pH=13和pH11的强碱、pH=1和pH=3的强酸等体积混合的混合液的pH值,解：、pH混pH大0.3130.312.7,、pH混pH小0.310.31.3,想一想：强酸强碱混合，混合溶液的pH值怎样计算？,结论：酸碱混合时，先计算过量的c(H+)或c(OH)再计算pH,3、强酸强碱混合：,、强酸强碱恰好完全反应，溶液呈中性，混合溶液pH=7,例、将PH=2盐酸aL和PH=13的氢氧化钠bL混合,溶液恰好呈中性，则a:b等于多少？,、强酸强碱混合酸过量，先求过量的酸的浓度，再求pH,pH=lgc(H+)余,例：求30mLpH=3的盐酸溶液与20mLpH=11的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH,解：c(H+)103mol/Lc(OH)103mol/L,pH=lg21044lg2,、强酸强碱混合碱过量，先求过量的碱的浓度，再求pH,由c(OH)余,例10：在25时，100ml0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？,解：,NaOH+HCl=NaCl+H2O,0.04,0.06,关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！,COH=0.1(0.6-0.4)/0.2,CH+=10-14/OH=10-14/0.1,pH=-lg10-13=,13,强酸与强碱混合碱过量,3.3,2.3,10.7,11.7,7,3.3,10.7,巩固练习,4、弱酸强碱或强酸弱碱混合例7、（1）pH为12的NaOH溶液和pH为2的醋酸溶液等体积相混合，则混合液呈_性（2）pH为12的氨水和pH为2的盐酸等体积相混合，则混合液呈_性（3）pH为2的盐酸和pH为12的某碱等体积相混合，则混合液pH_（4）pH为12的NaOH溶液和pH为2的某酸溶液等体积相混合，则混合液pH_（5）pH为12的氨水和pH=2的醋酸溶液等体积混合，则混合液的pH_。,有关溶液pH的计算,酸,碱,7,7,比较大小,1、某酸溶液的pH为2，某碱溶液的pH为12，两者等体积相混合后，有关pH值的变化正确的是A、大于7B、小于7C、等于7D、都有可能,2、常温下一种pH为2的酸溶液与一种pH为12的碱溶液等体积相混合，对溶液的酸碱性的说法正确的是A、若是二元强酸和一元强碱，混合液为酸性B、若是浓的强酸和稀的强碱，混合液中呈酸性C、若是浓的弱酸和稀的强碱，混合液呈碱性D、若是强酸和强碱相混合，溶液反应后呈中性,D,D,3、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、盐酸比硝酸放出的氢气的量多,BD,例7：在25时，pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少？,例8：在25时，pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？,例9：在25时，100mL0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？,例10：在25时，100ml0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？,例11、某强酸溶液pH=a，强碱溶液pH=b，已知ab12，酸碱溶液混合pH=7，则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为（）AV(酸)=102V(碱)BV(碱)=102V(酸).CV(酸)2V(碱)D.V(碱)2V(酸),强酸与强酸混合,例7：在25时，pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少？,解：,pH=-lgH+,=-lg（1101+1104）/（1+1）,=-lg5102,=2-lg5,=1.3,关键：抓住氢离子进行计算！,强碱与强碱混合,解：,=-lg2+11,=10.7,例8：在25时，pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少？,OH=（1105+1103）/(1+1),H+=10-14/OH-,pH=-lg10-14/(10-3/2),关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！,强酸与强碱混合酸过量,例9：在25时，100mL0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？,解：,NaOH+HCl=NaCl+H2O,0.06,0.04,pH=-lgH+,=-lg0.02/（0.1+0.1）,=-lg101,=1,关键：酸过量抓住氢离子进行计算！,例10：在25时，100ml0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少？,解：,NaOH+HCl=NaCl+H2O,0.04,0.06,关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！,OH=0.1(0.6-0.4)/0.2,H+=10-14/OH=10-14/0.1,pH=-lg10-13=,13,强酸与强碱混合碱过量,例11、某强酸溶液pH=a，强碱溶液pH=b，已知ab12，酸碱溶液混合pH=7，则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为（）AV(酸)=102V(碱)BV(碱)=102V(酸).CV(酸)2V(碱)D.V(碱)2V(酸),B,强酸与强碱混合恰好反应,1、在25时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取VaL该盐酸溶液用该NaOH溶液中和至呈中性，需VbLNaOH溶液，问：（1）若a+b=14，则VaVb（2）若a+b=13，则VaVb（3）若a+b14，则VaVb，且VaVb(填“”“”“”)（题中ab，b8）,10a+b14,1,1/10,练习,2、60mL0.5molLNaOH溶液和40mL0.4molL的H2SO4相混合后，溶液的pH约为()05172132,B,3、有一pH=12的NaOH溶液100mL，欲使它的pH降为11。（1）如果加入蒸馏水，就加入_mL（2）如果加入pH=10的NaOH溶液，应加入_mL（3）如果加入0.008mol/LHCl溶液，应加入_mL,900,1000,100,4、某强酸溶液pH=a，强碱溶液pH=b，已知ab12，酸碱溶液混合pH=7，则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为（）AV(酸)=102V(碱)BV(碱)=102V(酸).CV(酸)2V(碱)D.V(碱)2V(酸),B,5、pH=2的A、B、C三种酸溶液各1mL，分别加水稀释至1000mL，其pH与溶液（V）的变化关系如下图所示，下例说法错误的是（）,A.pH=2时，A、B、C都是稀溶液B.稀释前的浓度大小为c（C）c（B）c（A）C.稀释后，A溶液中c（H+）最小D.A是强酸，B和C是弱酸,A,6、将pH=1的盐酸平均分为2份，一份加适量的水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为（）A9B10C11D12,C,7、将pH=3的强酸与pH=12的强碱混合，当混合液的pH=11时，强酸与强碱的体积比为（）A9：2B9：1C1：10D2：5,A,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,第四课时,强酸的稀释：,例：取1mLpH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL，溶液的pH变为多少？,解：,c(H+)=,pH=-lgc(H+)=-lg10-5=5,若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，则溶液的pH变为多少？若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH变为多少？,102,103,pH=6,pH=8,pH接近于7,5、酸碱的稀释问题,例、将pH=3的醋酸稀释100倍后，溶液的pH等于5吗？,弱酸稀释：（1）PH=a的弱酸稀释10n倍后,PH增大的量小于n，即aPHa+n(2)PH值相同的两酸溶液稀释相同倍数后，酸性强的酸PH值变化大,强酸弱酸稀释例：pH=2的盐酸稀释10倍后pH=？pH=2的醋酸稀释10倍后pH=？结论：稀释10倍pH变化（增大）1,3,3,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,强碱的稀释,例：取pH=11的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后，溶液的pH变为多少？,解：,稀释前c(OH-)=10-3mol/L,若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍，则溶液的pH变为多少？若稀释到体积为原来的105倍，则溶液的pH变为多少？,103,pH=8,pH=6,pH接近于7,原来的102,稀释后c(OH-)=,稀释后溶液的pH=9,例4将pH=10的氨水稀释100倍后后，溶液的pH是8，对吗？,弱碱稀释：（1）PH=b的弱碱稀释10n倍后,PH减小的量小于n，即b-nPHb(2)PH值相同的两碱溶液稀释相同倍数后，碱性强的碱PH值变化大,弱碱稀释例：pH=12的NaOH溶液稀释10倍后pH=？pH=12的氨水稀释10倍后pH=？结论：稀释10倍pH变化（减小）1.,11,11,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,弱碱的稀释,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；对于浓度（或pH）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）,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、酸HA、HB两溶液的pH值为3，且体积相同，加水稀释两溶液，PH值与加入水的体积关系如图所示，则两者酸性较强的是,加水体积,pH,HB,HA,HB,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,第五课时,酸碱中和滴定及曲线,酸碱中和滴定,一、酸碱中和滴定基本原理：,1、化学分析的分类：鉴定物质组成成分，叫做；测定物质组成成分的含量，叫做；,定性分析,定量分析,酸碱中和滴定就是一种基本定量分析方法,2、酸碱中和滴定的定义：用已知来测定的定量分析方法叫做酸碱中和滴定；,物质的量浓度,碱（或酸）,的酸（或碱）,未知物质的量浓度的,一、酸碱中和滴定基本原理：,H+OH=H2O,酸碱中和滴定,3、原理：中和反应中,当n（H+)=n(OH-),完全中和,对于一元酸与碱反应时：,C酸V酸=C碱V碱,4、关键：,准确测出参加反应的两种溶液的体积。,准确判断中和反应是否恰好进行完全。,用0.1000mol/L的NaOH溶液，滴定20.00ml0.1000mol/L的HCl溶液，求随VNaOH的增大，pH=？,滴定过程的pH变化,误差：0.0240=0.0005=0.05%,思考,突跃范围,20.02mL,19.98mL,加入NaOH溶液的体积V(mL),溶液的pH,“突跃”的存在为准确判断终点提供了方便,二、酸碱中和滴定所需的仪器和试剂,待测液：,选择原则,2.酸碱中和滴定所需的仪器,酸式滴定管,碱式滴定管,锥形瓶,铁架台,滴定管夹,容量瓶,2.仪器,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“0”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）,1、如何判断酸式滴定管和碱式滴定管？,4、滴定管准确读到多少毫升？可估读到多少毫升？,2、量筒和滴定管的“0”刻度位置是否一致？,3、量筒和滴定管哪个更精确一些？,想一想：,中和滴定主要实验仪器,滴定管,2、仪器：,用作中和反应容器，盛装待测液,用于配制标准液,放置滴定管,酸式滴定管,碱式滴定管,滴定管用于测定标准液或待测液的准确体积,滴定管的构造特点：酸式滴定管，碱式滴定管。,玻璃活塞,橡皮套加玻璃珠,滴定管上有刻度线，标明了最大体积和使用温度,3)滴定管使用注意事项：,酸式滴定管：,不能盛放碱液、水解显碱性的盐溶液、氢氟酸,碱式滴定管：,不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液,练1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2：量取25.00mL，KMnO4溶液可选用仪器（）A50mL量筒，B100mL量筒C50mL酸式滴定管，D50mL碱式滴定管,C,想一想：量筒的构造与滴定管有何不同？,量筒“0”刻度线，其刻度由下到上读数，最大刻度线在其。,没有,由小到大,上方,普通滴定管的精密度为mL,0.01,滴定管的“0”刻度线，但并未在，滴定管上的刻度由上到下，读数，最大刻度线在滴定管。,上方,最上方,由小到大,下方,滴定管下端有气泡，必须排除；排除方法为：,滴定管使用前，应检查滴定管下端是否漏液和存在气泡,滴定管读数必须刻度线,平视,俯视刻度线，读数结果仰视刻度线，读数结果,偏低,偏高,3、中和滴定指示剂的选择,酚酞,无粉红,粉红无,甲基橙,橙黄,黄橙,无粉红,黄橙,4.3突跃范围9.7,石蕊的变色不明显，所以不能做中和滴定的指示剂。,三、酸碱中和滴定实验操作,滴定,锥形瓶的准备,滴定管的准备,计算,（以标准盐酸滴定NaOH为例）,1、准备工作：,、滴定管：检查滴定管是否以及下端；滴定管洗涤：用蒸馏水洗涤酸式滴定管再用洗涤23次、碱式滴定管用蒸馏水洗涤后再用洗涤23次装液：将标准盐酸溶液装入酸式滴定管、将待测NaOH溶液装入碱式滴定管至“0”刻度线上方处并排除滴定管嘴尖处的；调整液面：将滴定管中的标准液或待测液的液面调整到（或以下某刻度），读数,漏液,是否有气泡,标准液,待测液,23cm,气泡,“0”刻度,“0”刻度,检漏洗涤润洗注液赶气泡调液读数,、锥形瓶：只能用洗涤，不能用洗涤,蒸馏水,待测液,使用滴定管时要注意的手势：,酸式滴定管使用,用量取一定体积的待测液（NaOH)于锥形瓶中，滴入23滴指示剂（酚酞试液），待测液变成,2、滴定过程：,碱式滴定管,红色,用握活塞旋转开关，不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中和滴定管，至变成，且半分钟不褪色为止，记下滴定管刻度,左手,右手,液流速度,红色,无色,重复上述操作次，算出消耗标准液体积的,23,平均值,注意：左手、右手、眼睛,3、结果计算：,用上述标准液体积的平均值进行计算,操作步骤：,洗涤检漏蒸馏水洗溶液润洗装液排气泡调整液面并记录放出待测液加入指示剂滴定记录计算。,4.滴定过程中溶液的pH变化,例：用0.100mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.100mol/L盐酸,1.02.33.34.37.09.710.711.712.5,问题3:以NaOH加入量为横坐标,以pH值变化为纵坐标,绘制中和滴定曲线,问题2:滴定终点时多半滴和少半滴溶液性质发生怎样改变?PH发生怎样改变?,问题1:滴定终点消耗碱多少?pH等于多少?,引出pH值突变概念及范围,PH,12,10,8,6,4,2,10,20,30,40,突变范围,反应终点,加入