单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,10,讲水的电离和溶液的酸碱性,1,一水的电离,1.电离方程式,水是一种极弱的电解质:H,2,O+H,2,O,H,3,O,+,+OH,-,。简写为,H,2,O,H,+,+OH,-,。,2.纯水在室温下的常用数据,(1),c,(H,+,)=,c,(OH,-,)=,1.0,10,-7,molL,-1,。,(2),K,W,=,c,(H,+,),c,(OH,-,)=,1.0,10,-14,。,(3)pH=,7,。,考点一水的电离和水的离子积常数,知识清单,2,二影响水的电离平衡的因素,1.水的电离过程是,吸,热过程,升高温度能促进电离,所以降温时,K,W,减小,升温时,K,W,增大。但不论温度升高或降低,纯水中,c,(H,+,)和,c,(OH,-,),始终相等。,2.向纯水中加入酸或碱,可以增大水中的H,+,或OH,-,浓度,均可使水的电离,平衡向,逆反应方向,移动(即分子化的方向)。向水中加入可溶性,的盐,若组成盐的离子能与水电离产生的H,+,或OH,-,发生反应,生成难电离,的物质,则能够破坏水的电离平衡,使水的电离平衡向,电离方向,移动,可使水溶液呈碱性或酸性;若所加的盐既不能与水中的H,+,或OH,-,发,生反应,又不能电离产生H,+,或OH,-,则不能破坏水的电离平衡,不使水的,电离平衡发生移动。若向水中加入活泼金属,由于活泼金属与水电离出,的H,+,反应,促进水的电离,溶液中,c,(OH,-,),增大,c,(H,+,),减小,。,3,正确理解和运用水的离子积常数(,K,W,),1.,K,W,与温度有关,因为水的电离过程是吸热过程,所以温度升高,有利于,水的电离,K,W,增大。如100 时,K,W,=5.5,10,-13,。,2.,K,W,不仅适用于纯水,还适用于稀的电解质水溶液。不管哪种溶液均有,c,(H,+,=,c,(OH,-,。,如酸性溶液中:,c,(H,+,),酸,+,c,(H,+,c,(OH,-,=,K,W,;,碱性溶液中:,c,(OH,-,),碱,+,c,(OH,-,c,(H,+,=,K,W,。,3.水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H,+,和OH,-,只是相对含量不同而已,并且在稀酸或稀碱溶液中,当温度为25,时,K,W,=,c,(H,+,),c,(OH,-,)=1,10,-14,仍为同一个常数。,4,4.在研究水溶液体系中离子的成分时,不要忽略H,+,和OH,-,共同存在。另,外,通过对水的离子积的研究,知道水溶液的酸碱性是由,c,(H,+,)和,c,(OH,-,),的相对大小造成的。,5,一溶液的酸碱性和pH,1.溶液的酸碱性,溶液的酸碱性取决于溶液中,c,(H,+,)和,c,(OH,-,)的相对大小。,(1),c,(H,+,),c,(OH,-,),溶液呈酸性;,(2),c,(H,+,),=,c,(OH,-,),溶液呈中性;,(3),c,(H,+,),c,(OH,-,),溶液呈碱性。,2.溶液的pH,pH,考点二溶液的酸碱性和pH酸碱中和滴定,6,二pH的测定方法,1.pH试纸的使用方法:把pH试纸放在洁净干燥的,表面皿,(或玻璃,片)上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,待变色后与,标准比色卡,对比,读出pH(整数)。,2.常用酸碱指示剂及其变色范围,指示剂,变色范围的pH,石蕊,8.0蓝色,甲基橙,4.4黄色,酚酞,10.0红色,7,三酸碱中和滴定,1.实验用品,(1)仪器:,酸式,滴定管(如图A)、,碱式,滴定管(如图B)、滴定,管夹、铁架台、锥形瓶。,8,(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。,(3)滴定管的使用,a.酸性、氧化性的试剂一般用,酸式,滴定管盛装,因为酸性和氧化,性物质易腐蚀橡胶。,b.碱性的试剂一般用,碱式,滴定管盛装,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开。,2.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例),(1)滴定前的准备,a.滴定管:,查漏,洗涤,润洗,装液调液面记录。,b.锥形瓶:注碱液记读数加指示剂(酚酞或甲基橙均可)。,(2)滴定,9,(3)终点判断,等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点,记录标准液的体积。,3.数据处理,按上述操作重复两至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据,c,10,(NaOH)=,计算。,4.中和滴定的误差分析,以标准盐酸滴定NaOH溶液为例:,V,(HCl),c,(HCl)=,V,(NaOH),c,(NaOH),c,(NaOH)=,11,项目,操作不当,具体内容,误差,1,仪器洗涤,酸式滴定管未用盐酸润洗,偏高,碱式滴定管未用NaOH溶液润洗,偏低,锥形瓶用NaOH溶液润洗,偏高,2,气泡处理,滴定前有气泡,滴定后无气泡,偏高,滴定前无气泡,滴定后有气泡,偏低,3,滴定,盐酸滴出瓶外,偏高,振荡时瓶内溶液溅出,偏低,4,读数,前仰后平,偏低,前平后仰,偏高,前仰后俯,偏低,5,其他,滴定终点时滴定管尖嘴悬一滴溶,液,偏高,指示剂变色即停止滴定,偏低,12,方法,溶液pH的计算方法,1.单一溶液,(1)强酸溶液,如H,n,A溶液,设溶液中溶质的物质的量浓度为,c,molL,-1,则,c,(H,+,)=,nc,molL,-1,pH=-lg,c,(H,+,)=-lg,nc,。,(2)强碱溶液,如B(OH),n,溶液,设溶液中溶质的物质的量浓度为,c,molL,-1,则,c,(H,+,)=,molL,-1,pH=-lg,c,(H,+,)=14+lg,nc,。,方法技巧,13,例1,某温度下,CO,2,饱和溶液的浓度是0.03 molL,-1,其中,的CO,2,转变为,H,2,CO,3,而H,2,CO,3,仅有0.1%发生如下电离:H,2,CO,3,H,+,+HC,则溶液的,pH约为,(),A.3B.4C.5D.6,解题导引,理清题意,求出,c,(H,+,),pH。,解析,c,(H,+,)=0.03 molL,-1,0.1%=1,10,-5,molL,-1,故其pH为5。,答案,C,14,2.两强酸混合,由,c,混,(H,+,)=,先求出混合后的,c,混,(H,+,),再根据公式pH=-lg,c,(H,+,)求pH。若两强酸溶液等体积混合,可采用速算方法,即混合后溶液,的pH等于混合前溶液pH小的加0.3,如pH=3和pH=5的盐酸等体积混合,后,pH=3.3。,3.两强碱混合,由,c,混,(OH,-,)=,先求出混合后的,c,混,(OH,-,),再通过,K,W,求,15,出,c,(H,+,),最后求pH。若两强碱溶液等体积混合,可采用速算方法,即混合,后溶液的pH等于混合前溶液pH大的减0.3,如pH=9和pH=11的烧碱溶液,等体积混合后,pH=10.7。,4.强酸与强碱混合,强酸与强碱混合发生中和反应H,+,+OH,-,H,2,O,反应后溶液的pH有以,下三种情况:,(1)若恰好中和,pH=7;,(2)若剩余酸,先求中和后的,c,(H,+,),再求pH;,(3)若剩余碱,先求中和后的,c,(OH,-,),再通过,K,W,求出,c,(H,+,),最后求pH。,5.溶液稀释,(1)对于强酸溶液,每稀释至原体积的10倍,pH增大1个单位;对于弱酸溶,16,液,每稀释至原体积的10倍,pH增大不足1个单位。25 时,无论稀释多,少倍,酸溶液的pH都不能等于或大于7,只能趋近于7。,(2)对于强碱溶液,每稀释至原体积的10倍,pH减小1个单位;对于弱碱溶,液,每稀释至原体积的10倍,pH减小不足1个单位。25 时,无论稀释多,少倍,碱溶液的pH都不能等于或小于7,只能趋近于7。,(3)对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数,强,酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大。这是因为强酸(或强碱)已完全电离,随着加水稀释,溶液中H,+,(或OH,-,)的数目(除水电离的以外)不会增多,而,弱酸(或弱碱)随着加水稀释,H,+,(或OH,-,)的数目还会增多。,(4)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱),稀释相同的倍,数,pH的变化幅度不同,强酸(或强碱)稀释后pH变化幅度大。,17,例2,(2017天津和平期末,10)一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式,正确的是,(),A.pH=5的H,2,S溶液中:,c,(H,+,)=,c,(HS,-,)=1,10,-5,mol/L,B.稀释氨水至原体积的10倍后,其,c,(OH,-,)为原来的,C.pH之和为14的H,2,C,2,O,4,与NaOH溶液混合:,c,(Na,+,)+,c,(H,+,)=,c,(OH,-,)+,c,(HC,2,),D.将等物质的量的Na,2,CO,3,和NaHCO,3,混合溶于水中:,c,(HS,-,),A错误;氨水稀释过程中,NH,3,H,2,O的电离平衡正向移,动,稀释至10倍后其,c,(OH,-,)大于原来的,B错误;根据电荷守恒,c,(Na,+,)+,c,(H,+,)=,c,(OH,-,)+,c,(HC,2,)+2,c,(C,2,),C错误;Na,2,CO,3,水解程度大于NaHCO,3,故将等物质的量的Na,2,CO,3,和NaHCO,3,混合溶于水中:,7。,(3)若强酸与强碱溶液的pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH14时,则,V,x,/,V,y,=,(填表达式),且,V,x,V,y,(填“”,“,22,