高三化学复习《水的电离和溶液的酸碱性》.ppt

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1、2012届高考化学复习强化双基系列课件 水的电离和溶液的酸碱性 高考回放高考回放1。(全国高考题）取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3 2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则该原溶液的浓度为( )A0.01molL1 B0.017molL1 C0.05molL1 D0.50molL1解析：由题意可得：解析：由题意可得：(c3-c2） /5 = 0.01， c0.05molL1。c2.（上海高考题）常温下，某溶液中由水电离出来的c(H)1.010-13molL1，该溶液可能是 二氧化硫 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液 AB C D 解析：某溶液中由水电离出来的解析：某溶液中由水

2、电离出来的c(H)1.010-13molL1，说明溶液既可能呈酸性，说明溶液既可能呈酸性，也有可能呈碱性也有可能呈碱性SO2+H2O H2SO3; H2SO3 HSO3H;HSO3- SO32H，溶液呈，溶液呈酸性；酸性；NaOH=NaOH，溶液呈碱性。，溶液呈碱性。A 知道水的离子积常数Kw及其与温度的关系 了解溶液的pH、溶液中c(H+)和c(OH-)的大小、溶液的酸碱性三者之间的关系 了解溶液pH与c(H+) 的定量关系，能进行有关溶液pH值的简单计算 4.了解测定溶液pH的方法新考纲要求新考纲要求 1、水的电离、水的电离 （1） H2O+H2O H3O+OH- 或简写为或简写为 H2O

3、 H+OH- （2）水是极弱的）水是极弱的电解质电解质25C 1L水只水只有有10-7molH2O发生电离发生电离（3）25C，多少个水分子才有，多少个水分子才有1个电离？个电离？5.56108考点一考点一:水的电离和水的离子积水的电离和水的离子积【思考与交流【思考与交流】 能发生自电离的共价化合物很多。如：能发生自电离的共价化合物很多。如：BrF3+BrF3 BrF4+BrF2+，以水自电离思考，以水自电离思考，写出液氨、乙醇、乙酸自电离的电离方程式。写出液氨、乙醇、乙酸自电离的电离方程式。 NH3+NH3 NH4+NH2 CH3CH2OH+CH3CH2OH CH3CH2OH2 + + CH

4、3CH2O CH3COOH+CH3COOH CH3COOH2+CH3COO KW = c（H+）c（OH-） =1 10-142、水的离子积常数、水的离子积常数 25时时 如果升高温度如果升高温度Kw会如何变化会如何变化?为什么为什么?平衡常数：平衡常数：K 电离电离c(H+)c(OH-） c(H2O） 分析表格中的数据，有何规律，并解释之。分析表格中的数据，有何规律，并解释之。KwKw1005025200温度温度1.1410-15 6.8110-15 110-14 5.4710-14 110-12温度越高，温度越高，KwKw越越_。水的电离是水的电离是_过程。过程。升高温度，升高温度， 水的

5、电离水的电离,Kw,Kw增大。增大。 KwKw只于只于温度温度有关有关, ,与与浓度浓度无关无关。大大吸热吸热促进促进（5）不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，）不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液，水电离出水电离出的的c(H+)c(OH)（4）常温下常温下,任何稀的水溶液中任何稀的水溶液中 Kw= c(H+)c(OH)=11014（3）溶液的酸碱性与）溶液的酸碱性与c（H+）的相对大）的相对大小有关小有关（2）在溶液中）在溶液中,Kw中的中的c（H+）指溶液）指溶液中总的离子浓度中总的离子浓度.（1）Kw取决于温度取决于温度,不仅适用于纯水不仅适用于纯水,还适用于其他溶液。还适用于其他溶液。【小结

6、【小结】对常温下的纯水进行下列操作，填写下表对常温下的纯水进行下列操作，填写下表加加NaOH加加HCl加热加热Kwc(H+)c(OH-)浓度大小关系浓度大小关系c(OH-)c(H+)水的电离平水的电离平衡移动方向衡移动方向酸碱性酸碱性 条件条件加入酸或碱，抑制水的电离，加入酸或碱，抑制水的电离，KwKw不变。不变。中性中性 正反应正反应 增大增大 增大增大 c(Hc(H+ +)=c(OH)=c(OH- -) ) 增大增大 酸性酸性 逆反应逆反应 增大增大 减小减小 c(Hc(H+ +)c(OH)c(OH- -) ) 不变不变碱性碱性 逆反应逆反应 减小减小 增大增大 c(Hc(H+ +)c(O

7、H)c(OH- -) ) 不变不变 水的电离过程为水的电离过程为H2O HOH，在不同，在不同温度下其平衡常数为温度下其平衡常数为K(25)1.01014，K(35)2.11014。则下列叙述正确的是。则下列叙述正确的是 A.c(H)随着温度的升高而降低随着温度的升高而降低 B.在在35时，时，c(H)c(OH) C.水的电离程度水的电离程度(25)(35) D.水的电离是吸热的水的电离是吸热的课堂练习课堂练习D （08北京卷）对水的电离平衡不产生影响的粒子是( ) CB.26M3+强酸弱碱盐强酸弱碱盐强碱弱酸盐强碱弱酸盐强酸强碱盐强酸强碱盐考点考点二二:影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡

8、的因素1、酸、酸2、碱、碱3、盐、盐4、温度、温度抑制水的电离，抑制水的电离，KW保持不变保持不变抑制水的电离，抑制水的电离，KW保持不变保持不变促进水的电离，促进水的电离，KW保持不变保持不变促进水的电离，促进水的电离，KW保持不变保持不变不影响水的电离，不影响水的电离，KW保持不变保持不变升高温度促进水的电离，升高温度促进水的电离，KW增大增大注意注意：KW是一个温度函数只随温度的升高而增大是一个温度函数只随温度的升高而增大加入强酸加入强酸增大增大c(OH-) 增大增大c(H+) 减小减小c(H+)：加入强碱弱酸盐：加入强碱弱酸盐 减小减小c(OH-)：加入强酸弱碱盐：加入强酸弱碱盐升高温

9、度升高温度降低温度降低温度加入强酸及中强酸的酸式盐。加入强酸及中强酸的酸式盐。抑制水电离抑制水电离促进水电离促进水电离加入弱酸加入弱酸加入强碱加入强碱加入弱碱加入弱碱【总结【总结】 (2)、下列物质溶解于水时，电离出的阴、下列物质溶解于水时，电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是（离子能使水的电离平衡向右移动的是（ ） A、CH3COONa B、Na2SO4 C、NH4Cl D、CH3COOHA(1)下列微粒中不能破坏水的电离下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是（平衡的是（ ） A、H+ B、OH- C、S2- D、Na+D【课堂练习【课堂练习】(3)某温度下纯水中某温度下纯水中c(H+)

10、= 210- -7 mol/L，则此，则此时溶液中的时溶液中的c(OH- -) = _。若温度不变，滴入稀盐酸使若温度不变，滴入稀盐酸使c(H+) = 510-6-6 mol/L，则此时溶液中的，则此时溶液中的c(OH- -) = _210- -7 mol/L810- -9 mol/L（4）在常温下，）在常温下，0.1mol/L的盐酸溶液中水的盐酸溶液中水电离出的电离出的c(H )和和c(OH)是多少是多少?水电离出的水电离出的c(OH-)=110-14/0.1=110-13mol/L = c(H )水水【课堂练习【课堂练习】 在常温下，在常温下， 0.1mol/L的的NaOH溶液中水电溶液中

11、水电离出的离出的c(H)和和c(OH)是多少是多少?（5）在常温下，由水电离产生的在常温下，由水电离产生的c（H+）=110-13 mol/l的溶液，则该溶液的酸碱性如何？的溶液，则该溶液的酸碱性如何？ 答：可能是酸性也可能是碱性答：可能是酸性也可能是碱性(6)某溶液中由水电离出来的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（则该溶液中的溶质不可能是（ ）A、HCl B、NaOH C、NH4Cl D、H2SO4C课堂练习课堂练习 7.室温下，由水电离产生的室温下，由水电离产生的c(OH)=10-11mol/L的溶液中，一定大量共存的离子组是（的溶液中，一定

12、大量共存的离子组是（ ）可）可能大量共存的离子组是（）能大量共存的离子组是（） ANa+ 、 NH4+ 、 Cl- 、SO42- B. S2- 、 CH3COO- 、Na+ 、 NH4+ C. K+ 、 Na+ 、 HCO3- 、NO3- D. K+ 、 Na+ 、 NO3- 、SO42-DA1、意义：、意义：表示溶液酸碱性的强弱。表示溶液酸碱性的强弱。2、表示：、表示： 用用H+物质的量浓度的负对数来表示。物质的量浓度的负对数来表示。3、计算公式：、计算公式：pH=-lgc(H+)如如c(H+)=110-7mol/L的溶液的溶液pH=7pOH=-lgc(OH-)常温下：常温下：pH+pOH=

13、？14考点考点三三:有关有关pH值的计算值的计算4、pH与酸、碱性的关与酸、碱性的关系？系？ pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 酸性增强酸性增强中中 性性碱性增强碱性增强25255、溶液的、溶液的pH值与酸碱性值与酸碱性常温下，溶液的酸碱性跟常温下，溶液的酸碱性跟pH的关系：的关系：中性溶液中性溶液酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH-)=1107mol/Lc(H+)c(OH-) = 1107mol/Lc(H+)c(OH-) = 1107mol/LpH =7pH7pH7注意注意: c(H+)与与c(OH-)的关系才是判断溶液的关系才是判

14、断溶液酸碱性的依据酸碱性的依据.注意注意1、PH值越小，酸性越强，值越小，酸性越强，PH越大，碱性越强。越大，碱性越强。2、PH范围范围0-14之间。之间。3、PH值等于值等于0的溶液不是酸性最强的溶液，的溶液不是酸性最强的溶液， PH值等于值等于14的溶液不碱性最强的溶液。的溶液不碱性最强的溶液。4、PH值减小一个单位，值减小一个单位，c(H+)扩大为原来的扩大为原来的10倍，倍，PH增大一个单位，增大一个单位，c(H+)减为原来的减为原来的1/10 c(OH-)增为原来的增为原来的10倍倍溶液的酸碱性溶液的酸碱性-正误判断正误判断1、如果、如果c(H+)不等于不等于c(OH-)则溶液一定呈

15、则溶液一定呈现酸碱性。现酸碱性。2、在水中加酸会抑制水的电离。、在水中加酸会抑制水的电离。3、任何水溶液中都有、任何水溶液中都有c(H+)和和c(OH-)。4、c(H+)等于等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。的溶液一定呈现酸性。5、对水升高温度电离度增大，酸性增强。、对水升高温度电离度增大，酸性增强。课堂练习课堂练习常温下常温下, ,某溶液中由水电离产生的某溶液中由水电离产生的c(Hc(H+ +)=1)=11010- -1212mol/L,mol/L,则该溶液的则该溶液的PHPH值可能是值可能是? ?pHpH值可能是值可能是2 2或者或者1212pH值的计算一值的计算一 直接求酸和碱的

16、直接求酸和碱的pH方法：酸按酸；方法：酸按酸；(或碱按碱或碱按碱)。pH=-lgc(H+) pOH=-lgc(OH-)常温下：常温下：pH+pOH=141、求求0.05mol/L的的H2SO4溶液的溶液的pH。2、求求0.5mol/L的的Ba(OH)2溶液溶液pH.6、有关、有关pH值的计算值的计算C(H+)=0.05X2=0.1 mol/L pH=1cOH-)=0.5x2=1 mol/L c(H+)=1x10-14 mol/L pH=14溶液的稀释溶液的稀释稀释后所得稀释后所得溶液的溶液的PHpH=3的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释100倍倍pH=2的稀硫酸加水稀释的稀硫酸加水稀释100倍倍

17、pH=11的的NaOH溶液加水稀释溶液加水稀释100倍倍pH=12的的Ba(OH)2溶液加水稀释溶液加水稀释100倍倍pH=5的稀盐酸加水稀释的稀盐酸加水稀释1000倍倍pH=9的的NaOH溶液加水稀释溶液加水稀释1000倍倍54910约为约为7约为约为7PH值的计算二值的计算二酸和碱的稀释酸和碱的稀释知识小结知识小结: :溶液稀释的溶液稀释的PHPH计算有关规律计算有关规律1、c(H+)或或c(OH)相差（改变）相差（改变）10倍，倍，PH相差（改变）一个单位。相差（改变）一个单位。2、强酸（碱）溶液每稀释、强酸（碱）溶液每稀释10倍，倍，PH增大增大（减小）一个单位。（减小）一个单位。3、

18、酸（碱）溶液无限稀释时，、酸（碱）溶液无限稀释时，PH均约等均约等于于7（均要考虑水的电离）。（均要考虑水的电离）。4、酸（碱）溶液稀释时，、酸（碱）溶液稀释时，OH、H+的物质的物质的量浓度将增大。的量浓度将增大。pH值计算三值计算三 强酸与强酸混合强酸与强酸混合例题：在例题：在25时，时，pH值等于值等于1的盐酸溶液的盐酸溶液1L和和pH值等于值等于4的硫酸溶液的硫酸溶液1000L混合混合pH值等值等于多少？于多少？解：解：pH=-lgc(H+)=-lg（1101+100010-4）/（1+1000）=-lg2104=4-lg2=3.7关键：抓住氢离子进行计算！关键：抓住氢离子进行计算！p

19、H值计算四值计算四 强碱与强碱混合强碱与强碱混合解法解法1：=4-lg5=3.3例题：例题：在在25时，时，pH值等于值等于9和和pH值等于值等于11的两种氢氧化钠的两种氢氧化钠溶液等体积混合溶液等体积混合pH值等于多少？值等于多少？ c(OH-)=(110-5+110-3)/(1+1)=5x10-4c(H+)=KW/c(OH-)=2x10-11 pH=10.7解法解法2： pOH=-lgc(OH-) pOH=-lg510-4pH=14- pOH=10.7pH混混= pH大大-0.3关键：抓住关键：抓住氢氧根氢氧根离子离子进行计算！离子离子进行计算！pH值计算五值计算五 强酸与强碱混（强酸与强

20、碱混（1）例题：在例题：在25时，时，100mlO.6mol/L的盐酸与的盐酸与等体积等体积0.4mol/L的氢氧化钠溶液混合后的氢氧化钠溶液混合后,溶液溶液的的pH值等于多少？值等于多少？解：解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=-lgc(H+)=-lg0.02/（0.1+0.1）=-lg101=1关键：关键：酸过量先算氢离子浓度！酸过量先算氢离子浓度！pH值计算五值计算五 强酸与强碱混（强酸与强碱混（2）例题：在例题：在25时，时，100ml0.4mol/L的盐酸与等的盐酸与等体积体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后的氢氧化钠溶液混合后,溶液的溶液的pH值等于多少

21、？值等于多少？解：解：NaOH+HCl=NaCl+H2O0.040.06关键：关键：碱碱过量先算过量先算氢氧根氢氧根离子浓度！离子浓度！=1pOH=-lgc(OH-)pOH=-lg0.02/(0.1+0.1)pH=14- pOH =13归纳总结归纳总结（1 1）酸）酸I+I+酸酸IIc(HIIc(H+ +) ) =n =n1 1(H(H+ +)+n)+n2 2(H(H+ +)/(V)/(V1 1+V+V2 2) )(2)(2)碱碱I+I+碱碱IIIIc(OHc(OH- -)=)=n1(OH-)+n2(OH-)/(V1+V2) （3 3）酸）酸I+I+碱碱IIII完全中和：完全中和：c(Hc(H

22、+ +) = ) = c(OH-) =1 =1 10 107 7mol/Lmol/L酸过量：酸过量： c(Hc(H+ +)= )= nn1 1(H(H+ +)- n)- n2 2(OH(OH- -)/(V)/(V1 1+V+V2 2) ) 碱过量：碱过量： c(OH-)= n1(OH-)- n2(H+)/(V1+V2)混合溶液的混合溶液的PHPH计算计算两溶液等体积混合两溶液等体积混合稀释后所得稀释后所得溶液的溶液的PH甲溶液甲溶液乙溶液乙溶液PH=3的的HClPH=5的的HClPH=2的的HClPH=5的的HClPH=9的的NaOHPH=11的的NaOHPH=9的的NaOHPH=12的的Na

23、OHPH=4的的HClPH=10的的NaOHPH=3的的HClPH=9的的NaOHPH=5的的HClPH=11的的NaOH3.32.310.711.773.310.7知识小结知识小结: :混合溶液混合溶液P PH H计算的有关规律计算的有关规律1、强酸或强碱溶液的等体积混合，当、强酸或强碱溶液的等体积混合，当PH相相差两个或两个以上的单位时，差两个或两个以上的单位时，（酸）（酸）= PH小小 + 0.3（碱）（碱）= PH大大 0.3PH混混 2、强酸和强碱的等体积混合、强酸和强碱的等体积混合若若PH酸酸 + PH碱碱=14，则，则PH混混= 7若若PH酸酸 + PH碱碱14，则，则PH混混=

24、 PH酸酸 +0.3若若PH酸酸 + PH碱碱1，则，则PH混混= PH碱碱0.3讨论：讨论： pH试纸的使用试纸的使用能否直接把能否直接把pH试纸伸到待测液中？试纸伸到待测液中？是否要先湿润是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？试纸上？能否用广泛能否用广泛pH试纸测出试纸测出pH=7.1？ 标准比色卡中的数据都是整数标准比色卡中的数据都是整数,pH计更精确计更精确使用方法：使用方法：1.定量测定：定量测定：pH试纸法试纸法考点四、考点四、pH值测定方法值测定方法酸碱性的判断方法：酸碱性的判断方法：酸碱指示剂法、酸碱指示剂法、pH试纸法、试纸法、pH计计法等。

25、法等。思考题：思考题： 有一学生在实验室测某溶液有一学生在实验室测某溶液pH。实验时他先蒸馏水湿。实验时他先蒸馏水湿润润pH试纸，然后用洁净的玻璃棒蘸取试样进行检测。试纸，然后用洁净的玻璃棒蘸取试样进行检测。 该学生的操作是该学生的操作是 （填（填“正确的或错误的正确的或错误的”），），理由是理由是 。 )如不正确，请分析是否一定有误差如不正确，请分析是否一定有误差? )若按此法分别测定若按此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是误差较大的是 ，原因是，原因是 。错误错误 用蒸馏水润湿用蒸馏水润湿PH试纸相当于对所测溶试纸相当于对所测溶液进行了稀释液

26、进行了稀释 不一定不一定若测定的是酸，则所测溶液的若测定的是酸，则所测溶液的PH偏大；偏大；若所测溶液是碱，则所测溶液的若所测溶液是碱，则所测溶液的PH偏小；偏小；若所测溶液呈中性，则所测溶液的若所测溶液呈中性，则所测溶液的PH无影响。无影响。 盐酸盐酸 弱酸稀释，电离平衡向右移动，从而使溶液的弱酸稀释，电离平衡向右移动，从而使溶液的PH增大的倍数小于强酸，故强酸的误差大增大的倍数小于强酸，故强酸的误差大 酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱，他们的颜色变化是在一定的碱，他们的颜色变化是在一定的pH值范围内发值范围内发生的。我们把生的。我们把指示剂发生颜色

27、变化的指示剂发生颜色变化的pH值值范围范围叫做指示剂的变色范围。叫做指示剂的变色范围。.定性测定：酸碱指示剂法定性测定：酸碱指示剂法HIn（红色）（红色） H+ +In- （蓝色）（蓝色）以以HIn代表石蕊分子代表石蕊分子pH1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14甲基橙甲基橙 红色红色 橙橙色色黄色黄色石蕊石蕊红色红色紫色紫色蓝色蓝色酚酞酚酞无色无色浅红浅红色色 红色红色3.14.45.08.08.210.01、pH试纸使用操作中正确的是试纸使用操作中正确的是 （ ）A.将将pH试纸的一端浸入溶液，观察颜色的变化试纸的一端浸入溶液，观察颜色的变化B.将将pH试纸浸入溶

28、液一会儿，再取出跟标准比试纸浸入溶液一会儿，再取出跟标准比色卡相比较色卡相比较C.取一小块取一小块pH试纸放在洁净玻璃片上试纸放在洁净玻璃片上，用洁净的用洁净的玻璃棒沾取被测溶液，滴在玻璃棒沾取被测溶液，滴在pH试纸上，半分钟试纸上，半分钟后与标准比色卡对照后与标准比色卡对照D.先将先将pH试纸用蒸馏水润湿，再用洁净的玻璃试纸用蒸馏水润湿，再用洁净的玻璃棒沾取被测溶液，滴在棒沾取被测溶液，滴在pH试纸上，颜色变化后试纸上，颜色变化后与比色卡对照与比色卡对照课堂练习课堂练习C酸过量酸过量2、将、将10mL 0.21mol/L 的盐酸和的盐酸和10mL 0.1mol/L的的Ba(OH)2 溶液混合溶液混合 ,再加入水稀释至再加入水稀释至1L . 取取出出10mL滴入酚酞滴入酚酞 、甲基橙、石蕊试液分别、甲基橙、石蕊试液分别呈现什么颜色？呈现什么颜色？3、某溶液取少量滴在、某溶液取少量滴在pH试纸上，半分钟后，试纸上，半分钟后，试纸呈深蓝色，此溶液中不可能大量共存的试纸呈深蓝色，此溶液中不可能大量共存的离子是：离子是：A.PO43- B.HCO3- C.Al3+ D.K+课堂练习课堂练习pH=5 无、红、蓝BC小结 1.水的电离和水的离子积水的电离和水的离子积 2.影响水的电离平衡的因素影响水的电离平衡的因素 3.有关有关pH值的计算值的计算 4. pH值测定方法值测定方法