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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章水溶液中的离子平衡第二节水的电离和溶液的酸碱性1一、水的电离1、水的电离H2O+H2OH3O++OH-水是一种极弱的电解质,水分子之间相互作用会发生微弱电离:简写为:H2OH++OH-注意:在任何情况下,水所电离出的的H+和OH-相等一、水的电离1、水的电离H2O+H2O22、水的离子积实验测得,在25℃时,1L纯水中只有1×10-7molH2O电离,因此纯水中H+和OH-浓度各等于1×10-7mol/L。1L纯水中H2O的物质的量为:n(H2O)=1000g18g/mol=55.6molc(H+)·c(OH-)=1×10-142、水的离子积实验测得,在25℃时,1L纯水中只有1×103(1)水的离子积:在一定温度下,溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数,叫做水的离子积常数,简称水的离子积,用符号KW来表示。(2)KW反映了溶液中c(H+)与c(OH-)的相互依存关系,它不仅适用于纯水,也适用于其它任何稀溶液。(3)KW说明任何水溶液中都同时存在H+和OH-,但不能大量共存。

KW=c(H+)·c(OH-)中的c(H+)、c(OH-)是指溶液中H+与OH-的总浓度,既包括水电离出的H+与OH-,也包括酸、碱电离出的H+或OH-。KW=c(H+)·c(OH-)(1)水的离子积:在一定温度下,溶液中c(H+)与c(OH-43、影响水电离的因素(1)升高温度,促进水的电离,KW增大。不同温度下水的离子积常数t/℃0102025405090100KW/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0在室温下,Kw值为1×10-14通常100℃时,KW=1×10-123、影响水电离的因素(1)升5问题讨论1在水中加入盐酸或NaOH后,水的电离平衡有什么影响?水的离子积是否发生改变?由于盐酸电离产生H+或NaOH电离产生OH-,都能抑制水的电离,使水的电离程度减小,但KW不变。(2)加入酸或碱,抑制水的电离,但KW不变。问题讨论1在水中加入盐酸或NaOH后,水的电离平衡有什么影响6问题讨论2在酸碱溶液中,水电离出来的c(H+)和c(OH-)是否相等?在酸性溶液中是否有OH-存在?在碱性溶液中是否有H+存在?有相等问题讨论3问题讨论2在酸碱溶液中,水电离出来的c(H+)和c(OH-)7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室温下,任何稀的水溶液中

C(H+)×C(OH-)=1×10-14③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-)④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.注意:81、溶液的酸碱性:看c(H+)与c(OH-)的相对大小

c(H+)>c(OH-)酸性溶液c(H+)=c(OH-)中性溶液c(H+)<c(OH-)碱性溶液注意:酸的强弱是指酸电离出H+的难易,

溶液的酸性强弱是指溶液中c(H+)的大小。二、溶液的酸碱性与pH在常温时:c(H+)=c(OH-)

=1×10-7mol/L

中性溶液c(H+)>c(OH-),c(H+)>1×10-7mol/L

酸性溶液c(H+)<c(OH-),c(H+)<1×10-7mol/L

碱性溶液1、溶液的酸碱性:看c(H+)与c(OH-)的相对大小注意94、硫酸溶液的酸性一定比醋酸溶液的酸性强。5、升高水温,水的离子积增大,酸性增强。练习:溶液的酸碱性的正误判断1、如果c(H+)与c(OH-)不等,则溶液一定呈现酸碱性。2、如果c(H+)与c(OH-)的比值越大,则酸性越强。3、c(H+)等于10-6mol/L的溶液一定显酸性。√×√××4、硫酸溶液的酸性一定比醋酸溶液的酸性强。5、升高水温,水的102、溶液的pHpH=7如c(H+)=1×10-7mol/L的溶液(2)pH的表达式:pH=-lgc(H+)(1)引进pH的必要性:当c(H+)很小时,用c(H+)表示溶液的酸碱性很不方便,为简便起见,引进pH的概念。2、溶液的pHpH=7如c(H+)=1×10-7mo11计算0.01mol/L盐酸溶液的pHpH=-lgC(H+)=-lg10-2=2例题pH=-lgC(H+)=-lg10-1410-2=12计算0.01mol/LNaOH溶液的pH计算0.01mol/L盐酸溶液的pHpH=-lgC(H12练习1、在0.1mol/L的HCl溶液中,c(H+)=____________,c(OH-)=________________,由水电离的c(H+)=_______________,pH=____________。2、在0.1mol/L的氢氧化钠溶液中,c(H+)=________________,由水电离的c(OH-)=________________,pH=____________。0.1mol/L1×10-13mol/L1×10-13mol/L1×10-13mol/L1×10-13mol/L113练习1、在0.1mol/L的HCl溶液中,0.1mol/L113室温下:中性溶液:pH=7酸性溶液:pH<7,且pH越小,酸性越强碱性溶液:pH>7,且pH越大,碱性越强c(H+)10010-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-1110-1210-1310-14pH01234567891011121314中性酸性增强碱性增强(3)溶液的酸碱性与pH的关系(4)pH的范围:0~14或1~14室温室温下:c(H+)10010-110-21014练习:溶液的pH值的正误判断1、一定条件下pH值越大,溶液的酸性越强。2、用pH值表示任何溶液的酸碱性都很方便。3、pH值等于6一定是一个弱酸体系。4、pH值相同的强酸和弱酸中c(H+)相同,溶质的物质的量浓度相同。××××练习:溶液的pH值的正误判断1、一定条件下pH值越大,溶液15(5)有关溶液pH的计算:①强酸、强碱溶液的pH强酸:c(酸)→c(H+)→pH强碱:c(碱)→c(OH-)→c(H+)→pH填表c(H+)/mol·L-1c(OH-)/mol·L-1pH0.5mol·L-1H2SO4溶液稀盐酸4某Ba(OH)2溶液a11×10-1401×10-41×10-101×10-a1×10a-14(5)有关溶液pH的计算:①强酸、强碱溶液的pH强酸:c(16②两强酸稀溶液混合后的pHc→c混(H+)

→pH

c混(H+)

=c1(H+)·V1+c2(H+)·V2V1+V2(5)有关溶液pH的计算:②两强酸稀溶液混合后的pHc→c混(H+)→pH17例:pH=2和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液的pH。

c混(H+)

==2+lg2=2+0.3=2.31×10-2+1×10-52mol/L=×10-212mol/LpH=-lg10-22例:pH=2和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液的18练习:pH=4和pH=6的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液的pH值

规律:pH相差2以上的两种强酸溶液等体积混合,混合液的pH等于浓溶液的pH加上0.3。练习:pH=4和pH=6的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液19③两强碱稀溶液混合后的pH(5)有关溶液pH的计算:c→c混(OH-)

→c混(H+)

→pH③两强碱稀溶液混合后的pH(5)有关溶液pH的计算:c→c20例:pH=12和pH=9的两种NaOH溶液等体积混合,求混合溶液的pH值。解:

c混(OH-)

==12-lg2=11.71×10-2+1×10-52mol/L≈×10-212mol/L

c混(H+)

=2×10-12mol/LpH=-lg(2×10-12)

NaOH溶液中OH-主要来自NaOH,水的电离产生的OH-可忽略,混合溶液中OH-的物质的量是混合前两溶液中OH-的物质的量之和。两种不同浓度的NaOH溶液混合后,水的电离平衡发生移动,混合液中H+的物质的量不是混合前两溶液中H+的物质的量之和。例:pH=12和pH=9的两种NaOH溶液等体积混合,求混合21规律:pH相差2以上的两种强碱溶液等体积混合,混合液的pH等于浓溶液的pH减0.3。例:pH=13和pH=9的两种NaOH溶液等体积混合,求混合溶液的pH值。规律:pH相差2以上的两种强碱溶液等体积混合,混合液的pH等22例1:1LpH=2盐酸和1LpH=12的Ba(OH)2溶液混合,求混合后溶液的pH值。④强酸与强碱混合液的pH

n(H+)

=1×10-2mol/L×1L=1×10-2mol在盐酸中:在Ba(OH)2

溶液中:

n(OH-)

=1×10-2mol/L×1L=1×10-2mol

n(H+)

n(OH-),盐酸和Ba(OH)2溶液恰好中和,混合液呈中性,pH=7。例1:1LpH=2盐酸和1LpH=12的Ba(OH)23例2:0.1LpH=2盐酸和0.1LpH=11的NaOH溶液相混合,求混合后溶液的pH值。

c混(H+)

n(H+)

=1×10-2mol/L×0.1L=1×10-3mol在盐酸中:在NaOH溶液中:

n(OH-)

=1×10-3mol/L×0.1L=1×10-4mol=3-lg4.5pH=-lg(4.5×10-3)9×10-4mol0.2L=4.5×10-3mol/L在混合溶液中:例2:0.1LpH=2盐酸和0.1LpH=11的NaOH24例3:pH=3盐酸和pH=13的NaOH溶液等体积混合,求混合后溶液的pH值。

c混(OH-)=

n(H+)

=1×10-3mol在1L盐酸中:在1LNaOH溶液中:

n(OH-)

=1×10-1mol=13-lg2.0=12.7pH=-lg(2.0×10-13)10-1-10-32mol/L≈5.0×10-2mol/L在2L混合溶液中:

c(H+)

=2.0×10-13mol/L例3:pH=3盐酸和pH=13的NaOH溶液等体积混合,求混25总结若恰好中和,c酸(H+)·V酸=c碱(OH-)·V碱,溶液呈______性,pH______。中=7若酸过量,c酸(H+)·V酸>c碱(OH-)·V碱,溶液呈______性,pH______。酸<7>7

c余(H+)

=c酸(H+)·V酸-c碱(OH-)·V碱V酸+V碱若碱过量,c酸(H+)·V酸<c碱(OH-)·V碱,溶液呈______性,pH______。碱

c余(OH-)

=c碱(OH-)·V碱-c酸(H+)·V酸V酸+V碱总结若恰好中和,c酸(H+)·V酸=c碱(OH-)·V碱,26⑤强酸、强碱的稀释:例1、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≈7≈7不能大于7⑤强酸、强碱的稀释:例1、0.001mol/L盐酸的pH27例2、pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍,则溶液的pH=__________pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的102倍,则溶液的pH=______________pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的103倍,则溶液的pH_______________pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的105倍,则溶液的pH_______________98≈7≈7不能小于7强酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢一个单位;酸碱溶液无限稀释,pH只能约等于7;酸不能大于7,碱不能小于7。例2、pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍,则溶液28⑥弱酸、弱碱的稀释:在稀释过程中有浓度变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其pH范围。1、pH=3CH3COOH溶液加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围_______________________2、pH=12氨水加水稀释到原来100倍,溶液的pH值范围________________________3、pH=3酸溶液加水稀释到原来100倍,溶液的pH值范围_______________________4、pH=12碱溶液加水稀释到原来1000倍,溶液的pH值范围________________________3<pH<410<pH<123<pH≤59≤pH<12⑥弱酸、弱碱的稀释:在稀释过程中有浓度变化,又有电离平衡的移29(1)定性测定:酸碱指示剂法三、pH的应用1、pH测定方法指示剂变色范围pH颜色酸色过渡色碱色甲基橙3.1—4.4红橙黄石蕊5.0—8.0红紫蓝酚酞8.2—10.0无粉红红(1)定性测定:酸碱指示剂法三、pH的应用1、pH测定方法指30将pH试纸放在洁净玻璃片(或表面皿)上,用玻璃棒蘸取未知液点在试纸上,然后与标准比色卡比较。(2)定量测定:pH试纸法、pH计法等pH试纸的使用方法:1、能否直接把pH试纸伸到待测液中?2、是否要先湿润pH试纸后,再将待测液滴到pH试纸上?3、能否用pH试纸测出pH=7.1来?标准比色卡中的数据都是整数不能不要将pH试纸放在洁净玻璃片(或表面皿)上,用玻璃棒蘸取未知液点31(一)定义:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法。标准溶液待测溶液四、酸碱中和滴定(二)原理:对于一元酸和一元碱发生的中和反应:c(碱)c(酸)·V(酸)V(碱)H++OH-=H2O1∶1(一)定义:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量32(三)指示剂的选择(1)指示剂选择原则:1、变色要灵敏2、溶液颜色的变化由浅到深容易观察,而由深变浅则不易观察。(2)酸碱指示剂的选择和颜色变化如下:强酸滴定强碱一般选用甲基橙作指示剂;强碱滴定强酸一般选用酚酞指示剂。(三)指示剂的选择(1)指示剂选择原则:1、变色要灵敏233(四)所需的仪器1、滴定管(酸式滴定管、碱式滴定管)滴定管结构上有什么特点?滴定管结构:长而直的中空管子,下部有用于控制液体流量的玻璃活塞(酸式)或由橡胶管和玻璃球组成的阀(碱式),活塞或阀的下面还有一段尖嘴玻璃管。在滴定管的上端标有适宜使用的温度和规格。刻度的设置由上及下逐渐增大,有“0”刻度,在滴定管的上方。最大刻度在活塞或阀之上。(1)用途:滴定管主要用于精确(精确到0.01mL)

地放出一定体积的溶液。观察与讨论1(2)构造(四)所需的仪器1、滴定管(酸式滴定管、碱式滴定管)滴定管34为什么酸式滴定管不能盛放碱液,碱式滴定管不能盛放酸液?读数时可以读到小数点后几位?酸式滴定管的下端为玻璃活塞,盛放碱液会生成Na2SiO3等物质,使活塞不能旋转。碱式滴定管的下端为一段橡胶管,酸液会腐蚀橡胶。读数时可以读到小数点后两位。观察与讨论2为什么酸式滴定管不能盛放碱液,碱式滴定管不能盛放酸液?读数时35(1)如图(Ⅰ)10mL量筒中液面的位置,A与B,B与C刻度间相差1mL,如果A为4,量筒中液体的体积是______mL。(2)如图(Ⅱ)表示50mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积(填代号)_______。是amLB.是(50-a)mLC.一定大于amLD.一定大于(50-a)mLABCED(Ⅰ)(Ⅱ)3.2D练习(1)如图(Ⅰ)10mL量筒中液面的位ABCE36分别把酸、碱反应液加入酸式滴定管、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度线以上;并把滴定管垂直固定在滴定管夹上。(3)滴定管的使用方法①检查和洗涤仪器:滴定管在使用前,首先要检查活塞或阀是否漏水。只有不漏水的滴定管才能使用。再将滴定管用蒸馏水洗涤干净。②润洗仪器用所要装的酸、碱溶液润洗2~3次。③加入反应液④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,并使液面在“0”或“0”以下某一刻度处。记下准确读数。⑤放出反应液

372、铁架台、滴定管夹3、锥形瓶:只水洗不润洗(四)所需的仪器4、烧杯2、铁架台、滴定管夹3、锥形瓶:只水洗不润洗(四)所需的仪38(五)滴定操作步骤:1、滴定前准备:

查漏--洗涤--润洗--装液--排气泡--调整液面并记录2、取待测液,加指示剂3、用标准溶液滴定5、滴定操作重复2~3次。4、准确记下终止读数,并准确求得滴定用去的标准溶液体积。6、将几次滴定用去的标准溶液的体积的平均值代入公式计算:c(待)=c(标)·V[标(aq)]V[待(aq)](五)滴定操作步骤:1、滴定前准备:2、取待测液,加指示剂339(七)误差分析:(1)滴定前在用蒸馏水清洗滴管后,未用标准盐酸溶液润洗:由于管内存有少量水,使标准液浓度降低,则所用的V[HCl(aq)]偏大,c(NaOH)

偏高。(2)滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失:由于一部分酸液用于填充气泡所占体积,则参加反应的V[HCl(aq)]

较测定体积小,用于计算的V[HCl(aq)]

偏大,c(NaOH)偏高。c(NaOH)=c(HCl)·V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)](七)误差分析:(1)滴定前在用蒸馏水清洗滴管后,未用标准40(3)滴定前,用待测浓度的NaOH溶液润洗锥形瓶,然后盛装一定体积的待测液使锥形瓶内待测液的溶质的物质的量增大,因而V[HCl(aq)]

增大,c(NaOH)偏高。c(NaOH)=c(HCl)·V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)](4)读V[HCl(aq)]的刻度时,滴定前仰视,滴定后平视:(3)滴定前,用待测浓度的NaOH溶液润洗锥形瓶,然后盛装一41俯视图仰视图滴定管的读数正确视线仰视视线正确读数仰视读数读数偏大正确视线俯视视线正确读数俯视读数读数偏小俯视图仰视图滴定管的读数正确视线仰视视线正确读数仰视读数读42用于计算的V[HCl(aq)]偏小,c(NaOH)偏低(6)读V[HCl(aq)]的刻度时,滴定前平视,滴定后俯视用于计算的V[HCl(aq)]偏小,c(NaOH)偏低(7)滴定中,滴定管漏液用于计算的V[HCl(aq)]偏大,c(NaOH)偏高c(NaOH)=c(HCl)·V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)](5)读V[HCl(aq)]的刻度时,滴定前仰视,滴定后平视:用于计算的V[HCl(aq)]偏小,c(NaOH)偏低43(9)滴定中向锥形瓶加入蒸馏水(8)锥形瓶摇动时部分碱液溅出V[HCl(aq)]偏小,c(NaOH)偏低V[HCl(aq)]不变,c(NaOH)无影响。(9)滴定中向锥形瓶加入蒸馏水(8)锥形瓶摇动时部分碱液溅出44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章水溶液中的离子平衡第二节水的电离和溶液的酸碱性45一、水的电离1、水的电离H2O+H2OH3O++OH-水是一种极弱的电解质,水分子之间相互作用会发生微弱电离:简写为:H2OH++OH-注意:在任何情况下,水所电离出的的H+和OH-相等一、水的电离1、水的电离H2O+H2O462、水的离子积实验测得,在25℃时,1L纯水中只有1×10-7molH2O电离,因此纯水中H+和OH-浓度各等于1×10-7mol/L。1L纯水中H2O的物质的量为:n(H2O)=1000g18g/mol=55.6molc(H+)·c(OH-)=1×10-142、水的离子积实验测得,在25℃时,1L纯水中只有1×1047(1)水的离子积:在一定温度下,溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数,叫做水的离子积常数,简称水的离子积,用符号KW来表示。(2)KW反映了溶液中c(H+)与c(OH-)的相互依存关系,它不仅适用于纯水,也适用于其它任何稀溶液。(3)KW说明任何水溶液中都同时存在H+和OH-,但不能大量共存。

KW=c(H+)·c(OH-)中的c(H+)、c(OH-)是指溶液中H+与OH-的总浓度,既包括水电离出的H+与OH-,也包括酸、碱电离出的H+或OH-。KW=c(H+)·c(OH-)(1)水的离子积:在一定温度下,溶液中c(H+)与c(OH-483、影响水电离的因素(1)升高温度,促进水的电离,KW增大。不同温度下水的离子积常数t/℃0102025405090100KW/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0在室温下,Kw值为1×10-14通常100℃时,KW=1×10-123、影响水电离的因素(1)升49问题讨论1在水中加入盐酸或NaOH后,水的电离平衡有什么影响?水的离子积是否发生改变?由于盐酸电离产生H+或NaOH电离产生OH-,都能抑制水的电离,使水的电离程度减小,但KW不变。(2)加入酸或碱,抑制水的电离,但KW不变。问题讨论1在水中加入盐酸或NaOH后,水的电离平衡有什么影响50问题讨论2在酸碱溶液中,水电离出来的c(H+)和c(OH-)是否相等?在酸性溶液中是否有OH-存在?在碱性溶液中是否有H+存在?有相等问题讨论3问题讨论2在酸碱溶液中,水电离出来的c(H+)和c(OH-)51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室温下,任何稀的水溶液中

C(H+)×C(OH-)=1×10-14③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-)④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.注意:521、溶液的酸碱性:看c(H+)与c(OH-)的相对大小

c(H+)>c(OH-)酸性溶液c(H+)=c(OH-)中性溶液c(H+)<c(OH-)碱性溶液注意:酸的强弱是指酸电离出H+的难易,

溶液的酸性强弱是指溶液中c(H+)的大小。二、溶液的酸碱性与pH在常温时:c(H+)=c(OH-)

=1×10-7mol/L

中性溶液c(H+)>c(OH-),c(H+)>1×10-7mol/L

酸性溶液c(H+)<c(OH-),c(H+)<1×10-7mol/L

碱性溶液1、溶液的酸碱性:看c(H+)与c(OH-)的相对大小注意534、硫酸溶液的酸性一定比醋酸溶液的酸性强。5、升高水温,水的离子积增大,酸性增强。练习:溶液的酸碱性的正误判断1、如果c(H+)与c(OH-)不等,则溶液一定呈现酸碱性。2、如果c(H+)与c(OH-)的比值越大,则酸性越强。3、c(H+)等于10-6mol/L的溶液一定显酸性。√×√××4、硫酸溶液的酸性一定比醋酸溶液的酸性强。5、升高水温,水的542、溶液的pHpH=7如c(H+)=1×10-7mol/L的溶液(2)pH的表达式:pH=-lgc(H+)(1)引进pH的必要性:当c(H+)很小时,用c(H+)表示溶液的酸碱性很不方便,为简便起见,引进pH的概念。2、溶液的pHpH=7如c(H+)=1×10-7mo55计算0.01mol/L盐酸溶液的pHpH=-lgC(H+)=-lg10-2=2例题pH=-lgC(H+)=-lg10-1410-2=12计算0.01mol/LNaOH溶液的pH计算0.01mol/L盐酸溶液的pHpH=-lgC(H56练习1、在0.1mol/L的HCl溶液中,c(H+)=____________,c(OH-)=________________,由水电离的c(H+)=_______________,pH=____________。2、在0.1mol/L的氢氧化钠溶液中,c(H+)=________________,由水电离的c(OH-)=________________,pH=____________。0.1mol/L1×10-13mol/L1×10-13mol/L1×10-13mol/L1×10-13mol/L113练习1、在0.1mol/L的HCl溶液中,0.1mol/L157室温下:中性溶液:pH=7酸性溶液:pH<7,且pH越小,酸性越强碱性溶液:pH>7,且pH越大,碱性越强c(H+)10010-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-1110-1210-1310-14pH01234567891011121314中性酸性增强碱性增强(3)溶液的酸碱性与pH的关系(4)pH的范围:0~14或1~14室温室温下:c(H+)10010-110-21058练习:溶液的pH值的正误判断1、一定条件下pH值越大,溶液的酸性越强。2、用pH值表示任何溶液的酸碱性都很方便。3、pH值等于6一定是一个弱酸体系。4、pH值相同的强酸和弱酸中c(H+)相同,溶质的物质的量浓度相同。××××练习:溶液的pH值的正误判断1、一定条件下pH值越大,溶液59(5)有关溶液pH的计算:①强酸、强碱溶液的pH强酸:c(酸)→c(H+)→pH强碱:c(碱)→c(OH-)→c(H+)→pH填表c(H+)/mol·L-1c(OH-)/mol·L-1pH0.5mol·L-1H2SO4溶液稀盐酸4某Ba(OH)2溶液a11×10-1401×10-41×10-101×10-a1×10a-14(5)有关溶液pH的计算:①强酸、强碱溶液的pH强酸:c(60②两强酸稀溶液混合后的pHc→c混(H+)

→pH

c混(H+)

=c1(H+)·V1+c2(H+)·V2V1+V2(5)有关溶液pH的计算:②两强酸稀溶液混合后的pHc→c混(H+)→pH61例:pH=2和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液的pH。

c混(H+)

==2+lg2=2+0.3=2.31×10-2+1×10-52mol/L=×10-212mol/LpH=-lg10-22例:pH=2和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液的62练习:pH=4和pH=6的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液的pH值

规律:pH相差2以上的两种强酸溶液等体积混合,混合液的pH等于浓溶液的pH加上0.3。练习:pH=4和pH=6的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液63③两强碱稀溶液混合后的pH(5)有关溶液pH的计算:c→c混(OH-)

→c混(H+)

→pH③两强碱稀溶液混合后的pH(5)有关溶液pH的计算:c→c64例:pH=12和pH=9的两种NaOH溶液等体积混合,求混合溶液的pH值。解:

c混(OH-)

==12-lg2=11.71×10-2+1×10-52mol/L≈×10-212mol/L

c混(H+)

=2×10-12mol/LpH=-lg(2×10-12)

NaOH溶液中OH-主要来自NaOH,水的电离产生的OH-可忽略,混合溶液中OH-的物质的量是混合前两溶液中OH-的物质的量之和。两种不同浓度的NaOH溶液混合后,水的电离平衡发生移动,混合液中H+的物质的量不是混合前两溶液中H+的物质的量之和。例:pH=12和pH=9的两种NaOH溶液等体积混合,求混合65规律:pH相差2以上的两种强碱溶液等体积混合,混合液的pH等于浓溶液的pH减0.3。例:pH=13和pH=9的两种NaOH溶液等体积混合,求混合溶液的pH值。规律:pH相差2以上的两种强碱溶液等体积混合,混合液的pH等66例1:1LpH=2盐酸和1LpH=12的Ba(OH)2溶液混合,求混合后溶液的pH值。④强酸与强碱混合液的pH

n(H+)

=1×10-2mol/L×1L=1×10-2mol在盐酸中:在Ba(OH)2

溶液中:

n(OH-)

=1×10-2mol/L×1L=1×10-2mol

n(H+)

n(OH-),盐酸和Ba(OH)2溶液恰好中和,混合液呈中性,pH=7。例1:1LpH=2盐酸和1LpH=12的Ba(OH)67例2:0.1LpH=2盐酸和0.1LpH=11的NaOH溶液相混合,求混合后溶液的pH值。

c混(H+)

n(H+)

=1×10-2mol/L×0.1L=1×10-3mol在盐酸中:在NaOH溶液中:

n(OH-)

=1×10-3mol/L×0.1L=1×10-4mol=3-lg4.5pH=-lg(4.5×10-3)9×10-4mol0.2L=4.5×10-3mol/L在混合溶液中:例2:0.1LpH=2盐酸和0.1LpH=11的NaOH68例3:pH=3盐酸和pH=13的NaOH溶液等体积混合,求混合后溶液的pH值。

c混(OH-)=

n(H+)

=1×10-3mol在1L盐酸中:在1LNaOH溶液中:

n(OH-)

=1×10-1mol=13-lg2.0=12.7pH=-lg(2.0×10-13)10-1-10-32mol/L≈5.0×10-2mol/L在2L混合溶液中:

c(H+)

=2.0×10-13mol/L例3:pH=3盐酸和pH=13的NaOH溶液等体积混合,求混69总结若恰好中和,c酸(H+)·V酸=c碱(OH-)·V碱,溶液呈______性,pH______。中=7若酸过量,c酸(H+)·V酸>c碱(OH-)·V碱,溶液呈______性,pH______。酸<7>7

c余(H+)

=c酸(H+)·V酸-c碱(OH-)·V碱V酸+V碱若碱过量,c酸(H+)·V酸<c碱(OH-)·V碱,溶液呈______性,pH______。碱

c余(OH-)

=c碱(OH-)·V碱-c酸(H+)·V酸V酸+V碱总结若恰好中和,c酸(H+)·V酸=c碱(OH-)·V碱,70⑤强酸、强碱的稀释:例1、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≈7≈7不能大于7⑤强酸、强碱的稀释:例1、0.001mol/L盐酸的pH71例2、pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍,则溶液的pH=__________pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的102倍,则溶液的pH=______________pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的103倍,则溶液的pH_______________pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的105倍,则溶液的pH_______________98≈7≈7不能小于7强酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢一个单位;酸碱溶液无限稀释,pH只能约等于7;酸不能大于7,碱不能小于7。例2、pH=10的NaOH溶液加水稀释到原来的10倍,则溶液72⑥弱酸、弱碱的稀释:在稀释过程中有浓度变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其pH范围。1、pH=3CH3COOH溶液加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围_______________________2、pH=12氨水加水稀释到原来100倍,溶液的pH值范围________________________3、pH=3酸溶液加水稀释到原来100倍,溶液的pH值范围_______________________4、pH=12碱溶液加水稀释到原来1000倍,溶液的pH值范围________________________3<pH<410<pH<123<pH≤59≤pH<12⑥弱酸、弱碱的稀释:在稀释过程中有浓度变化,又有电离平衡的移73(1)定性测定:酸碱指示剂法三、pH的应用1、pH测定方法指示剂变色范围pH颜色酸色过渡色碱色甲基橙3.1—4.4红橙黄石蕊5.0—8.0红紫蓝酚酞8.2—10.0无粉红红(1)定性测定:酸碱指示剂法三、pH的应用1、pH测定方法指74将pH试纸放在洁净玻璃片(或表面皿)上,用玻璃棒蘸取未知液点在试纸上,然后与标准比色卡比较。(2)定量测定:pH试纸法、pH计法等pH试纸的使用方法:1、能否直接把pH试纸伸到待测液中?2、是否要先湿润pH试纸后,再将待测液滴到pH试纸上?3、能否用pH试纸测出pH=7.1来?标准比色卡中的数据都是整数不能不要将pH试纸放在洁净玻璃片(或表面皿)上,用玻璃棒蘸取未知液点75(一)定义:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法。标准溶液待测溶液四、酸碱中和滴定(二)原理:对于一元酸和一元碱发生的中和反应:c(碱)c(酸)·V(酸)V(碱)H++OH-=H2O1∶1(一)定义:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量76(三)指示剂的选择(1)指示剂选择原则:1、变色要灵敏2、溶液颜色的变化由浅到深容易观察,而由深变浅则不易观察。(2)酸碱指示剂的选择和颜色变化如下:强酸滴定强碱一般选用甲基橙作指示剂;强碱滴定强酸一般选用酚酞指示剂。(三)指示剂的选择(1)指示剂选择原则:1、变色要灵敏277(四)所需的仪器1、滴定管(酸式滴定管、碱式滴定管)滴定管结构上有什么特点?滴定管结构:长而直的中空管子,下部有用于控制液体流量的玻璃活塞(酸式)或由橡胶管和玻璃球组成的阀(碱式),活塞或阀的下面还有一段尖嘴玻璃管。在滴定管的上端标有适宜使用的温度和规格。刻度的设置由上及下逐渐增大,有“0”刻度,在滴定管的上方。最大刻度在活塞或阀之上。(1)用途:滴定管主要用于精确(精确到0.01mL)

地放出一定体积的溶液。观察与讨论1(2)构造(四)所需的仪器1、滴定管(酸式滴定管、碱式滴定管)滴定管78为什么酸式滴定管不能盛放碱液,碱式滴定管不能盛放酸液?读数时可以读到小数点后几位?酸式滴定管的下端为玻璃活塞,盛放碱液会生成Na2SiO3等物质,使活塞不能旋转。碱式滴定管的下端为一段橡胶管,酸液会腐蚀橡胶。读数时可以读到小数点后两位。观察与讨论2为什么酸式滴定管不能盛放碱液,碱式滴定管不能盛放酸液?读数时79

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