苏教版化学选修4《溶液的酸碱性》课件2

1．了解溶液的酸碱性与溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系。2．知道pH的定义，了解溶液的酸碱性与pH的关系，能够用pH试纸测定溶液的pH和进行有关pH的简单计算。3．掌握酸碱中和滴定的原理及操作方法。4．了解指示剂的选择及滴定误差分析。5．了解酸碱中和过程中pH的变化规律并绘制中和滴定过程中的pH变化曲线。一、溶液的酸碱性与pH1．溶液酸碱性的判断标准是

。2．溶液酸碱性与溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系(1)c(H＋)

c(OH－)，溶液呈中性。(2)c(H＋)

c(OH－)，溶液呈酸性，且c(H＋)越大，酸性

；(3)c(H＋)

c(OH－)，溶液呈碱性，且c(OH－)越大，碱性

。溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小＝>越强<越强3．溶液的pH(1)表达式为：pH＝

或c(H＋)＝

。(2)物理意义：pH用来表示溶液酸碱性的强弱。pH越大，溶液的碱性

；pH越小，溶液的酸性

。4．25℃时，溶液酸碱性与c(OH－)、c(H＋)、pH及KW的关系－lgc(H＋)1×10－pH越强越强溶液的酸碱性c(H＋)(mol·L－1)c(OH－)(mol·L－1)c(H＋)与c(OH－)大小的比较pHKW酸性

c(H＋)

c(OH－)

7

中性

c(H＋)

c(OH－)

7

碱性

c(H＋)

c(OH－)

7

>1×10－7＝1×10－7<1×10－7<1×10－7＝1×10－7>1×10－7>＝<<＝>1×10－141×10－141×10－141.在100℃时，纯水的pH还是7吗？二、溶液酸碱性的测定方法1．酸碱指示剂法常见的酸碱指示剂有

、

、

等。2．pH试纸法使用pH试纸的正确操作是：取一小块pH试纸放在

上，用

蘸取待测液点在

，观察颜色变化并与标准比色卡对比读出pH。3．pH计法(酸度计)pH计的

高，可直接从仪器中读数。

石蕊酚酞甲基橙表面皿玻璃棒pH试纸中央精度2.pH试纸使用前能用蒸馏水润湿吗？【提示】不能。pH试纸润湿后测待测液的pH时，相当于将待测液稀释，可能产生误差。三、酸碱中和滴定(以NaOH溶液滴定HCl溶液为例)1．概念利用

的酸(或碱)去滴定

的碱(或酸)，通过测定反应完全时消耗

的酸(或碱)的

，从而推算出

的方法。2．原理利用酸和碱反应时，c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱即c(H＋)＝

或c(OH－)＝

。已知浓度一定体积未知浓度已知浓度体积未知浓度的碱(或酸)的浓度3．仪器及其使用(2)滴定管的使用①检查仪器：使用前先检查滴定管活塞

。②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

次。③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

处。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

，然后调节滴定管液面

，准确读取数值并记录。是否漏水2～3“0”刻度以上2～3mL充满反应液使其处于一刻度4．酸碱滴定曲线以酸碱中和滴定过程中滴加酸(或碱)的体积为横坐标，以溶液pH为纵坐标绘出的一条溶液pH随酸(或碱)的滴加体积而变化的曲线。以用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液过程中的pH变化为例(如下图)。3.滴定终点是如何确定的？此时是否为酸和碱恰好中和？【提示】当最后一滴标准液恰好使指示剂的颜色发生明显变化，且在半分钟内不褪色，即为滴定终点。由于指示剂变色时的pH一般不等于酸碱恰好中和时的pH，所以此时一般不是酸碱恰好中和的时刻，但在允许的误差范围之内。一、溶液的pH计算酸或碱的溶液中，水电离产生的c(H＋)与c(OH－)相等吗？[学生交流]【提示】相等，而且比纯水电离产生的c(H＋)和c(OH－)小。pH＝7的溶液一定是中性溶液吗？[师生互动]【提示】

pH＝7的溶液不一定呈中性，只要满足了c(OH－)＝c(H＋)时，不论pH与7是什么关系，溶液均呈中性。常温下的酸或碱无限稀释时其pH只能无限接近于7。

常温下，将0.01mol·L－1的盐酸稀释100倍、106倍后溶液的pH变化如何？分别是多少？[学生交流]【提示】原盐酸的pH＝2，因盐酸为强酸，稀释100倍后，pH变大，pH＝4；稀释106倍后pH变大，但不会呈碱性，此时水的电离起主要作用，故pH接近7，但小于7。

将pH＝9的NaOH溶液与pH＝12的Ba(OH)2溶液等体积混合后溶液的pH是多少？

将pH＝10的Ba(OH)2溶液与pH＝2的盐酸等体积混合后溶液的pH是多少？【归纳小结】有关溶液pH的计算根据pH＝－lgc(H＋)，溶液pH计算的核心是确定溶液中c(H＋)的大小。1．单一溶液(1)强酸溶液(HnA)设其物质的量浓度为cmol·L－1，则c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lg(nc)。(2008年全国Ⅱ理综)常温下取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为(

)A．0.01mol·L－1

B．0.017mol·L－1C．0.05mol·L－1 D．0.50mol·L－1【思路点拨】

①明确pH计算类型；②分析酸与碱中和谁过量；③建立c(H＋)或c(OH－)的等式关系。【答案】

C1.常温下将pH＝4的酸溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH可能(多选)(

)A．等于7 B．大于7C．小于7 D．无法确定【解析】

pH＝4的酸溶液，其中c(H＋)＝10－4mol/L，pH＝10的NaOH溶液，c(OH－)＝10－4mol/L，由于未指明该酸是强酸还是弱酸，若为强酸则溶液呈中性，pH＝7，若为弱酸，由于它还有大量未电离的分子能继续电离出H＋，则溶液呈酸性，pH＜7，故选A、C。【答案】

AC二、酸碱中和滴定实验操作及误差分析酸碱中和滴定前做的准备工作有哪些？[学生交流]【提示】

(1)检查滴定管的活塞是否灵活、滴定管是否漏水。(2)洗涤：酸式、碱式滴定管、锥形瓶依次用洗液、自来水、蒸馏水洗涤干净。(3)润洗①用所装溶液将酸式、碱式滴定管润洗2～3次，以保证装入溶液时不改变溶液的浓度。②锥形瓶禁止用所装溶液润洗。(4)装液调整①溶液装入酸式、碱式滴定管中，所装溶液调至“0”刻度上方2～3mL处。②调节活塞(或挤压玻璃球)，赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度处。(5)读数：读数时视线应与溶液凹液面最低处相平，记录刻度(保留两位小数)。

酸碱中和滴定的两大关键是什么？[师生互动]【提示】

①准确测出酸碱溶液反应的体积；②准确判断酸碱恰好完全中和。

以下列实验为例：用已知浓度的盐酸(0.1000mol·L－1)滴定25.00mL未知浓度的NaOH溶液，以测定NaOH的物质的量浓度。滴定过程如何进行？[师生互动]【提示】

(1)用碱式滴定管(或移液管)取一定体积的待测液于锥形瓶中，并滴入2～3滴酚酞试剂。把锥形瓶放在垫有一张白纸的酸式滴定管下面。(2)用左手控制活塞，右手不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化，当溶液变至无色且半分钟内不再恢复红色，记下刻度。(3)重复滴定2～3次，取其平均值进行计算。

能否选用石蕊试液作为酸碱中和滴定的指示剂？[学生交流]【提示】不能。因石蕊试液在滴定终点时的颜色变化对比不明显，且变色范围较大。强酸强碱的相互滴定，使用甲基橙和酚酞都可以，但用量不能多，一般2～3滴。

化学实验常出现系统误差与偶然误差。读数误差是一种偶然误差，可以用画图的形式来理解和记忆。如开始读数仰视，滴定完毕读数俯视，如图Ⅰ；开始读数俯视，滴定完毕读数仰视，如图Ⅱ。

请分别指出图Ⅰ、图Ⅱ两种情况(以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)对测定结果有何影响？【归纳小结】常见的误差分析以用标准盐酸溶液滴定待测NaOH溶液为例步骤操作c(NaOH)洗涤未用标准溶液润洗滴定管偏高锥形瓶用待测溶液润洗偏高未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管偏低锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水无影响读数滴定前仰视读数或滴定后俯视读数偏低滴定前俯视读数或滴定后仰视读数偏高操作不当滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又恢复偏低滴定前滴定管尖嘴部分有气泡偏高滴定过程中振荡时有液滴溅出偏低滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水无影响所配标准盐酸的物质的量浓度偏大偏低

某化学课外活动小组，为测定其烧碱样品的纯度，进行如下的滴定操作：(已知该样品中含有少量不与酸反应的杂质)A．在250mL的容量瓶中定容，配制成250mL烧碱溶液B．用碱式滴定管量取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中，并滴几滴甲基橙指示剂C．在天平上准确称取烧碱样品mg，在烧杯中用蒸馏水溶解D．将物质的量浓度为c的标准硫酸溶液装入酸式滴定管，调节液面，记下开始时的读数V1E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至溶液变为橙色为止，记下读数V2。试填空：(1)正确操作步骤的顺序是(用字母填写)________→________→________→________→________。(2)观察滴定管液面的高度时应注意什么问题？(3)E步操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是________________________________________________________________________________________________________。(4)D步骤操作中，液面应调节到___________________________________________________，尖嘴部分应________。【思路点拨】中和滴定应按检漏―→洗涤―→润洗―→装液―→滴定―→读数的顺序操作。【尝试解答】

该题是先称量烧碱样品，配制待测液，再用标准盐酸滴定。为便于观察溶液颜色变化，锥形瓶下垫了白纸。【答案】

(1)C

A

B

D

E(2)①读数时滴定管要直立；②装液后或放液后，需1～2分钟后，才能读液面数值；③正确读数，应读到0.01mL。(3)反应终点时，观察溶液颜色变化更为明显，易于分辩(4)“0”刻度或“0”刻度以下的某一位置充满液体2.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，下列操作中正确的是(多选)(

)A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知物质的量浓度的盐酸B．锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接加入一定体积的未知物质的量浓度的NaOH溶液C．滴定时，没有逐出滴定管尖嘴的气泡，滴定后气泡消失D．读数时，视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持一致【解析】

滴定管未润洗即加入标准液，会使其浓度变小，耗用体积偏大，使测得的待测液浓度偏高；如果锥形瓶用待测液润洗，则内壁沾有待测液，使待测液的物质的量增多，消耗标准液体积偏大，测定结果偏高；滴定前有气泡，滴定后气泡消失，会使消耗的标准液体积偏大，测定结果偏高。【答案】

BD1．小结2．点拨(1)pH之和等于14的酸溶液与碱溶液等体积混合后溶液的酸碱性(25℃)25℃时，若pH酸＋pH碱＝14，则酸溶液中的c(H＋)和碱溶液中的c(OH－)相等。①强酸与强碱反应：强酸与强碱恰好完全反应，混合后溶液呈中性。②强酸与弱碱反应：弱碱部分电离，弱碱过量，故混合后溶液呈碱性。③弱酸与强碱反应：弱酸部分电离，弱酸过量，故混合后溶液呈酸性。(2)已知酸溶液和碱溶液的pH之和，判断等体积混合溶液的pH(25℃)①若强酸和强碱溶液的pH之和等于14，则酸溶液中的c(H＋)等于碱溶液中的c(OH－)，等体积混合后溶液的pH＝7。②若强酸和强碱溶液的pH之和大于14，则酸溶液中的c(H＋)小于碱溶液中的c(OH－)，等体积混合后溶液的pH>7。③若强酸和强碱溶液的pH之和小于14，则酸溶液中的c(H＋)大于碱溶液中的c(OH－)，等体积混合后溶液的pH<7。1．能表示人体喝水时，胃液pH变化的图象是(

)【解析】胃酸呈酸性，喝水稀释，但不会为碱性。【答案】

A2．(2008年海南化学)用pH试纸测定溶液pH的正确操作是(

)A．将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照B．将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照C．将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照D．将一小条试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照【解析】测溶液的pH时不能先将pH试纸润湿，否则会将待测液稀释，也不能直接用试纸去蘸待测液。【答案】

A3．(2009年上海化学)对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是(多选)(

)A．该溶液1mL稀释至100mL后，pH等于3B．向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和C．该溶液中硝酸电离出的c(H＋)与水电离出的c(H＋)之比值为10－12D．该溶液中水电离出的c(H＋)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H＋)的100倍【答案】

AB4．(2008年全国Ⅱ理综)实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：甲基橙：3.1～4.4石蕊：5.0～8.0酚酞：8.2～10.0用0.1000mol/LNaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是(

)A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B．溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D．溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂【解析】当NaOH与CH3COOH完全反应时，溶液呈碱性，石蕊不宜用做中和滴定的指示剂；甲基橙变色范围是3.1～4.4，不能用做滴定终点为碱性条件下的指示剂。【答案】

D5．在某温度下，重水