水的电离和溶液的酸碱性知识点总结大全

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一看常温,二看强弱(无强无弱,无法判断),三看浓度(pH or c) 酸性先算 c(H+),碱性先算 c(OH—) 1.单一溶液的 pH 计算 ①由强酸强碱浓度求 pH。在 25℃ 强酸溶液(HnA),其物质的量浓度为 c mol/L,则:c(H+)=nc mol/L,pH=-lgc(H+)=-lgnc; 强碱溶液[B(OH)n],其物质的量浓度为 c mol/L,则 c(OH-)=nc mol/L,c(H+)=1.0×10-14 mol/L,
指示剂
甲基橙
石蕊
酚酞
变色范围 pH
3.1~4.4
5.0~8.0
8.2~10.0
溶液颜色
红→橙→黄 红→紫→蓝 无色→浅红→红
②pH 试纸法:粗略测定溶液的 pH。 pH 试纸的使用方法:取一小块 pH 试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部, 随即(30s 内)与标准比色卡比色对照,确定溶液的 pH。
b.酸式滴定管:中指内扣,防活塞拉出
c.碱式滴定管:拇指和食指挤压玻璃球上部的橡皮
4、中和滴定的基本操作和步骤
操作过程:
(1) 查漏
(2) 洗涤
(3) 润洗
(4) 灌液
(5) 赶气泡 (6) 调节液面
(7) 滴定
(8)数据记录
(9) 复滴
(10) 计算
⑴准备
①查漏:检查两滴定管是否漏水、堵塞和 活塞转动是否灵活;
3.滴定的关键
①准确测定参加反应的两种溶液的体积
②准确判断完全中和反应终点
4、酸碱中和滴定指示剂的选择
⑴原则:①终点时,指示剂的颜色变化明显、灵敏②变色范围与终点 pH 接近
⑵酸碱指示剂:
常用指示剂及变色范围
指示剂
对应溶液的颜色
变色范围:
甲基橙
橙色
红 3.1 橙 4.4 黄
酚酞
无色
无 8 浅红 10 红
2
测定溶液 pH 时,pH 试剂不能用蒸馏水润湿(否则相当于将溶液稀释,使非中性溶液的 pH 测定产生误差);不能 将 pH 试纸伸入待测试液中,以免污染试剂。pH 一般为整数。
标准比色卡的颜色按 pH 从小到大依次是:红 (酸性),蓝 (碱性)。 ③pH 计法:通过仪器 pH 计(也叫酸度计)精确测定溶液 pH。 知识点三 有关溶液 pH 的计算 有关 pH 的计算 基本原则:
知识点一 水的电离和水的离子积
一、水的电离
1.电离平衡和电离程度
①水是极弱的电解质,能微弱电离:
H2O+H2O
H3O++OH-,通常简写为 H2O
H++OH-;ΔH>0
② 实 验 测 得 : 室 温 下 1LH2O ( 即 55.6mol ) 中 只 有 1×10-7mol 发 生 电 离 , 故 25℃ 时 , 纯 水 中
1.概念:用已知物质的量的浓度的酸或碱(标准溶液)来测定未知物质的量浓度的碱或酸(待测溶液或未知溶液)
的方法叫做酸碱中和滴定。 2.原理:根据酸碱中和反应的实质是:
H++OH-=H2O
在滴定达到终点(即酸碱恰好反应)时:
有 n(H+)=n(OH-) 即 c 酸 V 酸=c 碱 V 碱
例:用 0.1230mol/L 的 NaOH 溶液滴定 25.00mL 未知浓度的硫酸溶液,滴定完成时用去 NaOH 溶液 27.84mL。计算待测硫酸溶液的物质的量浓度。
时,pH=6 为中性,pH<6 才显酸性,pH>6 显碱性,所以使用 pH 时需注明温度,若未注明温度,一般认
为是常温,就以 pH=7 为中性。
2、溶液的 pH
对于稀溶液来说,化学上常采用 pH 来表示喜荣归也酸碱性的强弱。
⑴概念:表示方法
pH=-lgc(H+)
c(H+)=10-pH
⑵溶液的酸碱性与 pH 的关系(常温时)
nc pH=-lgc(H+)=14+lgnc。 ②已知 pH 求强酸强碱浓度 2.加水稀释计算 ①强酸 pH=a,加水稀释 10n 倍,则 pH=a+n。 ②弱酸 pH=a,加水稀释 10n 倍,则 pH<a+n。 ③强碱 pH=b,加水稀释 10n 倍,则 pH=b-n。 ④弱碱 pH=b,加水稀释 10n 倍,则 pH>b-n。 ⑤酸、碱溶液无限稀释时,pH 只能约等于或接近于 7,酸的 pH 不能大于 7,碱的 pH 不能小于 7。 ⑥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。
石蕊
紫色
红5 紫 8蓝
①强酸强碱间的滴定:酚酞溶液、甲基橙
②强酸滴定弱碱:酸性选用甲基橙作指示剂
③强碱滴定弱酸:碱性选用酚酞作指示剂
5、中和滴定仪器的特点和使用方法
⑴需用的仪器及用途
酸(碱)式滴定管:用来滴定和准确量取液体体积;锥形瓶:反应器。
铁架台、滴定管夹、烧杯、(白纸)
⑵酸(碱)式滴定管
①结构特点:
①降低温度。
②加入酸、碱、强酸酸式盐。
向纯水中加酸和强酸酸式盐(NaHSO4)能电离出 H+、碱能电离出 OH-,平衡向左移动,水的电离程度变小,
但 KW 不变。 练习:影响水的电离平衡的因素可归纳如下:
H2O
H++OH-
变化 平衡移
电离
c(H+)与 c(OH-)
溶液的
离子积
条件
动方向
程度
的相对大小
注意观察锥形瓶中的溶液颜色的变化。
③终点:指示剂变色,且在半分钟内不恢复。 滴定操作:左手:控制活塞
右手:振荡锥形瓶 眼看:锥形瓶中溶液颜色变化 滴定终点:当滴入最后一滴时,指示剂的颜色突然改变,且 30 秒内不立即褪去或反滴一滴待测液 颜色又复原,再读数。重复滴淀操作 2 到 3 次,取平均值。 ⑶读数: 视线应液面凹面最低点水平相切。 滴定管读数时,要精确到 0.01mL。按上述要求重复滴定 2~3 次。 ⑷计算: 求平均值
a.酸式 玻璃活塞
盛酸性溶液、强氧化性试剂
碱式 橡皮管玻璃球 盛碱性溶液
b.零刻度在上方,最大刻度在下,最小刻度 0.1mL,精确度 0.01 mL
②规格:25ml 50ml 等
③用途:中和滴定(精确测定);精确量取溶液的体积(两次读数差)
④使用注意:
a.先检查是否漏水,再用蒸馏水洗涤,最后用待盛溶液润洗。
判据 2 在 25℃时的溶液中:
pH<7 溶液呈酸性
pH=7 溶液呈中性
pH>7 溶液呈碱性
判据 3 在任意温度下的溶液中:
c(H+)>c(OH-) 溶液呈酸性 c(H+)=c(OH-) 溶液呈中性 c(H+)<c(OH-) 溶液呈碱性
注意 用 pH 判断溶液酸碱性时,要注意条件,即温度。不能简单地认为 pH 等于 7 的溶液一定为中性,如 100℃
②洗涤:滴定管先用水洗净后,再用少量待装液润洗 2-3 次;
锥形瓶:只用蒸馏水洗,也不必干燥
③装液:用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中,
使液面高于刻度 2-3cm
4
④赶气泡:酸式:快速放液 碱式:橡皮管向上翘起
⑤调液面:调节滴定管中液面在 0 或 0 刻度以下 ⑵滴定: ①往锥形瓶中加入 2~3 滴指示剂。 ②操作要求:左手控制滴定管的活塞,右手振荡锥形瓶,眼睛
酸性
,在室温下电离前后 n(H2O)几乎不变,因此 c(H2O)可视为常数,则在一定温 度时,c(H+)与 c(OH-)=K 电离 c(H2O)的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积。
KW=c(H+)·c(OH-),25℃时,KW=1×10-14(无单位)。 注意:
注意:当二者 pH 差值≥2[c(OH-)]相差 100 倍以上时,等体积混合时可用近似规律计算,pH 混≈pH 小-0.3.
(3)强酸、强碱混合,
①强酸和强碱恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7.
②酸过量:
先求 c(H+)余=c(H+)·V(酸)-c(OH-)·V(碱),再求 pH。 V(酸)+V(碱)
①KW 只受温度影响,水的电离吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,KW 增大。与 c(H+)、c(OH-)无关. 25℃时 KW=1×10-14,100℃时 KW 约为 1×10-12。
1
②水的离子积不仅适用于纯水,也适用于其他稀溶液。不论是纯水还是稀酸、碱、盐溶液,只要温度不变,KW 就不变。
①中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1×10- 7mol·L-1,pH=7。
②酸性溶液:c(H+)>1×10-7mol·L-1>c(OH-), pH<7,酸性越强,pH 越小。
③碱性溶液:c(H+)<1×10-7mol·L-1>c(OH-), pH>7,碱性越强,pH 越大。
⑶pH 的适用范围
c(H+)的大小范围为:1.0×10-14mol·L-1<c(H+)<1mol·L-1。即 pH 范围通常是 0~14。
当 c(H+)≥1mol·L-1 或 c(OH-)≥1mol·L-1 时,用物质的量浓度直接表示更方便。
(4)物理意义:pH 越大,溶液的碱性越强;反之,溶液的酸性越强。pH 每增大一个单位 c(H+)减小至原来的 1/10,
c(OH-)变为原来的 10 倍。
3、溶液 pH 的测定方法
①酸碱指示剂法:只能测出 pH 的范围,一般不能准确测定 pH。
酸碱性
KW
加热
向右
增大
c(H+)=c(OH-)
中性
增大
降温
向左
减小
c(H+)=c(OH-)
中性
减小
加酸
向左
减小
c(H+)>c(OH-)
酸性
不变
加碱
向左
减小
c(H+)<c(OH-)
碱性
不变
加能结合 H+的物质
向右
增大
c(H+)<c(OH-)
碱性
不变
加能结合 OH-的物质
向右
增大
c(H+)>c(OH-)
c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L
,平衡常数 K电离

c(H ) c(OH - ) c(H 2O)
2.影响水的电离平衡的因素
(1)促进水电离的因素:
①升高温度:因为水电离是吸热的,所以温度越高 K 电离越大。 c(H+)和 c(OH-)同时增大,KW 增大,但 c(H+)和 c(OH-)始终保持相等,仍显中性。 纯水由 25℃升到 100℃,c(H+)和 c(OH-)从 1×10-7mol/L 增大到 1×10-6mol/L(pH 变为 6)。
②加入活泼金属 向纯水中加入活泼金属,如金属钠,由于活泼金属可与水电离产生的 H+直接发生置换反应,产生 H2,使
水的电离平衡向右移动。
③加入易水解的盐
由于盐的离子结合 H+或 OH-而促进水的电离,使水的电离程度增大。温度不变时,KW 不变。 ④电解
如用惰性电极电解 NaCl 溶液、CuSO4 溶液等。 (2)抑制水电离的因素:
③碱过量:
先求
c(OH-)余=c(OH-)·V(碱)-c(H+)·V(酸),再求 V(酸)+V(碱)
c(H+)=c(OKHW-),然后求
pH。
(4)酸碱中和反应后溶液 pH 的判断:
①当酸与碱 pH 之和为 14,等体积混合后(常温下)
若为强酸与强碱,混合后 pH=7
若为强酸与弱碱,混合后 pH>7
3.酸碱混合计算
(1)两种强酸混合
c(H+)混=
c(H )1V1 c(H )2 V2 V1 V2
注意:当二者 pH 差值≥2[c(H+)]相差 100 倍以上时,等体积混合时可用近似规律计算,pH 混≈pH 小+0.3.
(2)两种强碱混合
c(OH-)混=
c(OH )1V1 c(OH )2 V2 V1 V2
知识点二溶液的酸碱性与 pH
1、溶液酸碱性的判断 溶液呈酸性、碱性还是中性,应看 c(H+)和 c(OH-)的相对大小,判断溶液酸碱性的依据主要有三点:
判据 1 在 25℃时的溶液中: c(H+)>1×10-7 mol/L 溶液呈酸性 c(H+)=1×10-7 mol/L 溶液呈中性 c(H+)<1×10-7 mol/L 溶液呈碱性 常温下,c(H+)>10-7 mol/L 时,溶液呈酸性,且 c(H+)越大,酸性越强;c(OH-)越大,碱性越强。
③在任何水溶液中,均存在水的电离平衡,也就是任何水溶液中都是 H+、OH-共存的。由水电离产生的 c(H+)、 c(OH-)总是相等的。 任何水溶液中都存在 Kw=c(H+) . c(OH-)
4.水电离的离子浓度计算 酸:C(OH—) 溶液= C(OH—)水 碱:C(H+)溶液= C(H+)水 盐:酸性 C(H+)溶液= C(H+)水 碱性 C(OH—) 溶液= C(OH—)水
若为弱酸与强碱,混合后 pH<7
规律:谁弱谁过量,谁弱显谁性。
2 等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合呈中性时,二者的体积关系有如下规律: a. 若 pH1+pH2=14,则 V 酸=V 碱
b. 若 pH1+pH2≠14,则 V酸 10pH1pH2-14 V碱
3
知识点四 pH 的应用酸碱中和滴定
相关文档
最新文档