第2節(jié)水的電離和溶液的酸堿性PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第第2節(jié)水的電離和溶液的酸堿性節(jié)水的電離和溶液的酸堿性一、水的離子積 電離KOHcOHcHc2第1頁(yè)/共48頁(yè)由于水的電離極其微弱，c(H2O)可視為常數(shù)，則c(H+)c(OH-)=K電離c(H2O)。常數(shù)K電離與常數(shù)c(H2O)的積為一個(gè)新常數(shù)，叫做水的離子積常數(shù)，簡(jiǎn)稱水的離子積，記作KW。即：KW=c(H+)c(OH-)室溫下，KW=1.010-71.010-7=1.010-14第2頁(yè)/共48頁(yè)KW是一個(gè)與溫度有關(guān)的常數(shù)，溫度升高，KW增大；室溫時(shí)，KW=c(H+)c(OH-)=1.010-14，不僅適用于純水，也適用于酸、堿、鹽等電解質(zhì)的稀溶液；在不同溶液中，c(H+)、c(OH

2、-)可能不同，但任何溶液中由水電離的c(H+)和c(OH-)總是相等。KW=c(H+)c(OH-)式中c(H+)、c(OH-)均指溶液中的H+、OH-的物質(zhì)的量濃度如果沒(méi)有指明溫度，一般指的是室溫，KW=1.010-14第3頁(yè)/共48頁(yè)二、影響水的電離平衡的因素水的電離是吸熱過(guò)程，溫度升高，水的電離平衡向右移動(dòng)，c(H+)和c(OH-)同時(shí)增大，KW增大，pH變小，但由于c(H+)和c(OH-)始終保持相等，故仍顯中性。第4頁(yè)/共48頁(yè)向純水中加入酸、堿，由于酸、堿電離而產(chǎn)生H+或OH-，增大了水中的c(H+)或c(OH-)，故均可使水的電離平衡向左移動(dòng)。此時(shí)，若溫度不變，則KW不變，水的電離

3、程度變小。加酸時(shí)，c(H+)變大，pH變??；加堿時(shí)，c(OH-)變大，pH變大第5頁(yè)/共48頁(yè)向純水中加入易水解的鹽（弱酸的正鹽、弱堿的正鹽等）不管鹽水解后溶液顯什么性，均能促進(jìn)水的電離，使水的電離程度增大。溫度不變時(shí)，KW不變。第6頁(yè)/共48頁(yè)在酸、堿溶液中，c(H+)、c(OH-)與水電離出的c(H+)水、c(OH-)水的關(guān)系如下：a.在酸溶液中：c(OH-)=c(OH-)水=c(H+)水b.在堿溶液中：c(H+)=c(H+)水=c(OH-)水c.在酸性、堿性、中性稀溶液中都有c(H+)水=c(OH-)水，KW=c(H+)c(OH-)加熱促進(jìn)水的電離，加酸或加堿抑制水的電離，加易水解的鹽或

4、活潑金屬促進(jìn)水的電離第7頁(yè)/共48頁(yè)三、溶液的酸堿性和pHc(H+)=c(OH-)的溶液為中性溶液；c(H+)c(OH-)的溶液為酸性溶液；c(H+)c(OH-)的溶液為堿性溶液在25中性溶液：c(H+)=c(OH-)=110-7 molL-1酸性溶液：c(H+)c(OH-)，c(H+)110-7 molL-1堿性溶液：c(H+)c(OH-)，c(H+)110-7 molL-1第8頁(yè)/共48頁(yè)定義：pH是c(H+)的負(fù)對(duì)數(shù)，即pH=-lgc(H+)；意義：pH的大小能反映出溶液中c(H+)的大小，即表示稀溶液酸堿性的強(qiáng)弱；常溫下，pH=7溶液呈中性；pH7溶液呈酸性，pH越小，溶液酸性越強(qiáng)，p

5、H每減小1個(gè)單位，c(H+)增大到原來(lái)的10倍；pH7溶液呈堿性，pH越大，溶液堿性越強(qiáng)，pH每增加1個(gè)單位，c(OH-)增大到原來(lái)的10倍適用范圍：當(dāng)溶液的酸堿性用pH表示時(shí)，其c(H+)的大小范圍為110-14 molL-1c(H+)1 molL-1；當(dāng)c(H+)1molL-1 或c(OH-)1molL-1時(shí)，一般不用pH表示溶液的酸堿性，用物質(zhì)的量濃度直接表示溶液的酸堿性更加方便第9頁(yè)/共48頁(yè)a. 酸堿指示劑指示劑指示劑pH變色范圍變色范圍酸色酸色堿色堿色甲基橙紅色(pH3.1)黃色(pH4.4)石蕊紅色(pH5.0)藍(lán)色(pH8.0)酚酞無(wú)色(pH8.2) 紅色(pH10.0)4 .

6、 41 . 3橙色.080 . 5紫色.0102 . 8 粉紅色第10頁(yè)/共48頁(yè)b. pH試紙法 (0.1)取一小塊pH試紙放在玻璃片（或表面皿）上，用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液滴在試紙中部，隨即(30s內(nèi))與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比色對(duì)比，確定溶液的pH；pH試紙?jiān)谑褂脮r(shí)不能用水潤(rùn)濕，否則非中性溶液的pH測(cè)定值與實(shí)際pH有偏差，因?yàn)樗畬⑷芤合♂屃?。c. pH計(jì)法通過(guò)儀器pH計(jì)來(lái)精確測(cè)定溶液的pH，pH計(jì)的精確度為0.01第11頁(yè)/共48頁(yè)1. 將純水加熱至較高溫度，下列敘述正確的是（ ）A水的離子積變大、pH變小、呈酸性B水的離子積不變、pH不變、呈中性C水的離子積變小、pH變大、呈堿性 D水的離子積變大

7、、pH變小、呈中性D第12頁(yè)/共48頁(yè)2. 在25，某溶液中由水電離出的c(H+)=110-12 molL-1則該溶液的pH可能是（ ）A. 12 B. 7 C. 6 D. 2A、D3. 若溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=110-14 molL-1，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是（ ）A. Al3+、Na+、NO3-、Cl-B. K+、Na+、Cl-、NO3-C. K+、Na+、Cl-、AlO2-D. K+、NH4+、SO42-、NO3-B第13頁(yè)/共48頁(yè)4. 某溫度下重水(D2O)的離子積常數(shù)為 1.610-15，像定義pH一樣來(lái)規(guī)定pD=-lgc(D+)，回答下列問(wèn)題：(

8、lg2=0.3)(1) 寫出重水的電離方程式：(2) 該溫度下，重水的c(D+)和pD分別是多少？(3) 0.01 mol/L 的NaOD的溶液中pD為多少？(1) D2O D+OD-(2) c(D+)=410-8 mol/L pD=7.4(3) pD=12.8第14頁(yè)/共48頁(yè)第15頁(yè)/共48頁(yè)一、單一溶液的pH計(jì)算(室溫下)強(qiáng)酸溶液：如HnA的濃度為c molL-1，則有c(H+)=nc molL-1，pH=-lgnc強(qiáng)堿溶液：如B(OH)n的濃度c molL-1，則有c(H+)=10-14/(nc) molL-1，pH=14+lgnc一元弱酸溶液如c molL-1的弱酸HA溶液，HA的電

9、離百分率為，則有c(H+)=c molL-1，pH=-lgc一元弱堿溶液如c molL-1的弱堿BOH溶液，BOH的電離百分率為，則有c(OH-)=c molL-1，c(H+)=10-14/(c) molL-1，pH=14+lgc第16頁(yè)/共48頁(yè)二、加水稀釋后的pH計(jì)算強(qiáng)酸pH=a，加水稀釋10n倍，則pH = a + n 弱酸pH=a，加水稀釋10n倍，則a pH a + n強(qiáng)堿pH=b，加水稀釋10n倍，則pH = b - n強(qiáng)堿pH=b，加水稀釋10n倍，則b - n pH b 酸、堿溶液無(wú)限稀釋，pH只能約等于或接近于7，酸不能大于7，堿不能小于7，即“無(wú)限稀釋7為限”將pH相同的強(qiáng)

10、酸和弱酸稀釋同樣的倍數(shù)，弱酸的pH小，強(qiáng)酸的pH大；將pH相同的強(qiáng)酸和弱酸稀釋后使pH仍相同，則弱酸中所加的水比強(qiáng)酸中所加的水多第17頁(yè)/共48頁(yè)三、混合強(qiáng)酸溶液pH的計(jì)算212211VVVHcVHcHc混若強(qiáng)酸溶液的pH之差2，且以等體積混合，可以采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前溶液pH中較小值加0.3(lg2)第18頁(yè)/共48頁(yè)四、混合強(qiáng)堿溶液pH的計(jì)算212211VVVOHcVOHcOHc混若強(qiáng)堿溶液的pH之差2，且以等體積混合，可以采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前溶液pH中較大值減0.3(lg2)第19頁(yè)/共48頁(yè)五、混合強(qiáng)酸溶液與強(qiáng)堿溶液pH的計(jì)算baaabbbabb

11、aaVVVHcVOHcOHcVVVOHcVHcHc堿過(guò)量：酸過(guò)量：pH=a的強(qiáng)酸溶液和pH=b的強(qiáng)堿溶液等體積混合，有以下規(guī)律：若a+b=14，溶液呈中性；若a+b14，溶液呈酸性；若a+b14，溶液呈堿性若是pH=a的強(qiáng)酸溶液和pH=b的強(qiáng)堿溶液混合后呈中性，則有：若a+b=14，Va:Vb=1:1；若a+b14，Va:Vb=1:1014-a-b；若a+b14，Va:Vb=10a+b-14:1第20頁(yè)/共48頁(yè)第21頁(yè)/共48頁(yè)pH=3 的某酸與pH=11的強(qiáng)堿等體積混合pH=3 的某酸與pH=11的某堿等體積混合第22頁(yè)/共48頁(yè)1. 將pH=8的NaOH溶液與pH=10的NaOH溶液等體

12、積混合后，溶液的pH最接近于（ ）A. 8.3 B. 8.7 C. 9 D. 9.7D2. 將pH為5的硫酸溶液稀釋500倍，稀釋后溶液中c(SO42-)和c(H+)之比約為（ ）A. 1:1 B. 1:2 C. 1:10 D. 10:1C第23頁(yè)/共48頁(yè)3. 在一定體積pH=12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液，當(dāng)溶液中Ba2+恰好完全沉淀時(shí)，溶液的pH=11，若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液體積之和，則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液體積之比是（ ）A. 1：9 B. 1：1 C. 1：2 D. 1：4DBa(OH)2+Na

13、HSO4=BaSO4+H2O+NaOH第24頁(yè)/共48頁(yè)4. 將pH=1的鹽酸平均分成2份，1份加適量水，另一份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量的NaOH溶液后，pH都升高1，則加入的水與NaOH溶液的體積比為（ ）A. 9 B. 10 C. 11 D. 1C第25頁(yè)/共48頁(yè)5. pH=2的強(qiáng)酸V1mL與pH=13的某堿溶液V2mL混合后pH=11，則V1與V2的關(guān)系是（ ）A. V1/V211:1 B. V1/V21:11C. V1/V29:1 D. V1/V29:1C若為強(qiáng)堿V1/V2=9:1若為弱堿V1/V29:1第26頁(yè)/共48頁(yè)6. pH=3的酸和pH=11的堿等體積混合顯酸性，

14、原因是（ ）A. 濃的強(qiáng)酸溶液和強(qiáng)堿溶液混合B. 濃的弱酸和稀的強(qiáng)堿溶液混合C. 等濃度的強(qiáng)酸和弱堿溶液反應(yīng)D. 生成了一種強(qiáng)酸弱堿鹽B第27頁(yè)/共48頁(yè)7. 25時(shí)，若體積為Va、pH=a的某一元強(qiáng)酸與體積Vb、pH=b的某一元強(qiáng)堿混合，恰好中和，且已知VaVb和a=0.5b，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?（1）a值可否等于3（填“可”或“否”）_，其理由是 ； （2）a值可否等于5（填“可”或“否”）_，其理由是 ； （3）a的取值范圍是_否若a=3，則b=6，溶液顯酸性，與題意不符，故a3否若a=5，H+a=10-5molL-1，則b=10，OH-b = 10-4molL-1 ；Va/Vb1，不符合

15、題意，故a57/2a14/3第28頁(yè)/共48頁(yè)第29頁(yè)/共48頁(yè)一、定義利用中和反應(yīng)，用已知濃度的酸（或堿）來(lái)測(cè)定未知濃度的堿（或酸）的濃度的實(shí)驗(yàn)方法叫做酸堿中和滴定。 H+OH-=H2O第30頁(yè)/共48頁(yè)二、原理 在中和反應(yīng)中雖然表面上沒(méi)有明顯現(xiàn)象，但溶液pH發(fā)生很大的變化，在滴定過(guò)程中會(huì)發(fā)生pH突變而使指示劑發(fā)生顏色變化。通過(guò)溶液的顏色變化判斷反應(yīng)終點(diǎn)，測(cè)出酸（或堿）溶液的體積，根據(jù)化學(xué)方程式中酸堿物質(zhì)的量之比求出未知溶液的濃度。AABBAcBVB=BcAVABAAABBVVccA、B分別表示反應(yīng)時(shí)酸、堿的化學(xué)計(jì)量數(shù)，若為一元酸堿，則cB=cAVA/VB第31頁(yè)/共48頁(yè)三、pH突變和酸堿

16、反應(yīng)曲線的繪制向20.00 mL 0.1 mol/L的HCl中滴加0.1 mol/L NaOH后pH的變化V(NaOH)0.0010.0015.0018.0019.0019.9619.98pH11.481.852.282.594.004.30V(NaOH)20.0020.0220.0421.0022.0030.00pH7.009.7010.3011.3911.6812.30c1=0.0999 mol/Lc2=0.1001 mol/L第32頁(yè)/共48頁(yè)向20.00 mL 0.1 mol/L的NaOH中滴加0.1 mol/L HCl后pH的變化V(HCl)0.0010.0015.0018.0019

17、.0019.9619.98pH1312.5212.1511.7211.4110.009.70V(HCl)20.0020.0220.0421.0022.0030.00pH7.004.303.702.612.321.70c1=0.0999 mol/Lc2=0.1001 mol/L第33頁(yè)/共48頁(yè)四、指示劑的選擇(1)指示劑的變色范圍落在或者部分落在滴定曲線的 pH 突變范圍之內(nèi)；(2)選擇指示劑時(shí)，滴定終點(diǎn)前后溶液顏色改變由淺到深，顏色變化對(duì)比明顯不選用石蕊試液作為指示劑的原因：在滴定終點(diǎn)時(shí)的顏色對(duì)比不明顯，且變色范圍較大第34頁(yè)/共48頁(yè)五、儀器和試劑酸式滴定管（不能盛放堿性溶液和水解呈堿性的

18、鹽溶液）堿式滴定管（不能盛放酸性溶液和強(qiáng)氧化性溶液）滴定管的刻度0在上；精確度為0.01 mL錐形瓶、鐵架臺(tái)、滴定管夾、燒杯等試劑：標(biāo)準(zhǔn)溶液、待測(cè)溶液、酸堿指示劑第35頁(yè)/共48頁(yè)六、實(shí)驗(yàn)操作檢查儀器潤(rùn)洗儀器加入液體調(diào)節(jié)起始讀數(shù)滴定讀數(shù)計(jì)算檢查滴定管是否漏液；滴定管洗滌：用蒸餾水洗滌滴定管后再用所盛溶液洗滌23次；裝液：將標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液裝入酸式滴定管、將待測(cè)NaOH溶液裝入堿式滴定管至“0”刻度線上方23cm處，并排除滴定管嘴尖處的氣泡，準(zhǔn)確放出一定體積的待測(cè)溶液至錐形瓶中，加入23滴指示劑；調(diào)整液面：將滴定管中的標(biāo)準(zhǔn)液調(diào)整到“0”刻度（或“0”刻度以下某刻度），記下刻度滴定：在錐形瓶下放一張白

19、紙，左手控制活塞；右手持錐形瓶，不斷搖動(dòng)，眼睛注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化第36頁(yè)/共48頁(yè)注意事項(xiàng)：1. 滴定管使用前，應(yīng)檢查滴定管下端是否漏液2. 滴定管必須潤(rùn)洗，錐形瓶不能潤(rùn)洗，錐形瓶?jī)?nèi)有蒸餾水對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響；3. 移液時(shí)，滴定管內(nèi)溶液不能全部放出，否則體積偏大4. 注入（用滴定管）一定體積的待測(cè)液到錐形瓶中，滴加23滴指示劑；5. 左手：控制活塞；右手：持錐形瓶，不斷搖動(dòng)6. 眼睛：注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化7. 滴定終點(diǎn)判斷：指示劑顏色發(fā)生變化且在半分鐘內(nèi)不變色8. 在錐形瓶下放一張白紙：便于觀察錐形瓶中的顏色變化，減小誤差9. 讀數(shù)：視線和凹液面最低點(diǎn)相切第37頁(yè)/共48頁(yè)七、讀數(shù)誤差

20、儀器操作誤差容量瓶俯視仰視量筒俯視仰視滴定管俯視仰視體積偏小體積偏大讀數(shù)偏大讀數(shù)偏小讀數(shù)偏小讀數(shù)偏大第38頁(yè)/共48頁(yè)八、誤差分析BAAABBVVccVB是準(zhǔn)確量取的體積，cA是標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，它們均為定值，所以cB的大小取決于VA的大小，兩者成正比。第39頁(yè)/共48頁(yè)滴定前仰視讀數(shù)或滴定后俯視讀數(shù)滴定前俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)滴定完畢后立即讀數(shù)，半分鐘后顏色又褪去所配標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量濃度偏大偏低偏低第40頁(yè)/共48頁(yè)八、誤差分析第41頁(yè)/共48頁(yè)1.用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸滴定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí)，下列操作正確的是( )A. 酸式滴定管用蒸餾水洗凈后，直接加入已知物質(zhì)的量濃度的

21、鹽酸B. 錐形瓶用蒸餾水洗凈后，直接加入一定體積的未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液C. 滴定時(shí)，沒(méi)有逐出滴定管尖嘴的氣泡，滴定后氣泡消失D. 讀數(shù)時(shí)，視線與滴定管內(nèi)液體的凹液面最低處保持一致BD第42頁(yè)/共48頁(yè)2. 用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度，待測(cè)液放在錐形瓶中。中和滴定時(shí)下列操作會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低的是（ ）A. 堿式滴定管未用待測(cè)堿液潤(rùn)洗B. 酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗C. 滴定過(guò)程中滴定管內(nèi)不慎有標(biāo)準(zhǔn)液體濺出D. 酸式滴定管讀數(shù)時(shí)滴定前仰視讀數(shù)，滴定后讀數(shù)正確AD第43頁(yè)/共48頁(yè)九、原理遷移1. 用酸性KMnO4溶液滴定Fe2+、H2O2、H2C2O4等溶液，確定相關(guān)溶液的物質(zhì)的量濃度2MnO4