jiang 第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性sk

1、第三章第三章 水溶液中的離子平衡水溶液中的離子平衡第二節(jié)第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性水的電離和溶液的酸堿性28次蒸餾水的次蒸餾水的電導率為電導率為0.00243m243ms/cm 不為零不為零!水的水的電離電離電導率：表示物質導電的性能。電導率越大則導電性能越強PH=2（H+的濃度為10-2mol/L）的鹽酸，加水稀釋108倍， H+的濃度=？ PH=？H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - 一、水的電離一、水的電離-水是極弱的電解質？水是極弱的電解質？1 1、水的電離、水的電離溫度一定時溫度一定時, ,純水中純水中C(HC(H+ +) )和和C(OHC(OH- -) )濃

2、度是定值濃度是定值. .C C（H H+ +）=C=C（OHOH- -）KwKw =C =C（H H+ +）C C（OHOH- -）說明：說明：1.1.常溫（常溫（25 25 ）KwKw = 1 = 1 10 10-14-14 2. 2.稀溶液稀溶液 3.3. KwKw是一個溫度函數(shù)，只隨溫度的升高而增大是一個溫度函數(shù)，只隨溫度的升高而增大. .2.2.水的離子積水的離子積( (常數(shù)常數(shù)) )：定義：在定義：在一定溫度下一定溫度下，水（或酸、堿、鹽的稀溶液），水（或酸、堿、鹽的稀溶液）中中H H+ +與與OHOH- -濃度的乘積，用濃度的乘積，用KwKw表示。表示。溫度溫度0020202525

3、50509090100100KwKw1.141.141010-15-156.816.811010-15-151 11010-14-145.475.471010- -14143.83.81010-13-131 11010-12-12 加入酸：加入酸：增大增大減少減少平衡逆向移動平衡逆向移動但但KwKw保持不變保持不變H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - C(HC(H+ +) )C(OHC(OH- -) )二、影響水的電離平衡的因素二、影響水的電離平衡的因素 加入堿：加入堿：減小減小增大增大平衡逆向移動平衡逆向移動但但KwKw保持不變保持不變H H2 2O HO H+ + +

4、OH + OH- - C(HC(H+ +) )C(OHC(OH- -) )升高溫度：升高溫度： 平衡正向移動平衡正向移動 C C（H H+ +）和）和C C（OHOH- -）都增大）都增大 Kw Kw增大增大H H2 2O HO H+ + + OH + OH- - 水的電離是中水的電離是中和反應的逆過和反應的逆過程程.中和放熱中和放熱,電離則吸熱電離則吸熱.（正反應（正反應 熱）熱）（正反應吸熱）（正反應吸熱）總結總結: :影響水的電離平衡的因素影響水的電離平衡的因素1.1.酸酸2.2.堿堿3.3.溫度溫度抑制抑制水的電離，水的電離，KwKw保持不變保持不變升高溫度促進水的電離，升高溫度促進水

5、的電離，KwKw增大增大三、溶液的酸、堿性跟三、溶液的酸、堿性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的關系的關系1.1.重要規(guī)律：重要規(guī)律： 在在一定溫度一定溫度時時, ,稀稀電解質溶液里電解質溶液里C(HC(H+ +) )與與C(OHC(OH- -) )的乘積是一個常數(shù)。的乘積是一個常數(shù)。C(C(稀稀) 1mol/L) 1mol/L例：例：2525時，時，KwKw=1=11010-14-14 100100時，時，KwKw=1=11010-12-12三、溶液的酸、堿性跟三、溶液的酸、堿性跟C(HC(H+ +) )、C(OHC(OH- -) )的關系的關系2.2.關系關系(25

6、)(25)：中性中性溶液：溶液：酸性酸性溶液：溶液：堿性堿性溶液：溶液：注注 意意水溶液中水溶液中H H+ +與與OHOH- -始終共存始終共存酸性溶液：酸性溶液：C(HC(H+ +)C(OH)C(OH- -) ;C(H) ;C(H+ +) )越大酸性越強越大酸性越強堿性溶液：堿性溶液：C(HC(H+ +)C(OH)C(OH)C(OH- -) C(H) C(H+ +)1)11010-7-7mol/Lmol/LC(HC(H+ +)C(OH)C(OH- -) C(H) C(H+ +)1)c（OH） pH7中性溶液：中性溶液： c（H+）=c（OH） pH=7堿性溶液：堿性溶液： c（H+）72.

7、表示方法：表示方法：pH= - lg c(H+)pH的適用范圍的適用范圍c(H+)1mol /L和和c(OH-) 1mol /L的稀溶液。的稀溶液。注意注意:pH=0 并非無并非無H+，而是，而是c（H+）= ，pH=14 并非無并非無OH -，而是，而是c（OH -）= 1mol/L1mol/L4.pH的意義（常溫）的意義（常溫）9810 1113121476543210中性堿 性 增 強酸 性 增 強溶液的溶液的pH正誤判斷正誤判斷1、一定條件下、一定條件下 pH越大，溶液的酸性越強。越大，溶液的酸性越強。2、用、用pH表示任何溶液的酸堿性都很方便。表示任何溶液的酸堿性都很方便。3、強酸溶

8、液的、強酸溶液的pH一定大。一定大。4、pH等于等于6是一個弱酸體系。是一個弱酸體系。5、pH有可能等于負值。有可能等于負值。6、pH相同的強酸和弱酸中相同的強酸和弱酸中c(H+)相同相同5.pH的測定的測定方法一：用方法一：用pH試紙測定試紙測定 使用方法：使用方法：將將PH試紙放在試紙放在表面皿（或玻璃片）表面皿（或玻璃片）上上,用玻璃棒蘸待測液點在用玻璃棒蘸待測液點在pH試紙上，將顯示試紙上，將顯示的顏色與標準比色卡比較。的顏色與標準比色卡比較。廣泛pH試紙精密pH 試紙方法二：用pH計測定pH計算計算1 酸的稀釋酸的稀釋例題：例題：1、在、在25時，時，pH等于等于2的鹽酸溶液稀的鹽酸

9、溶液稀釋到原來的釋到原來的10倍，倍，pH等于多少？如果稀釋到等于多少？如果稀釋到原來原來1000倍后，倍后， pH等于多少？等于多少？解：解：pH= -lgc(H+)= -lg10-2/10 = -lg10-3=3pH= -lgc(H+)= -lg10-2/1000 = -lg10-5=5此時不能忽視此時不能忽視H2O的電離產生的的電離產生的H+。設水產生的設水產生的c(H+)=c(OH-)=x，則有：，則有：KW= c(H+) c(OH-)=(10-8+x) x = 10-14x9.510-8mol/L 由由HCl 產生的產生的c(H+)=10-5/1000 = 10-8 mol/L那么那

10、么pH就應該是就應該是8嗎？鹽酸稀釋后成為堿性？嗎？鹽酸稀釋后成為堿性？2、在、在25時，時，pH等于等于5的鹽酸溶液稀釋到的鹽酸溶液稀釋到原來的原來的1000倍后，倍后， pH等于多少？等于多少？6+ lg9.5 = 6.98pH=-lg 10-14 /9.510-8 =關鍵：關鍵：1、抓住氫離子進行計算！、抓住氫離子進行計算！2、當酸提供的、當酸提供的H+很小時，不能忽略水電離出的很小時，不能忽略水電離出的H+注意：不可忽略水的電離酸堿溶液無限稀釋，注意：不可忽略水的電離酸堿溶液無限稀釋，pH只能約只能約等于等于7或接近或接近7：酸不能大于：酸不能大于7；堿不能小于；堿不能小于7結論結論：

11、強酸強酸(堿堿)每稀釋每稀釋10倍，倍，pH值向值向7靠攏一個單位。靠攏一個單位。pH計算計算2 堿的稀釋堿的稀釋例題：例題：3、在、在25時，時，pH等于等于9的強堿溶液稀釋到原來的強堿溶液稀釋到原來的的10倍，倍，pH 值于多少？稀釋到值于多少？稀釋到1000倍后，倍后， pH等于等于多多解：解：稀釋稀釋10倍后倍后c(OH-) =10-5/10 =10-6pH= -lgc(H+) =-lgKW/c(OH-) = -lg10-14/10-6=8c(OH-)=10-5/1000=10-8mol/L設溶液中設溶液中c(H+)=x,則有則有: x (x+10-8)=10-14 解得：解得：x=9

12、.510-8mol/L pH=-lg9.510-8=7.02=-lg10-8PH=9的溶液的溶液 c(OH-) =10-5mol/L當堿提供的當堿提供的OH-很小時，不能忽略水電離出的很小時，不能忽略水電離出的OH-pH計算計算3 強酸與強酸混合強酸與強酸混合例題：例題：4、在、在25時，時，pH等于等于1的鹽酸溶液和的鹽酸溶液和pH等于等于4的硫酸溶液等體積混合后的硫酸溶液等體積混合后pH等于多少？等于多少？ (已知已知lg2=0.3)解解：pH=-lgc(H+)= -lg（V10-1 + V10-4）/2V=1 + lg2=1.3關鍵：抓住氫離子進行計算！關鍵：抓住氫離子進行計算！-lg1

13、0-1/2規(guī)律：規(guī)律：若兩種強酸（若兩種強酸（pH之差大于之差大于2）等體積混合，混合液）等體積混合，混合液pH = pH小小 + 0.3練習練習: :1.1.將將pH=2pH=2和和pH=5pH=5的兩種鹽酸，以等體積混合后，的兩種鹽酸，以等體積混合后，溶液的溶液的pHpH是是A 2 B 2.3 C 3.5 D 11.7A 2 B 2.3 C 3.5 D 11.7pH計算計算4 強堿與強堿混合強堿與強堿混合例題：例題：5、在、在25時，時，pH等于等于9和和pH等于等于11的兩種的兩種氫氧化鈉溶液等體積混合氫氧化鈉溶液等體積混合pH等于多少？等于多少？c（OH-）=（ V 10-5+V10-

14、3）/2VpH=-lg10-14 / c(OH-)pH=14- 3.3 =10.7關鍵：抓住氫氧根離子離子進行計算！關鍵：抓住氫氧根離子離子進行計算！若兩種強堿（若兩種強堿（pH之差大于之差大于2）等體積混合，混合液）等體積混合，混合液 pH = pH大大 0.3pH計算計算5 強堿與強堿混合強堿與強堿混合例題：在例題：在25時，時，pH=10與與pH=12氫氧化鈉氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液等體積混合后,溶液中溶液中c(H+)等于少？等于少？解：解：c(H+) = (10-10+10-12)mol / (1+1)L =510-11 mol/L正確的是正確的是。c(OH-)=(10-4 + 1

15、0-2)Vmol / 2V = 0.510-2 mol/Lc(H+)=10-14/ 0.510-2=210-12 mol/L關鍵：堿性溶液中抓住關鍵：堿性溶液中抓住OH-進行計算進行計算pH計算計算6 強酸與強堿混合強酸與強堿混合例題：例題：6、在、在25時，時，100mlO.6mol/L的鹽酸的鹽酸與等體積與等體積0.4mol/L的氫氧化鈉溶液混合后的氫氧化鈉溶液混合后,溶溶液的液的pH等于多少？等于多少？解：解：NaOH + HCl = NaCl + H2Oc(H+)=(0.06-0.04)mol/(0.1+0.1)L =0.1mol/Ln(NaOH)=0.04mol,n(HCl)=0.0

16、6mol, HCl過量。過量。pH= -lgc(H+) = -lg0.1 = -lg10-1 =1關鍵：酸過量抓住氫離子進行計算！關鍵：酸過量抓住氫離子進行計算！補充：弱酸、弱堿的稀釋補充：弱酸、弱堿的稀釋例例3. pH=3 CH3COOH加水稀釋到原來加水稀釋到原來10倍，溶液的倍，溶液的pH值值范圍范圍_；pH=12氨水加水稀釋到原來氨水加水稀釋到原來10倍，溶液的倍，溶液的pH值范圍值范圍_。 結論：弱酸結論：弱酸(堿堿)每稀釋每稀釋10倍，倍，pH值向值向7靠攏靠攏不到不到一個單位；一個單位；34_11 122、中和相同中和相同體積體積、相同、相同pH值的值的Ba(OH)2、NaOH和

17、和NH3H2O三三種稀溶液，所用種稀溶液，所用相同相同物質的量濃度物質的量濃度的的鹽酸鹽酸的體積分別為的體積分別為V1、V2、V3，則三者關系為，則三者關系為 ： （ ）A、V1V2V3 B、V1V2=V3 C、V1V2V3 D、V1=V2V3有有“弱弱”的參加的中和反應的參加的中和反應1、pH=1 的醋酸的醋酸與與pH=13 的的NaOH等體積混合能否恰好反應？等體積混合能否恰好反應？ 醋酸過量，使得溶液呈酸性醋酸過量，使得溶液呈酸性 0.1mol/l的醋酸的醋酸與與pH=13 的的NaOH等體積混合能否恰好反應？等體積混合能否恰好反應？D 恰好反應恰好反應 C(OH)=0.1mol/L三、

18、pH應用 1、工農業(yè)生產和科學實驗中常常涉及溶液的、工農業(yè)生產和科學實驗中常常涉及溶液的酸堿性。酸堿性。 2、人們的生活健康也與溶液的酸堿性有關。、人們的生活健康也與溶液的酸堿性有關。 3 、酸堿中和滴定中溶液、酸堿中和滴定中溶液pH變化（借助酸堿變化（借助酸堿指示劑的顏色變化）是判斷滴定終點的依據(jù)。指示劑的顏色變化）是判斷滴定終點的依據(jù)。1.等體積的等體積的PH為為3 的鹽酸、硫酸、醋酸和硝酸四的鹽酸、硫酸、醋酸和硝酸四種溶液，分別加入足量的鋅粉，敘述正確的是種溶液，分別加入足量的鋅粉，敘述正確的是（ ） A.硫酸溶液中放出的氫氣的量最多硫酸溶液中放出的氫氣的量最多 B.醋酸溶液中放出的氫氣

19、的量最多醋酸溶液中放出的氫氣的量最多 C.鹽酸和硝酸中放出的氫氣的量相等鹽酸和硝酸中放出的氫氣的量相等 D.鹽酸比硝酸放出的氫氣的量多鹽酸比硝酸放出的氫氣的量多BD練習：練習：2.向體積均是向體積均是1L，PH值也相等的鹽和醋酸兩溶液中值也相等的鹽和醋酸兩溶液中加入表面積質量均相等的鋅塊，下列敘述可能正確加入表面積質量均相等的鋅塊，下列敘述可能正確的是（的是（ ） A.反應開始時，鹽酸的速率比醋酸快反應開始時，鹽酸的速率比醋酸快 B.反應過程中，醋酸的速率比鹽酸快反應過程中，醋酸的速率比鹽酸快 C.充分反應后，兩者產生的氫氣的體積可能相等充分反應后，兩者產生的氫氣的體積可能相等 D.充分反應后

20、，若有一種溶液中的鋅有多余，則一充分反應后，若有一種溶液中的鋅有多余，則一定是鹽酸的鋅有余定是鹽酸的鋅有余BCD3.酸酸HA、HB兩溶液的兩溶液的PH值為值為3，且體積相同，加水，且體積相同，加水稀釋兩溶液，稀釋兩溶液，PH值與加入水的體積關系如圖所示，值與加入水的體積關系如圖所示，則兩者酸性較強的是（則兩者酸性較強的是（ ）加水體積加水體積PHHBHAHB4.判斷下列說法是否正確：判斷下列說法是否正確：（1）pH=7的溶液一定是中性溶液。的溶液一定是中性溶液。 ( )（2）中性溶液中）中性溶液中c(H+)=c(OH-) ( )（3）H2S溶液中溶液中c(H+)：c(S2-)=2：1 ( )（

21、4）0.1 mol/L的的HAc中中c(H+)是是0.2 mol/L HAc中中c(H+)的的1/2。 ( )己知己知X+Y=14，它們等體積相混合，混合液的它們等體積相混合，混合液的PH值值 7己知己知X+Y14，它們等體積相混合，混合液的它們等體積相混合，混合液的PH值值 75、鹽酸的、鹽酸的PH值為值為X，NaOH溶液的溶液的PH為為Y，體積相混合，體積相混合，則混合液則混合液PH （填（填 、 或或 = ）=1（2007海南）下列敘述正確的是A95純水的pH7，說明加熱可導致水呈酸性BpH=3的醋酸溶液，稀釋至10倍后pH=4C0.2mol/L的鹽酸，與等體積水混合后pH=1DpH=3

22、的醋酸溶液，與pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合后pH=7高考題高考題答案答案：C 2、（09年海南化學6）已知室溫時，0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1發(fā)生電離，下列敘述錯誤的是：A該溶液的pH=4B升高溫度，溶液的pH增大C此酸的電離平衡常數(shù)約為110-7D由HA電離出的c(H+)約為水電離出的c(H+)的106倍答案答案：B2、常溫下，pH=2的某酸HA溶液與pH=12 的某堿BOH溶液等體積混合，所得混合 溶液的pH=8.7，下列說法中正確的是 AHA一定是強酸，BOH可能是弱堿 BHA可能為強酸，BOH一定為弱堿 C鹽BA的水溶液一定顯堿性 D鹽BA的水溶液中A一定水解正確答

23、案：B酸堿中和滴定酸堿中和滴定一、酸堿中和滴定一、酸堿中和滴定1.定義：定義：用用已知已知物質的量的濃度的酸（或堿）來物質的量的濃度的酸（或堿）來測定未知測定未知濃濃度的堿（或酸）的方法度的堿（或酸）的方法 2.原理：原理：在酸堿中和反應中，使用一種已知物質的量濃度的在酸堿中和反應中，使用一種已知物質的量濃度的酸或堿溶液跟未知濃度的堿或酸溶液完全中和，測出二者酸或堿溶液跟未知濃度的堿或酸溶液完全中和，測出二者的體積，根據(jù)化學方程式中酸和堿的物質的量的比值，就的體積，根據(jù)化學方程式中酸和堿的物質的量的比值，就可以計算出堿或酸的溶液濃度?？梢杂嬎愠鰤A或酸的溶液濃度。 3.公式：公式：4.實驗的關鍵

24、實驗的關鍵:(1)準確測量參加反應的兩種溶液的體積準確測量參加反應的兩種溶液的體積(2)準確判斷中和反應是否恰好完全反應準確判斷中和反應是否恰好完全反應c酸酸v酸酸=c堿堿v堿堿(一元酸和一元堿一元酸和一元堿)5.實驗儀器及試劑實驗儀器及試劑: 儀器：酸式滴定管、堿式滴定管、儀器：酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、錐形瓶、 鐵架臺、鐵架臺、滴定管夾滴定管夾、燒杯、白紙（有時還需、燒杯、白紙（有時還需要要移液管）移液管）試劑：標準液、待測液、指示劑試劑：標準液、待測液、指示劑2.酸堿指示劑：一般是有機弱酸或有機弱堿（定性測定）酸堿指示劑：一般是有機弱酸或有機弱堿（定性測定）種類種類 本身的顏本身的

25、顏 色色 變色范圍變色范圍甲基橙溶液甲基橙溶液橙色橙色紅紅3.1橙橙4.4黃黃酚酞溶液酚酞溶液無色無色無無8淺紅淺紅10紅紅石蕊溶液石蕊溶液紫色紫色紅紅5 紫紫 8藍藍 1.原則：原則：1）終點時，指示劑的）終點時，指示劑的顏色變化明顯顏色變化明顯2）變色范圍越窄越好，對溶液的酸堿性變化較靈敏）變色范圍越窄越好，對溶液的酸堿性變化較靈敏二、指示劑的選擇：二、指示劑的選擇：（1）甲基橙和酚酞的變色范圍較小：）甲基橙和酚酞的變色范圍較?。?4.4-3.1=1.3 10-8=2 對溶液的酸堿性變化較靈敏對溶液的酸堿性變化較靈敏（2）溶液使指示劑改變顏色，發(fā)生的化學變化。）溶液使指示劑改變顏色，發(fā)生的

26、化學變化。 指示劑滴加太多比將消耗一部分酸堿溶液指示劑滴加太多比將消耗一部分酸堿溶液 （一般為（一般為12滴）。滴）。（3）操作：用）操作：用鑷子鑷子取一小塊取一小塊pH試紙試紙放在潔凈放在潔凈的的表面皿或玻璃片表面皿或玻璃片上，然后用上，然后用玻璃棒玻璃棒沾取少量沾取少量待測液待測液點在試紙中央，試紙顯色后再與點在試紙中央，試紙顯色后再與標準比標準比色卡色卡比較，即知溶液的比較，即知溶液的pH值。值。3. pH試紙（定量測定）試紙（定量測定）（1）成分：含有多種指示劑）成分：含有多種指示劑（2）本身顏色：淡黃色）本身顏色：淡黃色（1）強酸強堿間的滴定：）強酸強堿間的滴定：（2）強酸滴定弱堿）

27、強酸滴定弱堿 兩者正好完全反應，生成強酸弱堿鹽，酸性選用兩者正好完全反應，生成強酸弱堿鹽，酸性選用甲基橙甲基橙作指示劑作指示劑（3）強堿滴定弱酸）強堿滴定弱酸4. 酸堿中和滴定中指示劑的選擇：酸堿中和滴定中指示劑的選擇： 兩者正好完全反應，生成強堿弱酸鹽，堿性選用兩者正好完全反應，生成強堿弱酸鹽，堿性選用酚酞酚酞作指示劑作指示劑酚酞溶液、甲基橙酚酞溶液、甲基橙三、實驗步驟：三、實驗步驟： 1.查漏查漏：檢查兩滴定管是否漏水、堵塞和活塞轉動是否靈：檢查兩滴定管是否漏水、堵塞和活塞轉動是否靈活；活； 2.洗滌洗滌：用水洗凈后，各用少量待裝液潤洗滴定管：用水洗凈后，各用少量待裝液潤洗滴定管23次；次

28、； 3.裝液裝液：用傾倒法將鹽酸、氫氧化鈉溶液注入酸、堿滴：用傾倒法將鹽酸、氫氧化鈉溶液注入酸、堿滴定管中，使液面高于刻度定管中，使液面高于刻度2-3cm4.趕氣泡趕氣泡：酸式滴定管：快速放液酸式滴定管：快速放液堿式滴定管：橡皮管向上翹起堿式滴定管：橡皮管向上翹起5.調液調液：調節(jié)滴定管中液面高度，并記下讀數(shù)，記做。調節(jié)滴定管中液面高度，并記下讀數(shù)，記做。6.取液取液：（1）從堿式滴定管中放出）從堿式滴定管中放出25.00ml氫氧化鈉溶液于錐形瓶中氫氧化鈉溶液于錐形瓶中（2）滴入）滴入2滴酚酞試液，將錐形瓶置于酸式滴定管下方，并滴酚酞試液，將錐形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底襯一張白紙。在瓶底

29、襯一張白紙。7.滴定滴定：左手：左手_，右手，右手_眼睛眼睛_控制酸式滴定管活塞控制酸式滴定管活塞拿住錐形瓶瓶頸，拿住錐形瓶瓶頸，邊滴入鹽酸，邊不斷順時針方向搖動，邊滴入鹽酸，邊不斷順時針方向搖動，要始終注視錐形瓶溶液的顏色變化。要始終注視錐形瓶溶液的顏色變化。9.計算計算：整理數(shù)據(jù)進行計算。：整理數(shù)據(jù)進行計算。8.記錄記錄：當看到加一滴鹽酸時，錐形瓶中溶液紅色突變無：當看到加一滴鹽酸時，錐形瓶中溶液紅色突變無色時，停止滴定，準確記下鹽酸讀數(shù)，并準確求得滴定用色時，停止滴定，準確記下鹽酸讀數(shù)，并準確求得滴定用去的鹽酸體積。去的鹽酸體積。五、誤差分析：五、誤差分析： 例題：用例題：用標準鹽酸標準鹽酸滴定未知濃度的滴定未知濃度的氫氧氫氧化鈉溶液化鈉溶液（氫氧化鈉放于錐形瓶中）下（氫氧化鈉放于錐形瓶中）