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、水的电离:
2、外界条件的改变对水的电离的影响：
3、水的离子积常数：
Kw只与温度相关，与溶液的酸碱性无关。

温度越高，Kw越大。

Kw是水电离平衡时的性质，它不但适用于纯水，也适用于任何酸、碱或盐的稀溶液。

实验测得：25℃的纯水中 C (H+)= C(OH—) =1×10- 7 mol/L
所以，25℃时，Kw=1×10-14
例题：25℃时
1、计算0.1 mol/L 的NaOH溶液中水电离出的H+、OH—的浓度？
2、计算0.1 mol/L 的HCl溶液中水电离出的H+、OH—的浓度？
结论：向水中加入的C（H+）或C（OH—）相等时，对水的电离平衡的抑制作用相同。

二、溶液的酸碱性和PH值
1、溶液的酸碱性：跟H+和OH—浓度的相对大小相关
C（H+ ）= c(OH-) ，溶液呈中性； c(H+) > c(OH—) ，溶液呈酸性；
c(H+) < c(OH—) ，溶液呈碱性
25℃时：中性溶液中，c(H+) = 10-7mol/L 酸性溶液中，c(H+) > 10-7mol/L 碱性溶液中，c(OH—)> 10-7mol/L
2、溶液的PH
①表示方法：用H+的物质的量浓度的负对数来表示。

②公式：PH= —lg{C(H+)}
③溶液的酸碱性跟pH的关系：PH越小酸性越强，PH越大碱性越强。

25℃时：中性溶液，PH=7 酸性溶液，PH<7 碱性溶液，PH>7
100℃时：中性溶液，PH = 6 酸性溶液，PH < 6 碱性溶液，PH > 6
所以：未注明温度时，PH=7的溶液不一定是中性溶液。

注意：通常，当c(H+)或c(OH—)≥1mol/L的溶液，其酸碱性不用pH表示，而是直接用H+浓度或OH—浓度来表示。

3、溶液PH的计算（均为25℃）
①单一溶液的PH计算
A、计算0.1 mol/L HCl溶液的PH？
B、计算0.1 mol/L NaOH溶液的PH？
②溶液稀释后求PH
A、PH=1的HCl溶液加水稀释10倍、100倍后的PH？
结论：PH=m的强酸加水稀释10n倍，PH=m+n≤7
B、PH=13的NaOH溶液加水稀释10倍、100倍后的PH？
结论：PH=m的强碱加水稀释10n倍，PH=m-n≥7
C、PH=1的HAc溶液加水稀释10倍、100倍后的PH
结论：PH=m的弱酸加水稀释10n倍，m<PH<m+n
D、PH=13的NH3·H2O溶液加水稀释10倍、100倍后的PH
结论：PH=m的弱碱加水稀释10n倍，m-n<PH<m
③溶液混合后求PH
A、强酸与强酸混合
例1、 0.1 mol/L 的HCl溶液与1.9 mol/L 的HCl溶液等体积混合，计算混合后的PH？
例2、 0.2 mol/L 的HCl溶液与0.9 mol/L 的H2SO4溶液等体积混合，计算混合后的PH？例3、PH=1的HCl溶液与PH=2 的HCl溶液等体积混合，计算混合后的PH？
例4、PH=1的HCl溶液与PH=3的HCl溶液等体积混合，计算混合后的PH？
总结：PH相差≥2的两种强酸等体积混合时，PH（混）=小PH+0.3
B、强碱与强碱混合
例1、 0.1 mol/L 的NaOH溶液与1.9 mol/L 的NaOH溶液等体积混合，计算混合后的PH？例2、0.2 mol/L 的NaOH溶液与0.9 mol/L 的Ba(OH)2溶液等体积混合，计算混合后的PH？例3、PH=11的NaOH溶液与PH=12 的NaOH溶液等体积混合，计算混合后的PH？
例4、PH=11的NaOH溶液与PH=13的NaOH溶液等体积混合，计算混合后的PH？
总结：PH相差≥2的两种强碱等体积混合时，PH（混）=大PH-0.3
C、强酸与强碱混合
例1、 0.1 mol/L 的NaOH溶液与0.12 mol/L 的HCl溶液等体积混合，计算混合后的PH？例2、0.12 mol/L 的NaOH溶液与0.1 mol/L 的HCl溶液等体积混合，计算混合后的PH？
D、强酸与弱碱混合
例题：将PH=4的盐酸溶液与PH=10的某碱溶液等体积混和，所得溶液的PH值（）
A、=7
B、≥7
C、≤7
D、>7
E、弱酸与强碱混合
例题：将PH=6的某酸溶液与PH=8的氢氧化钡溶液等体积混和，所得溶液的PH值（）
A、=7
B、≥7
C、≤7
D、>7
4、PH的测定
①酸碱指示剂（定性测定）
A、成分：一般是有机弱酸或有机弱碱。

B、种类：
注意：
甲基橙、酚酞变色范围小，对溶液酸碱性变化比较灵敏。

溶液使指示剂改变颜色，发生的是化学变化。

指示剂滴加太多，必将消耗一部分酸碱。

②pH试纸（近似的定量测定）
A、成分：含多种指示剂。

B 、操作：用镊子（不能用手拿）取一小块pH试纸（事先不能湿润），放在洁净的玻璃片上，然后用玻棒沾取待测液（试纸不能伸入其中），点在试纸的中部，颜色变化后，与标准比色卡（一种颜色对应一个PH）对照，读出PH值，只能读取整数。

C 、注意：测定溶液PH时，PH试纸不能用蒸馏水湿润。

③pH计（精确的定量测定）：一种测定溶液PH的仪器。

三、酸碱中和滴定
1、中和反应的实质： H+ + OH—= H2O
2、酸碱中和滴定的定义：用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱
（或酸）的方法叫酸碱中和滴定。

已知物质的量浓度的溶液叫标准液；未知浓度的溶液叫待测液。

3、滴定原理：
4、实验过程使用的仪器：
滴定管夹、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、移液管、洗耳球5、滴定操作：
(1)滴定前准备工作：
a．滴定管：洗涤--检漏--润洗--注液--赶气泡--调液
洗涤：先用水洗
检漏：检查滴定管是否漏水
润洗：用标准液或待测液分别润洗酸式滴定管和碱式滴定管。

调液：调节液面至零或零刻度线以下。

如果尖嘴部分有气泡，要排出气泡。

读数：视线和凹液面最低点相切。

b．锥形瓶：只能用水洗，不能用盛放的溶液洗
涤。

注入（用滴定管或移液管）
一定体积的溶液（待测液或标准液）
到锥形瓶中，并滴加2-3滴指示剂。

（2）指示剂的选择：
酸碱指示剂一般选用酚酞和甲基橙，石蕊试液由于变色不明显，在滴定时不宜选用。

强酸与强碱滴定酚酞或甲基橙
强酸与弱碱滴定甲基橙
弱酸与强碱滴定酚酞
甲基橙：（红）－3.1～橙色～4.4－（黄）
酚酞：（无）－8.2～粉红色～10.0－(红)
（3）滴定终点的判断：溶液颜色发生变化且在半分钟内不再变色。

多次测定求各体积的平均值
（4）操作要点：
左手：控制滴定管的活塞（或玻璃珠）右手：振荡锥形瓶
眼睛：注视锥形瓶中溶液的颜色变化
（5）误差分析：用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的溶液（甲基橙作指示剂），试说明下列情况会使测定结果偏高、偏低还是无影响？
1）酸式滴定管用水洗后便装液体进行滴定；
2）锥形瓶只用蒸馏水洗涤后仍留有少量蒸馏水；
3）锥形瓶用蒸馏水洗涤后，又用待测液润洗；
4）锥形瓶用蒸馏水洗涤后，误用盐酸润洗；
5）盐酸在滴定时溅出锥形瓶外；
6）待测液在振荡时溅出锥形瓶外；
7）滴定终点时，滴定管仰视读数；
8）滴定终点时，滴定管俯视读数；
9）记录起始体积时，仰视读数，终点时平视；。