水的电离和溶液的pH值ppt

1、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（正反应吸热）（正反应吸热）一、水的电离一、水的电离1 1、水的电、水的电离离+ H2O+H2O H3O+ OH ( H2O H+OH)平衡常数：平衡常数：K 电离电离【H+】【】【OH-】 【H2O】在室温下在室温下1L水中只有水中只有110-7mol水电离，电离水电离，电离前后水的物质的量几乎不变，前后水的物质的量几乎不变， C(H2O)的浓度为的浓度为常数常数所以所以 K 电离电离 【H2O】 【H+】【】【OH-】= K WKw =CKw =C（H H+ +）C C（OHOH- -）2 2、水的离子积、水的离子积( (常数常数)

2、)：（1 1）定义：在）定义：在一定温度一定温度下，水（稀溶液）中下，水（稀溶液）中H H+ +与与OHOH- -浓度的乘积，用浓度的乘积，用KwKw表示。表示。C(H+)=C(OH-)=110-7mol/L25时，时，Kw=C(H+)C(OH)=110-14（2）温度越高，）温度越高，Kw越大越大注意注意1、 Kw只与温度有关，温度一定其值一定，与溶只与温度有关，温度一定其值一定，与溶液酸碱性无关。液酸碱性无关。2、 Kw不仅适用于纯水，也适用于其他酸碱盐不仅适用于纯水，也适用于其他酸碱盐的稀溶液。的稀溶液。3、 不同溶液中不同溶液中C(HC(H+ +) ) 和和C(OHC(OH- -) )

3、可能不同，但可能不同，但是是由水电离的由水电离的C(HC(H+ +) )和和 C(OH C(OH- -) )总是相等的总是相等的 。 Kw中中C(HC(H+ +) )和和 C(OH C(OH- -) )表示整个溶液中表示整个溶液中C(HC(H+ +) )和和 C(OHC(OH- -) )的总浓度，其积是一个常数。的总浓度，其积是一个常数。问题与讨论问题与讨论1 1、在水中加入强、在水中加入强酸酸(HCl)(HCl)后，水的离子积是否发生改后，水的离子积是否发生改变？变？2 2、在水中加入强、在水中加入强碱碱(NaOH)(NaOH)后，水的离子积是否发生改变？后，水的离子积是否发生改变？升温升温

4、呢？呢？3 3、在酸碱溶液中，水电离出来的、在酸碱溶液中，水电离出来的C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH- -) )是否相是否相等？等？5 5、在酸溶液中水电离出来的、在酸溶液中水电离出来的C(HC(H+ +) )和酸电离出来的和酸电离出来的C(HC(H+ +) )什么什么关系关系？二、影响水的电离平衡的因二、影响水的电离平衡的因素素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增增大大 注意：注意：KwKw是一个温度函数，只随温度的升高是一个温度函数，只随温度的升高而增大而增大.

5、 .4 4、加入能消耗、加入能消耗H H+ +和和OHOH- -的物质的物质如：如：NaNa、CuCu2+2+、CHCH3 3COOCOO- -促进促进三、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2.2.关系关系(25)(25)：中性中性溶液：溶液：酸性酸性溶液：溶液：碱性碱性溶液：溶液：C(HC(H+ +)=C(OH)=C(OH- -)=1)=11010-7-7mol/Lmol/LC(HC(H+ +)C(OH)C(OH- -) C(H) C(H+ +)1)11010- -7 7mol/Lmol/LC(HC(H+ +)C(OH)C(

6、OH- -) C(H) C(H+ +)1)cc（OHOH） pH7pH7中性溶液：中性溶液： c c（H H+ +）=c=c（OHOH） pH=7pH=7碱性溶液：碱性溶液： c c（H H+ +）c7pH72 2、表示方法表示方法：pH=-lgpH=-lgc(H+)c(H+)pOH=-lgpOH=-lgc(OH-)c(OH-)pH值测定方法值测定方法测定方法：酸碱指示剂法、测定方法：酸碱指示剂法、pH试纸法、试纸法、pH计法等。计法等。酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱，他们的颜色变化是酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱，他们的颜色变化是在一定的在一定的pH值范围内发生的。我们把指示

7、剂发生颜色变化的值范围内发生的。我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围。值范围叫做指示剂的变色范围。有关溶液有关溶液pHpH的计算的计算1 1、单一溶液的计算：、单一溶液的计算：强酸溶液：强酸溶液：如：如：0.1mol/L0.1mol/L的的HClHCl溶液，溶液，pH=1pH=1一般而言对于强酸一般而言对于强酸H Hn nA A，设浓度为，设浓度为c mol/l,c mol/l,则则c(Hc(H+ +)=nc mol/L)=nc mol/L，pH=-lgc(H+)=-lgpH=-lgc(H+)=-lgncnc强碱溶液：强碱溶液：如：如：0.1mol/L0.1mol/L的的N

8、aOHNaOH溶液，溶液，pH=13pH=13一般而言对于强碱一般而言对于强碱B(OH)B(OH)n n，设浓度为，设浓度为c mol/l,c mol/l,则则c(Hc(H+ +)=10)=10-14-14/nc mol/L/nc mol/L，pH=-lgc(H+)=14+lgpH=-lgc(H+)=14+lgncnc思考：思考：已知弱酸已知弱酸HAHA的浓度为的浓度为c mol/L,c mol/L,电离度为电离度为，则则pH=pH=已知弱碱已知弱碱BOHBOH的浓度为的浓度为c mol/Lc mol/L，电离度为，电离度为，则则pH=pH= -lgc -lgc 14+lgc 14+lgc 2

9、 2、强酸、强碱的稀释：、强酸、强碱的稀释：例例1 1、0.001 mol/L0.001 mol/L盐酸的盐酸的pH =_pH =_，加水稀释到原，加水稀释到原来体积的来体积的1010倍，倍，pH=_pH=_，加水到原来的，加水到原来的10103 3倍，倍，pH pH =_,=_,加水到原来的加水到原来的10104 4 倍倍pH= _,pH= _,加水到原来的加水到原来的10106 6倍，倍，pH=_pH=_例例2 2、pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶液加水稀释到原来的溶液加水稀释到原来的1010倍，倍，则溶液的则溶液的pH=_pH=_，pH=10pH=10的的NaOHNaOH溶液加

10、水稀释到溶液加水稀释到原来的原来的10102 2倍，则溶液的倍，则溶液的pH=_pH=_3 34 46 69 98 8有关溶液有关溶液pHpH的计算的计算例例3 3、pH=3HAcpH=3HAc加水稀释到原来加水稀释到原来1010倍，溶液的倍，溶液的pHpH值值范围范围_；pH=12pH=12氨水加水稀释到原来氨水加水稀释到原来1010倍，溶液的倍，溶液的pHpH值范围值范围_。 结论结论：弱酸：弱酸( (碱碱) )每稀释每稀释1010倍，倍，pHpH值向值向7 7靠拢不到一靠拢不到一个单位个单位有关溶液有关溶液pHpH的计算的计算3 3、弱酸、弱碱的稀释、弱酸、弱碱的稀释 3 34 4之间之

11、间11111212之间之间4 4、两种、两种pHpH值不同的同种强酸（碱）溶液值不同的同种强酸（碱）溶液等体积等体积混混合合例例5 5、pH=11pH=11和和pH=9pH=9的两种的两种NaOHNaOH溶液等体积混合，求溶液等体积混合，求混合溶液的混合溶液的pHpH值。值。pH=11pH=11和和pH=8pH=8pH=12pH=12和和pH=10/9/8pH=10/9/8例例4 4、pH=3pH=3和和pH=5pH=5的两种盐酸溶液等体积混合，求的两种盐酸溶液等体积混合，求混合溶液的混合溶液的pHpH值值pH=3pH=3和和pH=6 pH=6 pH=3pH=3和和pH=4pH=4pH=2pH

12、=2和和pH=4/5/6pH=4/5/6 有关溶液有关溶液pHpH的计算的计算1、若两强酸溶液的、若两强酸溶液的pH之差之差2，且等体积混合，则混合后溶液且等体积混合，则混合后溶液的的pH等于混合前溶液等于混合前溶液pH较小值较小值加加0.3。2、若两强碱溶液的、若两强碱溶液的pH之差之差2，且等体积混合，则混合后溶液且等体积混合，则混合后溶液的的pH等于混合前溶液等于混合前溶液pH较大值较大值减减0.3。例例6 6、0.1L pH=10.1L pH=1盐酸和盐酸和0.1L pH=110.1L pH=11的的NaOHNaOH溶液相溶液相混合，求混合后溶液的混合，求混合后溶液的pHpH值。值。p

13、H=1pH=1和和pH=13pH=13；pH=2pH=2和和pH=12pH=12pH=1pH=1和和pH=14pH=14；pH=4pH=4和和pH=12pH=125 5、强酸、强碱溶液的混、强酸、强碱溶液的混合合有关溶液有关溶液pHpH的计算的计算 1.31.3结论结论1：pH酸酸+ pH碱碱14的强酸强碱等体积混合后，的强酸强碱等体积混合后，pH混混= pH碱碱-0.3均为均为7 713.713.711.711.7六、弱酸强碱或强酸弱碱混合六、弱酸强碱或强酸弱碱混合例例7 7、（1 1）pHpH为为1212的的NaOHNaOH溶液和溶液和pHpH为为2 2的醋酸溶液等体积的醋酸溶液等体积相混

14、合，则混合液呈相混合，则混合液呈_性性（2 2）pHpH为为1212的氨水和的氨水和pHpH为为2 2 的盐酸等体积相混合，的盐酸等体积相混合，则混合液呈则混合液呈 _性性（3 3）pHpH为为2 2的盐酸和的盐酸和pHpH为为12 12 的某碱等体积相混合，的某碱等体积相混合，则混合液则混合液pH_pH_（4 4）pHpH为为1212的的NaOHNaOH溶液和溶液和pHpH为为2 2的某酸溶液等体积的某酸溶液等体积相混合，则混合液相混合，则混合液pHpH _ _（5 5）pHpH为为1212的氨水和的氨水和pH=2pH=2的醋酸溶液等体积混合，的醋酸溶液等体积混合，则混合液的则混合液的pH_

15、pH_。有关溶液有关溶液pHpH的计算的计算酸酸碱碱7777比较比较大小大小pH值计算值计算 强酸与强碱混合强酸与强碱混合例题：在例题：在25时，时，100mlO.6mol/L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.4mol/L的的 氢氧化钠溶液混合后氢氧化钠溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少？值等于多少？解：解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=-lgH+=-lg0.02/（0.1+0.1）=-lg101=1关键：酸过量抓住氢离子进行计算！关键：酸过量抓住氢离子进行计算！目录目录pH值计算值计算 强酸与强碱混合强酸与强碱混合例题：在例题：在25时，时，100mlO.4mol

16、/L的盐酸与等体积的盐酸与等体积0.6mol/L的的 氢氧化钠溶液混合后氢氧化钠溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少？值等于多少？解：解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.040.06关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！关键：碱过量抓住氢氧根离子进行计算！=1pOH=-lgOHpOH=-lg0.02/(0.1+0.1)pH=14- pOH=13目录目录目录目录目录目录目录目录1下列有关电解质溶液的说法正确的是A在蒸馏水中滴加浓H2SO4，KW不变BCaCO3难溶于稀硫酸，也难溶于醋酸C在Na2S 稀溶液中，c（H+）=c（OH）2c（H2S）c（HS）DNaCl 溶液和CH3COONH4

17、溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同三，三，实验：酸碱中和滴定实验：酸碱中和滴定1 1、定义：定义：用用已知已知浓度的酸（或碱）来浓度的酸（或碱）来测定未知测定未知浓度的浓度的碱（或酸）的方法。碱（或酸）的方法。2 2、原理：原理：在酸碱在酸碱中和反应中和反应中，使用一种已知浓度的酸中，使用一种已知浓度的酸( (或碱或碱) )溶液跟未知浓度的碱溶液跟未知浓度的碱( (或酸或酸) )溶液溶液完全中和完全中和，测，测出二者的体积，根据化学方程式中酸和碱的物质的量出二者的体积，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 3、公式

18、：公式：4 4、实验的关键实验的关键: :(1(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(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 c酸酸v v酸酸=c=c碱碱v v碱碱( (一元酸和一元碱一元酸和一元碱) )5 5、实验仪器、实验仪器 仪器：仪器：酸式滴定管、碱式滴定管酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、锥形瓶、 铁架台、滴定管夹、烧杯、白纸（有时还需要移液铁架台、滴定管夹、烧杯、白纸（有时还需要移液管）管）滴定管的构造滴定管的构造1 1、滴定管是内径均匀、滴定管是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管，带有刻度的细长玻璃管，下端有控

19、制液体流量的下端有控制液体流量的玻璃活塞玻璃活塞( (或由橡胶管或由橡胶管和玻璃球组成的阀和玻璃球组成的阀) ) 2 2、有、有“0 0”刻度，且小刻度，且小刻度在上。刻度在上。3 3、精确度：、精确度：0.01mL0.01mL滴定管的用途滴定管的用途 滴定管主要用滴定管主要用来精确地放出一定来精确地放出一定体积的液体。体积的液体。滴定管的使用方法滴定管的使用方法a a、检查仪器：使用前先检查滴定管活塞是否漏水、检查仪器：使用前先检查滴定管活塞是否漏水 b b、润洗仪器：在加入反应液之前，洁净的滴定管要、润洗仪器：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗用所要盛装的溶液润洗2 23

20、 3遍。遍。 c c、加入反应液：分别将反应液加入到相应滴定、加入反应液：分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管刻度管中，使液面位于滴定管刻度“0 0”以上以上2 23ml3ml处。处。 d d、调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活、调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液，然后调节滴定塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液，然后调节滴定管液面，使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。管液面，使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。 读数的方法：读数的方法：你能读得准吗？你能读得准吗？25.60思考思考1 1：酸式滴定管和碱式滴定管的结构有什么不：酸式滴定管和碱

21、式滴定管的结构有什么不同，为什么？盛放溶液时有何要求？同，为什么？盛放溶液时有何要求？酸式滴定管：酸性溶液，酸式滴定管：酸性溶液，强氧化性溶液强氧化性溶液碱式滴定管：碱性溶液碱式滴定管：碱性溶液思考思考2 2：如果滴定管下端尖嘴中有气泡存在，对实：如果滴定管下端尖嘴中有气泡存在，对实验结果有什么影响？如何除去气泡？验结果有什么影响？如何除去气泡？酸式滴定管：快速的打酸式滴定管：快速的打开玻璃塞，放出一小股开玻璃塞，放出一小股液体液体碱式滴定管：用右手手碱式滴定管：用右手手指挤压玻璃球，快速放指挤压玻璃球，快速放出一小股液体出一小股液体2 2、酸碱指示剂：一般是有机弱酸或有机弱碱溶液、酸碱指示剂

22、：一般是有机弱酸或有机弱碱溶液( (定定性测定性测定) ) 1 1、原则：、原则：终点时，指示剂的终点时，指示剂的颜色变化颜色变化须须明显明显变色变色范围越窄越好范围越窄越好，对溶液的酸碱性，对溶液的酸碱性变化较灵敏变化较灵敏二、指示剂的选择：二、指示剂的选择：a a、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=1.34.4-3.1=1.3、10-8=210-8=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b b、溶液使指示剂改变颜色，发生化学变化。指示剂滴加太、溶液使指示剂改变颜色，发生化学变化。指示剂滴加太多将消耗一部分酸碱溶液（一般为多将消耗一部分酸碱

23、溶液（一般为1212滴）。滴）。a a、强酸强碱间的滴、强酸强碱间的滴定：定：b b、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，反应两者正好完全反应，生成强酸弱碱盐，反应后溶液呈酸性选用后溶液呈酸性选用甲基橙甲基橙作指示剂作指示剂c c、强碱滴定弱酸、强碱滴定弱酸3 3、酸碱中和滴定中、酸碱中和滴定中指示剂的选指示剂的选择择： 两者正好完全反应，生成强碱弱酸盐，反两者正好完全反应，生成强碱弱酸盐，反应后溶液呈碱性选用应后溶液呈碱性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 跟完全反应所需跟完全反应所需NaOH(20.00mL)NaOH(20.00mL)溶液

24、相比，若少溶液相比，若少加一滴加一滴NaOHNaOH溶液，计算测得的盐酸的物质的量浓度溶液，计算测得的盐酸的物质的量浓度是多少？是多少？练习：练习：2525在在20.00mL 0.10mol/L20.00mL 0.10mol/L的盐酸中，逐滴滴的盐酸中，逐滴滴入入0.10mol/L NaOH0.10mol/L NaOH溶液溶液20.00mL20.00mL。判断下列情况下溶液的判断下列情况下溶液的pHpH。滴加滴加NaOHNaOH溶液到完全反应少一滴（一滴溶液的体积溶液到完全反应少一滴（一滴溶液的体积是是0.00.05 5mLmL），这时溶液的），这时溶液的pHpH；完全反应后再多加一滴完全反应

25、后再多加一滴NaOHNaOH溶液时的溶液时的pHpH； （pHpH4 4）（pHpH1010）c(HClc(HCl）=0.0998mol/L=0.0998mol/L跟实际浓度跟实际浓度0.1000mol/L0.1000mol/L相比，相比，误差很小。误差很小。故可故可利用甲基橙或者酚酞的突变来判断滴定的终点利用甲基橙或者酚酞的突变来判断滴定的终点一滴酸一滴酸/ /碱引起的突变：碱引起的突变：结论：结论：在滴定终点前后，溶液的在滴定终点前后，溶液的pHpH发生突跃。发生突跃。酚酞，甲基橙的变色点落在溶液酚酞，甲基橙的变色点落在溶液pHpH的突跃范围内。的突跃范围内。按按pHpH突跃范围内的体积计

26、算，结果是可以达到足突跃范围内的体积计算，结果是可以达到足够的准确度。够的准确度。酸碱中和滴定是一个酸碱中和滴定是一个非常精确非常精确的定量实的定量实验。验。三、实验步骤：三、实验步骤： 1 1、查漏查漏：检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活；是否灵活；2 2、洗涤洗涤：用水洗净后，各用少量待装液润洗滴定用水洗净后，各用少量待装液润洗滴定管管2 23 3次；次；3 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、碱滴定管中，使液面高于“0 0”刻度刻度2-3cm2-3cm4 4、赶气泡赶气泡

27、： 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 5、调液调液：调节滴定管中液面高度，使液面等于或等于调节滴定管中液面高度，使液面等于或等于“0 0”刻度，并记下读数，记做。刻度，并记下读数，记做。6 6、取液取液：从碱式滴定管中放出从碱式滴定管中放出25.00ml25.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶氢氧化钠溶液于锥形瓶中中滴入滴入2 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 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

28、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 9、计算计算：整理数据进行计算。：整理数据进行计算。8 8、记录记录：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色：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，并准突变无色时，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。确求得滴定用去的盐酸体积。五、误差分析：五、误差分析：v例题：用例题：用标准盐酸标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液（氢氧化钠放于锥形瓶中）下列操作（

29、其它操作均（氢氧化钠放于锥形瓶中）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？正确），对氢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 1、未用标准液、未用标准液(HCl)(HCl)润洗酸式滴定管润洗酸式滴定管2 2、滴定管内壁不干净，滴定后，酸式滴定管内壁挂水珠、滴定管内壁不干净，滴定后，酸式滴定管内壁挂水珠 3 3、滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失、滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失4 4、滴定操作时，有少量盐酸滴于锥形瓶外、滴定操作时，有少量盐酸滴于锥形瓶外5 5、滴定前仰视刻度，滴定后俯视刻度、滴定前仰视刻度，滴定后俯视刻度偏高偏高偏高偏高偏高偏高偏高偏高偏

30、低偏低滴定前仰视，滴定后俯视。滴定前仰视，滴定后俯视。分析：分析：V标偏小，导致标偏小，导致C测测偏小。偏小。滴定前滴定前滴定后滴定后读读出出值值实实际际值值滴定前俯视，滴定后仰视。滴定前俯视，滴定后仰视。分析：分析：V标偏大，导致标偏大，导致C测测偏大。偏大。滴定前滴定前滴定后滴定后实实际际值值读出读出值值二、锥形瓶二、锥形瓶6 6、锥形瓶内用蒸馏水洗涤后，再用待测氢氧化钠、锥形瓶内用蒸馏水洗涤后，再用待测氢氧化钠润洗润洗 2-3 2-3次，将润洗液倒掉，再装次，将润洗液倒掉，再装NaOHNaOH溶液溶液7 7、锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装、锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOHNaOH溶液溶液8 8、滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅、滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。出一部分。9 9、指示剂滴加过多。、指示剂滴加过多。偏高偏高无影响无影响偏低偏低偏高偏高三、碱式