水的电离和溶液的酸碱性

1、,第二节 水的电离和溶液的酸碱性,高三化学第一轮复习,知道水的离子积常数kw及其与温度的关系 了解溶液的ph、溶液中c(h+)和c(oh-)的大小、溶液的酸碱性三者之间的关系 了解溶液ph与c(h+) 的定量关系，能进行有关溶液ph值的简单计算,1、水的电离 （1） h2o h+oh-,（2）水是极弱的电解质,25c 1l水只有10-7molh2o发生电离,（3）25c，多少个水分子才有1个电离？,55.6107,考点一:水的电离和水的离子积,【思考与交流】,能发生自电离的共价化合物很多。如：brf3+brf3 brf4+brf2+，以水自电离思考，写出液氨、乙醇、乙酸自电离的电离方程式。,n

2、h3+nh3 nh4+nh2 ch3ch2oh+ch3ch2oh ch3ch2oh2 + + ch3ch2o ch3cooh+ch3cooh ch3cooh2+ch3coo,在一定温度时： c(h+)c(oh-)=kw，叫水的离子积 25时，kw=110-14,2、水的离子积,水的浓度视为常数， k 电离也是常数 所以 k w c(h+)c(oh-）为一个新的常数。,提问：常数是否就不变呢？根据前面所学知识，水的离子积会受什么外界条件影响？,c(h+)=c(oh-)=110-7mol/l,分析表格中的数据，有何规律，并解释之。,1.1410-15 6.8110-15 110-14 5.4710

3、-14 110-12,温度越高，kw越大。,水的电离是吸热过程。,升高温度，促进水的电离,kw增大。 kw只于温度有关,与浓度无关。,（6）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.,（5）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）常温下,任何稀的水溶液中 kw= c(h+)c(oh)=11014,（3）溶液的酸碱性与c(oh-)、 c（h+）的相对大小有关,（2）在溶液中,kw中的c(oh-) 、 c（h+）指溶液中总的离子浓度.,（1）kw取决于温度,不仅适用于纯水,还适用于其他溶液。,【小结】,（2000年上海）水的

4、电离过程为h2o hoh，在不同温度下其平衡常数为k(25)1.01014，k(35)2.11014。则下列叙述正确的是 a.c(h)随着温度的升高而降低 b.在35时，c(h)c(oh) c.水的电离度(25)(35) d.水的电离是吸热的,d,体验高考,跟踪训练,强酸弱碱盐,强碱弱酸盐,强酸强碱盐,考点二、影响水的电离平衡的因素,1)酸,2)碱,3)盐,4)温度,抑制水的电离，kw保持不变,抑制水的电离，kw保持不变,促进水的电离，kw保持不变,促进水的电离，kw保持不变,不影响水的电离，kw保持不变,升高温度促进水的电离，kw增大,注意：kw是一个温度函数只随温度的升高而增大,加入强酸,

5、增大oh-,增大h+,减小h+：加入强碱弱酸盐,减小oh-：加入强酸弱碱盐,升高温度,降低温度,加入强酸及中强酸的酸式盐。,抑制水电离,促进水电离,加入弱酸,加入强碱,加入弱碱,【总结】,(2) 下列物质溶解于水时，电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是（ ）,a,(1)下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是（ ） a、h+ b、oh- c、s2- d、na+,d,【课堂练习】,(3)某温度下纯水中c(h+) = 210-7 mol/l，则此时溶液中的c(oh-) = _。 若温度不变，滴入稀盐酸使c(h+) = 510-6 mol/l，则此时溶液中的c(oh-) = _,210-7 mol/

6、l,810-9 mol/l,（4）在常温下，0.1mol/l的盐酸溶液中水电离出的c(h )和c(oh)是多少?,水电离出的c(oh-)=110-14/0.1=110-13mol/l = c(h ),【课堂练习】,（5）在常温下， 0.1mol/l的naoh溶液中水电离出的c(h)和c(oh)是多少?,（6）在常温下，由水电离产生的c（h+）=110-13 mol/l的溶液，则该溶液的酸碱性如何？,答：可能是酸性也可能是碱性,(7)某溶液中由水电离出来的c(oh)=10-12mol/l，则该溶液中的溶质不可能是（ ） a、hcl b、naoh c、nh4cl d、h2so4,c,课堂练习,(8

7、)室温下，由水电离产生的c(oh)=10-11mol/l的溶液中，一定大量共存的离子组（ ） ana+ 、 nh4+ 、 cl- 、so42- b. s2- 、 ch3coo- 、na+ 、 nh4+ c. k+ 、 na+ 、 hco3- 、no3- d. k+ 、 na+ 、 no3- 、so42-,一定,可能,d,ad,练习： 1)10-5mol/l、0.1mol/l、 0.5mol/l、 1mol/l、 3mol/l盐酸溶液的ph值分别为多少？ 2) 10-5mol/l、0.1mol/l 、1mol/lnaoh溶液的ph值为多少？ 计算碱溶液ph值应先算c(oh-) ，再利用kw计算出

8、c(h+) 若poh用oh-物质的量浓度的负对数来表示 ， 则0.1mol/lnaoh 溶液的poh值为多少？,1、意义：,ph的大小能反映出溶液中c(h+)的高低, 即表示稀溶液酸、碱性的强弱。,2、表示：,用h+物质的量浓度的负对数来表示。,ph=-lgc(h+),ph+ poh =14,(一)ph值概念,表示较小的c(h+)=10-12mol/l时，很麻烦但应用广 所以引入了一种方便方案：,c(h+) 10-12mol/l ,负对数 p h+（hydrogen）h,lg2=0.3 lg3=0.477 lg5=0.7 lg5.5=0.74,考点三、溶液的ph,(二)溶液的ph值与酸碱性强弱

9、的关系,ph =7,ph7,ph7,讨论： ph值变化与酸碱性变化的关系怎样？,（未给明条件时）不能用ph值等于多少来判断溶液酸、碱性。一般都是未注明条件都是指常温。,ph值越大碱性越强，ph越小酸性越强,练习:kw100=10-12，试求在100 时纯水的ph值 ph=6是否说明100 时纯水成弱酸性？,ph值有关判断正误,1、一定条件下 ph值越大，溶液的酸性越强。 2、强酸溶液的ph值一定小。 3、ph值等于6的溶液，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。 5、在常温下，ph=0的溶液酸性最强，ph=14的溶液碱性最强 6、ph值有可能等于负值。 7、常温下，

10、由水电离出的c(h+) 10-12mol/l，则溶液ph定为12 8、相同体积和ph值的盐酸，醋酸、硫酸中h+的物质的量相等, ,【例题】（2002年理科综合能力测试）有人曾建议用ag表示溶液的酸度，ag的定义为：ag=lgc(h+)/c(oh-)。下列表示正确的是 ( ) a.在25时，若溶液呈中性，则ph=7，ag=1 b.在25时，若溶液呈酸性，则ph7，ag0 c.在25时，若溶液呈碱性，则ph7，ag0 d.在25时，溶液的ph与ag的换算公式为ag=2(7-ph),d,课堂延伸,(三)ph值测定方法,1.定性测定：酸碱指示剂法,2.定量测定：ph试纸法 、ph计法等,酸碱指示剂一般

11、是弱的有机酸或弱的有机碱。 以hin代表石蕊分子,3.14.4,5.08.0,8.010.0,指示剂的变色范围,hin（红色） h+ +in- （蓝色）,讨论： ph试纸的使用 能否直接把ph试纸伸到待测液中？ 是否要先湿润ph试纸后，再将待测液滴到ph试纸上？ 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 如用湿润的ph试纸检验待测液，对该溶液ph值的测定： a、一定有影响 b、偏大 c、偏小 d、不确定,使用方法：直接把待测液滴在干燥的ph试纸上，试纸上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比,0.1mol/l的naoh溶液中，ph=? c（oh-）？、c（h）？、 由水电离出的

12、c（oh-）水？、 c（h）水？、,2. 0.1mol/l的h2so4溶液中， c（h）？ 、 c（oh-）？、ph=? 由水电离出的c（oh-）水？、 c（h）水？、,3. 0.1mol/l的nacl溶液中， c（oh-）？、c（h）？ph=?,考点四、有关ph的计算,单一溶液的ph计算,要注意温度、溶剂对kw的影响。,练习1某温度下，重水（d2o)的离子积常数为110-12。若用定义ph一样来规定pd= -lg c(d+)，则在该温度下，下列叙述正确的是： a.纯净的重水中，pd=7 b.1l溶液有0.01moldcl的重水溶液，其pd=2 c.1l溶液有0.01molnaod的重水溶液，

13、其pd=12 d.纯净的重水中，c(d+)c(od-)1.010-14,单一溶液的ph计算,练习2. 某温度下的溶液中，c(h+)=10 xmol/l,c(oh-)=10ymol/l.x与y的关系如下图所示:求该温度下,中性溶液的ph. 求该温度下0.01mol/lnaoh溶液的ph.,由图知c(h+) c(oh-)=10-15,中性溶液中, c(h+) =c(oh-)= 10-7.5mol/l ph=7.5,0.01mol/lnaoh中 ,c(oh-)=10-2, c(h+) =kw/c(oh-)= 10-13mol/l ph=13,单一溶液的ph计算,先求混合溶液 中c(h+) , 再求

14、ph, ph将变大,强酸混合后求溶液ph,例: ph=5和 ph=3的两种盐酸等体积混合后,求混合溶液的ph。,ch+混 =, 510-4mol/l,则ph = -lg510-4 = 3.3。,解析：ph=5的盐酸溶液中ch+=10-5 mol/l，ph=3的盐酸溶液 中ch+=10-3mol/l，所以:,考点四、有关ph的计算,先求混合溶液中c(oh-) , 再求 混合溶液中c(h+) , 最后求 ph ；,强碱混合后求溶液ph,例:常温下ph=10与ph=12的naoh溶液等体积混合，求混合液的ph。,错解：ph=10的naoh溶液中ch+=10-10mol/l，ph=12的naoh溶液中

15、ch+ = 10-12mol/l，所以:,分析：上述解法在近似处理时，是把ph=12的naoh溶液中的ch+忽略不计，而对于naoh溶液来说，ph越大，碱性越强，naoh浓度越大，ch+越小，把浓溶液忽略不计，显然是错误的。,ch+混 =, 510-11 mol/l,则ph = -lg510-11 = 10.3。,正解：ph=10的naoh溶液中ch+=10-10mol/l，coh-=10-4mol/l， ph=12的naoh溶液中ch+=10-12mol/l，coh-=10-2mol/l。所以:,coh-混 =, 510-3 mol/l,ch+混=210-12mol/l,则ph = -lg2

16、10-12 = 11.7。,溶液稀释有关计算,ph=5的h2so4溶液稀释500倍后，溶液中的ch+与cso42-之比为_。 a.1：1b.1：2c.1：10d.10：1,错解：ph=5的h2so4溶液中ch+=10-5mol/l， cso42-= 510-6mol/l， 稀释500倍后，ch+=10-5mol/l/500=210-8mol/l， cso42-=510-6mol/l/500=10-8mol/l，则：ch+:cso42-=2:1。,分析：ph=5的h2so4溶液稀释500倍后，硫酸和水电离的ch+ 相差无几，计算溶液中的ch+不能忽略水的电离。,正解：ph=5的h2so4溶液中，

17、ch+=10-5mol/l， cso42-= 510-6mol/l，稀释500倍后，溶液中接近中性， ch+10-7mol/l，cso42-= 510-6mol/l/500= 10-8mol/l， 则ch+:cso42-=10:1。,溶液稀释有关计算,对于强酸来说，每稀释10倍，溶液的ph增大1个单位；对于强碱来说，每稀释10倍，溶液的ph减小1个单位。 对于弱酸、弱碱来说，当稀释10倍时，由于电离平衡向右移动，使溶液的ph增大或减小不到1个单位。 当溶液无限稀释时，不能忽略水的电离。如酸性溶液无限稀释后ph 不可能大于或等于7。 ph相同的强酸与弱酸，若加水稀释相同的倍数，则强酸的ph变化比

18、弱酸大；ph相同的强碱与弱碱，若加水稀释相同的倍数，则强碱的ph变化比弱碱大。,考点四、有关ph的计算,1、有相同ph的三种酸hx、hy、hz的溶液，稀释相同倍数后，ph的变化值依次增大，则hx、hy、hz的酸性由强到弱的顺序是( ) a、hx. hy. hz b、hz. hy. hx c、hx. hz. hy d、hy. hz. hx,2、ph=2的a、b两种酸溶液各1ml，分别加水稀释到1000ml，其ph值与溶液体积v的关系如图所示。下列说法正确的是： a、b两酸溶液的物质的量浓度一定相等 稀释后，a溶液的酸性比b溶液强 a=5时，a是强酸，b是弱酸 若a、b都是弱酸，则5a2,b,c、

19、d,跟踪训练,强酸与强碱完全中和,1（2004年全国理综高考题）1体积ph=2.5的盐酸与10体积某一元强碱恰好完全反应，则该碱溶液的ph等于_。 a9.0b9.5c10.5d11.0,解析：强酸与强碱完全反应时，溶液的ph=7，有：,= 10ph酸+ph碱-14,= 10ph酸+ph碱-14,=,= 102.5+ph碱-14,= 10-1,-1= 2.5+ph碱-14,ph碱=10.5，选c。,10a+b-141，则a+b-140，又a=0.5b，则3a14 , 故 a14/3；,强酸与强碱完全中和,2.（2000年全国高考题）25时，若体积为va，ph= a的某一元强酸与体积为vb，ph=

20、 b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知vavb和a=0.5b，请填写下列空白： a值可否等于3（填“可”或“否”）_，其理由是_。 a值可否等于5（填“可”或“否”）_，其理由是_。 a的取值范围是_。,解析： 若a=3，由a=0.5b,可知b=6，由题意一元强碱的ph为b，b应大于7，与题设矛盾； 若a=5，则b=10，故有：,= 10a+b-14=10,与题设vavb矛盾；,由vavb知：,又ph=b = 2a7,故a3.5；,所以：3.5a14/3。,强酸与强碱反应碱过量,1(2005年江苏高考题)在一定体积的ph=12的ba(oh)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的nahso4溶液，

21、当溶液中的ba2+恰好完全沉淀时，溶液ph=11。若反应后溶液的体积等于ba(oh)2溶液与nahso4溶液的体积之和，则ba(oh)2溶液与nahso4溶液的体积体积比是： a19 b11 c12 d14,解析：ba2+完全沉淀时反应为： ba(oh)2+nahso4 = baso4+naoh+h2o，nba(oh)2=n（nahso4）,1011-14 = 10-3,nba(oh)2=0.5c(oh-) v碱=0.51012-14v碱=510-3v碱,解得：v碱v酸=14，选d。,即：5v碱=v酸+v碱，,强酸与强碱反应碱过量,2（98年全国高考题）ph=13的强碱溶液与ph=2的强酸溶液

22、混合，测得混合液的ph=11，则强碱与强酸的体积比是_。 a111b91c111d19,解析: ph=11即碱过量,有:,c(oh-)混 =10ph-14 mol/l= 10-3 mol/l,10-3 (v酸+v碱)= 10-1v碱 - 10-2v酸,v酸+v碱= 102v碱 - 10v酸,11v酸 = 99v碱 ,即：v碱 v酸=19。,强酸、强碱混合,先求混合后c(h+)混 , 再求ph,先求混合液 c(oh-)混 , 再求c(h+) , 最后求 ph,强酸与强碱混合计算问题,若酸、碱完全反应ph=7,若酸过量ph7,若碱过量ph7,n(h+)酸=n(oh-)碱,c(h+)酸v酸=c(oh

23、-)碱v碱,10-ph酸v酸= 10ph碱-14v碱,= 10ph酸+ph碱-14,考点四、有关ph的计算,(2007年高考全国理综卷i)室温时，下列混合溶液的ph一定小于7的是( ) (a)ph = 3的盐酸和ph = 11的氨水等体积混合 (b)ph = 3的盐酸和ph = 11的氢氧化钡溶液等体积混合 (c)ph = 3的醋酸和ph = 11的氢氧化钡溶液等体积混合 (d)ph = 3的硫酸和ph = 11的氨水等体积混合,c,体验高考,常温下，有ph为x的盐酸和ph为y的naoh溶液，取vx l该盐酸同该naoh溶液中和，需vy l naoh，求： (1)若x+y=14时，则vx vy

24、=_(数值） (2)若x+y=13时，则vx vy=_(数值） (1)若x+y14时，则vx vy=_ (表达式） 且vx_vy (填、=、）,1,1/10,10x+y-14,跟踪训练,1.（1）恒温下，向ph=6的蒸馏水中加入2.3g金属钠，充分反应后，再加蒸馏水稀释到1l，所得溶液的ph= 。 （2）向ph=6的蒸馏水和c(h+)=106moll1的稀盐酸中分别投入大小、质量相同的金属钠，反应刚开始时，产生h2的速率前者与后者相比是 (填选项序号)。 a、一样快 b、前者快 c、后者快 d、无法比较 （3）用惰性电极电解nacl与nahco3混合溶液，测得溶液ph变化如下图所示。, 在0t

25、时间内，两个电极上的电极反应式为： 阳极 ；阴极 。 用离子方程式表明0t时间内，溶液ph升高比较缓慢的原因： 。,11,b,2cl-2e-=cl2,2h+2e-=h2,hco3-+oh-=co32-+h2o,考点五 中和滴定,滴定法： 酸碱中和滴定（利用中和反应） 氧化还原滴定（利用氧化还原反应） 沉淀滴定（利用生成沉淀的反应） 络合滴定（利用络合反应） 中和滴定 （1）用中和滴定法测定naoh溶液的浓度 （2）食醋中总酸量的测定,用中和滴定法测定naoh溶液的浓度,原理： naohhclnaclh2o 1mol 1mol c1v1 c2v2,思考：若是用h2so4滴定naoh溶液呢？ 2n

26、aoh h2so4 na2so4 2h2o 2mol 1mol c1v1 c2v2,仪器、装置： 铁架台 滴定管夹 碱式滴定管 酸式滴定管 锥形瓶 烧杯 洗瓶 药品： 待测液 标准液 指示剂,酸滴定碱的终点：由色刚好变色； 碱滴定酸的终点：由色刚好变色；,酸滴定碱的终点：由色刚好变色； 碱滴定酸的终点：由色刚好变色；,强酸强碱：用酚酞或甲基橙,选择指示剂指示中和滴定的终点,酚酞,7,甲基橙,7,浅红,无,无,浅红,黄,橙,橙,黄,强酸强碱：用酚酞或甲基橙 强酸弱碱：用； 强碱弱酸：用；,选择指示剂指示中和滴定的终点,甲基橙,酚酞,思考： （1）用盐酸滴定naoh溶液，分别用酚酞和甲基橙做指示剂，测得的naoh的浓度是否相同？（2）用盐酸滴定na2co3溶液，分别用酚酞和甲基橙做指示剂，到达终点时，产物有何不同。,准备 检漏 洗涤 润洗 装液 调液 读数,酸碱中和滴定的操作步骤,滴定： 放液（或移液） 加指示剂（锥形瓶中） 滴加另一溶液（左手、右手、眼） 确定滴定终点 12min后读数 重复实验（v0.02ml）,到达终点