第三章第一节水溶液

第一节水溶液联想质疑：酸、碱、盐的水溶液能导电，纯水能导电吗？一、水的电离定性：精确的实验证明，纯水能微弱地电离，生成自由移动的H+和OH-，所以水是一种极弱的电解质。水的电离是水分子和水分子相互作用发生。电离方程式是：定量：25℃时，1L纯水（约55.6molH2O）中只有1×10-7molH2O发生电离，其电离度为1.8×10－7％2H2OH3O++OH-

△H>0简写为：H2OH++OH-水的电离平衡和其它弱电解质电离平衡一样，在一定温度下也有一个电离常数。遵循化学平衡移动原理。电离平衡常数为：Kc=[H+][OH-][H2O]变形为：Kc[H2O]=[H+][OH-]25℃时，KW=[H+][OH-]=1×10-14mol2·L-2KW叫水的离子积常数，简称水的离子积在一定温度下，Kc[H2O]是常数，则[H+][OH-]也为常数：KW=[H+][OH-]进一步实验证明：KW适用于酸、碱、盐的稀溶液观察思考t/℃Kc/mol2·L-2251.0×10-14557.3×10-14802.5×10-131005.5×10-13不同温度下水的离子积常数分析上表数据可得出怎样的结论？根据平衡移动原理分析影响水的电离平衡的因素有哪些？KW只与温度有关，温度越高，KW越大影响水的电离平衡的因素：温度：水的电离是吸热的，升高温度，有利于水的电离，水的离子积增大。外来的酸、碱、部分盐及活泼金属对水的电离平衡也有影响。（常温下分析）条件移动方向电离度KW［H+］n(H)+加热加酸加碱加NaAc加NH4Cl加Na→→→←←↑↑↓↓↑↑↑↑――――↑↑↑↓↓↓↓↑→↑↑↓↓交流研讨根据室温条件下水的离子积，计算并填写下表空缺：化合物c/mol•L-1[H+]/mol•L-1[OH-]/mol•L-1HCl1.0×10-21.0×10-2HNO31.0×10-31.0×10-3NaOH1.0×10-21.0×10-2KOH1.0×10-31.0×10-31.0×10-121.0×10-121.0×10-111.0×10-11由表中的数据能得出什么规律？酸性或碱性溶液中均存在H＋和OH－，只是[H＋]和[OH－]的相对大小不同：酸性溶液中［H＋］>［OH－］碱性溶液中［H＋］<［OH－］由水电离出的［H＋］或［OH－］均为10-12时,溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液二、溶液的酸碱性水溶液的酸碱性与[H+]和[OH-]的相对大小关系为:[H+]=[OH-],溶液呈中性[H+]>[OH-],溶液呈酸性，且［H＋］越大酸性越强[H+]<[OH-],溶液呈碱性，且［OH-］越大碱性越强思考：当溶液中［H＋］>10-7时，一定是酸性溶液吗？不一定，可能是酸性溶液，也可能为中性溶液注意：因溶液的酸碱性与水的电离平衡有关，所以必须指明温度溶液酸碱度的表示方法:pHpH=-lg[H+][H+]:10010-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-1110-1210-1310-14pH0123456

7891011121314中性酸性增强碱性增强25℃时pH与［H＋］及溶液酸碱性的关系：中性：［H＋］=10-7mol/LpH=7酸性：［H＋］>10-7mol/LpH<7碱性：［H＋］<10-7mol/LpH>7pH的物理意义：表示溶液酸碱性的强弱pH的适用范围：pH适用于［H+］或［OH-］<1mol/L的溶液pH适用范围为0～14通常将［OH－］的负对数称作pOH:pOH=-lg[OH-]25℃时：pH＋pOH＝14

测定溶液酸碱性的方法（4）酸碱指示剂（3）pH计（2）pH试纸（1）红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸定性判断溶液的酸碱性粗略测定溶液酸碱性的强弱精确测定溶液的pH检测溶液的pH范围指示剂酸碱指示剂变色范围甲基橙<3.1红色3.1—4.4橙色>4.4黄色石蕊<5.0红色5.0—8.0紫色>8.0蓝色酚酞<8.2无色8.2—10.0浅红色>10红色pH试纸的使用方法：用PH试纸测定溶液的PH值,一般先把一小块放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测液的玻璃棒点试纸的中部，待30秒与标准比色卡对比来粗略确定溶液的pH，pH读数只取整数。不能把试纸放在待测液中，也不能用水湿润再测定PH值。

溶液的pH值——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、强酸溶液的pH值一定大。4、pH值等于6是一个弱酸体系。5、pH值有可能等于负值。6、pH值相同的强酸和弱酸溶液中，[H+]相同。交流研讨在100℃时，纯水的KW＝5.5×10－13mol2•L-2,此时中性溶液中的［H＋］是多少？pH还是7吗？解题思路：

KW＝［H＋］•［OH－］中性溶液中［H＋］＝［OH－］［H＋］＝pH=-lg[H+]有关pH计算基本关系：酸：一元强酸［H＋］≈

c酸

二元强酸［H＋］≈2c酸pH=-lg[H+]一元弱酸［H＋］＝c酸

•

α或≈碱：一元强碱［OH－］＝c碱

先求［H＋］二元强碱［OH－］＝2c碱再求pH或一元弱碱［OH－］＝c碱

•

α先求pOH或≈

再求pH熟记：lg2＝0.3lg3＝0.48lg5＝0.671、不同温度下纯水或中性溶液的pH只有25℃才等于7，其余温度下用pH公式算[例题]计算100℃时纯水的pH常见类型：2、强酸或强碱溶液的pH强酸：c→［H+］→pH强碱:c→［OH-］→［H+］→pH3、已知水电离出的［H+］或［OH-］，求溶液的pH这种情况需要讨论溶液显什么性质，再求算。例题：计算0.5mol/LBa(OH)2溶液的pH是多少？例题：在常温时,某溶液中由水电离出来的[H+]=1×10-11mol/L,则该溶液的PH是多少？3或114、强酸与强酸、强碱与强碱混合强酸与强酸混合，先算混合后的［H+］，再算pH强碱与强碱混合，先算混合后的［OH-］，再求［H+］及pH，或先算混合后的［OH-］及pOH，再求pH（注意：绝对不能先直接求［H+］，再按之来算pH）经验公式：已知pH的两强酸等体积混合，混合液的pH=pH小+0.3已知pH的两强碱等体积混合，混合液的pH=pH大-0.3（其中0.3是lg2的近似值）例题：（1）pH=2和pH=5的两种盐酸溶液等体积混合后求溶液的pH是多少？（2）pH=8和pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液的pH是多少？5、溶液加水稀释规律强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n；弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH<a+n；强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b-n；弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH>b-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）例题：（1）pH=2的盐酸溶液稀释100倍后溶液的pH？（2）pH=12的氢氧化钠溶液稀释100倍后溶液的pH？（3）pH=10的氢氧化钠稀释1000倍后的溶液的pH？（4）pH=5的盐酸稀释1000倍后的溶液的pH？6、强酸与强碱溶液混合其反应的实质是H++OH-=H2O，所以在计算时用离子方程式做比较简单要从以下三种可能去考虑：（1）若n（H+）=n（OH-），恰好中和，pH=7（2）若n（H+）>n（OH-），酸过量，计算剩下的［H+］，再算pH（3）若n（H+）<n（OH-），碱过量，计算剩下的［OH-］，再算pH例题：将0.1mol/L盐酸和0.06mol/L氢氧化钡溶液以等体积混合后，求混合溶液的pH。观察思考在相同条件下，不同电解质溶液导电实验报告等体积的溶液浓度(mol/L)电解质溶液灯泡亮度导电能力0.5HCl亮0.5NaOH亮0.5NaCl亮0.5CH3COOH暗0.5NH3·H2O暗1.根据灯泡的明暗程度能否判断出这些电解质溶液的导电强弱能力？2.你认为溶液导电能力的强弱跟什么因素有关？强强强弱弱电解质溶液的导电性:与溶液中自由移动的离子浓度有关3.什么原因造成电解质在水溶液中的电离程度不同呢？与电解质本身的结构有关:以离子键形成的离子晶体溶于水时完全电离,导电性强一般以强极性共价键形成的分子晶体溶于水完全电离,导电性强一般以弱极性共价键形成的分子晶体溶于水部分电离,导电性弱三、电解质在水溶液中的存在形态1.强电解质：在稀的水溶液里能完全电离的电解质。包括强酸、强碱、大部分盐（含难溶盐）等。存在形态：水合离子。2.弱电解质：在稀的水溶液里部分电离的电解质。包括弱酸、弱碱、水、少数盐、两性氢氧化物等。存在形态：水合分子（主要）和水合离子。强电解质的电离过程是不可逆的，电离方程式用“＝”，如：HCl＝H＋＋Cl－弱电解质的电离过程是可逆的，电离方程式用“”，如：HAcH＋＋Ac－3.溶剂化作用：溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用回顾已学过的电解质和非电解质的有关知识，判断下列物质哪些是电解质？哪些是非电解质？哪些是强电解质？哪些是弱电解质？NaOH、NH3·H2O、HCl、C2H5OH、HNO3、Na2SO4、氯水、CH3COOH、SO2、NH3、BaSO4、Br2、Na、盐酸思考判断NaOH、NH3·H2O、HCl、C2H5OH、HNO3、Na2SO4、氯水、CH3COOH、SO2、NH3、BaSO4、Br2、Na、盐酸电解质：在水溶液里或熔化状态下能导电的化合物

酸、碱、大部分盐（包括难溶盐）非电解质：在水溶液里和熔化状态下均不能导电的化合物。大部分有机物、非金属氧化物、NH3等判断依据：看是否是化合物看溶于水或熔化时是否发生电离看溶于水是否发生反应，是哪种物质发生电离混合物浊液胶体非金属氧化物、大部分有机物强酸、强碱、大部分盐金属物质单