1、第三章 水溶液中的离子平衡,第二节 水的电离和溶液的酸碱性,精确的纯水导电实验,现象:,指针摆动,不亮,结论:,水是 电解质,极弱,能发生 电离,微弱,灵敏电流计,灯泡,一、水的电离,K电离 =,室温下55.6mol H2O中有110-7mol H2O电离,因此c(H2O)可视为常数。,水的离子积,110-14,H0,分析表格中的数据,有何规律,并解释之。,温度越高,Kw越大。 Kw在一定温度下是个常数。,升高温度,促进水的电离。,水的电离是一个吸热过程。,影响水的电离平衡的因素,小结,影响水的电离平衡的因素,1、温度,2、酸,3、碱,4、盐,升高温度促进水的电离,Kw增大,抑制水的电离,Kw
2、保持不变,(第三节详细介绍),c(H+)水=c(OH-)水 110-7 mol/L,巩固练习,(1)常温下,浓度为110-5 mol/L的盐酸溶液中,由水电离产生的c(H+)是多少?,解:,= 110-9 mol/L,巩固练习,(2)常温下,浓度为110-5 mol/L的NaOH溶液中,由水电离产生的c(OH-)是多少?,解:,= 110-9 mol/L,在常温下,由水电离产生的c(H+) =110-9 mol/L的溶液,则该溶液的酸碱性如何?,学 与 问,答:可能是酸性也可能是碱性,高考链接,A,(08上海卷)常温下,某溶液中由水电离出来的c(H)1.010-13 mol/L ,该溶液可能是
3、( ) 二氧化硫 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液 A B C D,高考链接,【07北京】在由水电离产生的H浓度为11013molL1的溶液中,一定能大量共存的离子组是 K、Cl、NO3、S2 K、Fe2、I、SO42 Na、Cl、NO3、SO42Na、Ca2、Cl、HCO3 K、Ba2、Cl、NO3A B CD,酸性条件不能共存,碱性条件不能共存,能共存,酸、碱性条件都不能共存,能共存,二、溶液酸碱性和pH,判断溶液酸碱性的标准,1、利用c(H+) 和 c(OH-) 的相对大小判断,H+=OH-,中性溶液,H+OH-,酸性溶液,H+OH-,碱性溶液,注意:该标准是无条件的,任何温度
4、和浓度都适用。,2.利用pH判断,常温下(25。),酸性 pH 7,中性 pH= 7,碱性 pH 7,200。,pH= 6,pH 6,pH 6,注意:该标准是有条件的,一定要指明温度。,pH=7的溶液一定是中性溶液吗?,答:不一定,只有在常温下才显中性。,溶液的pH值,1、意义:,表示溶液酸碱性的强弱。,2、表示:,用H+物质的量浓度的负对数来表示。,3、计算公式:,pH=-lgH+,如H+=110-7mol/L的溶液,pH=-lgH+ = -lg【110-7】=7,pOH=-lgOH-,常温下:PH+POH=?,14,常温下,c(H+)与pH、溶液酸碱性的关系:,c(H+),pH,c(OH-
5、)减小,c(OH-)增大,注意,1、PH值越小,酸性越强,PH越大,碱性越强。2、PH范围0-14之间。3、PH值等于0的溶液不是酸性最强的溶液, PH值等于14的溶液不是碱性最强的溶液。4、PH值减小一个单位,H+扩大为原来的10倍,PH增大一个单位,H+减为原来的1/10 OH增为原来的10倍,pH的测定:,pH计(酸度计),(2)pH试纸,注意:不能用水润湿要放在玻璃片(或表面皿)上不是将试纸伸到溶液中广泛pH试纸只能读出整数,粗略测定:,(1)酸碱指示剂,甲基橙石蕊酚酞,酸色 碱色 红 黄 红 蓝 无 红,精确测定:,用法:用玻璃棒蘸溶液,点在pH试纸中央,半分钟后与比色卡比色,( 2
6、007年高考广东卷)下列可用于测定溶液pH且精确度最高的是( ) (A)酸碱指示剂 (B)pH计 (C)精密pH试纸 (D)广泛pH试纸,高考链接,B,三、pH的应用,1、工农业生产,2、科学实验,3、人类的生活和健康,思考与交流,举例说明,4、环境保护,四、pH的简单计算,pH值计算1 单一溶液,例1:求510-3mol/LH2SO4溶液的PH,求0.05mol/LBa(OH)2溶液的PH,酸性:求c(H+) pH碱性:求c(OH-) c(H+) pH,例1:甲溶液的pH3,乙溶液的pH1,则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比为 ( )A100 B 1/100 C 3 D 1/3,p
7、H相差a, c(H+)相差10a,B,例2:下列溶液在常温下酸性最强的是 ( )A pH=4的溶液 B 1L 溶液里溶有22.4mL(STP)HCl的溶液C c(OH-)=10-12mol/L的溶液 D c(H+)=10-3mol/L的溶液,C,例3:(1)0.1mol/L盐酸、硫酸、醋酸c(H+) 、pH大小关系如何?,pH(醋酸) pH(盐酸 ) pH(硫酸),c(醋酸) c(盐酸 ) c(硫酸),(2) pH=1 的盐酸、硫酸、醋酸中的c(H+)及酸的物质的 量浓度关系如何?,c(H+)醋酸 c(H+)盐酸 c(H+)硫酸,c(H+)醋酸 = c(H+)盐酸 = c(H+)硫酸,解:,解
8、:,(1)强酸与强酸混合,pH=2的盐酸和pH=4的盐酸溶液等体积混合后,所得溶液的pH。pH=2的盐酸和pH=5的硫酸溶液等体积混合后,所得溶液的pH。,两种pH值不同的强酸等体积混合时pH2时, pH混 pH小+0.3,pH值计算2 溶液混合的pH计算,(2)强碱与强碱混合,例:将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液中的氢离子浓度最接近于 ( )A、 molL-1 B、 molL-1C、(10-810-10)molL-1 D、210-10 molL-1,OH-=( 1 106 +1104) / (1+1) = 510-5 mol/L,=10 - lg2,=-l
9、g(10-14/ 510-5 ),= 9.7,=-lg(210-10 ),关键:抓住OH- 进行计算!再转化为H+,D,1、pH=13 的Ba(OH)2 溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按13混合后的pH值_。2、pH=13 的Ba(OH)2 溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按11混合后的pH值_。,两种pH值不同的强碱等体积混合时pH2 时, pH混 pH大- 0.3,练习:,(3)强酸与强碱混合,在25时,100ml 0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少?,在25时,100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的Na
10、OH溶液混合后,溶液的pH值等于多少?,关键:酸过量抓住氢离子进行计算!,碱过量抓住氢氧根离子进行计算!,NaOH+HCl=NaCl+H2O,0.06,0.04,强酸、强碱的混合,取80 mL NaOH溶液加入到120 mL盐酸中,所得溶液的pH为2。如果混合前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相同,则它们的浓度是多少?,解:,巩固练习,c(H+) = c(OH-) = 0.05moL/L,(2004年全国) 若1体积硫酸恰好与10体积pH=11的氢氧化钠溶液完全反应,则二者物质的量浓度之比应为 ( ) A10:1 B5:1 C1:1 D1:10,高考链接,B,把pH=13的NaOH溶液与pH=
11、2的硫酸溶液混合后,所得溶液的pH=11,则NaOH溶液和硫酸溶液的体积之比_。,练习:把pH=12 的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后,溶液呈中性。则V1:V2= _;把pH=11的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后,溶液呈中性。则V1:V2= _;把pH=13 的NaOH溶液V1 和 pH=2的HCl溶液V2混合后,溶液呈中性。则V1:V2= _;,1:9,1:1,10:1,1:10,pH值计算3溶液的稀释,例:取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL,溶液的 pH变为多少?,解:,c(H+) =,pH = - lgc(H+) = - lg10
12、-5 = 5,1、强酸的稀释,例:取 pH=11的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后, 溶液的pH变为多少?,解:,稀释前c(OH-) = 10-3 mol/L,稀释后c(OH-) =,稀释后溶液的pH = 9,2、强碱的稀释,溶液稀释的pH计算,5,4,9,10,约为7,约为7,3、弱酸、弱碱的稀释,弱酸稀释例:pH=2的盐酸稀释10倍后pH=? pH=2的醋酸稀释10倍后pH=?结论:稀释10倍pH变化(增大)1,弱碱稀释例:pH=12的NaOH溶液稀释10倍后pH=? pH=12的氨水稀释10倍后pH=?结论:稀释10倍pH变化(减小)1.,酸或碱的稀释与pH的关系,强酸pH=a,
13、加水稀释10n倍,则pH=a+n;弱酸pH=a,加水稀释10n倍,则pHb-n;酸、碱溶液无限稀释时,pH只能接近7,但酸 不能大于7,碱不能小于7;对于浓度(或pH)相同的强酸和弱酸,稀释 相同倍数,强酸的pH变化幅度大。 (强碱、弱碱相似),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,B,C、D,练习,实 践 活 动,中和滴定,1、定义:,2、原理:,用已知物质的量的浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱
14、(或酸)的方法。,盐酸与NaOH溶液的酸碱中和反应的原理是什么?两者的定量关系是什么?,c(H+)V(酸)= c(OH-)V(碱),(一元强酸和一元强碱),巩固练习,110mL0.100mol/L HCl溶液与10mL0.100mol/L NaOH溶液混合后,溶液的pH是多少?230mL0.100mol/L HCl溶液与20mL0.100mol/L NaOH溶液混合后,溶液的pH是多少?310mL0.100mol/L HCl溶液与10mL0.200mol/L NaOH溶液混合后,溶液的pH是多少?,恰好中和 7,盐酸过量 1.7,NaOH过量 12.7,3、实验的关键:,(1)准确测量参加反应
15、的两种溶液的体积。(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应。,4、实验仪器及试剂:,仪器: 酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、 滴定管夹、烧杯、白纸、(pH计画曲线用)。试剂:标准液、待测液、指示剂。,甲基橙石 蕊酚 酞, 3.1 4.4 ,酸色 中间色 碱色,红色 橙色, 5.0 8.0 , 8.2 10.0 ,红色 紫色 蓝色,粉红色,无色,红色,黄色,滴定终点应该是恰好反应的点,而常用指示剂没有在PH等于7时变色的?,如果选用指示剂去判断滴定终点误差会不会很大?,5、指示剂的选择:,思考与交流,1.0 1.2 1.8 2.3 2.6 3.9 7.0 10.0 11.4,问题1:滴定终
16、点消耗碱多少? PH等于多少?,向20.00mL 0.100mol/L HCl中滴加0.100mol/L NaOH溶液过程中,溶液的pH变化如下,你发现了什么现象与规律,在实际的中和滴定中,我们需要注意哪些方面?,问题2:滴定终点时多半滴和少半滴溶液性质发生怎样改变? PH发生怎样改变?,提示:0.04mL约1滴,PH,12,10,8,6,4,2,10,20,30,40,突变范围,加入NaOH(ml),中和滴定曲线,如果酸碱指示剂的颜色在此pH突跃范围发生明显的改变,误差很大吗?,0 10 20 30 40 V(NaOH)mL,12 10 8 6 4 2,PH,颜色突变范围,中和滴定曲线,7,
17、酚 酞,0 10 20 30 40 V(NaOH)mL,12 10 8 6 4 2,PH,颜色突变范围,中和滴定曲线,7,4.4,甲基橙,左手,右手,视线与凹液面水平相切,滴加速度先快后慢,眼睛注视瓶内颜色变化,半分钟颜色不变,滴定管保持垂直,酸式,碱式,碱式,实 践 活 动,中和滴定的步骤,(1)检漏 (2)洗涤润洗,(3)装液 (4)赶气泡调读数,(5)取液 (6)滴定,(7)记读数 (8)算,(08全国卷)实验室现有3种酸碱指示剂,其pH的变色范围如下:甲基橙:3.14.4 石蕊:508.0 酚酞:8.210.0 用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述正确的是( ),高考链接,D,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,提示: CH3COONa显碱性,注意:(1)强酸与强碱的中和滴定 :可选用甲基橙或酚酞作指示剂(2)弱酸与强碱的中和滴定 :只能选用酚酞作指示剂;强酸与弱碱的中和滴定:只能选用甲基橙作指示剂 (3)不能选用石蕊作指示剂,