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第三章水溶液中的離子平衡2水的電離和溶液的酸堿性發(fā)布日期:[09-11-2009:30:30]
新聞來(lái)源:邢臺(tái)新傳媒邢臺(tái)市橋東區(qū)
8天10起火災(zāi)電器火災(zāi)不容忽視
08年1月2日夜間,烏魯木齊德匯國(guó)際廣場(chǎng)突發(fā)大火,火災(zāi)過(guò)火面積達(dá)6.5萬(wàn)平方米,致使包括3名消防員在內(nèi)的5人死亡,造成直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)億元,據(jù)悉原因是電器造成。公安部消防局公布09年前3季度全國(guó)火災(zāi)情況統(tǒng)計(jì)電氣火災(zāi)所占比重呈加大趨勢(shì),從引發(fā)火災(zāi)的原因看,電線短路、超負(fù)荷、電器設(shè)備故障等電氣原因引發(fā)火災(zāi)4萬(wàn)起,占總數(shù)的30.1%,比去年提高1.3個(gè)百分點(diǎn)。
請(qǐng)思考:電器火災(zāi)首先應(yīng)如何處理?能否用水滅火?為什么?思考與交流:
水能導(dǎo)電嗎?
若能導(dǎo)電你估計(jì)導(dǎo)電性強(qiáng)弱怎樣?
你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明嗎?
思考:如何用實(shí)驗(yàn)證明水是一種極弱的電解質(zhì)?1.實(shí)驗(yàn)2.現(xiàn)象
:指針擺動(dòng):不亮G×3.結(jié)論水是一種極弱的電解質(zhì)4.原因H2OH+
+OH-H2O+H2OH3O+
+OH-實(shí)驗(yàn)測(cè)定(25℃時(shí)):C(H+)=C(OH-)=10-7mol/L靈敏電流計(jì)燈泡25℃,純水H2O+H2OH3O++OH-
(H2OH++OH-)C(H+)=C(OH-)=1×10-7mol/L平衡常數(shù):K電離=C(H+)×C(OH-)C(H2O)一、水的電離+++-1、水是一種極弱電解質(zhì),能微弱電離:Kw=c(H+).c(OH-)1)表達(dá)式:KW叫做水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)水的離子積。水的濃度為常數(shù),所以C(H+)×C(OH-)=K電離.C(H2O)=常數(shù)2、水的離子積常數(shù)①在任何水溶液中,均存在水的電離平衡,也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。在任何水溶液中都存在Kw=c(H+).c(OH-)提問(wèn):根據(jù)前面所學(xué)知識(shí),水的離子積會(huì)受什么外界條件影響?注意②水的電離常數(shù)≠水的離子積常數(shù)分析下表中的數(shù)據(jù)有何規(guī)律,并解釋之討論:溫度0℃20℃25℃50℃100℃Kw1.14×10-156.81×10-151×10-145.47×10-145.5×10-13結(jié)論:溫度越高,Kw越大,水的電離是一個(gè)吸熱過(guò)程Kw=c(H+).c(OH-)1)表達(dá)式:KW叫做水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)水的離子積。2)影響KW的因素KW只與溫度有關(guān)(與濃度無(wú)關(guān)):溫度升高,KW增大如:25℃KW=10-14100℃
KW=5.5×10-13注:常數(shù)無(wú)單位2、水的離子積常數(shù)D1、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)2、判斷正誤:1)任何水溶液中都存在水的電離平衡。2)任何水溶液中(不論酸、堿或中性)都存在Kw=10-14。3)某溫度下,某液體c(H+)=10-7mol/L,則該溶液一定是純水?!獭痢劣懻摚簩?duì)常溫下的純水進(jìn)行下列操作,完成下表:
酸堿性水的電離平衡移動(dòng)方向C(H+)C(OH-)C(H+)
與C(OH-)大小關(guān)系Kw變化加熱
加HCl
加NaOH
中性→↑↑=↑酸性←↑↓>不變堿性←↓↑<不變重點(diǎn)結(jié)論:加入酸或堿都抑制水的電離能水解的鹽→視情況而定視情況而定不變(1)加入酸或堿,抑制水的電離,Kw不變;(2)升高溫度,電離過(guò)程是一個(gè)吸熱過(guò)程,促進(jìn)水的電離,水的離子積增大,在常溫時(shí),KW=1×10-14;在100℃時(shí),KW=5.5×10-13。3、影響水電離平衡的因素知識(shí)延伸:1、C(H+)=1×10-7mol/L,溶液一定呈中性嗎?說(shuō)明:溶液或純水呈中性,是因?yàn)槿芤褐蠧(H+)=C(OH-)2、純水中溶液C(H+)、C(OH-)濃度的計(jì)算方法:
C(H+)=C(OH-)=②常溫下,任何稀的水溶液中
C(H+)×C(OH-)=1×10-14注意:①任何水溶液中H+和OH-總是同時(shí)存在的,只是相對(duì)含量不同.③在酸、堿性溶液中,C(H+)≠C(OH-)but水電離出的C(H+)=C(OH-)④Kw=C(H+)×C(OH-)在特定溫度下為定值,C(H+)和C(OH-)是指溶液中H+、OH-的物質(zhì)的量溶度,即溶液中所有的H+、OH-(1)根據(jù)Kw=C(H+)×C(OH-)在特定溫度下為定值,C(H+)和C(OH-)可以互求;(2)任何水溶液中由水電離出來(lái)的c(H+)水與c(OH-)水相等
;
4、利用Kw的定量計(jì)算有關(guān)原則:(3)純水中溶液C(H+)、C(OH-)濃度的計(jì)算方法
C(H+)=C(OH-)=(4)在酸堿溶液中,C(H+)、C(OH-)與水電離出的C(H+)水、C(OH-)水的關(guān)系如下:①在酸性溶液中C(H+)水=C(OH-)水=C(OH-)=Kw/C(H+)酸溶液中OH-全部由水電離出的溶液中全部H+②在堿性溶液中C(H+)水=C(OH-)水=C(H+)=Kw/C(OH-)堿溶液中H+全部由水電離出的溶液中全部H+例題
⑴﹑0.1mol/L的鹽酸溶液中水電離出的C(H+)和C(OH-)是多少?⑵﹑0.1mol/L的NaOH溶液中水電離出的C(H+)和C(OH-)是多少?水電離出的C(OH-)=1×10-14/0.1=1×10-13mol/L=C(H+
)水電離出的C(H+)=1×10-14/0.1=1×10-13mol/L=C(OH-)(3)對(duì)于常溫下pH為1的硝酸溶液,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.該溶液1mL稀釋至100mL后,pH等于3B.向該溶液中加入等體積、pH為13的氫氧化鋇溶液恰好完全中和C.該溶液中水電離出的c(H+)是pH為3的硝酸中水電離出的c(H+)的100倍D.該溶液中硝酸電離出的c(H+)與水電離出的c(H+)之比值為1012C3、根據(jù)Kw=c(H+)×c(OH-)為定值,c(H+)和c(OH-)可以互求;酸性溶液中水電離出來(lái)的c(H+)可以忽略、堿性溶液中水電離出來(lái)的OH-離子可以忽略;1、任何水溶液中H+和OH-總是同時(shí)存在的,只是相對(duì)含量不同;2、常溫下,任何稀的水溶液中c(H+)×c(OH-)=1×10-144、Kw大小只與溫度有關(guān),與是否為酸堿性溶液無(wú)關(guān)。
25℃時(shí),Kw=1×10-14
100℃時(shí),Kw=5.5×10-13再次強(qiáng)調(diào):0.1mol/L的NaOH溶液中,
c(OH-)=?、c(H+)=?、由水電離出的c(OH-)水=?、c(H+)水=?、2.0.1mol/L的H2SO4溶液中,
c(H+)=?、c(OH-)=?、由水電離出的c(OH-)水=?、c(H+)水=?、3.0.1mol/L的NaCl溶液中,
c(OH-)=?、c(H+)=?練習(xí)5、水中加入氫氧化鈉固體,c(OH-)_____;則水的電離平衡向______移動(dòng),水的電離被___,Kw__________,c(H+)________。6、已知100℃時(shí),Kw=1×10-12,分別求出該溫度下,純水、0.1mol/LHCl溶液、0.1mol/L的NaOH溶液中的c(H+)。4、25℃時(shí),向純水中加入少量氯化氫氣體,仍能保持不變的是()A.c(H+)
B.c(OH-)C.Kw
D.c(H+)/c(OH-)C7.將0.1mol·L-1的氨水稀釋10倍,隨著氨水濃度的降低,下列數(shù)據(jù)逐漸增大的是()
A.C(H+)B.C(OH)-
C.c(OH)-/c(NH3·H2O)D.C(NH4)+AC8.(天津高考)25℃時(shí),水的電離達(dá)到平衡:H2OH++OH-△H>0,下列敘述正確的是()A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移動(dòng),c(OH-)降低B.向水中加入少量固體硫酸氫鈉,c(H+)增大,Kw不變C.向水中加人少量固體CH3COONa,平衡逆向移動(dòng),c(H+)降低D.將水加熱,Kw增大,pH不變B1、某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)水=10-12mol/L,則該溶液呈酸性還是堿性?并求算該溶液中c(H+)的可能值?
解答:c(H+)水=c(OH-)水=10-12mol/L若c(H+)aq=c(H+)水=10-12mol/L則c(OH-)aq=10-2mol/L溶液顯堿性若c(OH-)aq=c(OH-)水=10-12mol/L則c(H+)aq=10-2mol/L溶液顯酸性重點(diǎn)2、濃度均為0.1mol/L的下列溶液中由水電離出的c(H+)H2O大小關(guān)系為:①鹽酸②醋酸溶液③硫酸溶液④氫氧化鈉溶液②>①=④>③3、在由水電離產(chǎn)生的H+濃度為1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的離子組是()①K+、Cl-、NO3-、S2-
②K+、Fe2+、I-、SO42-
③Na+、Cl-、NO3-、SO42-④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
⑤K+、Ba2+、Cl-、NO3-A.①③B.③⑤C.③④D.②⑤B結(jié)論:酸堿溶液中水的電離程度都比純水的電離程度小。c(H+)、c(OH-)哪個(gè)小,哪個(gè)就代表了水的電離程度一、水的電離1、水的電離2、水的離子積Kw=c(H+)?c(OH-)(1)無(wú)單位常數(shù)(2)意義(3)Kw只決定于溫度,溫度升高,Kw增大25℃Kw=1×10-14
100℃Kw=1×10-12
(4)加入酸或堿,抑制水的電離,但Kw不變(5)任何溶液中都存在Kw=c(H+)?c(OH-)且25℃Kw=1×10-14
H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-簡(jiǎn)寫(xiě):課堂小結(jié)第二課時(shí)重要規(guī)律:電解質(zhì)在一定溫度時(shí)的稀溶液里,C(H+)與C(OH-)的乘積仍是一個(gè)常數(shù)。經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明C(稀)≤1mol/L例:25℃時(shí),Kw=1×10-14思考與交流P461、2、3
根據(jù)室溫時(shí)水的電離平衡,運(yùn)用平衡移動(dòng)原理分析下列問(wèn)題。
1.酸或堿的稀溶液的密度與純水相近,1L酸或堿的稀溶液約為1000g,其中,H2O的物質(zhì)的量近似為1000g/18g/mol=55.6mol。此時(shí),發(fā)生電離的水是否仍為純水狀態(tài)時(shí)的1×10-7mol?因酸電離出來(lái)的H+或堿電離出來(lái)的OH-對(duì)水的電離有抑制作用,所以發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量小于純水狀態(tài)時(shí)的1×10-7mol。思考與交流2.比較下列情況下,c(H+)和c(OH-)的值或變化趨勢(shì)(增加或減少):純水加少量鹽酸加少量氫氧化鈉c(H+)c(OH-)c(H+)和c(OH-)大小比較10-7mol/L10-7mol/Lc(H+)=c(OH-)變大
變小c(H+)>c(OH-)變小變大c(H+)<c(OH-)3.酸性溶液中是否有OH-存在?堿性溶液中是否有H+存在?注意(1)只要是水溶液,不管是酸性、堿性或中性,一定存在水的電離,也或多或少的存在H+和OH-
。且水電離出的C(H+)總等于水電離出的C(OH-)。(2)水的電離是吸熱的,升高溫度,促進(jìn)水的電離,此時(shí)水的電離平衡常數(shù)和水的離子積都增大。如1000C時(shí),KW=1×10-12。(3)影響水的電離平衡的因素:①溫度②H+或OH-(抑制)③與H+或OH-反應(yīng)的離子(促進(jìn))。c(H+)與c(OH-)關(guān)系25℃,c(H+)/mol·L-1
溶液酸堿性
c(H+)=c(OH-)=1×10-7中性c(H+)>c(OH-)>1×10-7
酸性c(H+)<c(OH-)<1×10-7堿性二、溶液的酸堿性與pH值+-1、溶液的酸、堿性跟C(H+)、C(OH-)的關(guān)系討論:KW100℃=10-12在100℃時(shí),純水中[H+]為多少?[H+]>1×10—7mol/L是否說(shuō)明100℃時(shí)純水溶液呈酸性?不能用[H+]等于多少來(lái)判斷溶液酸、堿性,只能通過(guò)兩者相對(duì)大小比較100℃時(shí),[H+]=1×10—7mol/L溶液呈酸性還是堿性?[H+]=1×10—6mol/L否中性C(H+)﹥1mol/L或C(OH-)﹥1mol/L時(shí),可直接用C(H+)或C(OH-)表示溶液的酸堿性。一定溫度下C(H+)越大,溶液酸性越強(qiáng)。C(OH-)越大,溶液堿性越強(qiáng),酸性越弱。C(H+)﹤1mol/L時(shí),常用pH表示溶液的酸堿性。2、溶液的酸堿性的表示方法溶液的pH(1)pH的定義:C(H+)的負(fù)對(duì)數(shù)(2)使用范圍:C(H+)<1mol/L例:c(H+)=0.001mol/L
pH=-lg10-3=3例:c(OH-)=0.01mol/L
c(H+)=1×10-14/10-2=1×10-12mol/LpH=-lg1×10-12=12pH=-lgc(H+)lg2=0.3lg3=0.477常見(jiàn)對(duì)數(shù)值:溶液的酸堿性c(H+)和c(OH-)的關(guān)系常溫下:c(H+)常溫下:pH中性溶液1×10-7mol/L[H+]>[OH-]>7酸性溶液堿性溶液[H+]=[OH-][H+]
>1×10-7mol/L<7=7[H+]<[OH-][H+]
<1×10-7mol/L3、溶液的酸、堿性跟pH的關(guān)系溶液的pH值0100110—1210—2310—3410—4510—5610—6710—7810—8910—91010—101110—111210—121310—131410—14酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)pH每減小1,溶液c(H+)液增大10倍pH每增大1,溶液c(OH-)液增大10倍4、pH值測(cè)定方法測(cè)定方法:酸堿指示劑法、pH試紙法、pH計(jì)法等。酸堿指示劑一般是弱的有機(jī)酸或弱的有機(jī)堿,他們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。pH1234567891011121314甲基橙<3.1紅色橙色>4.4黃色石蕊<5.0紅色紫色>8.0藍(lán)色酚酞<8.2無(wú)色淺紅色>10.0紅色三種指示劑變色范圍口訣甲基橙:山巔一寺寺連寺(紅3.14-橙4.4黃)石蕊:五紅八藍(lán)是石蕊(5.0-8.0)酚酞:八二變紅是酚酞(>8.2顯紅色)pH測(cè)定:①pH試紙測(cè)定:正確操作:用干燥玻璃棒蘸取試液點(diǎn)在試紙的中部,再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡[標(biāo)準(zhǔn)比色卡的顏色與光譜一致,按pH從小到大依次是紅、橙、黃(酸性)、綠(中性)、藍(lán)、靛、紫(堿性)]對(duì)照,讀出pH。②pH計(jì)(酸度計(jì)):儀器pH計(jì)可準(zhǔn)確測(cè)定試液的pH,pH計(jì)的準(zhǔn)確度一般為0.01.Attention-pH試紙使用注意事項(xiàng)①pH試紙不能伸入待測(cè)溶液。②pH試紙不能事先潤(rùn)濕-出現(xiàn)誤差,要分析誤差③測(cè)定pH是一個(gè)粗略的實(shí)驗(yàn),對(duì)于廣泛的pH試紙,pH試紙只能讀到整數(shù)(如3或者11),不能讀到小數(shù)(如2.5or11.5)拓展-中學(xué)化學(xué)常用的試紙①石蕊試紙:檢驗(yàn)氣體or溶液的酸堿性。如紅色石蕊試紙測(cè)NH3,藍(lán)色石蕊試紙測(cè)HCl、SO2等。②品紅試紙:檢驗(yàn)具有漂白性的氣體。如SO2、Cl2等使?jié)駶?rùn)的品紅試紙褪色。③KI淀粉試紙:檢驗(yàn)具有氧化性的氣體or溶液,如Cl2、NO2、FeCl3等均能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)。pH值有關(guān)判斷正誤1、一定條件下pH值越大,溶液的酸性越強(qiáng)。2、強(qiáng)酸溶液的pH值一定小。3、pH值等于6的溶液,一定是一個(gè)弱酸體系。4、pH值相同的強(qiáng)酸和弱酸中[H+]相同。5、在常溫下,pH=0的溶液酸性最強(qiáng),pH=14的溶液堿性最強(qiáng)6、pH值有可能等于負(fù)值。7、常溫下,由水電離出的[H+]=10-12mol/L,則溶液pH定為128、相同體積和pH值的鹽酸,醋酸、硫酸中H+的物質(zhì)的量相等×××√×√×√5、pH值的簡(jiǎn)單計(jì)算【例1】計(jì)算下列溶液的PH(1)0.4gNaOH固體溶于水配成1000ml溶液,求所得溶液的pH。(2)1.12LHCl氣體(標(biāo)況)溶于1L水中,加水稀釋至5L,求所得溶液的pH。(3)求0.05mol/LH2SO4溶液的pH。(4)求0.5mol/LBa(OH)2溶液中c(H+)及pH。(1)PH=12(2)PH=2(3)PH=1(4)c(H+)=10-14mol/L
PH=14【例2】(1)計(jì)算PH=2的H2SO4溶液中H2SO4和OH-的濃度。(2)求PH=9的NaOH溶液中c(OH-)及水電離出的c(OH-)水。(1)c(H2SO4)=0.005mol/Lc(OH-)=10-12mol/L(2)c(OH-)=10-5mol/L
c(OH-)水=10-9mol/L第三課時(shí)三、pH值的有關(guān)計(jì)算1、溶液pH的計(jì)算原理關(guān)鍵是求出C(H+)
(1)強(qiáng)酸溶液由C(H+)直接求出pH(2)強(qiáng)堿溶液由C(OH-)求出C(H+)再求pH。2、計(jì)算類(lèi)型:例題:計(jì)算250C時(shí)0.01mol/L的鹽酸溶液和0.01mol/L的NaOH溶液的pH。答案:2;12
pH值計(jì)算1——定義型①酸的稀釋例題:在25℃時(shí),pH值等于3的鹽酸溶液稀釋到原來(lái)的100倍,pH值等于多少?解:pH=-lg[H+]=-lg1.0×10-5=5關(guān)鍵:抓住氫離子進(jìn)行計(jì)算![H+]==1.0×10-5mol/LpH值計(jì)算2——溶液的稀釋例題:在25℃時(shí),pH值等于12的強(qiáng)堿溶液稀釋到原來(lái)的100倍,pH等于多少?解:稀釋前:[OH-]=pH=-lg[H+]關(guān)鍵:抓住氫氧根離子離子進(jìn)行計(jì)算!稀釋后:[OH-]=[H+]==10=1×10-2mol/L=1×10-4mol/L==1×10-10mol/L②堿的稀釋1、①在25℃時(shí),pH等于2的鹽酸溶液稀釋到原來(lái)的10倍,pH等于多少?稀釋到1000倍后,pH等于多少?解:pH=-lgc(H+)=-lg10-2/10=-lg10-3=3pH=-lgc(H+)=-lg10-2/1000=-lg10-5=5練習(xí)此時(shí)不能忽視H2O的電離產(chǎn)生的H+。設(shè)水產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-)=x,則有:(10-8+x)·x=10-14x≈0.95×10-7mol/Lc(H+)=KW/c(OH-)pH=-lg10-14/0.95×10-8=14-8+0.98=6.98由HCl產(chǎn)生的c(H+)=10-5/1000=10-8mol/L.
②在25℃時(shí),pH等于5的鹽酸溶液稀釋到原來(lái)的1000倍后,pH等于多少?解:練習(xí)溶液的稀釋稀釋后所得溶液的PHPH=3的稀鹽酸加水稀釋100倍PH=2的稀硫酸加水稀釋100倍PH=11的NaOH溶液加水稀釋100倍PH=12的Ba(OH)2溶液加水稀釋100倍PH=5的稀鹽酸加水稀釋1000倍PH=9的NaOH溶液加水稀釋1000倍54910約為7約為7鞏固練習(xí)結(jié)論2:強(qiáng)酸pH=a,加水稀釋10n,則pH=a+n。結(jié)論4:弱酸pH=a,加水稀釋10n,則pH<a+n,但肯定大于a。結(jié)論5:弱堿pH=b,加水稀釋10n,則pH>b-n,但肯定小于b。結(jié)論3:強(qiáng)堿pH=b,加水稀釋10n,則pH=b-n。結(jié)論6:酸堿無(wú)限稀釋?zhuān)琾H只能接近于7,酸不可能大于7,堿不可能小于7。知識(shí)小結(jié):溶液稀釋的PH計(jì)算有關(guān)規(guī)律結(jié)論1:
c(H+)或c(OH-)相差(改變)10倍,PH相差(改變)1個(gè)單位。①?gòu)?qiáng)酸與強(qiáng)酸混合例題:在25℃時(shí),pH值等于1的鹽酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等體積混合pH值等于多少?解:pH=-lg[H+]=-lg(1×10—1+1×10—4)/(1+1)=-lg5×10—2=2-lg5=1.3關(guān)鍵:抓住氫離子進(jìn)行計(jì)算!pH值計(jì)算3——溶液的混合②強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合解:=-lg2+11=10.7例題:在25℃時(shí),pH值等于9和pH值等于11的兩種氫氧化鈉溶液等體積混合pH值等于多少?[OH—]=(1×10—5+1×10—3)/(1+1)[H+]=10-14/[OH-]pH=-lg10-14/(10-3/2)關(guān)鍵:抓住氫氧根離子離子進(jìn)行計(jì)算?、蹚?qiáng)酸與強(qiáng)堿混合例題:在25℃時(shí),100mlO.6mol/L的鹽酸與等體積0.4mol/L的氫氧化鈉溶液混合后,溶液的pH值等于多少?解:NaOH+HCl=NaCl+H2O0.060.04pH=-lg[H+]=-lg0.02/(0.1+0.1)=-lg10—1=1關(guān)鍵:酸過(guò)量抓住氫離子進(jìn)行計(jì)算?、軓?qiáng)酸與強(qiáng)堿混合例題:在25℃時(shí),100mlO.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:NaOH+HCl=NaCl+H2O0.040.06關(guān)鍵:堿過(guò)量抓住氫氧根離子進(jìn)行計(jì)算![OH—]=0.1(0.6-0.4)/0.2[H+]=10-14/[OH—]=10-14/0.1pH=-lg10-13=13小結(jié)(1)酸I+酸II[H+]=
(2)堿I+堿II[OH-]=
(3)酸I+堿II完全中和:[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L酸過(guò)量:[H+]=
堿過(guò)量:[OH-]=
第四課時(shí)例題:PH1=8的NaOH溶液與PH2=10的NaOH溶液等體積混合,求混合溶液的PH。解二:c(H+)1=10-8c(H+)2=10-10
∴c(H+)混=(10-8+10-10)/2=5.05×10-9∴PH=9-lg5.05=8.3解一:c(H+)1=10-8∴c(OH-)1=10-6
c(H+)2=10-10∴c(OH-)2=10-4∴c(OH-)混=(10-6+10-4)/2=5.05×10-5∴POH=5-lg5.05=4.3∴PH=9.7兩溶液等體積混合稀釋后所得溶液的PH甲溶液乙溶液PH=3的HClPH=5的HClPH=2的HClPH=5的HClPH=9的NaOHPH=11的NaOHPH=9的NaOHPH=12的NaOHPH=4的HClPH=10的NaOHPH=3的HClPH=9的NaOHPH=5的HClPH=11的NaOH3.32.310.711.773.310.7鞏固練習(xí)知識(shí)小結(jié):混合溶液PH計(jì)算的有關(guān)規(guī)律1、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液的等體積混合,當(dāng)PH相差兩個(gè)或兩個(gè)以上的單位時(shí),(酸)=PH小
+0.3(堿)=PH大-0.3PH混
2、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的等體積混合若PH酸
+PH堿=14,則PH混=7若PH酸
+PH堿<14,則PH混=PH酸
+0.3若PH酸
+PH堿>14,則PH混=PH堿-0.3結(jié)論比較實(shí)用3、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿混合呈中性時(shí),二者的體積比(1)若pH酸+pH堿=14,則V酸:V堿=1:1(2)若pH酸+pH堿>14,則V酸:V堿=10(pH酸+
pH堿-14):1(3)若pH酸+pH堿<14,則V酸:V堿=1:1014-(pH酸+
pH堿)例:室溫時(shí)將pH=3的強(qiáng)酸與pH=12的強(qiáng)堿混合,當(dāng)混合液的pH=7時(shí),強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的體積比為()A10:1B3:1C1:2D2:5A1、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Va
Vb(填“>”“<”“=”)(題中a≤b,b≥8)10a+b–1411/10>練習(xí)2、60mL0.5mol·L-1NaOH溶液和40mL0.4mol·L-1的H2SO4相混合后,溶液的pH約為(
)
A.0.5B.1.7C.2D.13.2B3、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__________mL90010001004、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)B5、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ApHV1000mL431052ABC6、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()A9B10C11D12C7、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()A9:2B9:1C1:10D2:5A第五課時(shí)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。
三、pH值的應(yīng)用作物pH作物pH水稻6~7生菜6~7小麥6.3~7.5薄荷7~8玉米6~7蘋(píng)果5~6.5大豆6~7香蕉5.5~7油菜6~7草莓5~7.5棉花6~8水仙花6~6.5馬鈴薯4.8~5.5玫瑰6~7洋蔥6~7煙草5~6一些重要農(nóng)作物最適宜生長(zhǎng)的土壤的pH值酸堿中和滴定一、酸堿中和滴定基本原理:1、化學(xué)分析的分類(lèi):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:①準(zhǔn)確測(cè)出參加反應(yīng)的兩種溶液的體積。②準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。
用0.1000mol/L的NaOH溶液,滴定20.00ml0.1000mol/L的HCl溶液,求隨VHCl的增大,pH=?
滴定過(guò)程的pH變化誤差:0.02÷40=0.0005=0.05%思考VNaOH(mL)0.005.0010.0015.0018.0019.0019.5019.98pH1.001.221.481.843.123.603.904.30VNaOH(mL)20.0020.0220.0820.1021.0025.0030.0035.00pH7.009.7010.3010.4011.3812.0512.3012.44突躍范圍20.02mL19.98mL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1.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)滴定管夾移液管洗耳球二、酸堿中和滴定所需的儀器和試劑
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)“O”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)滴定管標(biāo)有溫度、容積、“0”刻度在最高點(diǎn)思考:“0”刻度在最高點(diǎn)的構(gòu)造有何好處?常用規(guī)格:25mL、50mL思考:25mL量程的滴定管只能盛放25mL的液體嗎?最小分刻度:0.1mL,讀數(shù)精確到0.01mL(精量?jī)x可估讀一位,粗量?jī)x不能估讀)中和滴定——主要實(shí)驗(yàn)儀器酚酞:石蕊:甲基橙:01234567891011121314810583.14.42、中和滴定指示劑的選擇強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿酚酞無(wú)→粉紅粉紅→無(wú)甲基橙橙→黃黃→橙無(wú)→粉紅黃→橙4.3突躍范圍9.7石蕊的變色不明顯,所以不能做中和滴定的指示劑。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)算檢漏—洗滌—潤(rùn)洗—注液—趕氣泡—調(diào)液—讀數(shù)
潤(rùn)洗:用標(biāo)準(zhǔn)液或待測(cè)液分別潤(rùn)洗酸式滴定管和堿式滴定管。
調(diào)液:調(diào)節(jié)液面至零或零刻度線以下。如果尖嘴部分有氣泡,要排出氣泡。
讀數(shù):視線和凹液面最低點(diǎn)相切(平視)滴定管的準(zhǔn)備
洗滌后,用滴定管注入一定體積的待測(cè)溶液到錐形瓶中,滴加2-3滴指示劑?!灰锤蓛艏纯?/p>
錐形瓶的準(zhǔn)備1、取標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液:用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗酸式滴定管1~2次;注入標(biāo)準(zhǔn)液至“0”刻度線以上;固定在滴定管夾上;迅速轉(zhuǎn)動(dòng)活塞將尖嘴氣泡排除并調(diào)整液面在“0”刻度以下。記下準(zhǔn)確讀數(shù)。操作步驟:2、取待測(cè)NaOH溶液
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