8.2第二节__水的电离和溶液的酸碱性
水的电离与溶液的酸碱性
注意:
(1)水的离子积只随温度的改变而改变。 (2)Kw 不仅适用于纯水,也适用于酸碱 盐的稀溶液。 KW =c(H+)·c (OH-)
H2O
H+ + OH-
常温下对纯水进行下列操作:
条件
酸碱性
水的电离平 衡移动方向
c(H+)
c(OH-)
c(H+)c(OH-)浓 度大小关系
Kw
加热
中性
正向 增大 增大 c(H+)=c(OH-) 增大
水的电离和溶液的酸碱性
一、水的电离
H2O + H2O
简写为:H2O
H3O+ + OH-
水合氢离子
H+ + OH-
(水电离出的H+、OH-浓度相等)
水是极弱的电解质
25℃ 时,1L水中只 有10-7m生ol电H2离O分子发
1、水的离子积常数
H2O
H+ + OH-
c(H+)×c(OH-)
K 电离= c(H2O)
K .c(H2O) = c ( H+) .c( OH-) Kw = c ( H+) .c( OH-)
其中常数K与常数c(H2O)的积记为 Kw,称为水的离子积常数,简称水的为 离子积。
常温下(25℃)时, 水电离出来的KW =c(H+)·c(OH-) =1× 10-14
年,这给
【思考与交流】
1.酸性溶液中是否存在OH-? 碱性溶液中是否存在H+?为什么?
2.溶液的酸碱性是由什么决定的?
3.溶液中的c(H+)与c(OH-)怎样换算?
溶液中的c(H+) 和c(OH-)
第二节水的电离和溶液的PH
2024-09-04
目 录
水的电离与离子积常数影响KW因素分析影响水电离平衡的因素分析溶液酸碱性与 pH 值关系
01
水的电离与离子积常数
统一的化学用语: C(H+)H2O 表示水电离的氢离子浓度C(H+)HCI 表示HCI电离的氢离子浓度C(H+) 表示溶液中总的氢离子浓度
水的离子积常数 Kw
Kw = C(H⁺) × C(OH⁻)
溶液中总的氢离子浓度
溶液中总的氢氧根离子浓度
02
影响KW因素分析
温度升高,促进水的电离
随着温度的升高,水分子的热运动加剧,使得更多的水分子能够克服电离能,从而发生电离,导致KW值增大。
温度降低,抑制水的电离
当温度降低时,水分子的热运动减缓,电离过程受到抑制,导致KW值减小。
水是一种极弱的电解质,在电离过程中会生成氢离子和氢氧根离子,其电离方程式为:H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻。
水的电离过程
在一定温度下,水的电离会达到一个动态平衡状态,即水的电离速率与氢离子和氢氧根离子的结合速率相等。存在平衡就应该有平衡常数
水的电离平衡
水的电离过程及表达式
离子积常数Kw是化学平衡常数的一种形式, 开始时用于描述在一定温度下,纯水中氢离子和氢氧根离子的浓度乘积。其表达式为:Kw = C(H⁺) × C(OH⁻) 后来实验发现这个公式不仅适用于纯水,也使用与稀得电解质溶液
温度对KW的影响
25℃ Kw=1.0×10-14
03
影响水电离平衡的因素分析
温度升高,促进水的电离
随着温度的升高,水分子的热运动加剧,使得更多的水分子能够克服电离能,从而发生电离,导致水电离程度增大。
第二节水的电离和溶液的酸碱性
水的电离和溶液的酸碱性
一、水的电离
1.水是一种极弱的电解质,能微弱的电离:
+ +
H2O+H2O
25℃,纯水
H3O++OH- H++OH-)
( H2O
c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L
平衡常数:K电离=
c(H+)×c(OH-)
c(H2O)
• 1 L纯水的物质的量是55· 6 mol,经实验测得 250C时,发生电离的水只有1×10-7mol,二 者相比,水的电离部分太小,可以忽略不计。 因此电离前后水的物质的量几乎不变,可以 视为常数,常数乘以常数必然为一个新的常 数,用Kw表示,即为水的离子积常数,简称 水的离子积。
水的浓度为常数,所以 KW = c(H+)×c(OH-)
2.水的离子积 在一定温度时: c(H+)×c(OH-)=Kw,叫水的离子积 25℃时,Kw=1×10-14
KW 叫做水的离子积常数,简称水的离子积。 特别提示:此时的c(H+ )和c(OH-)是溶液中的总量。
提问:根据前面所学知识,水的离子积会 受什么外界条件影响?
7.在800℃时,纯水的pH小于7,为什么?
因为水的电离过程是吸热过程,所以升高温 度,平衡右移,使c(H+)=c(OH—)>10—7 mol/L,所 以pH小于7 。
练习 1.下列液体pH>7的是(A ) A.人体血液 B.蔗糖溶液 C.橙汁 D.胃液 2. 90℃时水的离子积KW=3.8×10 ,该温度 时纯水的pH (B ) A.等于7 B.介于6~7之间. C.大于7 D.无法确定
-13
3.下列溶液一定是碱性的是( A ) A.溶液中c(OH-)>c(H+) B.溶液的pH=7 C.溶液中含有OH- D.溶液中c(H+)很小 4.常温下,下列溶液中酸性最弱的是
高考化学一轮复习专题8.2水的电离和溶液的酸碱性(讲)
专题8.2 水的电离和溶液的酸碱性1、掌握水的电离过程以及离子积常数以及影响水电离平衡的因素。
2、了解PH的定义,溶液的酸碱性与pH的关系,测定pH方法及简单计算。
3、掌握酸碱中和滴定的基本方法和误差分析。
一、水的电离及离子积常数1、水的电离平衡:水是极弱的电解质,能发生自电离:H 2O+H2O H3O++OH-,简写为H2O H++OH-(正反应为吸热反应)OH-其电离平衡常数:Ka =H2O2、水的离子积常数:(1)概念:在一定温度下,c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积。
(2)表达式:K w= c(H+)c(OH-)(3)数值:室温下:K w=1×10-14。
(4)影响因素:只与温度有关,因为水的电离是吸热过程,所以升高温度,K w增大。
(3)适用范围:K w不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
(4)K w揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要温度不变,K w不变。
【特别提醒】①水的离子积常数K w=c(H+)·c(OH-),其实质是水溶液中的H+和OH-浓度的乘积,不一定是水电离出的H+和OH-浓度的乘积,所以与其说K w是水的离子积常数,不如说是水溶液中的H+和OH-的离子积常数。
即K w不仅适用于水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。
不管哪种溶液均有c(H+)H2O=c(OH-)H2O。
②水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H+和OH-共存,只是相对含量不同而已。
3、影响水的电离平衡的因素(1)酸和碱:酸或碱的加入都会电离出H+或OH-,均使水的电离逆向移动,从而抑制水的电离,水的电离程度减小,K w不变。
(2)温度:由于水的电离吸热,若升高温度,将促进水的电离,[H+]与[OH-]同时同等程度的增加,水的电离程度增大,K w增大,pH变小,但[ H+]与[OH-]始终相等,故仍呈中性。
(3)能水解的盐:不管水解后溶液呈什么性,均促进水的电离,使水的电离程度增大,K w 不变。
水的电离和溶液的酸碱性
水的电离和溶液的酸碱性教学目标:1、知识与能力了解水的电离和水的离子积,了解溶液的酸碱性与pH的关系。
2、方法和过程1、指导学生阅读课本,培养学生自学能力2、通过问题讨论,培养学生分析和归纳知识的能力3、情感态度和价值观1、通过水的电离平衡过程中H+、OH- 的关系分析,体会矛盾的对立统一 2、由水的电离体会自然界统一的和谐美以及“此消彼长”的动态美。
教学重点:水的离子积常数的概念教学难点:水溶液中c(H+)和c(OH—)的计算教学背景分析水的电离及水的离子积的教学,是学生理解溶液的酸碱性、溶液的pH、盐类的水解以及电离食盐水等知识的基础,搞好这部分内容的教学,是本节课的关键之一。
水的电离平衡移动及溶液的离子积的教学,可使学生理解酸碱性的本质,这是本节教学的另一个关键,也是渗透辩证唯物主义观点的好素材。
教学过程:引入:精确的实验证明,水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离,生成H3O+和OH—:一、水的电离1、水的电离水的电离方程式:__________________________阅读书本,了解水的离子积常数K w的来源及含义。
2、水的离子积K w = c(H+)·c(OH—)由于250C时,c(H+)= c(OH—)= 1×10-7mol/L所以250C时,K w = c(H+)·c(OH—)=1×10-14(定值)(省去单位)思考:当温度升高时,K w如何变化?影响K w的因素是什么?(电离过程是____热过程)1000C时,K w = c(H+)·c(OH—)=1×10-12小结::温度越高,水的电离程度__________,Kw________。
对于中性水,尽管温度越高,Kw、电离程度增大,但仍是中性水,[H+]=[OH-].练习:改变下列条件,对水的电离有何影响,填写下表说明:在常温时,由于水的电离平衡的存在,不仅是纯水,就是在酸性或碱性的稀溶液里,H+ 浓度和OH—浓度的乘积总是一个常数——1×10-14。
第二节水的电离和溶液的酸碱性
酸碱中和滴定实验相关问题
1、溶液浓度的影响:若未知碱液浓度约为01mol / L,有10 mol / L和01 mol / L两种盐酸标准液 时,应选用哪一种?为什么?
2、滴定过程中滴定管、锥形瓶都需要洗涤吗?都 需要润洗吗?
误差分析
以下操作导致的误差(偏高、偏低、不变)? ① 装标准液的滴定管未用标准液润洗?
课本P51:表格
V(NaOH) /(mL)
0.00 5.00 10.00 15.00 19.00 19.96 20.00 20.04 21.00 25.00 30.00
pH
1.00 1.22
1.48
1.85 2.59
4.00
7.00
10.00
11.39
12.05
12.30
练习巩固
【2012年广东】 (4)纯度测定:称取1.220 g产品(苯甲酸,杂 质不与碱反应),配成100 mL甲醇溶液,移取 25.00 mL溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为 2.40×10-3mol。产品中苯甲酸质量分数的计算 表达式为 ,计算结果为 (保 留两位有效数字)。
酸碱中 和滴定
滴定管使用方法:
一、用前检验(是否漏水) 二、洗涤
滴定管→蒸馏水清洗2~3次→待盛液润洗2~3次 三、装液
分别将酸、碱装入酸式、碱式滴定管中,使管 内液面高于“0”刻度以上2~3cm处,将滴定管 垂直固定在滴定管架上,赶走尖嘴部分气泡, 并调节起始读数到“0”刻度或“0”刻度以下。
四、滴定 滴定管夹在夹子上,保持垂直 右手持锥形瓶颈部,向同一方向作圆周运动 左手控制活塞(或玻璃球) 滴加速度先快后慢,后面可半滴,直至指示剂颜 色突变
常温下溶液酸碱性的PH的计算方法
_水的电离和溶液的酸碱性(全节教案)
第二节水的电离和溶液的酸碱性王慧容二、教学目标:1、知识与技能:(1)知道水是一种弱电解质,外界条件会影响其电离平衡的移动,(2)知道水的离子积常数不仅适用与纯水,也适用于稀的电解质溶液。
(3)了解测定溶液pH的方法有pH试纸测量(广泛pH试纸和精密pH试纸)、pH计测量和酸碱滴定测量,了解各种方法的优缺点及适用条件。
(4)掌握酸碱中和滴定的原理和操作方法,并能进行误差分析。
(5)能进行溶液pH的简单计算;了解pH在工农业生产和科学研究中的重要作用。
2、过程与方法:(1)经历对水的离子积常数的分析,加深对弱电解质电离平衡的认识,了解一般与特殊的辩证关系。
(2)经历对溶液中H+和OH-浓度的变化对酸碱性的影响分析,体会对立统一及由量变到质变的辩证思想。
(3)通过亲手操作酸碱滴定实验及误差分析,体会操作原理对具体操作步骤和方法的指导作用,训练思维的有序性和严谨性。
3、情感态度与价值观:(1)了解化学定量分析的方法,体验化学在科学研究中作用和地位,提高学生的科学素质。
(2)通过酸碱溶液中离子浓度对溶液性质的影响,培养学生辩证唯物主义的世界观和方法论。
三、教学重点和难点:本节教学重点:溶液的酸碱性及其定量表示方法,酸碱滴定的原理及操作本节教学难点:溶液的酸碱性的定量表示方法,酸碱滴定的操作四、课时安排:3课时五、教学过程:第一课时【引入】由复习强电解质盐酸的电离和弱电解质醋酸的电离入手,提出问题——水是如何电离的?如何用实验证明水的电离过程?精确的纯水导电实验[设计意图]从运用已学知识分析、推导新知识入手,减少学生的陌生感,做好知识的铺垫。
一.水的电离与水的离子积常数[教师] 精确的纯水导电实验说明什么?[学生]水是一种极弱的电解质,电离方程式可表示为:H2O+H2O H3O+ +OH-或H2O H+ +OH-[教师]请用公式表述水的电离常数[学生])OH(c )OH(c)H(cK2-+⋅=电离[分析]1L纯水的物质的量是55·6mol,经实验测得250C时,发生电离的水只有1×10-7mol,二者相比,水的电离部分太小,可以忽略不计。
水的电离与溶液的酸碱性
水的电离与溶液的酸碱性水是生命之源,无论是在地球上还是在人体内,水都扮演着至关重要的角色。
然而,水并不是一个单纯的物质,它具有一定的电离性,从而使得水成为了一种溶剂,能够溶解许多物质。
同时,水的电离也与溶液的酸碱性息息相关。
水的电离是指水分子在一定条件下发生自身分解的过程,产生氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。
这个过程可以用化学方程式表示为:H2O ⇌ H+ + OH-。
在纯净水中,水的电离程度非常低,只有极少数的水分子发生电离。
这是因为水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成的,氧原子带有负电荷,而氢原子带有正电荷,因此水分子是一个极性分子。
这种极性使得水分子能够相互吸引,并形成氢键,从而稳定了水分子的结构。
当溶质溶解到水中时,它们与水分子发生相互作用,导致水的电离程度发生改变。
溶质可以是酸、碱或其他化合物。
酸是一种能够释放氢离子的物质,而碱是一种能够释放氢氧根离子的物质。
当酸溶解到水中时,它会释放出氢离子,增加了水中的H+浓度,使得水的电离程度增加。
相反,当碱溶解到水中时,它会释放出氢氧根离子,增加了水中的OH-浓度,同样也使得水的电离程度增加。
这种改变水的电离程度的能力被称为酸碱性。
溶液的酸碱性可以通过pH值来描述。
pH值是一个反映溶液酸碱性强弱的指标,其数值范围从0到14。
pH值小于7的溶液被称为酸性溶液,pH值大于7的溶液被称为碱性溶液,而pH值等于7的溶液被称为中性溶液。
pH值的计算公式为:pH= -log[H+],其中[H+]表示溶液中的氢离子浓度。
由于pH值是对数尺度,所以每个单位的pH值之间相差10倍。
溶液的酸碱性不仅仅与溶质的性质有关,还与溶液中的浓度有关。
当酸或碱的浓度增加时,溶液的酸碱性也会增强。
这是因为溶液中的酸碱物质的数量增加,增加了水的电离程度。
同样地,当酸或碱的浓度减少时,溶液的酸碱性也会减弱。
溶液的酸碱性对生命体系有着重要的影响。
在人体内,许多生物过程都需要在特定的酸碱环境下进行。
【课件】水的电离和溶液的酸碱性课件2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
c(H+)__<____
__>____7
1×10-7 mol·L-1
注意: C(H+)与C(OH-)的大小关系才是判断溶液 酸碱性的依据。
四、pH值测定方法 pH试纸法、pH计法、酸碱指示剂法等。 1.定量测定: (1)pH试纸法
常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸, 广泛pH试纸可以识别的pH差约为__1___。
c(H+)、c(OH-)
大小比较
常温/25 ℃
数值
pH
中性溶液 c(H+)___=___c(OH-) c(H+)=c(OH-)= ___=___7
1×10-7 mol·L-1
酸性溶液 c(H+)___>___c(OH-)
c(H+)__>____
__<____7
1×10-7 mol·L-1
碱性溶液 c(H+)___<___c(OH-)
1、酸或碱溶液抑制水的电离时:
溶液中c(H+)、c(OH-)较小的数值是水电离出来
的。如下表:
c(H+)/
溶液(25 ℃) mol·L-1
c(OH-)/
mol·L-1
水电离出来的
c(H+)或 c(OH-)
mol·L-1
pH=2 的盐 酸
pH=13 的 NaOH 溶液
10-2 10-13
_1_0_-_1_2 1_0_-_1_
若温度不变,滴入稀盐酸使C(H+) = 5×10-6 mol/L, 则此时溶液中的C(OH-) = 8×10-9 mol/L 。
练习4、某溶液中由水电离出来的C(OH-)=10-12mol/L,
则该溶液中的溶质不可能是( C )
A、HCl
B、NaOH,
C、NH4Cl
第二节 水的电离和溶液的酸碱性学案
第二节水的电离和溶液的酸碱性(第1课时)一、水的电离1.水的电离:水是电解质,发生电离,电离方程式水的电离平衡常数的表达式为【思考1】实验测得,在室温下1L H2O中只有1×10-7 mol H2O电离,则室温下C(H+)和C(OH-)分别为多少?2.水的离子积水的离子积:K W= 。
【注意】:(1)一定温度时,K W是个常数,K W只与有关,越高K W越。
25℃时,K W= ,100℃时,K W=10-12。
(2)K W不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
任何水溶液中,由水所电离而生成的C(H+) C(OH-)。
例1.在室温下,1mol/L的盐酸中,求溶液中的C(H+)=_____________,水电离出的C(H+)=_____________,水电离出的C (OH—)=_____________,例2.在室温下,1mol/L的NaOH溶液中,求:溶液中的C(OH—)=_____________,水电离出的C(H+)=_____________,水电离出的C(OH—)=_____________,3、影响水的电离平衡的因素(1)温度:温度升高,水的电离程度,水的电离平衡向方向移动,C(H+)和C(OH-) ,K W。
(2)溶液的酸、碱度:改变溶液的酸、碱度均可使水的电离平衡发生移动。
【思考2】①在0.01mol/LHCl溶液中, C(H+)= ,C(OH-)= ,由水电离出的c(H+)= ,由水电离出的c(OH—)= 。
,②在0.01mol/LNaOH溶液中,C(OH-)= ,C(H+)= ,由水电离出的c(H+)= ,由水电离出c(OH—)= 。
③在0.01mol/LNa2SO4溶液中,C(OH-)= ,C(H+)= ,由水电离出的c(H+)= ,由水电离出的c(OH—)= 。
根据上面的计算,填写下表(25℃时) (影响水的电离平衡的因素)条件变化平衡移动方向c(H+)(mol/L)c(OH-)(mol/L)水的电离程度K W升高温度加入HCl加入NaOH加入Na2SO4结论:(1)升高温度,水的电离 K W(2)加酸、加碱水的电离,但由水电离出的c(H+)____c(OH—)。
高中化学第八章水溶液中的离子反应与平衡第二节水的电离和溶液的pH教学课件
当滴入[16]__________标准液,溶液变色,且[17]________内不恢复原色,视为滴定达到终点并记录消耗标准液的体积。读数时,视线要[18]____________________。
(4)数据处理按上述操作重复[19]______次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据 _____________计算。
酸碱恰好中和时溶液不一定呈中性,最终溶液的酸碱性取决于生成的盐的性质,强酸强碱盐的溶液呈中性,强碱弱酸盐的溶液呈碱性,强酸弱碱盐的溶液呈酸性。
2.实验用品
(1)主要仪器和试剂
试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(2)滴定管的使用①酸式滴定管下端为玻璃活塞,能耐酸和氧化剂的腐蚀,可用于盛装酸性或氧化性溶液,但不能盛装碱性溶液。②碱式滴定管下端为橡胶管和玻璃珠,橡胶易被酸性或氧化性溶液腐蚀,所以碱式滴定管一般盛装碱性溶液。
除 外,常见的还有 、 、 等。
3.溶液 的测定
(1) 试纸测定溶液 时,试纸不能润湿。
(2)若某溶液具有漂白性或强氧化性,则不能用 试纸测定其 。如氯水、双氧水、浓硫酸等。
技巧点拨溶液酸碱性的判断方法
1.根据 、 、 进行判断: ,溶液呈酸性; ,溶液呈中性; ,溶液呈碱性。其中: , , 。
最后半滴
半分钟
与凹液面最低处相切
(3)终点判断、读数
教材素材变式
1. 实验室用基准Na2CO3配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液。下列说法错误的是A.可用量筒量取25.00 mL Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液C.应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体D.达到滴定终点时溶液显橙色
水的电离和溶液的酸碱性
3)25℃:A、B、C 三种溶液,其中A中c(H+) = 10—3mol/L ,B
中 c(OH-) = 510—7mol/L,C中c(H+) / c(OH-) = 106,则三种 溶液的酸性强弱顺序如何? A> C > B B中c(H+) = KW / c(OH-) =2 10—8mol/L
【作业】
1.《红对勾》P60-62。 2.《红对勾》 P63-65。
3.《红对勾》 P65-69。 4.预习教材P48-52“中和滴定”并思考:
①中和滴定的原理。 ②中和滴定实验操作。 ③中和滴定数据处理。 ④中和滴定误差分析。
5.《练习手册》P135-136。 6.《练习手册》P137-138。
+
或
KW c(OH ) c(H+ )
-
利用Kw的定量计算——1.求溶液中的c(H+)或c(OH-)
1)判断正误:
1)任何水溶液中都存在水的电离平衡。 √ 2)任何水溶液中(不论酸、碱或中性) 都存在Kw=10-14 。 × 3)某温度下,某液体c(H+)= 10-7mol/L,则该溶液一定是纯水。 ×
若c(OH-) aq= c(OH-) H2O= 10-12 mol/L 则 c(H+) aq= 10-2 mol/L
小结
水的离子积
概念:KW c (H ) c (OH )
+ -
25℃时: K
W
1.0 10
14
影响因素: 增大 升高温度,KW_____ 稀溶液 适用范围:纯水和_______ 中性溶液 c(H+)=c(OH-)
酸性溶液 c(H+)>c(OH-) c(H+)>1.0×10-7mol/L
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第八章 第二节 水的电离和溶液的酸碱性1.理解水的电离平衡和离子积的概念,影响水电离平衡的因素。
2.了解溶液的酸碱性和pH 的关系。
3.学会pH 的计算。
4.了解测定溶液pH 的方法,知道pH 的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
基础自查(理一理)1.电离方程式水是一种 的电解质,H 2O +H 2O ,简写为H 2O 。
2.水的离子积常数(1)符号: 。
(2)公式:K w = ,25℃时K w = 。
3.影响K w 大小的因素(1)水的电离过程是个 的过程,故温度升高,H 2O 的K w 。
(2)水的离子积是水电离平衡时的性质,不仅适用于纯水,也适用于稀的 水 溶液,只要 不变,K w 就不变。
4.影响水的电离平衡的因素(1)酸、碱均可 水的电离;(2)升高温度可 水的电离;(3)易水解的盐均可 水的电离。
联动思考(想一想)1.水电离出的c (H +)和c (OH -)有怎样的关系?基础自查(理一理)1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性是由溶液中c (H +)与c (OH -)相对大小决定的:水的电离溶液的酸碱性与pH(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.pH(1)计算公式:pH=。
(2)适用范围:。
(3)表示意义:表示溶液酸碱性的强弱,pH越小,酸性越强;pH越大,碱性越强。
3.pH试纸的使用(1)方法:把一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央,试纸变色后,与标准比色卡比较来确定溶液的pH。
(2)注意:pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则将产生误差。
指点迷津:pH=7的溶液,不一定是中性溶液,因为温度不同,水的离子积不同,如100℃时,pH=6的溶液为中性溶液,pH=7时为碱性溶液。
联动思考(想一想)2.若对某酸溶液进行稀释时,溶液中c(OH-)的变化趋势如何?3.对于H2SO4溶液和NaOH溶液,当温度升高时,为什么前者pH保持不变,而后者pH要变小?4.使用pH试纸时能否用蒸馏水润湿?为什么?提示:不能,使用pH试纸时用蒸馏水润湿,会将溶液稀释,故测得溶液的Ph值不准确。
第二节 溶液的酸碱性和PH值
第二节 溶液的酸碱性和PH 值一、水的电离一般实验显示,纯水是不导电的,但实验表明,纯水也有微弱的导电性,说明水也是有微弱的电离,是一种弱电解质。
在纯水中存在着这样的电离平衡H 2O H + + OH -达平衡状态时 2[][]H OH K H O +-=(4-4) K W = K ·[H 2O] = [H +]·[OH -] (4-5) K W 称为水的离子积常数,简称为水的离子积。
,在25℃时,K W = 1.00×10-14. (4-6)水的电离是吸热反应,水的离子积随温度升高而稍有增加,但K w 随温度变化不大(见表4-4所示),通常取值为1.0×10-14。
表4-3 不同温度时水的离子积T (K )273 283 298 323 373 K w 1.139×10-15 2.290×10-15 1.008×10-145.474×10-14 5.5×10-13 在25℃时,在1升水中仅有1.00×10-7mol 的水发生了离解。
水的离子积虽然是在纯水中测定得到的,但经实验验证,不仅在纯水中,其他溶液中,[H +]与[OH -]乘积也等于水的离子积。
并且不论酸性溶液或碱性溶液中都同时存在着H +和OH -,所以,室温下,用式(4-5)可以计算任何水溶液中的[H +]或[OH -]。
二、溶液的酸碱性和pH(一)溶液的酸碱性与[H +]的关系K w 反映了水溶液中[H +]和[OH -]的关系。
若溶液中的[H +]=[OH -],则该溶液称为中性溶液;若溶液中的[H +]>[OH -],则称该溶液为酸性溶液;若溶液中的[H +]<[OH -],则称该溶液为碱性溶液。
由于[H +][OH -]=K w ,室温时K w =1.0×10-14,则溶液的酸碱性与[H +]和[OH -]的关系可表示为:[H +] = [OH -] = 10-7时,中性[H +] ﹥ 10-7﹥ [OH -] 时,酸性[H +] ﹤10-7﹤ [OH -] 时,碱性溶液中[H+]越大,其[OH-]越小,酸性越强,碱性越弱;[H+]越小,其[OH-]越大,酸性越弱,碱性越强。
第二节(1)水的电离和溶液的酸碱性---笔记纸
第二节 水的电离和溶液的酸碱性1------笔记本水是一种 的电解质,能发生微弱的电离,表示为 。
1、由于水的浓度是一个常数,故K 电离×C (H 2O)的乘积也是 ,用 来表示,叫做水的离子积常数。
室温下,纯水中K w = = 。
2、水的离子积常数只和 有关,水的电离是一个 过程,故升高温度 水的电离,C(H +)和C(OH -)浓度 ,K w,降低温度K w 。
4、K w 适用于任何稀的溶液中(酸或者碱等),常温下K w = ,100℃时K w = 。
注意!!在溶液中K w = C(H +)× C(OH -),其中C(H +)、C(OH -)指的是溶液中的C(H +)和C(OH -)。
1、在酸性溶液中,由于酸电离的H + 水的电离,所以溶液中的C(H +)主要由 来决定(水电离的C(H +)本来就少,受到抑制后更小可忽略);在碱性溶液中,由于碱电离的OH - 水的电离,所以溶液中的C(OH -)主要由 来决定。
当酸或者碱特别稀时,C(H +)、C(OH -)接近1×10-7mol/L 则不能忽略水的电离。
2、不论酸性、碱性或者中性溶液中,水电离的C(H +)水 C(OH -)水。
3、常温下,0.01mol/L 的HCl 溶液中,请计算溶液中水电离的C(OH -)是多少? (计算过程)100℃时,0.1mol/L 的NaOH 溶液中,请计算溶液中水电离的C(H +)是多少?4、请写出CO 2水溶液中存在的电离平衡方程式1、溶液的酸碱性取决于溶液中。
c (H+) ______ c (OH—),溶液显c (H+) ______ c (OH—) ,溶液显c (H+) ______ c (OH—) ,溶液显2、PH:用来表示溶液的酸碱性强弱的物理量。
计算式PH=常温下PH>7溶液显,PH<7溶液显,PH=7溶液显。
酸性溶液中c (H+)越小,酸性,PH 反之亦然。
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2.几个重要数据 10-7mol·L-1 +)=c(OH-)=_____________ c(H
室温下 纯水
Kw
+)·c(OH-)=_____ 10-14 =c(OH
pH=7 3.Kw的影响因素 变大 Kw只与温度有关,温度升高,Kw _____。
二、溶液的酸碱性与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)酸性溶液中:c(H+)__c(OH-); (2)中性溶液中:c(H+)__c(OH-); = < (3)碱性溶液中:c(H+)__c(OH-)。
润洗 查漏 ①滴定管:_____→洗涤→_____→装液→排气泡→调液面→
记录。 ②锥形瓶:注碱液→记读数→加指示剂。
(2)滴定
(3)终点判断 在半分钟内不恢 等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且______________ 复原来的颜色 _____________,视为滴定终点,并记录消耗标准液的体积。
10-14 如B(OH)n,设浓度为c mol/L,c(H+)= mol/L, nc
pH=-lgc(H+) =14+lg(nc)。
(2)酸碱混合溶液pH的计算 ①两强酸混合:直接求c混(H+),代入公式pH=-lgc混(H+)计算。
c1 (H )V1 c 2 (H )V2 c混 H V1 V2
5.数据处理
按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均
c HCl V HCl
值,根据c(NaOH)=_____________计算。 V(NaOH)
1.pH=7的某溶液一定为中性溶液。( ×)
【分析】温度不同,水的离子积不同,如100 ℃,Kw=10-12,
pH=6的溶液为中性溶液,pH=7的溶液为碱性溶液。 2.pH=2的盐酸中,由水电离出的c(H+)=0.01 mol/L。(× ) 【分析】pH=2,说明溶液中c(H+)=0.01 mol/L,由c(OH-)=
【分析】锥形瓶不能润洗,否则导致所测待测液的浓度偏高。
5.c(H+)=c(OH-)的溶液一定为中性溶液。(√ ) 【分析】只要溶液中满足c(H+)=c(OH-),溶液就一定呈中性。
水的电离 1.影响水电离的因素 条件 改变 加HCl NaOH(s) 升温 平衡移 动方向 向左 向左 向右
c(OH-) c(H+) Kw
3.实验用品 酸式滴定管 碱式滴定管 ①仪器:__________(如图A)、__________ (如图B)、滴定管
锥形瓶 夹、铁架台、_______。
指示剂 ②试剂:标准液、待测液、______、蒸馏水。 ③滴定管的使用 试剂性质 滴定管 酸式滴定管 ___________ 原 因
酸性、氧化性
Kw 11012 c(H ) mol / L 1109 mol / L, c(OH ) 1103
pH=-lg(1×10-9)=9。C项中,pH=6时,c(H+)=c(OH-),溶液呈 中性。D项中,pH=3的溶液中c(H+)=10-3 mol/L,pH=9的溶液
中c(OH-)=10-3 mol/L,二者等体积混合恰好完全中和。
【解题指南】解答本题时应注意以下三点:
(1)首先判断混合后溶液的酸碱性。
(2)若为酸性,计算剩余H+的浓度,再求出pH。 (3)若为碱性,先计算剩余OH-的浓度,再通过Kw求出c(H+),
最后求pH。
【解析】选A。A项,0.005 mol/L的H2SO4溶液中, c(H+)=0.005 mol/L×2=0.01 mol/L,pH=-lgc(H+)= -lg0.01=2。此计算与Kw值无关,不要受Kw=1×10-12的干扰。 B项,0.001 mol/L的NaOH溶液中,c(OH-)=0.001 mol/L,
Kw 1014 -12 mol/L,c(H+) =c(OH-)=10-12 mol/L。 水 mol / L =10 c(H ) 0.01
3.pH试纸使用之前,一定要用蒸馏水润湿,否则无法使用。 × ( ) 【分析】pH试纸使用时不能润湿,否则可能产生误差。 4.盛放待测液的锥形瓶一定要润洗,否则产生实验误差。(× )
【拓展延伸】已知酸和碱溶液的pH之和,判断等体积混合后
的溶液的pH (1)若强酸与强碱溶液的pH之和大于14,则混合后显碱性,pH
大于7。
(2)若强酸与强碱溶液的pH之和等于14,则混合后显中性,pH 等于7。 (3)若强酸与强碱溶液的pH之和小于14,则混合后显酸性,pH 小于7。
(4)若酸与碱溶液的pH之和等于14,酸、碱中有一强、一弱,
2.pH
-lgc(H+) (1)定义式:pH=_________。 (2)溶液的酸碱性跟pH的关系:
室温下:
c(OH-)/mol/L 10-14 1 c(H+)/mol/L PH 10-7 1 10-14 14 (碱性)增强
10-7
7 中 性
0
(酸性)增强
(3)适用范围:0~14
3.pH试纸的使用
c.碱过量:
c混 OH c混 H c碱 OH V碱 c酸 H V酸 V酸 V碱 ,
Kw c混 (OH )
【高考警示钟】(1)强酸(或强碱)溶液稀释后性质不会改变:
对于酸溶液中的c(H+),每稀释10n倍,pH增大n个单位,但增大 后不超过7,酸仍为酸。对于碱溶液中的c(OH-),每稀释10n倍, pH减小n个单位,但减小后不小于7,碱仍为碱。 (2)pH相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱),稀释相同的倍数, 强酸(或强碱)pH变化大,弱酸(或弱碱)pH变化小。
(1)方法 玻璃棒 表面皿 把小片试纸放在_______上,用_______蘸取待测液点在干燥 与标准比色卡对比 的pH试纸上,试纸变色后,_________________即可确定溶液 的pH。 (2)注意 试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能会 产生误差。广泛pH试纸只能测出整数值。
减小 增大 增大
增大 减小 增大
不变 不变 增大
加Na2CO3
向右
增大
减小
不变
2.由水电离的c(OH-)和c(H+)的计算 (1)中性溶液c(OH-)=c(H+)=10-7 mol/L
(2)溶质为酸的溶液
①来源 OH-全部来自水的电离,水电离产生的c(H+)=c(OH-)。 ②实例 如计算pH=2的盐酸溶液中水电离出的c(H+),方法是先求出溶
C.向水中加入Na2CO3溶液 D.将水加热到100 ℃,使pH=6
【解题指南】解答本题时应注意以下两点: (1)水的电离程度增大,c(H+)不一定增大。 (2)NaHSO4====Na++H++SO42-,它相当于一元强酸。
【解析】选B。 A项,加入NaHSO4溶液显酸性,但抑制水的电
离,A错误;加入Al2(SO4)3溶液,Al3+水解促进水的电离,同 时水解使溶液显酸性,B正确;加入Na2CO3溶液,CO32-水解显 碱性,C错误;将水加热促进其电离,氢离子浓度增加,但水 依然是中性的,D错误。
②两强碱混合:先求c混(OH-),再根据Kw=c(H+)·c(OH-)计
算,求c混(H+),由c混(H+)求pH。
c1 (OH )V1 c 2 (OH )V2 c混 (OH ) V1 V2
③强酸、强碱混合 a.恰好完全中和:pH=7 b.酸过量:
c混 H c酸 H V酸 c碱 OH V碱 V酸 V碱
=c(H+)=10-12 mol/L。
(4)水解呈酸性或碱性的由水电离的
c(H+)=10-5 mol/L,c(OH-)=10-9 mol/L,是因为部分OH-与部
分NH4+结合; ②pH=12的Na2CO3溶液中OH-全部来自水的电离,由水电离出的
关于pH的计算 1.总体原则
(1)若溶液为酸性,先求c(H+),再求pH=-lgc(H+)。
(2)若溶液为碱性,先求c(OH-),再求c(H+)=Kw/c(OH-),最后 求pH。
2.类型及方法 (1)酸、碱溶液pH的计算方法
①强酸溶液
如HnA,设浓度为c mol/L,c(H+)=nc mol/L, pH=-lgc(H+)=-lg(nc)。 ②强碱溶液
(4)操作步骤 ①仪器的洗涤 所装溶液润洗 滴定管(或移液管):自来水→蒸馏水→_____________。 锥形瓶:自来水→蒸馏水(禁止用所装溶液洗涤)。
②装液调整液面
0 装液,使液面一般高于“__”刻度:驱除玻璃尖嘴处的气泡。 ③读数 调整液面在“0”刻度或“0”刻度以下,读出初读数,记为 “X.XX mL”,滴定终点,读出末读数,记为“Y.YY mL”, (Y.YY-X.XX) 实际消耗滴定剂的体积为:___________mL。
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
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„„„三年13考
1.了解水的电离、离子积常数。 2.了解溶液pH的定义,能进行简单计算。
高考指数:★★★★
3.了解测定溶液pH的方法。
一、水的电离
1.电离方程式
水是一种极弱的电解质,H2O+H2O H 2O H++OH_______________。 H3O++OH-,可简写为
c(OH-)=10-2 mol/L。
【高考警示钟】(1)注意区分溶液组成和性质的关系
酸性溶液不一定是酸溶液,碱性溶液不一定是碱溶液。 (2)温度相同、pH相同的溶液对水的电离程度影响并不一定相 同。如pH=3的盐酸和NH4Cl溶液,前者抑制水的电离,后者反 而促进水的电离;pH=10的NaOH溶液和CH3COONa溶液,前者抑