第三章第一節(jié)水溶液

第一節(jié)水溶液聯(lián)想質(zhì)疑：酸、堿、鹽的水溶液能導(dǎo)電，純水能導(dǎo)電嗎？一、水的電離定性：精確的實驗證明，純水能微弱地電離，生成自由移動的H+和OH-，所以水是一種極弱的電解質(zhì)。水的電離是水分子和水分子相互作用發(fā)生。電離方程式是：定量：25℃時，1L純水（約55.6molH2O）中只有1×10-7molH2O發(fā)生電離，其電離度為1.8×10－7％2H2OH3O++OH-

△H>0簡寫為：H2OH++OH-水的電離平衡和其它弱電解質(zhì)電離平衡一樣，在一定溫度下也有一個電離常數(shù)。遵循化學(xué)平衡移動原理。電離平衡常數(shù)為：Kc=[H+][OH-][H2O]變形為：Kc[H2O]=[H+][OH-]25℃時，KW=[H+][OH-]=1×10-14mol2·L-2KW叫水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積在一定溫度下，Kc[H2O]是常數(shù)，則[H+][OH-]也為常數(shù)：KW=[H+][OH-]進(jìn)一步實驗證明：KW適用于酸、堿、鹽的稀溶液觀察思考t/℃Kc/mol2·L-2251.0×10-14557.3×10-14802.5×10-131005.5×10-13不同溫度下水的離子積常數(shù)分析上表數(shù)據(jù)可得出怎樣的結(jié)論？根據(jù)平衡移動原理分析影響水的電離平衡的因素有哪些？KW只與溫度有關(guān)，溫度越高，KW越大影響水的電離平衡的因素：溫度：水的電離是吸熱的，升高溫度，有利于水的電離，水的離子積增大。外來的酸、堿、部分鹽及活潑金屬對水的電離平衡也有影響。（常溫下分析）條件移動方向電離度KW［H+］n(H)+加熱加酸加堿加NaAc加NH4Cl加Na→→→←←↑↑↓↓↑↑↑↑――――↑↑↑↓↓↓↓↑→↑↑↓↓交流研討根據(jù)室溫條件下水的離子積，計算并填寫下表空缺：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由表中的數(shù)據(jù)能得出什么規(guī)律？酸性或堿性溶液中均存在H＋和OH－，只是[H＋]和[OH－]的相對大小不同：酸性溶液中［H＋］>［OH－］堿性溶液中［H＋］<［OH－］由水電離出的［H＋］或［OH－］均為10-12時,溶液可能為酸溶液,也可能為堿溶液二、溶液的酸堿性水溶液的酸堿性與[H+]和[OH-]的相對大小關(guān)系為:[H+]=[OH-],溶液呈中性[H+]>[OH-],溶液呈酸性，且［H＋］越大酸性越強[H+]<[OH-],溶液呈堿性，且［OH-］越大堿性越強思考：當(dāng)溶液中［H＋］>10-7時，一定是酸性溶液嗎？不一定，可能是酸性溶液，也可能為中性溶液注意：因溶液的酸堿性與水的電離平衡有關(guān)，所以必須指明溫度溶液酸堿度的表示方法:pHpH=-lg[H+][H+]:10010-110-210-310-410-510-610-710-810-910-1010-1110-1210-1310-14pH0123456

7891011121314中性酸性增強堿性增強25℃時pH與［H＋］及溶液酸堿性的關(guān)系：中性：［H＋］=10-7mol/LpH=7酸性：［H＋］>10-7mol/LpH<7堿性：［H＋］<10-7mol/LpH>7pH的物理意義：表示溶液酸堿性的強弱pH的適用范圍：pH適用于［H+］或［OH-］<1mol/L的溶液pH適用范圍為0～14通常將［OH－］的負(fù)對數(shù)稱作pOH:pOH=-lg[OH-]25℃時：pH＋pOH＝14

測定溶液酸堿性的方法（4）酸堿指示劑（3）pH計（2）pH試紙（1）紅色石蕊試紙、藍(lán)色石蕊試紙定性判斷溶液的酸堿性粗略測定溶液酸堿性的強弱精確測定溶液的pH檢測溶液的pH范圍指示劑酸堿指示劑變色范圍甲基橙<3.1紅色3.1—4.4橙色>4.4黃色石蕊<5.0紅色5.0—8.0紫色>8.0藍(lán)色酚酞<8.2無色8.2—10.0淺紅色>10紅色pH試紙的使用方法：用PH試紙測定溶液的PH值,一般先把一小塊放在表面皿或玻璃片上，用沾有待測液的玻璃棒點試紙的中部，待30秒與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比來粗略確定溶液的pH，pH讀數(shù)只取整數(shù)。不能把試紙放在待測液中，也不能用水濕潤再測定PH值。

溶液的pH值——正誤判斷1、一定條件下

pH值越大，溶液的酸性越強。2、用pH值表示任何溶液的酸堿性都很方便。3、強酸溶液的pH值一定大。4、pH值等于6是一個弱酸體系。5、pH值有可能等于負(fù)值。6、pH值相同的強酸和弱酸溶液中，[H+]相同。交流研討在100℃時，純水的KW＝5.5×10－13mol2?L-2,此時中性溶液中的［H＋］是多少？pH還是7嗎？解題思路：

KW＝［H＋］?［OH－］中性溶液中［H＋］＝［OH－］［H＋］＝pH=-lg[H+]有關(guān)pH計算基本關(guān)系：酸：一元強酸［H＋］≈

c酸

二元強酸［H＋］≈2c酸pH=-lg[H+]一元弱酸［H＋］＝c酸

?

α或≈堿：一元強堿［OH－］＝c堿

先求［H＋］二元強堿［OH－］＝2c堿再求pH或一元弱堿［OH－］＝c堿

?

α先求pOH或≈

再求pH熟記：lg2＝0.3lg3＝0.48lg5＝0.671、不同溫度下純水或中性溶液的pH只有25℃才等于7，其余溫度下用pH公式算[例題]計算100℃時純水的pH常見類型：2、強酸或強堿溶液的pH強酸：c→［H+］→pH強堿:c→［OH-］→［H+］→pH3、已知水電離出的［H+］或［OH-］，求溶液的pH這種情況需要討論溶液顯什么性質(zhì)，再求算。例題：計算0.5mol/LBa(OH)2溶液的pH是多少？例題：在常溫時,某溶液中由水電離出來的[H+]=1×10-11mol/L,則該溶液的PH是多少？3或114、強酸與強酸、強堿與強堿混合強酸與強酸混合，先算混合后的［H+］，再算pH強堿與強堿混合，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：絕對不能先直接求［H+］，再按之來算pH）經(jīng)驗公式：已知pH的兩強酸等體積混合，混合液的pH=pH小+0.3已知pH的兩強堿等體積混合，混合液的pH=pH大-0.3（其中0.3是lg2的近似值）例題：（1）pH=2和pH=5的兩種鹽酸溶液等體積混合后求溶液的pH是多少？（2）pH=8和pH=12的氫氧化鈉溶液等體積混合后溶液的pH是多少？5、溶液加水稀釋規(guī)律強酸pH=a，加水稀釋10n倍，則pH=a+n；弱酸pH=a，加水稀釋10n倍，則pH<a+n；強堿pH=b，加水稀釋10n倍，則pH=b-n；弱堿pH=b，加水稀釋10n倍，則pH>b-n；酸、堿溶液無限稀釋時，pH只能接近7，但酸不能大于7，堿不能小于7對于濃度（或pH）相同的強酸和弱酸，稀釋相同倍數(shù)，強酸的pH變化幅度大。（強堿、弱堿相似）例題：（1）pH=2的鹽酸溶液稀釋100倍后溶液的pH？（2）pH=12的氫氧化鈉溶液稀釋100倍后溶液的pH？（3）pH=10的氫氧化鈉稀釋1000倍后的溶液的pH？（4）pH=5的鹽酸稀釋1000倍后的溶液的pH？6、強酸與強堿溶液混合其反應(yīng)的實質(zhì)是H++OH-=H2O，所以在計算時用離子方程式做比較簡單要從以下三種可能去考慮：（1）若n（H+）=n（OH-），恰好中和，pH=7（2）若n（H+）>n（OH-），酸過量，計算剩下的［H+］，再算pH（3）若n（H+）<n（OH-），堿過量，計算剩下的［OH-］，再算pH例題：將0.1mol/L鹽酸和0.06mol/L氫氧化鋇溶液以等體積混合后，求混合溶液的pH。觀察思考在相同條件下，不同電解質(zhì)溶液導(dǎo)電實驗報告等體積的溶液濃度(mol/L)電解質(zhì)溶液燈泡亮度導(dǎo)電能力0.5HCl亮0.5NaOH亮0.5NaCl亮0.5CH3COOH暗0.5NH3·H2O暗1.根據(jù)燈泡的明暗程度能否判斷出這些電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電強弱能力？2.你認(rèn)為溶液導(dǎo)電能力的強弱跟什么因素有關(guān)？強強強弱弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性:與溶液中自由移動的離子濃度有關(guān)3.什么原因造成電解質(zhì)在水溶液中的電離程度不同呢？與電解質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)有關(guān):以離子鍵形成的離子晶體溶于水時完全電離,導(dǎo)電性強一般以強極性共價鍵形成的分子晶體溶于水完全電離,導(dǎo)電性強一般以弱極性共價鍵形成的分子晶體溶于水部分電離,導(dǎo)電性弱三、電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)1.強電解質(zhì)：在稀的水溶液里能完全電離的電解質(zhì)。包括強酸、強堿、大部分鹽（含難溶鹽）等。存在形態(tài)：水合離子。2.弱電解質(zhì)：在稀的水溶液里部分電離的電解質(zhì)。包括弱酸、弱堿、水、少數(shù)鹽、兩性氫氧化物等。存在形態(tài)：水合分子（主要）和水合離子。強電解質(zhì)的電離過程是不可逆的，電離方程式用“＝”，如：HCl＝H＋＋Cl－弱電解質(zhì)的電離過程是可逆的，電離方程式用“”，如：HAcH＋＋Ac－3.溶劑化作用：溶質(zhì)分子或離子與溶劑相互吸引的作用回顧已學(xué)過的電解質(zhì)和非電解質(zhì)的有關(guān)知識，判斷下列物質(zhì)哪些是電解質(zhì)？哪些是非電解質(zhì)？哪些是強電解質(zhì)？哪些是弱電解質(zhì)？NaOH、NH3·H2O、HCl、C2H5OH、HNO3、Na2SO4、氯水、CH3COOH、SO2、NH3、BaSO4、Br2、Na、鹽酸思考判斷NaOH、NH3·H2O、HCl、C2H5OH、HNO3、Na2SO4、氯水、CH3COOH、SO2、NH3、BaSO4、Br2、Na、鹽酸電解質(zhì)：在水溶液里或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物

酸、堿、大部分鹽（包括難溶鹽）非電解質(zhì)：在水溶液里和熔化狀態(tài)下均不能導(dǎo)電的化合物。大部分有機物、非金屬氧化物、NH3等判斷依據(jù)：看是否是化合物看溶于水或熔化時是否發(fā)生電離看溶于水是否發(fā)生反應(yīng)，是哪種物質(zhì)發(fā)生電離混合物濁液膠體非金屬氧化物、大部分有機物強酸、強堿、大部分鹽金屬物質(zhì)單