水的电离和溶液的酸碱性 (2)精.ppt
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1、水的电离和溶液的酸碱性第1页,本讲稿共76页复习巩固复习巩固1 1、溶液导电性强弱是由、溶液导电性强弱是由 _ _决决定的。定的。溶液中自由移动离子浓度和溶液中自由移动离子浓度和离子所带的电荷两者离子所带的电荷两者2 2、水是不是电解质?、水是不是电解质?思考与交流思考与交流 研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性,而研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性,而酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是如何电酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是如何电离的呢离的呢?水是极弱的电解质水是极弱的电解质.第2页,本讲稿共76页(正反应吸热)(正反应吸热)H H2 2O HO H+OH+OH-一、水的电离一、水
2、的电离1 1、水的电离方程式、水的电离方程式实验测定:实验测定:25 C(H25 C(H+)+)=C(OH=C(OH-)=110)=110-7-7mol/L mol/L 100 C(H 100 C(H+)=C(OH)=C(OH-)=110)=110-6-6mol/Lmol/L思考:思考:既然一定温度下纯水中既然一定温度下纯水中C(HC(H+)和和C(OHC(OH-)浓度是定值,浓度是定值,那么乘积呢?那么乘积呢?第3页,本讲稿共76页K Kw w=K K电离电离 c(H2O)=c(Hc(H+)c(OHc(OH-)说明:说明:1.1.常温(常温(2525)时,)时,K Kw w=110=110-
3、14-14 2.2.稀溶液稀溶液 3.3.当温度升高当温度升高,K Kw w变大变大2 2、水的离子积、水的离子积(常数常数):定义:在定义:在一定温度下一定温度下,水(稀溶液)中,水(稀溶液)中H H+与与OHOH-浓度浓度的乘积,用的乘积,用KwKw表示。表示。温度温度002020252550509090100100KwKw1.141.141010-15156.816.811010-15151 11010-14-145.475.471010-14143.83.81010-13131 11010-12-12第4页,本讲稿共76页问题与讨论问题与讨论1 1、在水中加入强、在水中加入强酸酸(HC
4、l)(HCl)后,水的离子积是否发生改变后,水的离子积是否发生改变?2 2、在水中加入强、在水中加入强碱碱(NaOH)(NaOH)后,水的离子积是否发生改变?后,水的离子积是否发生改变?升温升温呢?呢?3 3、在酸碱溶液中,水电离出来的、在酸碱溶液中,水电离出来的C(HC(H+)和和C(OHC(OH-)是否相等?是否相等?4 4、100100时,水的离子积为时,水的离子积为1010-12-12,求,求C(HC(H+)为多少?为多少?5 5、在酸溶液中水电离出来的、在酸溶液中水电离出来的C(HC(H+)和酸电离出来的和酸电离出来的C(HC(H+)什什么关系?么关系?第5页,本讲稿共76页二、影响
5、水的电离平衡的因素二、影响水的电离平衡的因素1 1、酸、酸2 2、碱、碱3 3、温度、温度抑制抑制水的电离,水的电离,KwKw保持不变保持不变升高温度升高温度促进促进水的电离,水的电离,KwKw增大增大 注意:注意:KwKw是一个温度函数,只随温度的升是一个温度函数,只随温度的升高而增大高而增大.4 4、易水解的盐或活泼金属:、易水解的盐或活泼金属:能能促进促进水的电水的电离,使水的电离程度增大。离,使水的电离程度增大。第6页,本讲稿共76页 加入酸:加入酸:增大增大减少减少平衡逆向移动平衡逆向移动但但KwKw保持不变保持不变H H2 2O HO H+OH+OH-C(HC(H+)C(OHC(O
6、H-)第7页,本讲稿共76页 加入碱:加入碱:减小减小增大增大平衡逆向移动平衡逆向移动但但KwKw保持不变保持不变H H2 2O HO H+OH+OH-C(HC(H+)C(OHC(OH-)第8页,本讲稿共76页升高温度:升高温度:平衡正向移动平衡正向移动 C C(H H+)和)和C C(OHOH-)都增大)都增大 Kw Kw增大增大(正反应吸热)(正反应吸热)H H2 2O HO H+OH+OH-第9页,本讲稿共76页练习:练习:根据水的电离平衡根据水的电离平衡H2OH+OH-和下列和下列条件条件的改变,填空:的改变,填空:升高升高30 加入加入NaCl加入加入NaAc加入加入HClKwOH-
7、变化变化H+变化变化水的电离平衡移动方向水的电离平衡移动方向改变条件改变条件第10页,本讲稿共76页小结小结1、kw是一个与温度有关的常数,温度升高,是一个与温度有关的常数,温度升高,kw增大;如果没指明温度,一般指的是室温(增大;如果没指明温度,一般指的是室温(25)。2、室温时,、室温时,kw=c(H+)c(OH-)不仅适用于纯不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐等电解质的稀溶液;水,也适用于酸、碱、盐等电解质的稀溶液;3、在不同的溶液中,、在不同的溶液中,C(H+)和和C(OH-)可能可能不同,但不同,但任何溶液中由水电离的任何溶液中由水电离的C(H+)、C(OH-)总是相等总是相等的;的
8、;Kw=c(H+)c(OH-)式中式中C(H+)、C(OH-)均指均指溶液中的溶液中的H+和和OH-的的物质的量浓度。物质的量浓度。第11页,本讲稿共76页三、溶液的酸碱性跟三、溶液的酸碱性跟C(HC(H+)、C(OHC(OH-)的关系的关系1.1.重要规律:重要规律:在在一定温度一定温度时时,稀稀电解质电解质溶液里溶液里C(HC(H+)与与C(OHC(OH-)的乘积的乘积总是总是一个常数。一个常数。经科学实验进一步证明:经科学实验进一步证明:C(C(稀稀)1mol/L)1mol/L例:例:2525时,时,Kw=110Kw=110-14-14 100100时,时,Kw=110Kw=110-12
9、-12第12页,本讲稿共76页2.2.关系关系(25)(25):中性中性溶液:溶液:酸性酸性溶液:溶液:碱性碱性溶液:溶液:注注 意意在水溶液中在水溶液中H H+与与OHOH-始终共存始终共存;水电离的水电离的H H+和和OHOH始终相等。始终相等。酸性溶液:酸性溶液:C(HC(H+)C(OH)C(OH-);C(H);C(H+)越大酸性越强越大酸性越强碱性溶液:碱性溶液:C(HC(H+)C(OH)C(OH)C(OH-)C(H)C(H+)110)110-7-7mol/Lmol/LC(HC(H+)C(OH)C(OH-)C(H)C(H+)110)c(OH-)pH7中性溶液:中性溶液:c(H+)=c(
10、OH-)pH=7碱性溶液:碱性溶液:c(H+)72、表示方法:、表示方法:pH=-lgc(H+)第32页,本讲稿共76页注意:注意:pOH-采用采用OH-的物质的量浓度的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性的负对数来表示溶液的酸碱性:pOH=lg c(OH-)pOH+pH=14注意注意:pH=0并非无并非无H+,而是,而是c(H+)=1mol/L,pH=14并非无并非无OH-,而是,而是c(OH-)=1mol/L第33页,本讲稿共76页三、有关溶液三、有关溶液pHpH的计算:的计算:1、单一溶液的计算:、单一溶液的计算:强酸溶液,如强酸溶液,如HnA的浓度为的浓度为c molL,则有则有C(
11、H+)=nc molL,pH=-lgc(Hlgc(H+)=-)=-lgnc强碱溶液,如强碱溶液,如B(OH)n的浓度为的浓度为 c c molL,则有则有 C(H+)=10-14nc,pH=-lgc(H+)=1414+lgnc+lgnc第34页,本讲稿共76页三、有关溶液三、有关溶液pHpH的计算:的计算:2、强酸、强碱的稀释:、强酸、强碱的稀释:例例1、0.001 mol/L盐盐酸酸的的pH=_,加加水水稀稀释释到到原原来来的的10倍倍,pH=_,加加水水到到原原来来的的103倍倍,pH=_,加加水水到到原原来来的的106倍倍,pH=_例例2、pH=10的的NaOH溶溶液液加加水水稀稀释释到
12、到原原来来的的10倍倍,则则溶溶液液的的pH=_,pH=10的的NaOH溶溶液液加加水水稀稀释释到到原原来来的的102倍倍,则溶液的则溶液的pH=_34698pH=10的的NaOH溶液加水稀释到原来的溶液加水稀释到原来的105倍,则溶液倍,则溶液的的pH=_7-lg1.0057+lg1.005第35页,本讲稿共76页注注意意:pH=6pH=6或或8 8时时,不不可可忽忽略略水水的的电电离离,只只能能接接近近7 7,酸酸碱碱溶溶液液无无限限稀稀释释,pHpH只只能能约约等等于于7 7或或接接近近7 7:酸不能大于:酸不能大于7 7;碱不能小于;碱不能小于7 7结论结论:强酸强酸(碱碱)每稀释每稀
13、释1010倍,倍,pHpH值向值向7 7靠拢一个单位。靠拢一个单位。强酸强酸pH=a,加水稀释加水稀释10n倍后,倍后,pH=a+n;强碱强碱pH=b,加水稀释加水稀释10n倍后,倍后,pH=b-n.第36页,本讲稿共76页3 3、弱酸、弱碱的稀释、弱酸、弱碱的稀释例例3 3、pH=3pH=3的的HAcHAc加加水水稀稀释释到到原原来来1010倍倍,溶溶液液的的pHpH值值范范围围是是_;pH=12pH=12氨氨水水加加水水稀稀释释到到原原来来1010倍倍,溶溶液液的的pHpH值值范范围围是是_。结论:弱酸结论:弱酸(碱碱)每稀释每稀释1010倍,倍,pHpH值向值向7 7靠拢靠拢不不到到一个
14、单位;一个单位;弱酸弱酸pH=a,加水稀释加水稀释10n倍后,倍后,pHa+n;弱碱弱碱pH=b,加水稀释加水稀释10n倍后,倍后,pHb-n.三、有关溶液三、有关溶液pHpH的计算:的计算:3 3pHpH4 41111pHpH1212第37页,本讲稿共76页4、两种、两种pH值不同的值不同的强酸(碱)强酸(碱)溶液等体积混合溶液等体积混合例例5、pH=10和和pH=8的两种的两种NaOH溶液等体溶液等体积混合,求混合溶液的积混合,求混合溶液的pH值。值。例例4、pH=4和和pH=6的两种盐酸溶液等体积混的两种盐酸溶液等体积混合,求混合溶液的合,求混合溶液的pH值值三、有关溶液三、有关溶液pH
15、pH的计算:的计算:pH=4.3pH=4.3pH=9.7pH=9.7第38页,本讲稿共76页结论:结论:1、两两种种强强酸酸溶溶液液的的pH相相差差2时时,等等体体积积混混合合,溶溶液的液的pH值等于值等于浓浓溶液的溶液的pH+0.3。总结论:总结论:两两种种强强酸酸(碱碱)溶溶液液等等体体积积混混合合,溶溶液液的的pH值值以以原原浓溶液的浓溶液的pH向向7靠拢靠拢0.3个单位。个单位。2、两种强碱溶液、两种强碱溶液的的pH相差相差2时,时,等体积等体积混合,混合,溶液的溶液的pH值等于值等于浓浓溶液的溶液的pH_0.3。第39页,本讲稿共76页例例8 8、0.1L 0.1L pH=2pH=2
16、硫硫酸酸和和0.1L 0.1L pH=11pH=11的的NaOHNaOH溶溶液相混合,求混合后溶液的液相混合,求混合后溶液的pHpH值。值。例例9 9、pH=2pH=2盐盐酸酸和和pH=12pH=12的的Ba(OH)Ba(OH)2 2溶溶液液等等体体积积相混合,求混合后溶液的相混合,求混合后溶液的pHpH值。值。5 5、强酸、强碱溶液的混合、强酸、强碱溶液的混合三、有关溶液三、有关溶液pHpH的计算:的计算:pH=3-lg4.5pH=7第40页,本讲稿共76页方法:方法:1 1、先要判断酸碱谁过量。、先要判断酸碱谁过量。2 2、再按过量的计算、再按过量的计算 若若酸过量酸过量,求求c(Hc(H
17、+),),再算再算pHpH值。值。若若碱过量,先求碱过量,先求c(OHc(OH-),),再求再求c(Hc(H+),),最后算最后算pHpH值;值;或者求出或者求出c(OHc(OH-)后,接着求后,接着求pOHpOH,再根据,再根据pH=14-pOHpH=14-pOH得出。得出。做一做做一做:取物质的量浓度相同的:取物质的量浓度相同的NaOHNaOH和和HClHCl溶液,溶液,以以2:32:3体积比混合,所得溶液的体积比混合,所得溶液的pH=2,pH=2,则原溶液则原溶液的物质的量浓度为(的物质的量浓度为()0.05molL第41页,本讲稿共76页五、弱酸强碱或强酸弱碱混合五、弱酸强碱或强酸弱碱
18、混合例例1010、(1 1)pHpH为为1212的的NaOHNaOH溶溶液液和和pHpH为为2 2的的醋醋酸酸溶溶液液等等体体积积相相混混合合,则混合液呈则混合液呈_性性(2 2)pHpH为为1212的的氨氨水水和和pHpH为为2 2的的盐盐酸酸等等体体积积相相混混合合,则则混合液呈混合液呈 _ _性性(3 3)pHpH为为2 2的的盐盐酸酸和和pHpH为为1212的的某某碱碱等等体体积积相相混混合合,则混合液则混合液PH_7PH_7 (4 4)pHpH为为1212的的NaOHNaOH溶溶液液和和pHpH为为2 2的的某某酸酸溶溶液液等等体体积积相相混合,则混合液混合,则混合液PHPH _7
19、_7酸酸碱碱第42页,本讲稿共76页有关溶液有关溶液pHpH的计算口诀:的计算口诀:碱按碱,酸按酸,同强混合在中间;碱按碱,酸按酸,同强混合在中间;异强混合看过量,无限稀释异强混合看过量,无限稀释7 7为限。为限。再练一下再练一下:把:把pH=3的的H2SO4溶液和溶液和pH=10的的NaOH溶液混合,两者恰好中和,溶液混合,两者恰好中和,则酸和碱的体积比是(则酸和碱的体积比是()1:10第43页,本讲稿共76页当当 X+Y=14X+Y=14,它它 们们 等等 体体 积积 相相 混混 合合 时时,混混 合合 液液 的的 PHPH值值 。当当 X+Y14X+Y14X+Y14,它它 们们 等等 体
20、体 积积 相相 混混 合合 后后,混混 合合 液液 的的 PHPH值值 _。练习:练习:盐酸的盐酸的pH值为值为X,NaOH溶液的溶液的pH为为Y,当两溶液相混合时,则混合后的,当两溶液相混合时,则混合后的pH与与7相比相比较:较:pHpH7 7pH=7pH=7pHpH7 7第44页,本讲稿共76页练一练(全国高考题)练一练(全国高考题)2525时,若体积为时,若体积为V Va a、pH=apH=a的某一元强酸与体积的某一元强酸与体积为为V Vb b、pH=bpH=b的一元强碱混合,恰好中和,且已知的一元强碱混合,恰好中和,且已知V Va aV Vb b和和a=0.5b.a=0.5b.请回答下
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