水的电离和溶液的酸碱性解析资料.pptx
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1、思考与交流 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。那么水是如何电离的呢?第1页/共120页探究实验精确的纯水导电实验GG现象:指针摆动不亮结论:水是电解质极弱H H2 2OO H H2 2OHOH3 3OOOHOHH H2 2OHOHOHOH能发生电离微弱灵敏电流计灯泡实验测定:25,1L纯水中(55.6mol)只有1107mol水发生了电离;100,1L纯水中(55.6mol)只有1106mol水发生了电离第2页/共120页H2O+H2O H3O+OH一、水的电离 水合氢离子简H2O H+OH讨论:纯水的组成微粒有哪些?H+OH-H2O第3页/共120页思考1
2、:纯水中c(H+)与c(OH-)大小有何关系?思考2:在25下,电离程度如何?1、水电离特点水是极弱的电解质25时,1L水中只有10-7molH2O分子发生电离H2O的电离常数K电离 c(H2O)=1 L1000 g18 gmol-1第4页/共120页K电离=c(H+)c(OH-)c(H2O)c(H+)c(OH-)c(H2O)K电离=KwKw=室温下110-14KW 叫做水的离子积常数,简称水的离子积。第5页/共120页1)表达式:1.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。2.任何水溶液中都存在Kw=c(H+).c(OH-)3.式子中c(H+)和c(OH
3、-)均表示整个溶液的c(H+)和c(OH-)水的离子积常数注:Kw=c(H+).c(OH-)第6页/共120页(1)常温下,浓度为110-5mol/L的盐酸溶液中,由水电离产生的c(H+)是多少?解:解:酸溶液中Kw=c(H+)酸c(OH-)水c(OH-)水=c(H+)水=Kwc(H+)酸 =110 110-9-9 mol/L mol/L=110110-14-14110110-5-5 mol/L mol/L利用Kw的计算2.求c(H+)H2O或c(OH-)H2O第7页/共120页(2)在常温下,0.1mol/L的盐酸溶液中水电离出的c(H)和c(OH)是多少?水电离出的c(OH-)=110-1
4、4/0.1=110-13mol/L =c(H)(3)在常温下,0.1mol/L的NaOH溶液中水电离出的c(H)和c(OH)是多少?水电离出的c(H)=110-14/0.1=110-13mol/L =c(OH-)第8页/共120页(4)某温度下纯水中C(H+)=210-7 mol/L,则此时溶液中的C(OH-)=_。若温度不变,滴入稀盐酸使C(H+)=510-6 mol/L,则此时溶液中的C(OH-)=_。210-7 mol/L810-9 mol/L第9页/共120页2.0.1mol/L的NaOH溶液中,c(OH-)=?、c(H)=?、由水电离出的c(OH-)水=?、c(H)水=?1.0.1m
5、ol/L的盐酸溶液中,c(H)=?、c(OH-)=?、由水电离出的c(OH-)水=?、c(H)水=?3.0.1mol/L的NaCl溶液中,c(OH-)=?、c(H)=?第10页/共120页4、下列五种溶液中c(H+)由大到小的排列顺序A.0.1 molL-1的盐酸;B.0.1 molL-1的硫酸;C.0.1 molL-1的NaOH;D.0.1 molL-1的CH3COOH;E.0.1 molL-1的NaCl,BADEC0.1mol/L0.2mol/L110-13mol/L小于0.1mol/L110-7mol/L比较:第11页/共120页D5、水的电离过程为H2O H+OH-,在不同温度下其离子
6、积为KW25=110-14,KW35=2.1 10-14。则下列叙述正确的是()A、H+随着温度的升高而降低B、在35时,纯水中 H+OH-C、水的电离常数K25 K35 D、水的电离是一个吸热过程第12页/共120页判断正误 任何水溶液中都存在水的电离平衡。任何水溶液中(不论酸、碱或中性)都存在Kw=10-14。某温度下,某液体c(H+)=10-7mol/L,则该溶液一定是纯水。第13页/共120页t0102025KW/10-140.1340.2920.6811.01t405090100KW/10-142.925.4738.055.0水的电离是一个吸热过程.结论:分析下表中的数据有何规律,并
7、解释之 影响水的电离平衡的因素温度升高,Kw变大第14页/共120页讨论:酸碱性水的电离平衡移动方向C(H+)C(OH-)C(H+)与C(OH-)大小关系Kw变化加热加HCl加NaOH中性 正方向增大相等增大酸性 逆方向增大减小大于不变碱性 逆反应减小增大小于小结:加入酸或碱都抑制水的电离,溶液的酸碱性取决于H+与OH-浓度的相对大小增大不变对常温下的纯水进行下列操作:H2O H+OH-第15页/共120页水的电离水的离子积:影响因素KW =c(OH-)c(H+)(25时,KW=1.0 10-14)温度:酸:碱:T,KW抑制水的电离,KW不变抑制水的电离,KW不变影响水的电离平衡的因素:温度不
8、变,KW 不变第16页/共120页正误判断、如果c(H+)不等于c(OH-)则溶液一 定呈现酸碱性。、在水中加酸会抑制水的电离。、如果c(H+)/c(OH-)1的值越 大则酸性越强。、水溶液中都有c(H+)和c(OH-)。、c(H+)等于10-6mol/L的溶液 一定呈现酸性。、对水升高温度电离度增大,酸性增强。第17页/共120页纯水在10和50的H+浓度,前者与后者的关系是A.前者大 B.后者大 C.相等 D.无法确定下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是 A、H+B、OH-C、S2-D、Na+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A、CH3COONa B、Na2SO4
9、 C、NH4Cl D、CH3COOHBDA第18页/共120页思考与交流Kw=c(H+).c(OH-)对水电对水电离平衡离平衡的影响的影响 c(H+)mol/Lc(OH-)mol/Lc(H+)与与c(OH-)比较比较 溶液溶液酸碱性酸碱性 纯水纯水 HCl NaOH 一、溶液的酸碱性与H+、OH浓度的关系=110-14(25)无=10-7=10-7c(H+)=c(OH-)中性左移10-7c(OH-)酸性左移10-7c(H+)1mol/L时,pH0,不用pH表示直接用c(H+)表示溶液的酸碱性第30页/共120页例:计算0.1mol/L的HCl溶液的pH值解、c(H+)0.110.1 pH lg
10、 0.1 1练习:试计算常温下的0.005 mol/L H2SO4溶液;0.005 mol/L Ba(OH)2 溶液的pH值解、c(H+)0.00520.01 pH lg 0.01 2 c(OH)0.00520.01 pH lg 1012 12或 c(OH)0.00520.01 pOH lg 0.01 2 pH=14 2 12第31页/共120页、一定条件下 pH越大,溶液酸性越强、pH表示任何溶液的酸碱性都很方便、强酸溶液的pH一定大、pH等于6是一个弱酸体系、pH有可能等于负值、pH相同的强酸和弱酸中c(H+)相同,物质的量浓度也相同。第32页/共120页pH012345678910111
11、21314酸性增强中 性碱性增强25第33页/共120页0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014中性pHC(H)C(OH-)10-1410-1310-1210-1110-1010-910-810-710-610-510-410-310-210-1100酸性碱性增强增强0 1001 1012 1023 1034 1045 1056 1067 1078 1089 10910 101011 101112 101213 101314 1014pH 越小,c(H+)越大酸性越
12、强;pH 越大,c(OH-)越大,碱性越强。结合pH与c(H+)的关系,思考溶液酸碱性与pH的关系25第34页/共120页pH012345678910酸性增强中 性碱性增强100第35页/共120页1、100时纯水的pH为6,小于7,因而此时纯水呈酸性2、10时纯水的pH比60时纯水的pH大练习错,呈中性对第36页/共120页(1)广范pH试纸 精密pH试纸 用镊子截取1-2cmPH试纸于洁净干燥的表面皿或是玻璃片上,用干净的玻璃棒蘸取待测液点在PH试纸中部,待试纸显色稳定后与标准比色卡对照,读出PH。试纸使用时不能用水润湿,且所测数值为整数2、pH的测定方法第37页/共120页pH试纸(定量
13、粗略测量)pH01234567891011121314强酸性弱酸性中性弱碱性强碱性红色橙红色橙黄色浅草绿色深草绿色蓝色深蓝色黄色蓝紫色(整数位)第38页/共120页讨论:pH试纸的使用能否直接把pH试纸伸到待测液中?是否要先湿润pH试纸后,再将待测液滴到pH试纸上?能否用广泛pH试纸测出pH=7.1来?标准比色卡中的数据都是整数如用湿润的pH试纸检验待测液,对该溶液pH值的测定:A、一定有影响 B、偏大 C、偏小 D、不确定注意:不能用水润湿要放在玻璃片(或表面皿)上用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上第39页/共120页pH计(定量精确测量)(小数位)第40页/共120页(广东卷)下列可用于测定溶液p
14、H且精确度最高的是()(A)酸碱指示剂(B)pH计(C)精密pH试纸(D)广泛pH试纸B第41页/共120页pH=-lgc(H+)第42页/共120页练习1、pH试纸使用操作中正确的是()A.将pH试纸的一端浸入溶液,观察颜色的变化B.将pH试纸浸入溶液一会儿,再取出跟标准比色卡相比较C.用洁净的玻璃棒沾取被测溶液,滴在pH试纸上,颜色变化后与比色卡对照D.先将pH试纸用蒸馏水润湿,再用洁净的玻璃棒沾取被测溶液,滴在pH试纸上,颜色变化后与比色卡对照C第43页/共120页人体几种体液和代谢产物的正常pH人体体液和代谢产物都有正常的pH范围,测定人体体液和代谢产物的pH,可以帮助了解人的健康状况
15、。一些体液和代谢产物的正常pH如上图所示。四、pH值的应用第44页/共120页1、人体健康人体内的各种体液都有一定的pH,当体内的酸碱平衡失调时,血液的pH是诊断疾病的一个重要参数。2、日常生活人们洗发时使用的护发素,其主要功能也是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。3、环保领域酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应。第45页/共120页1、强酸与强酸混合:强酸:c电离c(H+)强酸:c电离 c(H+)c(H+)混合-lgpH(二)溶液混合pH计算第46页/共120页 例在25时,pH=1的盐酸溶液1L与pH=4的盐酸溶液1000L混合,混合后溶液的pH等于多少?关键:1、抓住氢离子进行计算!2
16、、当相加、减的两个量相差100倍以上时,小的可忽略pH=-lgc(H+)=-lgc((1101+1000104)/(1+1000))=-lgc(2104)=4-lg2=3.7第47页/共120页在25时,pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少?解:pH=-lgH+=-lg(1101+1104)/(1+1)=-lg5102=2-lg5=1.3关键:抓住氢离子进行计算!两种强酸等体积混合,pH2时混合液pH pH 小 lg2 pH小0.3第48页/共120页pH=2的盐酸和pH=4的盐酸溶液等体积混合后,所得溶液的pH。pH=3的盐酸和pH=6的硫酸溶液等体积混合后
17、,所得溶液的pH。两种pH不同的强酸等体积混合时 pH2时,pH混=pH小+0.3练习2.33.3第49页/共120页计算10mL 0.1mol/L HCl和10mL 0.05 mol/L H2SO4混合溶液的pH解:c(H+)0.110.1 mol/L c(H+)0.0520.1 mol/L c(H+)混合pH -lg 0.1 1练习:pH2的盐酸溶液和0.00005 mol/L的硫酸溶液等体积混合,试计算混合溶液的pH值 解:c(H+)0.01 mol/L c(H+)0.0000520.0001 mol/L c(H+)混合pH-lg 0.005 =2+lg2=2.3第50页/共120页思考
18、:怎样计算强碱与强碱混合溶液的pH值?强碱与强碱混合:强碱:C电离C(OH)强碱:C电离C(OH)C(OH)混合-lgpHKwC(H+)混合-lgpOH14-pOH第51页/共120页解:=-lg2+11=10.7例:在25时,pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少?OH=(1 105+1103)/(1+1)H+=10-14/OH-pH=-lg10-14/(10-3/2)两种pH不同的强碱等体积混合时pH2 时,pH pH 大 lg2=pH大-0.3 第52页/共120页pH=13的Ba(OH)2溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按13混合后的pH_。pH=1
19、3的Ba(OH)2溶液与pH=10的NaOH溶液体积比按11混合后的pH_。12.712.4练习第53页/共120页计算:、pH=13和pH11的强碱 、pH=1和pH=3的强酸等体积混合的混合液的pH值解:、pH混 pH大0.3130.312.7、pH混 pH小0.310.31.3想一想:强酸强碱混合,混合溶液的pH值怎样计算?第54页/共120页将pH=8的氢氧化钠溶液与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后,溶液中的氢离子浓度最接近于 ()A、molL-1 B、molL-1C、(10-810-10)molL-1 D、210-10 molL-1 D第55页/共120页例、25 时,10mL
20、0.1mol/L NaOH和10mL 0.05 mol/L Ba(OH)2混合,计算混合溶液的pH值解:c(OH)0.1 c(OH)0.0520.1c(OH)混合c(H+)混合pH lg 1013 =13或pOH lg 0.1 =1pH 14 1=13第56页/共120页强酸与强碱溶液反应后溶液pH求算:酸过量:则c(H+)=碱过量:则c(OH-)=c(H+)V1-c(OH-)V2 V1+V2c(OH+)V2-c(H+)V1 V1+V2c(H+)=Kw/c(OH-)第57页/共120页 在25时,100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH等于多少
21、?关键:酸过量抓住氢离子进行计算!NaOH +HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=-lgc(H+)=-lg0.02/(0.1+0.1)=-lg101=1强酸与强碱混合酸过量第58页/共120页例:在25时,100ml0.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少?解:NaOH+HCl=NaCl+H2O0.040.06关键:碱过量抓住氢氧根离子进行计算!OH=0.1(0.6-0.4)/0.2H+=10-14/OH=10-14/0.1pH=-lg10-13=13强酸与强碱混合碱过量第59页/共120页例、某强酸溶液pH=a,强碱溶液pH=b,已知
22、ab12,酸碱溶液混合pH=7,则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为 ()A.V(酸)=102V(碱)BV(碱)=102V(酸).CV(酸)2V(碱)D.V(碱)2V(酸)B强酸与强碱混合恰好反应第60页/共120页两溶液等体积混合两溶液等体积混合稀释后所得溶稀释后所得溶液的液的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NaOHPH=4的的HClPH=10的的NaOHPH=3的的HClPH=9的的NaOHPH=5的的HClPH=11的的NaOH3
23、.32.310.711.773.310.7第61页/共120页(1)pH为12的NaOH溶液和pH为2的醋酸溶液等体积相混合,则混合液呈_性(2)pH为12的氨水和pH为2 的盐酸等体积相混合,则混合液呈 _性(3)pH为2的盐酸和pH为12 的某碱等体积相混合,则混合液pH_(4)pH为12的NaOH溶液和pH为2的某酸溶液等体积相混合,则混合液pH _酸酸碱碱7 77 7第62页/共120页强酸的稀释:例:取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL,溶液的 pH变为多少?解:c(H+)=pH=-lgc(H+)=-lg10-5=510-3mol/L10-3L=10-5mol/L10-1
24、L=n(H+)VH2SO4(aq)若上述溶液加水稀释到体积为原来的1000倍,则溶液的pH变为多少?若稀释到体积为原来的105倍,则溶液的pH变为多少?102103pH=6pH=8pH接近于773pHV水5、酸碱的稀释问题第63页/共120页强酸弱酸稀释例:pH=2的盐酸稀释10倍后pH=?pH=2的醋酸稀释10倍后pH=?结论:稀释10倍pH变化(增大)133盐酸醋酸V水32pH10倍稀释相同倍数时pH:盐酸醋酸稀释到相同pH时稀释的倍数:醋酸盐酸第64页/共120页弱酸稀释:(1)PH=a的弱酸稀释10n倍后,PH增大的量小于n,即 aPHa+n(2)PH值相同的两酸溶液稀释相同倍数后,酸
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