当前位置:曲阜师范大学附属中学首页 » 教研室 » 化学 » 精品学案 » 水的电离和溶液的酸碱性
  • 水的电离和溶液的酸碱性
    来源:曲阜师范大学附属中学 编辑:相虎 时间:2011-06-19 浏览:3432

    选修4·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

    化学组  高勇

    学习目标:

    1、知道水是一种极弱的电解质,在一定的温度下水的离子积是常数。

    2、初步掌握测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算,知道溶液pH的调控

    在工农业生产和科研中的重要作用。

    学习重点:水的离子积,c(H+)pH与溶液酸碱性的关系。

    学习难点:水的离子积,有关溶液pH的简单计算。

    知识梳理:

    一、水的电离

    1、水的电离方程式:                                                    

           ◆可简写为:                                                   

    2、水的电离常数:K电离 =

    ▲注:因为c(H2O)视为常数,所以上式可变形表示为                       ,

    其中                       的积为一新的常数,叫做                 

    简称              ,符号           

    3、水的离子积:KW =                    

    ▲注:①25下,纯水中,KW =                               ,由此可推

                                               

    KW只受         的影响,         一定时KW不变;温度升高,KW         

    KW不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质(主要指酸、碱、盐)水溶液;这又可说明任何水溶液中都存在水的电离平衡,即任何水溶液中都是H+OH-共存。

    酸溶液中:KW = c(H+)·c(OH_)        c(H+)一般可忽略 

    碱溶液中:KW = c(H+)·c(OH_)        c(OH_)一般可忽略 】

     

    ④溶液中c(H+)不一定等于c(H+)c(OH_)不一定等于c(OH_),但是水电离的c(H+)c(OH_)始终相等。

     

    4、影响水电离平衡的因素: 【 H2O  H+ + OH_

     

    条件

    平衡移动的方向

    KW

    水的电离度

    c(H+)

    c(OH_)

    ①加入酸

     

     

     

     

     

    ②加入碱

     

     

     

     

     

    ③加入可

    水解的盐

    Na2CO3

     

     

     

     

     

    NH4Cl

     

     

     

     

     

    ④温 

    升温

     

     

     

     

     

    降温

     

     

     

     

     

    其它:如加入Na

     

     

     

     

     

    ▲注:①加入酸碱由于同离子效应的原因能抑制水的电离,但不能改变KW的值。

    ②盐的水解能促进水的电离,也不能改变KW的值。

    ③水的电离平衡移动符合                 原理。

    二、溶液的酸碱性与pH

    1、溶液酸碱性的判断:取决于溶液中                  的相对大小。

    ①酸性溶液:c(H+)      c(OH_) c(H+)       1.0×10-7 mol/L

    ②中性溶液:c(H+)      c(OH_)       1.0×10-7 mol/L

    ③碱性溶液:c(H+)      c(OH_) c(H+)       1.0×10-7 mol/L

     

     

     

     

     


    2、溶液的pH       pH =                           

    ⑴溶液的酸碱性与pH的关系:

    ①酸性溶液:c(H+)      1.0×10-7 mol/L pH      7

    ②中性溶液:c(H+)      1.0×10-7 mol/L pH      7

    ③碱性溶液:c(H+)      1.0×10-7 mol/L pH      7

     

     

     

     


    pH的一般适用范围:

    ①适用于c(H+)c(OH_)均不大于       mol/L的稀溶液。

    pH的范围一般是                 之间。

    pHc(H+)c(OH_)与溶液酸碱性之间的关系:pH越小,c(H+)     c(OH_)     ,溶液的酸性越      ,碱性越      ;反之亦然。

    ▲注意:

    ①非常温下,pH = 7的溶液    呈中性;但不论何温度下,只要c(H+)= c(OH_),则此溶液呈             

    ②强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强,取决于       的大小;强碱与弱碱有同理的关系。即酸性强的溶液不一定是强酸溶液,碱性强的溶液不一定是强碱溶液。

    3pH的测定:

    ⑴酸碱指示剂:粗测酸碱性,即pH的大致范围。

    pH试纸测定法:                                                      

                                                                          

                                                                          

    pH试纸的分类:广泛、精密、专用pH试纸等。

    ②测pH值之前不能用水湿润pH试纸。

    ③用广泛pH试纸时,读数只能读取整数值,如不能读作9.1,此时应读为9

    pH计(也叫酸度计)测定法(了解)

    ①酸溶液pH的计算:先求c(H+),再求pH

    ②碱溶液pH的计算:先求c(OH_),再由KWc(H+),再求pH

    三、有关pH的计算

    ★前提:

     

    1、关于酸或碱溶液稀释后pH的计算:

    ⑴酸稀释后,先求稀释后的c(H+),再求pH    

    ⑵碱稀释后,先求稀释后的c(OH_),再由KWc(H+),再求pH

    强酸强碱溶液稀释10a倍时,其c(H+)c(OH_)也稀释10a倍,变为原来的1/10a,则pH将增大或减小“a”个单位。

    弱酸弱碱溶液稀释10a倍时,由于电离度增大,其c(H+)c(OH_)降不到原来的1/10a,故其pH增大或减小不到“a”个单位。

    ⑸酸或碱溶液无限稀释后,则水的电离成为影响pH的主要因素,故pH接近于7。即:酸无限稀释后pH不可能大于7,仍小于7;碱无限稀释后,pH不可能小于7,仍大于7

    2、关于酸、碱溶液混合后pH的计算:

    ⑴两种强酸溶液混合:

                                                                          

    ⑵两种强碱溶液混合:

                                                                           

    ①恰好中和:pH = 7

    ②酸过量:先求c(H+)混过 = { c(H+)V c(OH-)V}/( V+ V ),

    再求pH

    ③碱过量:先求c(OH-)混过 = { c(OH-)V c(H+)V  }/( V  + V)

    再由KWc(H+),再求pH

     

    强酸与强碱溶液混合:

     

     

     

     

     

    混合前             混合后的pH

    pH + pH= 14                        

    pH + pH14                    

    pH + pH14                    

     

     

    ★小结:

    Ⅰ、两强等体混合:

     

     

     

     

    Ⅱ、pH之和为14的一强一弱酸碱或碱酸等体积混合后溶液弱者的性质。

    【练习】  (见下页)

    ◆【有关pH的计算-----练习】

    pH=1pH=2的两种强酸溶液等体积混合,求混合后溶液的pH

     

     

    pH=8pH=10的两种强碱溶液等体积混合,求混合后溶液的pH

     

     

    pH=2强酸pH=11强碱溶液等体积混合,求混合后溶液的pH

     

     

    pH=5强酸pH=10强碱溶液等体积混合,求混合后溶液的pH

     

     

    pH=5强酸pH=9强碱溶液等体积混合,求混合后溶液的pH

     

     

    0.2 mol/L的盐酸40mL0.3 mol/L的氢氧化钠溶液60mL混合,求混合后溶液的pH

     

    pH=3的一种酸与pH=11的一种碱溶液等体积混合后,溶液显酸性,其原因可能是(   

    A.浓的强酸与稀的强碱反应         B.浓的弱酸与稀的强碱反应

    C.等浓度的强酸与弱碱反应         D.生成了一种强酸弱碱盐

     

    四、pH的应用   自学课本P47--48

     

    五、酸碱中和滴定    (详见下页)

    【作者:高勇 编辑:相虎】