水的電離和溶液的酸堿性ppt課件.ppt

第三章水溶液中的離子平衡 第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性 水是一種極弱的電解質(zhì) 能發(fā)生極微弱的電離 一 水的電離 簡(jiǎn)寫(xiě)成 室溫下c H c OH 10 7mol L K電離 室溫下55 6molH2O中 只有1 10 7molH2O電離 因此c H2O 可視為常數(shù) 水的電離常數(shù) 仍然是一個(gè)常數(shù) Kw c H c OH 1 表達(dá)式 KW叫做水的離子積常數(shù) 簡(jiǎn)稱水的離子積 1 水的離子積常數(shù) 分析表格中的數(shù)據(jù) 有何規(guī)律 并解釋 結(jié)論 溫度越高 Kw越大 室溫下 KW 1 10 14 1 Kw只與溫度有關(guān) 且Kw不僅適用于純水 也適用于酸堿鹽的稀溶液 2 任何水溶液中 c H 水電離 c OH 水電離3 純水中c H c OH 的計(jì)算方法為c H c OH 常溫下 c H c OH 10 7mol L 注意 D 水的電離過(guò)程為H2OH OH 在不同溫度下其離子積為KW25 1 10 14 KW35 2 1 10 14 則下列敘述正確的是 A H 隨著溫度的升高而降低B 在35 時(shí) 純水中 H OH C 水的電離常數(shù)K25 K35 D 水的電離是一個(gè)吸熱過(guò)程 練習(xí) 對(duì)常溫下的純水進(jìn)行下列操作 向右增大增大c H c OH 增大 向左增大減小c H c OH 不變 向左減小增大c H c OH 不變 思考 2 影響水電離的因素 溶液的酸堿性由溶液中H OH 濃度相對(duì)大小決定 酸性 c H c OH 中性 c H c OH 堿性 c H c OH 常溫25 c H 10 7mol L c H 10 7mol L c H 10 7mol L 無(wú)論任何溫度 無(wú)論酸性 中性 堿性溶液 都存在水電離出的H OH 并且由水電離出的這兩種離子濃度一定相等 二 溶液的酸堿性與H OH 濃度的關(guān)系 判斷正誤 1 如果c H 不等于c OH 則溶液一定呈現(xiàn)酸堿性 2 在水中加酸會(huì)抑制水的電離 電離程度減小 3 如果c H c OH 的值越大則酸性越強(qiáng) 4 任何水溶液中都有c H 和c OH 5 c H 等于10 6mol L的溶液一定呈現(xiàn)酸性 6 對(duì)水升高溫度電離程度增大 酸性增強(qiáng) 計(jì)算下列溶液的pH 通過(guò)計(jì)算結(jié)果思考 表示溶液的酸堿性什么時(shí)候用pH更加方便 25 10 5mol L鹽酸 1mol L鹽酸 2mol L鹽酸25 10 5mol LNaOH溶液1mol LNaOH溶液 pH值意義 表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱 用H 物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)表示 1 定義式 pH lgc H 用pH值表示c H 或c OH 1mol L的溶液的酸堿性不用pH表示 1 pH值 三 溶液的酸堿性與pH的關(guān)系 中性 pH C H C OH 10 1410 1310 1210 1110 1010 910 810 710 610 510 410 310 210 1100 酸性 堿性 增強(qiáng) 增強(qiáng) pH越小 c H 越大酸性越強(qiáng) 2 pH越大 c OH 越大 堿性越強(qiáng) 結(jié)合pH與c H 的關(guān)系 思考溶液酸堿性與pH的關(guān)系 中性溶液 酸性溶液 堿性溶液 c H c OH 1 10 7mol L c H c OH c H c OH pH 7 pH 7 pH 7 思考 pH為7的溶液是否一定是中性溶液 25 2 溶液的酸堿性與pH的關(guān)系 c H 1 10 7mol L c H 1 10 7mol L 中性溶液 酸性溶液 堿性溶液 c H c OH 1 10 6mol L c H c OH c H c OH pH 6 pH 6 pH 6 100 溶液的酸堿性與pH的關(guān)系 c H 1 10 6mol L c H 1 10 6mol L 思考 pH為7的溶液是否一定是中性溶液 2 pH的測(cè)定方法 酸堿指示劑的顏色變化是在一定的pH值范圍內(nèi)發(fā)生的 我們把指示劑發(fā)生顏色變化的pH值范圍叫做指示劑的變色范圍 1 酸堿指示劑 定性測(cè)量范圍 2 pH試紙 定量粗略測(cè)量 整數(shù)位 討論 pH試紙的使用能否直接把pH試紙伸到待測(cè)液中 是否要先濕潤(rùn)pH試紙后 再將待測(cè)液滴到pH試紙上 能否用廣泛pH試紙測(cè)出pH 7 1來(lái) 標(biāo)準(zhǔn)比色卡中的數(shù)據(jù)都是整數(shù)如用濕潤(rùn)的pH試紙檢驗(yàn)待測(cè)液 對(duì)該溶液pH值的測(cè)定 A 一定有影響B(tài) 偏大C 偏小D 不確定 使用方法 取一小塊pH試紙放在表面皿上 用潔凈的玻璃棒沾取少量被測(cè)溶液滴在干燥的pH試紙上 跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比讀數(shù) 3 pH計(jì) 定量精確測(cè)量 小數(shù)位 人體幾種體液和代謝產(chǎn)物的正常pH 人體體液和代謝產(chǎn)物都有正常的pH范圍 測(cè)定人體體液和代謝產(chǎn)物的pH 可以幫助了解人的健康狀況 一些體液和代謝產(chǎn)物的正常pH如上圖所示 四 pH值的應(yīng)用 一些重要農(nóng)作物最適宜生長(zhǎng)的土壤的pH值 1 單一強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液的pH 強(qiáng)酸 c 酸 電離 c H lg pH 強(qiáng)堿 c 堿 電離 c OH Kw c H lg pH lg pOH 14 pOH pH 四 有關(guān)溶液的pH的計(jì)算 例 計(jì)算0 1mol L的HCl溶液的pH值 解 c H 0 1mol L pH lg0 1 1 練習(xí) 試計(jì)算常溫下下列溶液的pH值 0 005mol LH2SO4溶液 0 005mol LBa OH 2溶液 解 c H 0 005mol L 2 0 01mol L pH lg0 01 2 c OH 0 01mol L pH lg10 12 12 2 強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合求pH 強(qiáng)酸 c 電離 c H 強(qiáng)酸 c 電離 c H c H 混合 lg pH 例 計(jì)算10mL0 1mol LHCl和10mL0 05mol LH2SO4混合溶液的pH 解 c H 0 1mol Lc H 0 1mol L c H 混合 pH lg0 1 1 關(guān)鍵 抓住氫離子進(jìn)行計(jì)算 練習(xí) pH 2的鹽酸溶液和0 00005mol L的硫酸溶液等體積混合 試計(jì)算混合溶液的pH值 解 c H 0 01mol Lc H 0 0001mol L c H 混合 pH lg0 005 2 lg2 2 3 兩種強(qiáng)酸等體積混合 混合液pH pH小 lg2 pH小 0 3 3 強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合求pH 強(qiáng)堿 C 電離 C OH 強(qiáng)堿 C 電離 C OH C OH 混合 lg pH Kw C H 混合 lg pOH 14 pOH 例 25 時(shí) 10mL0 1mol LNaOH和10mL0 05mol LBa OH 2混合 計(jì)算混合溶液的pH值 解 c OH 0 1mol Lc OH 0 1mol L c OH 混合 c H 混合 pH lg10 13 13 關(guān)鍵 抓住氫氧根離子離子進(jìn)行計(jì)算 解 c OH 0 01mol Lc OH 0 0001mol L c OH 混合 pOH lg0 005 2 lg2 2 3 pH 14 2 3 11 7 兩種強(qiáng)堿等體積混合 混合液pH pH大 lg2 pH大 0 3 練習(xí) pH 12的氫氧化鈉溶液和0 00005mol L的氫氧化鋇溶液等體積混合 試計(jì)算混合溶液的pH值 c H 混合 pH lg2 10 12 12 lg2 12 0 3 11 7 計(jì)算下列溶液等體積混合的混合液的pH pH 13和pH 11的強(qiáng)堿 pH 1和pH 3的強(qiáng)酸 解 pH混 pH大 0 3 13 0 3 12 7 pH混 pH小 0 3 1 0 3 1 3 4 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合求pH 強(qiáng)酸強(qiáng)堿恰好完全反應(yīng) 溶液呈中性 混合溶液pH 7 例 將PH 2鹽酸aL和PH 13的氫氧化鈉bL混合 溶液恰好呈中性 則a b等于多少 pH lgc H 余 例 求30mLpH 3的鹽酸溶液與20mLpH 11的氫氧化鈉溶液反應(yīng)后溶液的pH 解 c H 10 3mol Lc OH 10 3mol L pH lg2 10 4 4 lg2 強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合酸過(guò)量 先求過(guò)量的酸的濃度 再求pH 關(guān)鍵 酸過(guò)量抓住氫離子進(jìn)行計(jì)算 強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合堿過(guò)量 先求過(guò)量的堿的濃度 再求pH 由c OH 余 例 在25 時(shí) 100ml0 4mol L的鹽酸與等體積0 6mol L的氫氧化鈉溶液混合后 溶液的pH值等于多少 解 c H 0 4mol Lc OH 0 6mol L pH lg10 13 13 關(guān)鍵 堿過(guò)量抓住氫氧根離子進(jìn)行計(jì)算 3 3 2 3 10 7 11 7 7 3 3 10 7 練習(xí) 某強(qiáng)酸溶液pH a 強(qiáng)堿溶液pH b 已知a b 12 酸堿溶液混合pH 7 則酸溶液體積V 酸 和堿溶液體積V 堿 的正確關(guān)系為 A V 酸 102V 堿 B V 堿 102V 酸 C V 酸 2V 堿 D V 堿 2V 酸 B 有一pH 12的NaOH溶液100mL 欲使它的pH降為11 1 如果加入蒸餾水 就加入 mL 2 如果加入pH 10的NaOH溶液 應(yīng)加入 mL 3 如果加入0 008mol LHCl溶液 應(yīng)加入 mL 900 1000 100 在25 時(shí) 有pH為a的HCl溶液和pH為b的NaOH溶液 取VaL該鹽酸溶液用該NaOH溶液中和至呈中性 需VbLNaOH溶液 問(wèn) 1 若a b 14 則Va Vb 2 若a b 13 則Va Vb 3 若a b 14 則Va Vb 且VaVb 填 題中a b b 8 10a b 14 1 1 10 pH 2的A B C三種酸溶液各1mL 分別加水稀釋至1000mL 其pH與溶液 V 的變化關(guān)系如下圖所示 下例說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A pH 2時(shí) A B C都是稀溶液B 稀釋前的濃度大小為c C c B c A C 稀釋后 A溶液中c H 最小D A是強(qiáng)酸 B和C是弱酸 A 將pH 1的鹽酸平均分為2份 一份加適量的水 另一份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的NaOH溶液 pH都升高了1 則加入的水與NaOH溶液的體積比為 A9B10C11D12 C 將pH 3的強(qiáng)酸與pH 12的強(qiáng)堿混合 當(dāng)混合液的pH 11時(shí) 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的體積比為 A9 2B9 1C1 10D2 5 A 第三章水溶液中的離子平衡 第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性 第四課時(shí) 強(qiáng)酸的稀釋 例 取1mLpH 3的硫酸溶液加水稀釋到100mL 溶液的pH變?yōu)槎嗌?解 c H pH lgc H lg10 5 5 若上述溶液加水稀釋到體積為原來(lái)的1000倍 則溶液的pH變?yōu)槎嗌?若稀釋到體積為原來(lái)的105倍 則溶液的pH變?yōu)槎嗌?102 103 pH 6 pH 8 pH接近于7 5 酸堿的稀釋問(wèn)題 例 將pH 3的醋酸稀釋100倍后 溶液的pH等于5嗎 弱酸稀釋 1 PH a的弱酸稀釋10n倍后 PH增大的量小于n 即a PH a n 2 PH值相同的兩酸溶液稀釋相同倍數(shù)后 酸性強(qiáng)的酸PH值變化大 強(qiáng)酸 弱酸稀釋例 pH 2的鹽酸稀釋10倍后pH pH 2的醋酸稀釋10倍后pH 結(jié)論 稀釋10倍pH變化 增大 1 3 3 鹽酸 醋酸 10倍 稀釋相同倍數(shù)時(shí)pH 鹽酸 醋酸 稀釋到相同pH時(shí)稀釋的倍數(shù) 醋酸 鹽酸 強(qiáng)堿的稀釋 例 取pH 11的NaOH溶液與水按1 99的體積比混合后 溶液的pH變?yōu)槎嗌?解 稀釋前c OH 10 3mol L 若上述溶液加水稀釋到體積為原來(lái)的1000倍 則溶液的pH變?yōu)槎嗌?若稀釋到體積為原來(lái)的105倍 則溶液的pH變?yōu)槎嗌?103 pH 8 pH 6 pH接近于7 原來(lái)的102 稀釋后c OH 稀釋后溶液的pH 9 例4將pH 10的氨水稀釋100倍后后 溶液的pH是8 對(duì)嗎 弱堿稀釋 1 PH b的弱堿稀釋10n倍后 PH減小的量小于n 即b n PH b 2 PH值相同的兩堿溶液稀釋相同倍數(shù)后 堿性強(qiáng)的堿PH值變化大 弱堿稀釋例 pH 12的NaOH溶液稀釋10倍后pH pH 12的氨水稀釋10倍后pH 結(jié)論 稀釋10倍pH變化 減小 1 11 11 NaOH 氨水 10倍 稀釋相同倍數(shù)時(shí)pH 氨水 NaOH 稀釋到相同pH時(shí)稀釋的倍數(shù) 氨水 NaOH 弱堿的稀釋 酸或堿的稀釋與pH的關(guān)系 強(qiáng)酸pH a 加水稀釋10n倍 則pH a n 弱酸pH a 加水稀釋10n倍 則pHb n 酸 堿溶液無(wú)限稀釋時(shí) pH只能接近7 但酸不能大于7 堿不能小于7 對(duì)于濃度 或pH 相同的強(qiáng)酸和弱酸 稀釋相同倍數(shù) 強(qiáng)酸的pH變化幅度大 強(qiáng)堿 弱堿相似 1 有相同pH的三種酸HX HY HZ的溶液 稀釋相同倍數(shù)后 pH的變化值依次增大 則HX HY HZ的酸性由強(qiáng)到弱的順序是A HX HY HZB HZ HY HXC HX HZ HYD HY HZ HX 2 酸HA HB兩溶液的pH值為3 且體積相同 加水稀釋兩溶液 PH值與加入水的體積關(guān)系如圖所示 則兩者酸性較強(qiáng)的是 加水體積 pH HB HA HB 第三章水溶液中的離子平衡 第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性 第五課時(shí) 酸堿中和滴定及曲線 酸堿中和滴定 一 酸堿中和滴定基本原理 1 化學(xué)分析的分類 鑒定物質(zhì)組成成分 叫做 測(cè)定物質(zhì)組成成分的含量 叫做 定性分析 定量分析 酸堿中和滴定就是一種基本定量分析方法 2 酸堿中和滴定的定義 用已知 來(lái)測(cè)定 的定量分析方法叫做酸堿中和滴定 物質(zhì)的量濃度 堿 或酸 的酸 或堿 未知物質(zhì)的量濃度的 一 酸堿中和滴定基本原理 H OH H2O 酸堿中和滴定 3 原理 中和反應(yīng)中 當(dāng)n H n OH 完全中和 對(duì)于一元酸與堿反應(yīng)時(shí) C酸V酸 C堿V堿 4 關(guān)鍵 準(zhǔn)確測(cè)出參加反應(yīng)的兩種溶液的體積 準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全 突躍范圍 20 02mL 19 98mL 加入NaOH溶液的體積V mL 溶液的pH 突躍 的存在為準(zhǔn)確判斷終點(diǎn)提供了方便 二 酸堿中和滴定所需的儀器和試劑 待測(cè)液 選擇原則 2 酸堿中和滴定所需的儀器 酸式滴定管 堿式滴定管 錐形瓶 鐵架臺(tái) 滴定管夾 容量瓶 2 儀器 中和滴定 主要實(shí)驗(yàn)儀器 量取液體常用儀器 量筒 移液管 滴定管 量筒 粗量?jī)x 10mL量筒最小分刻度為0 1mL 讀數(shù)精確到0 1mL 無(wú) 0 刻度 移液管 精量?jī)x 讀數(shù)精確到0 01mL準(zhǔn)確量取一定量的試液 中和滴定時(shí)用來(lái)量取待測(cè)液 1 如何判斷酸式滴定管和堿式滴定管 4 滴定管準(zhǔn)確讀到多少毫升 可估讀到多少毫升 2 量筒和滴定管的 0 刻度位置是否一致 3 量筒和滴定管哪個(gè)更精確一些 想一想 中和滴定 主要實(shí)驗(yàn)儀器 滴定管 2 儀器 用作中和反應(yīng)容器 盛裝待測(cè)液 用于配制標(biāo)準(zhǔn)液 放置滴定管 酸式滴定管 堿式滴定管 滴定管用于測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)液或待測(cè)液的準(zhǔn)確體積 滴定管的構(gòu)造特點(diǎn) 酸式滴定管 堿式滴定管 玻璃活塞 橡皮套加玻璃珠 滴定管上有刻度線 標(biāo)明了最大體積和使用溫度 3 滴定管使用注意事項(xiàng) 酸式滴定管 不能盛放堿液 水解顯堿性的鹽溶液 氫氟酸 堿式滴定管 不能盛放酸性溶液和強(qiáng)氧化性溶液 練1下列所述儀器 0 刻度位置正確的是 A 在量筒的上端B 在滴定管上端C 容量瓶上端 D 在托盤(pán)天平刻度尺的右邊 B 練2 量取25 00mL KMnO4溶液可選用儀器 A 50mL量筒 B 100mL量筒C 50mL酸式滴定管 D 50mL堿式滴定管 C 想一想 量筒的構(gòu)造與滴定管有何不同 量筒 0 刻度線 其刻度由下到上讀數(shù) 最大刻度線在其 沒(méi)有 由小到大 上方 普通滴定管的精密度為 mL 0 01 滴定管的 0 刻度線 但并未在 滴定管上的刻度由上到下 讀數(shù) 最大刻度線在滴定管 上方 最上方 由小到大 下方 滴定管下端有氣泡 必須排除 排除方法為 滴定管使用前 應(yīng)檢查滴定管下端是否漏液和存在氣泡 滴定管讀數(shù)必須 刻度線 平視 俯視刻度線 讀數(shù)結(jié)果 仰視刻度線 讀數(shù)結(jié)果 偏低 偏高 三 酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)操作 滴定 錐形瓶的準(zhǔn)備 滴定管的準(zhǔn)備 計(jì)算 以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定NaOH為例 1 準(zhǔn)備工作 滴定管 檢查滴定管是否 以及下端 滴定管洗滌 用蒸餾水洗滌 酸式滴定管再用 洗滌2 3次 堿式滴定管用蒸餾水洗滌后再用 洗滌2 3次 裝液 將標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液裝入酸式滴定管 將待測(cè)NaOH溶液裝入堿式滴定管至 0 刻度線上方 處 并排除滴定管嘴尖處的 調(diào)整液面 將滴定管中的標(biāo)準(zhǔn)液或待測(cè)液的液面調(diào)整到 或 以下某刻度 讀數(shù) 漏液 是否有氣泡 標(biāo)準(zhǔn)液 待測(cè)液 2 3cm 氣泡 0 刻度 0 刻度 檢漏 洗滌 潤(rùn)洗 注液 趕氣泡 調(diào)液 讀數(shù) 錐形瓶 只能用 洗滌 不能用 洗滌 蒸餾水 待測(cè)液 使用滴定管時(shí)要注意的手勢(shì) 酸式滴定管使用 用 量取一定體積的待測(cè)液 NaOH 于錐形瓶中 滴入2 3滴指示劑 酚酞試液 待測(cè)液變成 2 滴定過(guò)程 堿式滴定管 紅色 用 握活塞旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān) 不斷旋轉(zhuǎn)振蕩錐形瓶 眼睛注視錐形瓶中 和滴定管 至 變成 且半分鐘不褪色為止 記下滴定管刻度 左手 右手 液流速度 紅色 無(wú)色 重復(fù)上述操作 次 算出消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積的 2 3 平均值 注意 左手 右手 眼睛 3 結(jié)果計(jì)算 用上述標(biāo)準(zhǔn)液體積的平均值進(jìn)行計(jì)算 操作步驟 洗滌 檢漏 蒸餾水洗 溶液潤(rùn)洗 裝液 排氣泡 調(diào)整液面并記錄 放出待測(cè)液 加入指示劑 滴定 記錄 計(jì)算 4 滴定過(guò)程中溶液的pH變化 例 用0 100mol LNaOH溶液滴定20 00mL0 100mol L鹽酸 1 02 33 34 37 09 710 711 712 5 問(wèn)題3 以NaOH加入量為橫坐標(biāo) 以pH值變化為縱坐標(biāo) 繪制中和滴定曲線 問(wèn)題2 滴定終點(diǎn)時(shí)多半滴和少半滴溶液性質(zhì)發(fā)生怎樣改變 PH發(fā)生怎樣改變 問(wèn)題1 滴定終點(diǎn)消耗堿多少 pH等于多少 引出pH值突變概念及范圍 PH 12 10 8 6 4 2 10 20 30 40 突變范圍 反應(yīng)終點(diǎn) 加入NaOH ml 中和滴定曲線 酸堿指示劑的顏色在此pH值突躍范圍發(fā)生明顯的改變 則就能以極小的誤差指示出滴定終點(diǎn)的到達(dá) 第三章水溶液中的離子平衡 第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性 第六課時(shí) 5 中和滴定實(shí)驗(yàn)中的誤差因素分析 一