水的电离和溶液的酸碱性ppt课件.ppt

第三章水溶液中的离子平衡 第二节水的电离和溶液的酸碱性 水是一种极弱的电解质 能发生极微弱的电离 一 水的电离 简写成 室温下c H c OH 10 7mol L K电离 室温下55 6molH2O中 只有1 10 7molH2O电离 因此c H2O 可视为常数 水的电离常数 仍然是一个常数 Kw c H c OH 1 表达式 KW叫做水的离子积常数 简称水的离子积 1 水的离子积常数 分析表格中的数据 有何规律 并解释 结论 温度越高 Kw越大 室温下 KW 1 10 14 1 Kw只与温度有关 且Kw不仅适用于纯水 也适用于酸碱盐的稀溶液 2 任何水溶液中 c H 水电离 c OH 水电离3 纯水中c H c OH 的计算方法为c H c OH 常温下 c H c OH 10 7mol L 注意 D 水的电离过程为H2OH OH 在不同温度下其离子积为KW25 1 10 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 练习 对常温下的纯水进行下列操作 向右增大增大c H c OH 增大 向左增大减小c H c OH 不变 向左减小增大c H c OH 不变 思考 2 影响水电离的因素 溶液的酸碱性由溶液中H OH 浓度相对大小决定 酸性 c H c OH 中性 c H c OH 碱性 c H c OH 常温25 c H 10 7mol L c H 10 7mol L c H 10 7mol L 无论任何温度 无论酸性 中性 碱性溶液 都存在水电离出的H OH 并且由水电离出的这两种离子浓度一定相等 二 溶液的酸碱性与H OH 浓度的关系 判断正误 1 如果c H 不等于c OH 则溶液一定呈现酸碱性 2 在水中加酸会抑制水的电离 电离程度减小 3 如果c H c OH 的值越大则酸性越强 4 任何水溶液中都有c H 和c OH 5 c H 等于10 6mol L的溶液一定呈现酸性 6 对水升高温度电离程度增大 酸性增强 计算下列溶液的pH 通过计算结果思考 表示溶液的酸碱性什么时候用pH更加方便 25 10 5mol L盐酸 1mol L盐酸 2mol L盐酸25 10 5mol LNaOH溶液1mol LNaOH溶液 pH值意义 表示溶液酸碱性的强弱 用H 物质的量浓度的负对数表示 1 定义式 pH lgc H 用pH值表示c H 或c OH 1mol L的溶液的酸碱性不用pH表示 1 pH值 三 溶液的酸碱性与pH的关系 中性 pH C H C OH 10 1410 1310 1210 1110 1010 910 810 710 610 510 410 310 210 1100 酸性 碱性 增强 增强 pH越小 c H 越大酸性越强 2 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 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 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为7的溶液是否一定是中性溶液 25 2 溶液的酸碱性与pH的关系 c H 1 10 7mol L c H 1 10 7mol L 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 c H c OH 1 10 6mol L c H c OH c H c OH pH 6 pH 6 pH 6 100 溶液的酸碱性与pH的关系 c H 1 10 6mol L c H 1 10 6mol L 思考 pH为7的溶液是否一定是中性溶液 2 pH的测定方法 酸碱指示剂的颜色变化是在一定的pH值范围内发生的 我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围 1 酸碱指示剂 定性测量范围 2 pH试纸 定量粗略测量 整数位 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 使用方法 取一小块pH试纸放在表面皿上 用洁净的玻璃棒沾取少量被测溶液滴在干燥的pH试纸上 跟标准比色卡对比读数 3 pH计 定量精确测量 小数位 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 一些体液和代谢产物的正常pH如上图所示 四 pH值的应用 一些重要农作物最适宜生长的土壤的pH值 1 单一强酸或强碱溶液的pH 强酸 c 酸 电离 c H lg pH 强碱 c 碱 电离 c OH Kw c H lg pH lg pOH 14 pOH pH 四 有关溶液的pH的计算 例 计算0 1mol L的HCl溶液的pH值 解 c H 0 1mol L pH lg0 1 1 练习 试计算常温下下列溶液的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 强酸与强酸混合求pH 强酸 c 电离 c H 强酸 c 电离 c H c H 混合 lg pH 例 计算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 关键 抓住氢离子进行计算 练习 pH 2的盐酸溶液和0 00005mol 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 01mol Lc H 0 0001mol L c H 混合 pH lg0 005 2 lg2 2 3 两种强酸等体积混合 混合液pH pH小 lg2 pH小 0 3 3 强碱与强碱混合求pH 强碱 C 电离 C OH 强碱 C 电离 C OH C OH 混合 lg pH Kw C H 混合 lg pOH 14 pOH 例 25 时 10mL0 1mol LNaOH和10mL0 05mol LBa OH 2混合 计算混合溶液的pH值 解 c OH 0 1mol Lc OH 0 1mol L c OH 混合 c H 混合 pH lg10 13 13 关键 抓住氢氧根离子离子进行计算 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 两种强碱等体积混合 混合液pH pH大 lg2 pH大 0 3 练习 pH 12的氢氧化钠溶液和0 00005mol L的氢氧化钡溶液等体积混合 试计算混合溶液的pH值 c H 混合 pH lg2 10 12 12 lg2 12 0 3 11 7 计算下列溶液等体积混合的混合液的pH pH 13和pH 11的强碱 pH 1和pH 3的强酸 解 pH混 pH大 0 3 13 0 3 12 7 pH混 pH小 0 3 1 0 3 1 3 4 强酸与强碱混合求pH 强酸强碱恰好完全反应 溶液呈中性 混合溶液pH 7 例 将PH 2盐酸aL和PH 13的氢氧化钠bL混合 溶液恰好呈中性 则a b等于多少 pH lgc H 余 例 求30mLpH 3的盐酸溶液与20mLpH 11的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH 解 c H 10 3mol Lc OH 10 3mol L pH lg2 10 4 4 lg2 强酸强碱混合酸过量 先求过量的酸的浓度 再求pH 关键 酸过量抓住氢离子进行计算 强酸强碱混合碱过量 先求过量的碱的浓度 再求pH 由c OH 余 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 c H 0 4mol Lc OH 0 6mol L pH lg10 13 13 关键 碱过量抓住氢氧根离子进行计算 3 3 2 3 10 7 11 7 7 3 3 10 7 练习 某强酸溶液pH a 强碱溶液pH b 已知a b 12 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 B V 碱 102V 酸 C V 酸 2V 碱 D V 碱 2V 酸 B 有一pH 12的NaOH溶液100mL 欲使它的pH降为11 1 如果加入蒸馏水 就加入 mL 2 如果加入pH 10的NaOH溶液 应加入 mL 3 如果加入0 008mol LHCl溶液 应加入 mL 900 1000 100 在25 时 有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液 取VaL该盐酸溶液用该NaOH溶液中和至呈中性 需VbLNaOH溶液 问 1 若a b 14 则Va Vb 2 若a b 13 则Va Vb 3 若a b 14 则Va Vb 且VaVb 填 题中a b b 8 10a b 14 1 1 10 pH 2的A B C三种酸溶液各1mL 分别加水稀释至1000mL 其pH与溶液 V 的变化关系如下图所示 下例说法错误的是 A pH 2时 A B C都是稀溶液B 稀释前的浓度大小为c C c B c A C 稀释后 A溶液中c H 最小D A是强酸 B和C是弱酸 A 将pH 1的盐酸平均分为2份 一份加适量的水 另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的NaOH溶液 pH都升高了1 则加入的水与NaOH溶液的体积比为 A9B10C11D12 C 将pH 3的强酸与pH 12的强碱混合 当混合液的pH 11时 强酸与强碱的体积比为 A9 2B9 1C1 10D2 5 A 第三章水溶液中的离子平衡 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第四课时 强酸的稀释 例 取1mLpH 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 5 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 102 103 pH 6 pH 8 pH接近于7 5 酸碱的稀释问题 例 将pH 3的醋酸稀释100倍后 溶液的pH等于5吗 弱酸稀释 1 PH a的弱酸稀释10n倍后 PH增大的量小于n 即a PH a n 2 PH值相同的两酸溶液稀释相同倍数后 酸性强的酸PH值变化大 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 1 3 3 盐酸 醋酸 10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 强碱的稀释 例 取pH 11的NaOH溶液与水按1 99的体积比混合后 溶液的pH变为多少 解 稀释前c OH 10 3mol L 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 103 pH 8 pH 6 pH接近于7 原来的102 稀释后c OH 稀释后溶液的pH 9 例4将pH 10的氨水稀释100倍后后 溶液的pH是8 对吗 弱碱稀释 1 PH b的弱碱稀释10n倍后 PH减小的量小于n 即b n PH b 2 PH值相同的两碱溶液稀释相同倍数后 碱性强的碱PH值变化大 弱碱稀释例 pH 12的NaOH溶液稀释10倍后pH pH 12的氨水稀释10倍后pH 结论 稀释10倍pH变化 减小 1 11 11 NaOH 氨水 10倍 稀释相同倍数时pH 氨水 NaOH 稀释到相同pH时稀释的倍数 氨水 NaOH 弱碱的稀释 酸或碱的稀释与pH的关系 强酸pH a 加水稀释10n倍 则pH a n 弱酸pH a 加水稀释10n倍 则pHb n 酸 碱溶液无限稀释时 pH只能接近7 但酸不能大于7 碱不能小于7 对于浓度 或pH 相同的强酸和弱酸 稀释相同倍数 强酸的pH变化幅度大 强碱 弱碱相似 1 有相同pH的三种酸HX HY HZ的溶液 稀释相同倍数后 pH的变化值依次增大 则HX HY HZ的酸性由强到弱的顺序是A HX HY HZB HZ HY HXC HX HZ HYD HY HZ HX 2 酸HA HB两溶液的pH值为3 且体积相同 加水稀释两溶液 PH值与加入水的体积关系如图所示 则两者酸性较强的是 加水体积 pH HB HA HB 第三章水溶液中的离子平衡 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第五课时 酸碱中和滴定及曲线 酸碱中和滴定 一 酸碱中和滴定基本原理 1 化学分析的分类 鉴定物质组成成分 叫做 测定物质组成成分的含量 叫做 定性分析 定量分析 酸碱中和滴定就是一种基本定量分析方法 2 酸碱中和滴定的定义 用已知 来测定 的定量分析方法叫做酸碱中和滴定 物质的量浓度 碱 或酸 的酸 或碱 未知物质的量浓度的 一 酸碱中和滴定基本原理 H OH H2O 酸碱中和滴定 3 原理 中和反应中 当n H n OH 完全中和 对于一元酸与碱反应时 C酸V酸 C碱V碱 4 关键 准确测出参加反应的两种溶液的体积 准确判断中和反应是否恰好进行完全 突跃范围 20 02mL 19 98mL 加入NaOH溶液的体积V mL 溶液的pH 突跃 的存在为准确判断终点提供了方便 二 酸碱中和滴定所需的仪器和试剂 待测液 选择原则 2 酸碱中和滴定所需的仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 锥形瓶 铁架台 滴定管夹 容量瓶 2 仪器 中和滴定 主要实验仪器 量取液体常用仪器 量筒 移液管 滴定管 量筒 粗量仪 10mL量筒最小分刻度为0 1mL 读数精确到0 1mL 无 0 刻度 移液管 精量仪 读数精确到0 01mL准确量取一定量的试液 中和滴定时用来量取待测液 1 如何判断酸式滴定管和碱式滴定管 4 滴定管准确读到多少毫升 可估读到多少毫升 2 量筒和滴定管的 0 刻度位置是否一致 3 量筒和滴定管哪个更精确一些 想一想 中和滴定 主要实验仪器 滴定管 2 仪器 用作中和反应容器 盛装待测液 用于配制标准液 放置滴定管 酸式滴定管 碱式滴定管 滴定管用于测定标准液或待测液的准确体积 滴定管的构造特点 酸式滴定管 碱式滴定管 玻璃活塞 橡皮套加玻璃珠 滴定管上有刻度线 标明了最大体积和使用温度 3 滴定管使用注意事项 酸式滴定管 不能盛放碱液 水解显碱性的盐溶液 氢氟酸 碱式滴定管 不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液 练1下列所述仪器 0 刻度位置正确的是 A 在量筒的上端B 在滴定管上端C 容量瓶上端 D 在托盘天平刻度尺的右边 B 练2 量取25 00mL KMnO4溶液可选用仪器 A 50mL量筒 B 100mL量筒C 50mL酸式滴定管 D 50mL碱式滴定管 C 想一想 量筒的构造与滴定管有何不同 量筒 0 刻度线 其刻度由下到上读数 最大刻度线在其 没有 由小到大 上方 普通滴定管的精密度为 mL 0 01 滴定管的 0 刻度线 但并未在 滴定管上的刻度由上到下 读数 最大刻度线在滴定管 上方 最上方 由小到大 下方 滴定管下端有气泡 必须排除 排除方法为 滴定管使用前 应检查滴定管下端是否漏液和存在气泡 滴定管读数必须 刻度线 平视 俯视刻度线 读数结果 仰视刻度线 读数结果 偏低 偏高 三 酸碱中和滴定实验操作 滴定 锥形瓶的准备 滴定管的准备 计算 以标准盐酸滴定NaOH为例 1 准备工作 滴定管 检查滴定管是否 以及下端 滴定管洗涤 用蒸馏水洗涤 酸式滴定管再用 洗涤2 3次 碱式滴定管用蒸馏水洗涤后再用 洗涤2 3次 装液 将标准盐酸溶液装入酸式滴定管 将待测NaOH溶液装入碱式滴定管至 0 刻度线上方 处 并排除滴定管嘴尖处的 调整液面 将滴定管中的标准液或待测液的液面调整到 或 以下某刻度 读数 漏液 是否有气泡 标准液 待测液 2 3cm 气泡 0 刻度 0 刻度 检漏 洗涤 润洗 注液 赶气泡 调液 读数 锥形瓶 只能用 洗涤 不能用 洗涤 蒸馏水 待测液 使用滴定管时要注意的手势 酸式滴定管使用 用 量取一定体积的待测液 NaOH 于锥形瓶中 滴入2 3滴指示剂 酚酞试液 待测液变成 2 滴定过程 碱式滴定管 红色 用 握活塞旋转开关 不断旋转振荡锥形瓶 眼睛注视锥形瓶中 和滴定管 至 变成 且半分钟不褪色为止 记下滴定管刻度 左手 右手 液流速度 红色 无色 重复上述操作 次 算出消耗标准液体积的 2 3 平均值 注意 左手 右手 眼睛 3 结果计算 用上述标准液体积的平均值进行计算 操作步骤 洗涤 检漏 蒸馏水洗 溶液润洗 装液 排气泡 调整液面并记录 放出待测液 加入指示剂 滴定 记录 计算 4 滴定过程中溶液的pH变化 例 用0 100mol LNaOH溶液滴定20 00mL0 100mol L盐酸 1 02 33 34 37 09 710 711 712 5 问题3 以NaOH加入量为横坐标 以pH值变化为纵坐标 绘制中和滴定曲线 问题2 滴定终点时多半滴和少半滴溶液性质发生怎样改变 PH发生怎样改变 问题1 滴定终点消耗碱多少 pH等于多少 引出pH值突变概念及范围 PH 12 10 8 6 4 2 10 20 30 40 突变范围 反应终点 加入NaOH ml 中和滴定曲线 酸碱指示剂的颜色在此pH值突跃范围发生明显的改变 则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达 第三章水溶液中的离子平衡 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第六课时 5 中和滴定实验中的误差因素分析 一 仪器润洗不当 盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗 盛待测液的滴定管或移液管用蒸馏水洗后未用待测液润洗 锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗 二 读数方法有误 滴定前仰视 滴定后俯视 滴定前俯视 滴定后仰视 偏大 偏大 偏大 偏小 偏小 俯视图 仰视图 滴定管的俯视和仰视 正确视线 仰视视线 正确读数 仰视读数 读数偏大 正确视线 俯视视线 正确读数 俯视读数 读数偏小 0 先偏大 后偏小 先仰后俯 V V 后 V 前 偏小 实际读数 正确读数 先俯后仰 先偏小 后偏大 V V 后 V 前 偏大 实际读数 正确读数 滴定管的俯视和仰视 四 指示剂选择欠妥1 两强滴定 原则上甲基橙和酚酞皆可选用 中和滴定肯定不用石蕊 2 用强酸滴定弱碱 指示剂用酚酞 正确选择 甲基橙 3 用强碱滴定弱酸 指示剂选用甲基橙 正确选择 酚酞 三 操作出现问题 盛标准液的滴定管漏液 盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡 终了无气泡 或前无后有 振荡锥形瓶时 不小心有待测液溅出 滴定过程中 将标准液滴到锥形瓶外 快速滴定后立即读数 偏小 偏大 偏小 偏大 偏小 五 终点判断不准确如滴定管的尖嘴部分有半滴或一滴标准液未滴下 六 样品中含有杂质 用盐酸滴定含Na2O的NaOH样品 用含Na2CO3的NaOH标准液滴定盐酸 七 指示剂的变色范围 偏大 偏小 偏大 偏高 偏低 偏高 无影响 偏高 偏低 偏低 偏高 偏低 偏高 偏高 偏高 偏低 V标偏大 C待偏高 V标偏大 C待偏高 V标偏大 C待偏高 V标偏小 C待偏低 C待偏低 V标偏小 V标偏大 C待偏高 V标偏小 C待偏低 C待无影响 V标不变 练习 口诀酸管碱管莫混用 视线刻度要齐平 尖嘴充液无气泡 液面不要高于零 莫忘添加指示剂 开始读数要记清 左手轻轻旋开关 右手摇动锥形瓶 眼睛紧盯待测液 颜色一变立即停 数据记录要及时 重复滴定求平均 误差判断看V 标 规范操作靠多练