《水的电离和溶液的酸碱性》学案Word文档格式.docx
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0.134
0.292
0.681
1.01
2.92
5.47
38.0
55.0
由上表可看出,随着温度的升高,水的离子积。
一般在室温下,可忽略温度的影响,Kw值为1.0×
10-14,即Kw=。
注意:
①Kw与温度有关,随着温度的升高而逐渐增大。
25℃时Kw=,
100℃时Kw=。
②Kw=1.0×
10-14不仅适用于纯水(或其他中性溶液),也适用于酸、碱、盐的稀水溶液。
③在不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c(H+)、c(OH-)总是,Kw=c(H+)·
c(OH-)式中,c(H+)、c(OH-)均表示。
④Kw是有单位的,其单位为mol2L-2(或写成(mol/L)2),因其复杂通常省略。
3.影响水的电离平衡的因素
1促进水的电离的因素:
H2O
H++OH-(正反应吸热)
1升高温度,平衡向方向移动,水的电离程度变,c(H+),c(OH-),Kw。
2加入活泼金属(如Na)
消耗水电出离的离子,水的电离平衡向方向移动,水的电离程度变,Kw。
3加入NH4Cl、Na2CO3等能水解的盐,也能影响水的电离平衡,具体内容下节作详细说明。
⑵抑制水的电离的因素
1加入酸(强、弱)
酸电离产生H+,使c(H+),c(OH-),水的电离平衡向
移动,水的电离程度变,水的电离,Kw。
②加入强酸的酸式盐(如NaHSO4)
酸式盐电离出H+,使c(H+),c(OH-),水的电离平衡向
③加入碱
碱电离出OH-,使c(OH-),c(H+),水的电离平衡向
移动,水的电离程度变,水的电离,Kw。
【推荐作业】
1.往纯水中加入下列物质,能使水的电离平衡发生移动的是()
A.NaClB.NaOHC.C2H5OHD.CH3COOH
2.将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是()
A.水的离子积变大、pH值变小、呈酸性
B.水的离子积不变、pH值变小、呈中性
C.水的离子积变小、pH值变大、呈碱性
D.水的离子积变大、pH值变小、呈中性
第二课时溶液的酸碱性与pH
【知识回顾】
1、水的电离方程式:
2、水的电离常数的表达式:
二、溶液的酸碱性与pH
(一)溶液显酸、碱性的本质
在酸、碱溶液中,水的电离平衡被破坏,但H+与OH-的关系仍符合乘积是。
当加酸时,水的电离平衡,c(H+)c(OH-);
当加碱时,道理也是如此,只是c(OH-)c(H+)。
所以说,溶液酸、碱性的实质是溶液中的c(H+)和c(OH-)的相对大小问题。
(二)溶液酸碱性的表示方法-----pH
1.定义pH=
2.意义pH大小能能反映出溶液中c(H+)的大小,即能表示溶液的酸碱性强弱。
常温下,pH﹤7,溶液呈,pH越,溶液的性越;
pH每减小1个单位,c(H+)就增大倍。
pH﹥7,溶液呈,pH越,溶液的性越;
pH每增大1个单位,c(OH-)就增大倍。
3.pH的适用范围
当溶液的酸碱性用pH表示时,其c(H+)的大小范围一般为:
1.0×
10-14mol/L﹤c(H+)﹤1mol/L,即pH范围为:
当c(H+)≥1mol/L、c(OH-)≥1mol/L时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,
用物质的量浓度直接表示溶液的酸碱性更方便。
4.溶液酸碱性的判断
①利用c(H+)和c(OH-)的相对大小判断
若c(H+)﹥c(OH-),则溶液呈性;
若c(OH-)﹥c(H+),则溶液呈性;
若c(H+)=c(OH-),则溶液呈性。
②利用pH判断
常温下,若溶液的pH﹤7,则溶液呈性;
若pH﹥7,则溶液呈性;
若pH=7,则溶液呈性。
①是无条件的,任何温度、浓度都适用
②是有条件的,适用温度为25℃。
在100℃时Kw=1.0×
10-12,
pH为中性,pH为碱性,pH为酸性。
5.溶液pH的测定方法
(a)酸碱指示剂(定性测量范围)
(b)pH试纸(定量粗略测量)
使用方法:
直接把待测液滴在干燥的pH试纸上,跟标准比色卡相对比
①不能用水润湿
②要放在玻璃片(或表面皿)上
③用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上
(c)pH计(定量精确测量)
6.有关溶液的pH值的几个注意问题:
①pH值是溶液酸碱性的量度。
常温下,pH=7溶液呈中性;
pH值减小,溶液的酸性增强;
pH值增大,溶液的碱性增强。
②pH值范围在0-14之间。
pH=0的溶液并非没有H+,而是c(H+)=1mol/L;
pH=14的溶液并非没有OH-,而是c(OH-)=1mol/L。
pH改变一个单位,c(H+)就改变10倍,即pH每增大一个单位,c(H+)就减小到原来的1/10;
pH每减小一个单位,c(H+)就增大到原来的10倍。
2当c(H+)>
1mol/L时,pH值为负数,当c(OH-)>
1mol/L时,pH>
14。
对于c(H+)或C(OH-)大于1mol/L的溶液,用pH值表示反而不方便,所以pH值
仅适用于c(H+)或c(OH)小于等于1mol/L的稀溶液。
④也可用pOH来表示溶液的酸碱性,pOH=-lgC(OH--),因为C(H+)·
C(OH-)=10-14,
若两边均取负对数,得pH+pOH=14。
⑤可用
pH试纸来测定溶液的pH值。
方法:
用洁净的干玻璃棒直接蘸取少许待测液,滴在pH试纸上,将pH试纸
显示的颜色随即(半分钟内)与标准比色卡对照,确定溶液的pH值。
(因为时间长了,试纸所显示的颜色会改变,致使测得的pH不准。
)
(注意!
!
不能将pH试纸先用水沾湿或用湿的玻璃棒,因为这样做,实际上已将溶液稀释,导致所测定的pH不准确)
(三)有关溶液pH的求算
pH=-lgc(H+)
1.强酸强碱溶液的pH求算
强酸c(H+)→pH
强碱c(OH-)→c(H+)→pH
2.强酸强碱混合求pH
强酸c1:
c(H+)1
强酸c2:
c(H+)2
强碱c1:
c(OH-)1
强碱c2:
c(OH-)2
3.强酸强碱混合
①强酸与强碱恰好完全反应溶液呈中性,pH=7
3酸过量,先求c(H+)余,再求pH
③碱过量,先求c(OH-)余,再求c(H+),最后求pH
4.强酸(强碱)、弱酸(弱碱)加水稀释后的pH的计算
①把强酸溶液每稀释为原来的10倍,pH将增大1,把强碱溶液每稀释为
原来的10倍,pH将减小1。
若强酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH=
若强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH=
②把弱酸溶液每稀释为原来的10倍,pH的增大值小于1,把弱碱溶液每稀释为原来的10倍,pH的减小值也小于1。
若弱酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH
若弱碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH
溶液酸碱性pH计算经验规律
(a)两强酸等体积混合混合后的pH=小的+0.3
(b)两强碱等体积混合混合后的pH=大的—0.3
(c)当按所给反应物质的量之比计算时,酸碱不论强弱,谁大谁过剩,溶液呈谁性。
(d)酸碱等体积混合:
①pH=2某酸与pH=12某碱混合pH难定
②pH=4某酸与pH=10NaOH混合pH≤7
③pH=4H2SO4与pH=10某碱混合pH≥7
④0.01mol/LpH=2一元酸与0.1mol/LpH=12一元碱混合pH=7
(e)pH减小一个单位,[H+]扩大为原来的10倍。
PH增大2个单位,[H+]减为原来的1/100
(f)稀释规律:
分别加水稀释m倍时,溶液的物质的量的浓度均变为原来的1/m,
强酸中c(H+)变为原来的1/m,但弱酸中c(H+)减小小于m倍,
故稀释后弱酸酸性强于强酸。
1.对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是()
A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.使温度升高20℃后,两溶液的pH均不变
C.加水稀释2倍后,两溶液的pH均减小
D.加足量的锌充分反应后,两溶液产生的氢气一样多
2.60mL0.5mol/LNaOH溶液和40mL0.4mol/L硫酸相混合后,溶液的pH约为()
A.0.5B.1.7C.2D.13.2
3.25℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)和c(OH-)的乘积为1×
10-18,则下列说法正确的是()
A.该溶液的pH一定是9B.该溶液的pH可能为5
C.该溶液的pH可能是7D.不会有这样的溶液
4.室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离出来的c(OH-)为()
A.1.0×
10-7mol·
L-1B.1.0×
10-6mol·
L-1
C.1.0×
10-2mol·
L-1D.1.0×
10-12mol·
L-1
5.25℃时,某溶液中,由水电离出的c(H+)=1×
L-1,则该溶液的pH可能是()
A.12B.7C.6D.2
6.下列叙述中,正确的是()
A.中和10mL0.1mol·
L-1醋酸与中和100mL0.01mol·
L-1的醋酸所需同种碱
溶液的量不同
B.等体积pH=3的酸溶液pH=11的碱溶液相混合后,溶液的pH=7
C.体积相等,pH相等的盐酸和硫酸溶液中,H+离子的物质的量相等
D.pH=3的甲酸溶液的[H+]与pH=11的氨水溶液的[OH-]相等
7.在常温下,将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于:
()
A.8.3B.8.7C.9D.9.7
8.有关pH计算结果一定正确的是( )
①强酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH=a+n
②弱酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH<
a+n(a+n<
7)
③强碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pH=b-n
④弱碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pH>
b-n(b-n>
A.①②B.②③C.③④D.②④
9.今有a.盐酸b.硫酸c.醋酸三种酸:
(1)在同体积,同pH的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是____________
(2)在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________。
(3)物质的量浓度为0.1mol·
L-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________;
如果取等体积的0.1mol·
L-1的三种酸溶液,用0.1mol·
L-1的NaOH溶液中和,
当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是______________
(以上均用酸的序号填写)。
第三课时pH的应用
学习目标:
酸碱中和滴定(强酸强碱)
学习重点、难点:
酸碱中和滴定原理、操作及误差分析
三、pH的应用
(一)酸碱指示剂
1.酸碱指示剂:
一般是有机酸或有机碱,它们可以在不同的酸碱性溶液中显示不同的颜色,可以借助其颜色的变化来指示溶液的pH
2.常用的酸碱指示剂及变化范围
指示剂
pH变色范围
酸色
碱色
甲基橙
3.1→4.4()
pH﹤3.1()
pH>
4.4()
甲基红
4.4→6.2()
pH﹤4.4()
6.2()
石蕊
5.0→8.0()
pH﹤5.0()
8.0()
酚酞
8.2→10.0()
pH﹤8.2()
10.0()
(二)pH的应用:
1.人体健康
2.生活中
3.环保领域
4.农业生产
5.科学实验和工业生产
(三)酸碱中和滴定
1.概念
(1)定性分析和定量分析
当我们对物质进行研究时,常常需要鉴定物质是由哪些成分组成的,这在化学上叫做;
若已知物质的组成成分,需要测定物质中各成分的含量,这在化学上叫做。
(2)酸碱中和滴定是指,
是中学化学中最重要的定量实验方法。
(3)原理:
其实质为。
n元酸与n′元碱恰好完全中和时:
nc酸V酸=n′c碱V碱。
如果用A代表一元酸,
用B代表一元碱,可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度:
cB=
(4)滴定过程中的pH变化及终点判断
酸碱滴定过程中,溶液的pH发生了很大的变化。
若用标准的强酸溶液滴定未知浓度的强碱溶液,则反应开始时溶液的pH很
(填“大”或“小”),随着强酸的滴入,溶液的pH逐渐;
当二者恰好中和
时溶液的pH7;
当酸过量一滴时,溶液立即变为性。
若用强碱滴定强酸
则恰恰相反。
根据滴定过程中的pH变化及酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化,只要选择合适的指示剂(滴定终点尽可能与变色范围一致),即可准确判断中和反应是否恰好进行。
在实验室里选用的指示剂一般为,当用酸滴定碱时,恰好中和时颜色由色刚好褪去;
当用碱滴定酸时,恰好中和时颜色由无色变为色。
(5)酸碱中和滴定的关键:
准确测定参加反应的两种溶液的,
以及准确判断中和反应。
指示剂的选用:
选择指示剂时,一般要求变色明显(所以一般不选用),
指示剂的变色范围与恰好中和时的pH要吻合。
加入的量不易多,一般只能加
2~3滴。
滴定时一般选用、作指示剂。
三、中和滴定的操作过程
1、药品:
2、仪器:
酸式滴定管碱式滴定管铁架台烧杯锥形瓶
1.准备过程:
滴定管查漏——水洗——润洗——注液——调液(读数并记录)——水洗锥形瓶
2.滴定操作过程:
①移液:
移取25mL的NaOH溶液到锥形瓶
②滴加指示剂:
2—3滴、不可太多(最佳指示剂为甲基橙;
也可用酚酞)
③开始滴定:
锥形瓶移到管下,下垫一白纸;
左手、右手、眼睛;
滴速要先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇。
操作时左手,右手,
眼睛。
(注意:
眼睛始终注视锥形瓶内液体颜色变化,滴定中绝对禁止左手
离开活塞、眼睛看别的地方。
④终点判断:
当看到加入1滴盐酸后,溶液变色,静止半分钟颜色不变,说明已经达到滴定终点
⑤读数并记录:
⑥重复实验2—3次:
⑦计算:
C碱==C酸·
V酸/V碱(求实验的平均值)
移取待测溶液,加指示剂2~3滴,滴定,判断终点,读数,重复实验,计算。
〖注意〗
一般锥形瓶盛放待测液不需用待测液润洗,有水不影响结果,若润洗瓶反而会结果偏。
滴定管(盛放标准液)一定要用标准液润洗,如不润洗,结果会偏。
滴定管(移液管)在量取待测液时要润洗,否则结果会偏。
(另:
配制一定浓度溶液时,容量瓶不需用待配液润洗,否则浓度会偏高。
〖针对性训练〗
1、
(1)图I表示10mL量筒中液面的位置,A与B,B与C刻度间相差1mL,
如果刻度A为4,量简中液体的体积是________mL。
(2)图II表示50mL滴定管中液画的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积(填代号)______________。
A.是amL B.是(50-a)mLC.一定大于amL D.一定大于(50-a)mL
2、某学生中和滴定实验的过程如下:
(a)取一支碱式滴定管,(b)用蒸馏水洗净,(c)加入待测的NaOH溶液,
(d)记录液面刻度的读数,(e)用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液,
(f)置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中,(g)加入适量蒸馏水,
(h)加入2滴酚酞试液,(i)开始滴定,边滴边摇荡,
(j)边注视滴定管内液面变化,
(k)当小心滴到溶液由无色变成粉红色时,即停止滴定。
(l)记录液面刻度的读数。
(m)根据滴定管的两次读数得出NaOH溶液的体积为22mL。
指出上述实验过程中的错误之处(用编号表示)。
3、下列实验中,直接采用沾有水滴的仪器,对实验结果没有影响的是()
A.氨的喷泉实验:
烧瓶B.实验制取氧气:
试管
C.中和滴定:
锥形瓶D.中和滴定:
滴定管
四、中和滴定误差分析
下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况:
实验操作情况
对c碱的影响
①开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡
偏
②读数开始时仰视,终止时俯视
③到滴定终点时尚有一滴酸挂在滴定管尖嘴外而未滴入锥瓶
④洗净的酸管未用标准液润洗
⑤洗净的锥瓶用待测碱润洗
⑥不小心将标准液滴至锥瓶外
⑦不小心将待测碱液溅至锥瓶外
⑧滴定前向锥形瓶中加入10mL蒸馏水,其余操作正常
【课后推荐作业】
1、刻度“0”在上方的用于测量液体体积的仪器是()
A.滴定管B.量筒C.移液管D.量杯
2、下列溶液一定是碱性的是()
A.溶液中c(OH-)>c(H+)B.滴加甲基橙后溶液显红色
C.溶液中含有OH-D.滴加甲基橙后溶液显黄色
3、中和滴定中,视线应注视()
A.滴定管内液面变化B.液滴滴出速度C.滴定管刻度D.锥形瓶中溶液颜色变化
4、要准确量取25.00mL稀盐酸,可用的仪器是()
A.25mL移液管B.25mL量筒C.25mL酸式滴定管D.25mL碱式滴定管
5、中和滴定时,用于量取待测液体积的仪器是()
A.胶头滴管B.量筒C.滴定管D.移液管
6、进行中和滴定时,事先不应该用所盛溶液洗涤的仪器是()
A.酸式滴定管B.碱式滴定管C.锥形瓶D.移液管
7、用氢氧化钠溶液来滴定硫酸溶液,当达到滴定终点时,消耗氢氧化钠溶液的体积等于锥形瓶中硫酸溶液的体积,则说明()
A.NaOH和H2SO4溶液的质量分数相等
B.NaOH和H2SO4溶液的物质的量浓度相等
C.NaOH的物质的量浓度等于H2SO4物质的量浓度的两倍
D.氢氧化钠溶液的pH和硫酸溶液的pH之和等于14
8.下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是( )
A.在量筒的上端B.在滴定管的上端
C.在托盘天平标尺的正中D.在托盘天平标尺的右边
9.下列实验操作不会引起误差的是( )
A.酸碱中和滴定时,用待测液润洗锥形瓶
B.酸碱中和滴定时,用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液
C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时,选用酚酞作指示剂,
实验时不小心多加了几滴
D.用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时,酸式滴定管尖嘴部分有气泡,
开始实验时无气泡
10、某烧碱样品含有少量不与酸作用的杂质,为了滴定其纯度,进行以下滴定操作:
A.在250mL的容量瓶中配制250mL烧碱溶液;
B.用移液管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴酚酞做指示剂;
C.在天平上准确称取烧碱样品W g,在烧杯中用蒸馏水溶解;
D.将物质的量浓度为c的标准硫酸溶液装入酸式滴定管。
调整液面记下开始读数为V1mL;
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至红色刚好消失为止,记下读数V2 mL。
就此实验完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序是:
(用编号字母填写)→→→D→。
(2)观察滴定管里液面的高度时应注意:
(3)E步骤的操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是。
(4)D步骤的操作中液面应调节到,尖嘴部分应。
(5)某学生实验时把锥形瓶用烧碱样品洗涤,使测定的浓度偏高还是偏低?
原因是。
(6)该烧碱样品纯度的计算式为。
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- 水的电离和溶液的酸碱性 电离 溶液 酸碱