化学：32《水的电离和溶液的酸碱性》

1、第三章 水溶液中的离子平衡20212021年年1010月月3030日星期六日星期六第二节 水的电离和溶液的酸碱性复习巩固复习巩固1 1、溶液导电性强弱是由、溶液导电性强弱是由 _决定的。决定的。溶液中自由移动离子浓度溶液中自由移动离子浓度2 2、水是不是电解质？、水是不是电解质？ 思考与交流思考与交流 研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性，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何电离的呢? ? 水是极弱的电解质？水是极弱的电解质？ （正反应吸热）（正反应吸热）H H2 2O HO H+ + + OH

2、+ OH- - 一、水的电离一、水的电离1 1、水的电离、水的电离实验测定：实验测定：25 C(H25 C(H+)+)=C(OH=C(OH- -)=1)=11010-7-7mol/L mol/L 100 C(H 100 C(H+ +) = C(OH) = C(OH- -) = 1) = 11010-6-6mol/Lmol/L思考：思考： 既然一定温度下纯水中既然一定温度下纯水中C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH- -) )浓度浓度是定值，那么乘积呢？是定值，那么乘积呢？ Kw =CKw =C（H H+ +）C C（OHOH- -）理解：理解：1.1.常温（常温（25 25 ）Kw =

3、 1Kw = 1 10 10-14-14 2. 2.温度升高温度升高, Kw, Kw变大变大2 2、水的离子积、水的离子积( (常数常数) )：定义：在定义：在一定温度下一定温度下，水（稀溶液）中，水（稀溶液）中H H+ +与与OHOH- -浓浓度的乘积，用度的乘积，用KwKw表示。表示。温度温度002020252550509090100100KwKw1.141.141010- -15156.816.811010- -15151 11010-14-145.475.471010- -14143.83.81010- -13131 11010-12-123、一定温度下、一定温度下C C（H H+ +

4、）和）和C C（OHOH- -）成）成 反比反比 关系关系 4、 Kw不仅适用于纯水，而且还适用于酸性或碱性的稀溶液。不仅适用于纯水，而且还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液水电离出的，不管哪种溶液水电离出的， H H+ + 和和OHOH- -的浓度总是相等，即的浓度总是相等，即C C（H H+ +）水水= C= C（OHOH- -）水水 ，酸性溶液中酸性溶液中【 C C（H H+ +）水水+ C+ C（ H H+ + ）酸酸 】 C C（OHOH- -）水水= = Kw碱性溶液中碱性溶液中【 C C（ OHOH- - ）水水+ C+ C（ OHOH- - ）碱碱 】 C C（ H H+

5、+ ）水水= = Kw二、影响水的电离平衡的因素二、影响水的电离平衡的因素1 1、酸、酸2 2、碱、碱3 3、温度、温度抑制抑制水的电离，水的电离，KwKw保持不变保持不变升高温度促进水的电离，升高温度促进水的电离，KwKw增大增大注意：注意：KwKw是一个温度函数，只随温度的升高而增大是一个温度函数，只随温度的升高而增大. .4、易水解的盐：、易水解的盐： 在纯水中加入能水解的盐，在纯水中加入能水解的盐，促进促进水的电离，水的电离，但只但只要温度不变，要温度不变， Kw不变。不变。 5、其他因素：、其他因素：如：向水中加入活泼金属如：向水中加入活泼金属平衡移动方向电离程度离子积(KW)温度加

6、热降温加入物质酸碱能与 H 、OH 结合酸性氧化物或碱性氧化物活泼金属特殊化合物(如 NaH)影响水的电离平衡的因素三、溶液的酸、碱性跟三、溶液的酸、碱性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的关系的关系1.1.重要规律：重要规律： 在在一定温度一定温度时时, ,稀稀电解质溶液里电解质溶液里C(HC(H+ +) )与与C(OHC(OH- -) )的乘积是一个常数。的乘积是一个常数。经科学实验进一步证明经科学实验进一步证明C(C(稀稀) 1mol/L) 1mol/L例：例：2525时，时，Kw=1Kw=11010-14-14 100100时，时，Kw=1Kw=110-110-1

7、2 24、 Kw不仅适用于纯水，而且还适用于酸性或碱性的稀溶液。不仅适用于纯水，而且还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液水电离出的，不管哪种溶液水电离出的， H H+ + 和和OHOH- -的浓度总是相等，即的浓度总是相等，即C C（H H+ +）水水= C= C（OHOH- -）水水 ，酸性溶液中酸性溶液中【 C C（H H+ +）水水+ C+ C（ H H+ + ）酸酸 】 C C（OHOH- -）水水= = Kw碱性溶液中碱性溶液中【 C C（ OHOH- - ）水水+ C+ C（ OHOH- - ）碱碱 】 C C（ H H+ + ）水水= = Kw三、溶液的酸、碱性跟三、溶液的酸

8、、碱性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的关系的关系2.2.关系关系(25)(25)：中性溶液：中性溶液：酸性溶液：酸性溶液：碱性溶液：碱性溶液：注注 意意水溶液中水溶液中H H+ +与与OHOH- -始终共存始终共存酸性溶液：酸性溶液：C(HC(H+ +)C(OH)C(OH- -) ;C(H) ;C(H+ +) )越大酸性越强越大酸性越强碱性溶液：碱性溶液：C(HC(H+ +)C(OH)C(OH)C(OH- -) C(H) C(H+ +)1)11010-7-7mol/Lmol/LC(HC(H+ +)C(OH)C(OH- -) C(H) C(H+ +)1)c（OH） pH

9、7中性溶液：中性溶液： c（H+）=c（OH） pH=7碱性溶液：碱性溶液： c（H+）72、表示方法：、表示方法：pH= - lg c(H+)注意：注意：pOH -采用采用OH -的物质的量浓度的负的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性对数来表示溶液的酸碱性 pOH + pH =14注意注意:pH=0 并非无并非无H+，而是，而是c（H+）=1mol/L，pH=14 并非无并非无OH -，而是，而是c（OH -）=1mol/L有关溶液有关溶液pH的计算：的计算：1、单一溶液的计算：、单一溶液的计算：2、强酸、强碱的稀释：、强酸、强碱的稀释：例例1、0.001 mol/L盐酸的盐酸的pH =

10、_，加水稀释到原来的，加水稀释到原来的10倍，倍，pH=_，加水到原来的，加水到原来的103倍，倍，pH =_,加水到原来加水到原来的的104 倍倍pH= _,加水到原来的加水到原来的106倍，倍，pH=_例例2、pH=10的的NaOH溶液加水稀释到原来的溶液加水稀释到原来的10倍，则倍，则溶液的溶液的pH=_，pH=10的的NaOH溶液加水稀释到原来溶液加水稀释到原来的的102倍，则溶液的倍，则溶液的pH=_34698pH=10的的NaOH溶液加水稀释到原来的溶液加水稀释到原来的103倍，则溶液的倍，则溶液的pH=_，pH=10的的NaOH溶液加水稀释到原来的溶液加水稀释到原来的105倍倍，

11、则溶液的，则溶液的pH=_注意：注意：pH=6或或8时，不可忽略水的电离，只能接近时，不可忽略水的电离，只能接近7，酸碱溶液无限稀释，酸碱溶液无限稀释，pH只能约等于只能约等于7或接近或接近7：酸不能：酸不能大于大于7；碱不能小于；碱不能小于7结论结论：强酸强酸(碱碱)每稀释每稀释10倍，倍，pH值向值向7靠拢一个单位。靠拢一个单位。3、弱酸、弱碱的稀释、弱酸、弱碱的稀释例例3、pH=3HAc加水稀释到原来加水稀释到原来10倍，溶液的倍，溶液的pH值范值范围围_；pH=12氨水加水稀释到原来氨水加水稀释到原来10倍，溶液的倍，溶液的pH值范围值范围_。 结论：弱酸结论：弱酸(碱碱)每稀释每稀释

12、10倍，倍，pH值向值向7靠拢靠拢不到不到一个单一个单位；位；4、两种、两种pH值不同的同种强酸（碱）溶液等体积混合值不同的同种强酸（碱）溶液等体积混合例例4、pH=10和和pH=13的两种的两种NaOH溶液等体积混合，溶液等体积混合，求混合溶液的求混合溶液的pH值。值。例例5、pH=2和和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合，求混的两种盐酸溶液等体积混合，求混合溶液的合溶液的pH值值 结论结论（相差两个单位）（相差两个单位） 1、两种强酸溶液、两种强酸溶液等体积等体积混合，溶液的混合，溶液的pH值等于浓值等于浓溶液的溶液的pH加加0.3。 总结论：总结论： 两种强酸（碱）溶液等体积混合，溶液的两

13、种强酸（碱）溶液等体积混合，溶液的pH值以原值以原浓溶液的浓溶液的pH向向7靠拢靠拢0.3个单位。个单位。 2、两种强碱溶液、两种强碱溶液等体积等体积混合，溶液的混合，溶液的pH值等于浓值等于浓溶液的溶液的pH减减0.3。例例8、0.1L pH=2盐酸和盐酸和0.1L pH=11的的NaOH溶液相混合，溶液相混合，求混合后溶液的求混合后溶液的pH值。值。 例例9、pH=2盐酸和盐酸和pH=12的的Ba(OH)2溶液等体积相混合溶液等体积相混合，求混合后溶液的，求混合后溶液的pH值。值。5、强酸、强碱溶液的混合、强酸、强碱溶液的混合结论：结论：1、pH1+ pH214的强酸强碱等体积混合后，溶液

14、呈碱的强酸强碱等体积混合后，溶液呈碱性，性，pH混混= pH碱碱-0.3方法：方法：1、先反应、先反应2、按过量的计算，若酸过量，求、按过量的计算，若酸过量，求c（H+），再算），再算pH值。值。 若碱过量，求若碱过量，求c（OH-），求），求c（H+），再算），再算pH值值若若X+Y=14，它们等体积相混合，混合液的它们等体积相混合，混合液的PH值值 。若若X+Y14，它们等体积相混合，混合液的它们等体积相混合，混合液的PH值值 _。盐酸的盐酸的PH值为值为X，NaOH溶液的溶液的PH为为Y，体积相混合，体积相混合，则混合液则混合液PH _五、弱酸强碱或强酸弱碱混合五、弱酸强碱或强酸弱碱混合

15、例例10、（1）PH为为12 的的NaOH溶液和溶液和PH为为2的醋酸溶液等体积相的醋酸溶液等体积相混合，则混合液呈混合，则混合液呈_性性（2）PH为为12 的氨水和的氨水和PH为为2 的盐酸等体积相混合，则的盐酸等体积相混合，则混合液呈混合液呈 _性性（3）PH为为2 的盐酸和的盐酸和PH为为12 的某碱等体积相混合，则的某碱等体积相混合，则混合液混合液PH_ （4）PH为为12 的的NaOH溶液和溶液和PH为为2的某酸溶液等体积相的某酸溶液等体积相混合，则混合液混合，则混合液PH _1、某酸溶液的、某酸溶液的PH为为2 ，某碱溶液的，某碱溶液的PH为为12 ，两者等，两者等体积相混合后，有

16、关体积相混合后，有关PH值的变化正确的是（值的变化正确的是（ ） A、大于、大于7 B、小于、小于7 C、等于、等于7 D、三种都有可能、三种都有可能2、常温下一种、常温下一种PH为为2 的酸溶液与一种的酸溶液与一种PH为为12 的的碱溶液等体积相混合，对溶液的酸碱性的说法正碱溶液等体积相混合，对溶液的酸碱性的说法正确的是（确的是（ ） A、 若是二元强酸和一元强碱，混合液为酸性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，混合液呈碱性若是浓的弱酸和稀的强碱，混合液呈碱性 D、若是强酸和强

17、碱相混合，溶液反应后呈中性、若是强酸和强碱相混合，溶液反应后呈中性DD练习：练习：3、同体积的、同体积的PH为为3 的盐酸、硫酸、醋酸和硝的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸四种溶液，分别加入足量的锌粉，叙述正酸四种溶液，分别加入足量的锌粉，叙述正确的是（确的是（ ） A、 硫酸溶液中放出的氢气的量最多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、盐酸比硝酸放出的氢气的量多BD4、向体积均是、向体积均是1L，PH值也相等的盐和醋酸两值也相等的盐和醋酸两溶液中加

18、入表面积质量均相等的锌块，下列叙溶液中加入表面积质量均相等的锌块，下列叙述可能正确的是（述可能正确的是（ ） A、 反应开始时，盐酸的速率比醋酸快反应开始时，盐酸的速率比醋酸快 B、 反应过程中，醋酸的速率比盐酸快反应过程中，醋酸的速率比盐酸快 C、 充分反应后，两者产生的氢气的体积可充分反应后，两者产生的氢气的体积可能相等能相等 D、充分反应后，若有一种溶液中的锌有多、充分反应后，若有一种溶液中的锌有多余，则一定是盐酸的锌有余余，则一定是盐酸的锌有余BCD5、酸、酸HA、HB两溶液的两溶液的PH值为值为3，且体积相同，且体积相同，加水稀释两溶液，加水稀释两溶液，PH值与加入水的体积关系如图值

19、与加入水的体积关系如图所示，则两者酸性较强的是（所示，则两者酸性较强的是（ ）加水体积加水体积PHHBHAHB6、酸、酸HA、HB、HC三溶液的物质的量浓度相同，三溶液的物质的量浓度相同，体积也相同，测得它们的体积也相同，测得它们的PH值分别为值分别为2、2.7、3，分别与足量的锌反应，产生的氢气的物质的分别与足量的锌反应，产生的氢气的物质的量量 ，初始时，三者的反应速率，初始时，三者的反应速率 ，反，反应过程中的平均速率应过程中的平均速率 ； 若三种酸的体积与若三种酸的体积与PH值均相等时，分别加入足值均相等时，分别加入足量的表面积和质量均相等的锌，初始时，三者的量的表面积和质量均相等的锌，

20、初始时，三者的反应速率反应速率 ，反应过程中的平均速率，反应过程中的平均速率_；充分反应后，产生的氢气的物质的量；充分反应后，产生的氢气的物质的量的大小关系的大小关系 _， 相同相同HAHBHBHCHA=HB=HCHAHBHCHAHBHC20212021年年1010月月3030日星期六日星期六第二节 水的电离和溶液的酸碱性酸碱中和滴定一、酸碱中和滴定一、酸碱中和滴定1、定义：定义：用用已知已知物质的量的浓度的酸（或碱）来物质的量的浓度的酸（或碱）来测定未测定未知知浓度的碱（或酸）的方法浓度的碱（或酸）的方法 2、原理：、原理：在酸碱中和反应中，使用一种已知物质的量在酸碱中和反应中，使用一种已知

21、物质的量浓度的酸或碱溶液跟未知浓度的碱或酸溶液完全中和，浓度的酸或碱溶液跟未知浓度的碱或酸溶液完全中和，测出二者的体积，根据化学方程式中酸和碱的物质的量测出二者的体积，根据化学方程式中酸和碱的物质的量的比值，就可以计算出碱或酸的溶液浓度。的比值，就可以计算出碱或酸的溶液浓度。 3、公式：、公式：4、实验的关键、实验的关键:(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积准确测量参加反应的两种溶液的体积(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应准确判断中和反应是否恰好完全反应c酸酸v酸酸=c碱碱v碱碱(一元酸和一元碱一元酸和一元碱)5、实验仪器及试剂、实验仪器及试剂: 仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、仪器：酸式

22、滴定管、碱式滴定管、锥形锥形瓶、瓶、 铁架台、铁架台、滴定管夹滴定管夹、烧杯、白纸，有、烧杯、白纸，有时还需要时还需要移液管移液管试剂：标准液、待测液、指示剂试剂：标准液、待测液、指示剂2、酸碱指示剂：一般是有机弱酸或有机弱碱（定性测、酸碱指示剂：一般是有机弱酸或有机弱碱（定性测定）定）种类种类 对应溶液对应溶液 的的 颜颜 色色变色范围变色范围甲基橙溶液甲基橙溶液橙色橙色红红3.1橙橙4.4黄黄酚酞溶液酚酞溶液无色无色无无8浅红浅红10红红石蕊溶液石蕊溶液紫色紫色红红5 紫紫 8蓝蓝 1、原则：、原则：1）终点时，指示剂的）终点时，指示剂的颜色变化明显颜色变化明显2）变色范围越窄越好，对溶液

23、的酸碱性变化较灵敏）变色范围越窄越好，对溶液的酸碱性变化较灵敏二、指示剂的选择：二、指示剂的选择：（1）甲基橙和酚酞的变色范围较小：）甲基橙和酚酞的变色范围较小：4.4-3.1=1.3 10-8=2 对溶液的酸碱性变化较灵敏对溶液的酸碱性变化较灵敏（2）溶液使指示剂改变颜色，发生的化学变）溶液使指示剂改变颜色，发生的化学变化。指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液化。指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液（一般为（一般为12滴）。滴）。（3）操作：用）操作：用镊子镊子取一小块取一小块pH试纸试纸放在洁放在洁净的净的表面皿或玻璃片表面皿或玻璃片上，然后用上，然后用玻璃棒玻璃棒沾取沾取少量少量待测液待

24、测液点在试纸中央，试纸显色后再与点在试纸中央，试纸显色后再与标准比色卡标准比色卡比较，即知溶液的比较，即知溶液的pH值。值。3、pH试纸（定量测定）试纸（定量测定）（1）成分：含有多种指示剂）成分：含有多种指示剂（2）本身颜色：淡黄色）本身颜色：淡黄色（1）强酸强碱间的滴定：）强酸强碱间的滴定：（2）强酸滴定弱碱）强酸滴定弱碱 两者正好完全反应，生成强酸弱碱盐，酸性两者正好完全反应，生成强酸弱碱盐，酸性选用选用甲基橙甲基橙作指示剂作指示剂（3）强碱滴定弱酸）强碱滴定弱酸4、酸碱中和滴定中指示剂的选择：、酸碱中和滴定中指示剂的选择： 两者正好完全反应，生成强碱弱酸盐，碱性两者正好完全反应，生成强

25、碱弱酸盐，碱性选用选用酚酞酚酞作指示剂作指示剂酚酞溶液、甲基橙酚酞溶液、甲基橙三、实验步骤：三、实验步骤： 1、查漏查漏：检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是：检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活；否灵活； 2、洗涤洗涤：用水洗净后，各用少量待装液润洗滴定管：用水洗净后，各用少量待装液润洗滴定管23次；次； 3、装液装液：用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、：用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中，使液面高于刻度碱滴定管中，使液面高于刻度2-3cm4、赶气泡赶气泡： 酸式滴定管：快速放液酸式滴定管：快速放液碱式滴定管：橡皮管向上翘起碱式滴定管：橡皮管向上翘起5、调液调液：调节

26、滴定管中液面高度，并记下读数，记做。调节滴定管中液面高度，并记下读数，记做。6、取液取液：（1）从碱式滴定管中放出）从碱式滴定管中放出25.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中氢氧化钠溶液于锥形瓶中（2）滴入）滴入2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。，并在瓶底衬一张白纸。7、滴定滴定：左手：左手_，右手，右手_眼睛眼睛_控制酸式滴定管活塞控制酸式滴定管活塞拿住锥形瓶瓶颈，拿住锥形瓶瓶颈，边滴入盐酸，边不断顺时针方向摇动，边滴入盐酸，边不断顺时针方向摇动，要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化。要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化。9、计算计算：整理数

27、据进行计算。：整理数据进行计算。8、记录记录：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变无色时，停止滴定，准确记下盐酸读数，并准确求变无色时，停止滴定，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用去的盐酸体积。得滴定用去的盐酸体积。酸碱中和滴定：http:/ 例题：用例题：用标准盐酸标准盐酸滴定未知浓度的滴定未知浓度的氢氢氧化钠溶液氧化钠溶液（氢氧化钠放于锥形瓶中）（氢氧化钠放于锥形瓶中）下列操作（其它操作均正确），对氢下列操作（其它操作均正确），对氢氧化钠溶液浓度有什么影响？氧化钠溶液浓度有什么影响？一、酸式滴定管一、酸式滴定管1、未用标准液、未用标准液(HCl)润洗酸式滴定管润洗酸式滴定管 （ ）2、滴定管内壁不干净，滴定