水的電離和溶液的酸堿性知識(shí)點(diǎn)

1、知識(shí)點(diǎn)一水的電離和水的離子積、水的電離1 .電離平衡和電離程度水是極弱的電解質(zhì)，能微弱電離：H2O+H2O _3H3O+OH,通常簡(jiǎn)寫(xiě)為 H2O 6H+OH-； AH>0 實(shí)驗(yàn)測(cè)得：室溫下1LH2O(即)中只有IXI&moi發(fā)生電離，故25c時(shí)，純水中c(H+尸c(OH)=1 X 170nol/L平衡常數(shù)K電離c(H )?c(OH-)c(H 2O)2 .影響水的電離平衡的因素(1)促進(jìn)水電離的因素：升高溫度：因?yàn)樗婋x是吸熱的，所以溫度越高K電離越大。c(H+)和c(OH-)同時(shí)增大，Kw增大，但c(H+)和c(OH-)始終保持相等，仍顯中性。純水由 25 c 升到 100 C

2、, c(H+)和 c(OH-)從 1 X 10mol/L 增大到 1 X 16mol/L(pH 變?yōu)?6)。加入活潑金屬向純水中加入活潑金屬，如金屬鈉，由于活潑金屬可與水電離產(chǎn)生的4直接發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)生H2,使水的電離平衡向右移動(dòng)。加入易水解的鹽由于鹽的離子結(jié)合 H+或OH-而促進(jìn)水的電離，使水的電離程度增大。溫度不變時(shí)，Kw不變。電解如用惰性電極電解 NaCl溶液、CuSQ溶液等。(2)抑制水電離的因素：降低溫度。加入酸、堿、強(qiáng)酸酸式鹽。向純水中加酸和強(qiáng)酸酸式鹽( NaHSO4)能電離出H+、堿能電離出 OH-,平衡向左移動(dòng)，水的電離程度變小, 但Kw不變。練習(xí)：影響水的電離平衡的因素可歸

3、納如下：H2OH+OH-變化條平衡移 動(dòng)方向電離程度c(H+)與 c(OH-)的相對(duì)大小溶液的 酸堿性離子積KW加熱向右增大c(H+)=c(OH-)中性增大降溫向左減小c(H+)=c(OH-)中性減小加酸向左減小c(H+)>c(OH-)酸性不變加堿向左減小c(H+)<c(OH)堿性不變加能結(jié)合H+的物質(zhì)向右增大c(H+)<c(OH)堿性不變加能結(jié)合OH-的物質(zhì)向右增大c(H+)>c(OH-)酸性不變1.水的離子積(1)概念：因?yàn)樗碾婋x極其微弱，在室溫下電離前后n(H2O)幾乎不變，因此 c (H2O)可視為常數(shù)，則 在一定溫度時(shí)，c(H+)與c(OH尸K電離c(H2O

4、)的乘積是一個(gè)常數(shù)，稱(chēng)為水的離子積常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)水的離子積。Kw=c(H+) c(OH-), 25 c 時(shí)，Kw=1 X T04(無(wú)單位)。注意：K w只受溫度影響，水的電離吸熱過(guò)程，溫度升高，水的電離程度增大，Kw增大。與c(H+)、c(OH-)無(wú)關(guān).Kw25 c 時(shí) Kw=1 X 1-04, 100 c 時(shí) Kw約為 1 x T02。水的離子積不僅適用于純水，也適用于其他稀溶液。不論是純水還是稀酸、堿、鹽溶液，只要溫度不變, 就不變。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。由水電離產(chǎn)生的c(H+)、c(OH-)總是相等的。任何水溶液中都存在Kw=c(H+)

5、 . c(OH-)4.水電離的離子濃度計(jì)算酸：C(OH )溶液=C(OlT)水堿：C(H+)溶,衩=C(H+)水鹽：酸性C(葉)溶?ft = C(H)水堿性 C(OH )溶液=C(OJ)水知識(shí)點(diǎn)二溶液的酸堿性與pH1、溶液酸堿性的判斷溶液呈酸性、堿性還是中性，應(yīng)看c(H+)和c(05)的相對(duì)大小，判斷溶液酸堿性的依據(jù)主要有三點(diǎn)：判據(jù)1在25 c時(shí)的溶液中：c(H+)>1 X 10 mol/L 溶液呈酸性c(H+)= 1 X 107 mol/L 溶液呈中性c(H )<1 X10 mol/L 溶液呈堿性常溫下，c(H+)>10 7 mol/L時(shí)，溶液呈酸性，且 4人)越大，酸1越

6、強(qiáng)；c(OHI )越大，堿性越強(qiáng)。判據(jù)2在25 c時(shí)的溶液中：pH<7溶液呈酸性pH =7溶液呈中性pH>7溶液呈堿性判據(jù)3在任意溫度下的溶液中：c(H+)>c(OH )溶液呈酸性 + 一c(H )=c(OH ) 溶液呈中性c(H+)<c(OH )溶液呈堿性注意 用pH判斷溶液酸堿性時(shí)，要注意條件，即溫度。不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為 pH等于7的溶液一定為中性， 如100c時(shí)，pH=6為中性，pH<6才顯酸性，pH>6顯堿性，所以使用 pH時(shí)需注明溫度，若未注明溫度，一般認(rèn) 為是常溫，就以 pH=7為中性。2、溶液的pH對(duì)于稀溶液來(lái)說(shuō)，化學(xué)上常采用pH來(lái)表示酸堿性的強(qiáng)弱

7、。概念：表示方法pH=-lgc(H+)c(H+)=10-pH溶液的酸堿性與 pH的關(guān)系(常溫時(shí)) 中性溶液：c(H+尸c(OH-)=1 X 17mol L-1, pH=7。 酸性溶液：c(H+)>1 X 17mol t?1>c(OH"), pH<7,酸性越強(qiáng)，pH 越小。 堿性溶液：c(H+)<1 X 17mol t：1>c(OH"), pH>7,堿性越強(qiáng)，pH 越大。pH的適用范圍c(H+)的大小范圍為：x 104mol L-1<c(H+)<1mol L-1。即pH范圍通常是014。當(dāng)c(H+)> 1mol-1 或c(

8、OH-)> 1mol-1時(shí)，用物質(zhì)的量濃度直接表示更方便。(4)物理意義：pH越大，溶液的堿性越強(qiáng)； 反之，溶液的酸性越強(qiáng)。pH每增大一個(gè)單位 c (H+)減小至原來(lái)的1/10, c(OH-)變?yōu)樵瓉?lái)的10倍。3、溶液pH的測(cè)定方法 酸堿指示劑法：只能測(cè)出pH的范圍，一般不能準(zhǔn)確測(cè)定pH。指示劑甲基橙石蕊酚酗變色范圍pH溶液顏色紅-橙-黃紅-紫-藍(lán)無(wú)色淺紅紅pH試紙法：粗略測(cè)定溶液的pH。pH試紙的使用方法： 取一小塊pH試紙放在玻璃片(或表面皿)上，用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液滴在試紙的中部， 隨即(30s內(nèi))與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比色對(duì)照，確定溶液的pH。測(cè)定溶液pH時(shí)，pH試劑不能用蒸儲(chǔ)水潤(rùn)濕(

9、否則相當(dāng)于將溶液稀釋?zhuān)狗侵行匀芤旱膒H測(cè)定產(chǎn)生誤差)；不能將pH試紙伸入待測(cè)試液中，以免污染試劑。pH一般為整數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)比色卡的顏色 按pH從小到大依次是：紅 (酸性)，藍(lán)(堿性)。pH計(jì)法：通過(guò)儀器pH計(jì)(也叫酸度計(jì)) 精確測(cè)定溶液pH。知識(shí)點(diǎn)三有關(guān)溶液pH的計(jì)算有關(guān)pH的計(jì)算基本原則：一看常溫，二看強(qiáng)弱(無(wú)強(qiáng)無(wú)弱，無(wú)法判斷)，三看濃度(pH or c)酸性先算c(H+),堿性先算c(OHT)1 .單一溶液的pH計(jì)算由強(qiáng)酸強(qiáng)堿濃度求 pH。在25c強(qiáng)酸溶液(HnA),其物質(zhì)的量濃度為 c mol/L ,則：c(H )= nc mol/L , pH= lgc(H )= lgnc； 強(qiáng)堿溶液B(

10、OH)n,其物質(zhì)的量濃度為 c mol/L ,則c(OH )= nc mol/L , c(H*) =錯(cuò)誤！ mol/L ,pH=lgc(H ) = 14+lgnc。已知pH求強(qiáng)酸強(qiáng)堿濃度2 .加水稀釋計(jì)算強(qiáng)酸pH=a,力口水稀釋10n倍，貝U pH=a+n。弱酸pH=a,力口水稀釋10n倍，則pH<a+n。 強(qiáng)堿pH=b,加水稀釋10n倍，則pH=b-n。 弱堿pH=b,加水稀釋10n倍,則pH>b-n。酸、堿溶液無(wú)限稀釋時(shí)，pH只能約等于或接近于 7,酸的pH不能大于7,堿的pH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。3 .酸堿混合計(jì)

11、算c(H )iVi c(H jV1 V2(1)兩種強(qiáng)酸混合c(H+X=pH混«pH小+注意：當(dāng)二者pH差值> 2, c(H+)相差100倍以上時(shí)，等體積混合時(shí)可用近似規(guī)律計(jì)算, (2)兩種強(qiáng)堿混合c(OH)混=c(OH )iVi c(OH )2 V2注意：當(dāng)二者pH差值>2, (3)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合， 強(qiáng)酸和強(qiáng)堿恰好完全反應(yīng),V1 V2c(OH-)相差溶液呈中性,100倍以上時(shí)，等體積混合時(shí)可用近似規(guī)律計(jì)算,pH=7.pH混卡H大.酸過(guò)量：+ 一c/u+ c(H ) V(酸)一c(OH )V(堿)先求c(H)余=V(酉mV(堿)再求pH。堿過(guò)量:先求c(OH )余=c(OH

12、 ) V(堿)c(H ) V(酸)V(酸)+ V堿),再求c(H ) = -KW然后求pH。) c(OH )(4)酸堿中和反應(yīng)后溶液 pH的判斷:當(dāng)酸與堿pH之和為14,等體積混合后(常溫下)若為強(qiáng)酸與強(qiáng)堿，混合后pH=7若為強(qiáng)酸與弱堿，混合后pH>7若為弱酸與強(qiáng)堿，混合后pH<7規(guī)律：誰(shuí)弱誰(shuí)過(guò)量，誰(shuí)弱顯誰(shuí)性。當(dāng)酸與堿pH之和為14,說(shuō)明酸堿恰好可以中和?！締?wèn)題】室溫時(shí)，下列溶液等體積混合后，溶液 pH是大于7、小于7、等于7、還是無(wú)法判斷mol L-1的鹽酸溶液和pH=13的氫氧化鋼溶液mol L-1的硫酸溶液和pH=13的氫氧化鈉溶液pH=1的鹽酸溶液和 mol L-1的氨水溶

13、液pH=1的硫酸和 mol L-1某一元堿溶液溶液中OH ： H+=1 X 108pH=3的醋酸溶液和 mol L-1的氫氧化鈉溶液pH=3的鹽酸溶液和pH=3的硫酸溶液和pH=3的某酸溶液和pH=3的鹽酸溶液和pH=3的某酸溶液和pH=11的氨水溶液pH=11的氫氧化鈉溶液pH=11的氫氧化鈉溶液pH=11的某堿溶液pH=11的某堿溶液【解析】pH=7pH <7。pH=1的鹽酸和L-1的氨水溶液恰好完全中和，生成NH4C1強(qiáng)酸弱堿鹽水解呈酸性，pH< 7。 L-1 某一元堿的OH=1 X 108X H+=108 X 10-14（m）2/OH- , OH =10-3 mol L-1

14、；故該一元堿是弱堿，pH< 7。pHW7°混合后溶液 pH>7opH<7。pH >7。pH=7?；旌虾笕芤耗乘崤c某堿的強(qiáng)弱情況均未知，故混合后溶液的酸堿性無(wú)法判斷。強(qiáng)酸（pH1）和強(qiáng)堿（pH2）混合呈中性時(shí)，二者的體積關(guān)系有如下規(guī)律:a.若 pH1+pH2=14,則 V 酸=V 堿門(mén)r V酸 /閨pH2-14b.若 pH1+pH2力4,則 - 10V堿知識(shí)點(diǎn)四pH的應(yīng)用酸堿中和滴定1 .概念：用已知物質(zhì)的量的濃度的酸或堿（標(biāo)準(zhǔn)溶液）來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的堿或酸（待測(cè)溶液或未知溶液） 的方法叫做酸堿中和滴定。2 .原理：根據(jù)酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：H+OH-=H

15、2O在滴定達(dá)到終點(diǎn)（即酸堿恰好反應(yīng)）時(shí)：酸為未知液;有n（H+）=n（OhT）即c酸V酸飛堿丫堿堿為未知液二_ « Cg 徐5次總注:威 而是指酸或減中H+或OK個(gè)數(shù)例：用L的NaOH溶液滴定未知濃度的硫酸溶液， 滴定完成時(shí)用去NaOH溶液。計(jì)算待測(cè)硫酸溶液的 物質(zhì)的量濃度。酸為未知液二Qg =2X2S. 00=0. 0685ed1/L3 .滴定的關(guān)鍵準(zhǔn)確測(cè)定參加反應(yīng)的兩種溶液的體積準(zhǔn)確判斷完全中和反應(yīng)終點(diǎn)pH接近4、酸堿中和滴定指示劑的選擇原則：終點(diǎn)時(shí)，指示劑的顏色變化明顯、靈敏變色范圍與終點(diǎn)酸堿指示劑：常用指示劑及變色范圍指示劑甲基橙石蕊酚酗變色范圍pH溶液顏色紅-橙-黃紅紫藍(lán)無(wú)

16、色淺紅紅滴定種類(lèi)選用的指示劑達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)顏色變指示劑的用量滴定終點(diǎn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)化強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿甲基橙黃色一橙色2-3滴當(dāng)指示劑剛好變色， 并在半分鐘內(nèi)不褪 色，即認(rèn)為以達(dá)到滴 定終點(diǎn)酚酉太紅色一無(wú)色強(qiáng)酸滴定弱堿甲基橙黃色一橙色強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸甲基橙紅色一橙色酚肝無(wú)色一粉紅色強(qiáng)堿滴定弱酸酚酉太無(wú)色一粉紅色強(qiáng)酸強(qiáng)堿間的滴定：酚池溶液、甲基橙強(qiáng)酸滴定弱堿：由于生成強(qiáng)酸弱堿鹽使溶液顯酸性，所以選用甲基橙作指示劑強(qiáng)堿滴定弱酸：由于生成強(qiáng)堿弱酸鹽使溶液顯堿性|,所以選用酚酗:作指示劑5、中和滴定儀器的特點(diǎn)和使用方法需用的儀器及用途酸（堿）式滴定管：用來(lái)滴定和準(zhǔn)確量取液體體積；錐形瓶：反應(yīng)器。.鐵架臺(tái)、滴定管夾、燒

17、杯、（白紙）酸（堿）式滴定管結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：a.酸式玻璃活塞盛酸性溶液、強(qiáng)氧化性試劑堿式橡皮管玻璃球盛堿性溶液b.零刻度在上方，最大刻度在下，最小刻度，精確度 mL規(guī)格：25ml 50ml等用途：中和滴定（精確測(cè)定）；精確量取溶液的體積（兩次讀數(shù)差）使用注意：a.先檢查是否漏水，再用蒸儲(chǔ)水洗滌，最后用待盛溶液潤(rùn)洗。b.酸式滴定管：中指內(nèi)扣，防活塞拉出c.堿式滴定管：拇指和食指擠壓玻璃球上部的橡皮4、中和滴定的基本操作和步驟操作過(guò)程：（2）洗滌（4）灌液（6）調(diào)節(jié)液面（8）數(shù)據(jù)記錄（10）計(jì)算17 17 17 1713 5 7喇洗氣定滴查潤(rùn)趕滴復(fù)備2Dr：26nl標(biāo)注: 溫度:20CJC 體積:25皿

18、1 或 50m查漏：檢查兩滴定管是否漏水、堵塞和 活塞轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活；洗滌：滴定管先用水洗凈后，再用少量待裝液潤(rùn)洗2-3次;錐形瓶：只用蒸儲(chǔ)水洗，也不必干燥裝液：用傾倒法將鹽酸、氫氧化鈉溶液注入酸、堿滴定管中，便液面圖于刻度2-3cm趕氣泡：酸式：快速放液堿式：橡皮管向上翹起調(diào)液面：調(diào)節(jié)滴定管中液面在0或0刻度以下滴定：往錐形瓶中加入23滴指示劑。操作要求：左手控制滴定管的活塞，右手振蕩錐形瓶，眼睛注意觀(guān)察錐形瓶中的溶液顏色的變化。破式： 為放菅（內(nèi) 有玻璃球）注意及最 小刻度： 為“1ml度:0二瑞最1剖腹的他貫終點(diǎn)：指示劑變色，且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)。滴定操作：左手：控制活塞應(yīng)讀到小數(shù)點(diǎn)后兩位右

19、手：振蕩錐形瓶眼看：錐形瓶中溶液顏色變化滴定終點(diǎn)：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螘r(shí)，指示劑的顏色突然改變，且30秒內(nèi)不立即褪去或反滴一滴待測(cè)液顏色又復(fù)原，再讀數(shù)。重復(fù)滴淀操作2到3次，取平均值。讀數(shù)：視線(xiàn)應(yīng)液面凹面最低點(diǎn)水平相切。滴定管讀數(shù)時(shí)，要精確到。按上述要求重復(fù)滴定 23次。計(jì)算：求平均值操作注意事項(xiàng)（1）滴速：先快后慢，當(dāng)接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)一滴一搖。（2）終點(diǎn)：最后一滴恰好使指示劑顏色發(fā)生明顯的改變且半分鐘內(nèi)不變色，讀出V（標(biāo)）記錄。（3）在滴定過(guò)程中，左手控制活塞或玻璃小球，右手搖動(dòng)錐形瓶，兩眼注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化。注意.酸堿中和滴定中應(yīng)注意哪些問(wèn)題準(zhǔn)確量取待測(cè)液于錐形瓶中，滴入 23滴酚酥，振蕩

20、。把錐形瓶放在酸式滴定管下面，在瓶底墊一張白紙，小心滴入酸液，邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，直至滴 入一滴酸液，溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色，并在半分鐘內(nèi)不褪去為止。記錄滴定后液面刻度。重復(fù)上述操作一至兩次。指示劑變色時(shí)即 達(dá)到了滴定的終點(diǎn)”，通常與理論終點(diǎn)存在著一定的誤差（允許誤差），通常認(rèn)為 此時(shí)即達(dá)到了反應(yīng)的終點(diǎn) 即恰好中和”。5、誤差分析分析原理：（標(biāo)準(zhǔn)酸滴定未知堿）己知C（標(biāo)）XV（眼）讀數(shù)C （測(cè)尸V（列）已知滴定過(guò)程中任何錯(cuò)誤操作都可能導(dǎo)致 C標(biāo)、V標(biāo)、V測(cè)的誤差，但在實(shí)際操作中認(rèn)為 C （標(biāo)）是已 知的，V （測(cè)）是固定的，所以一切的誤差都?xì)w結(jié)為 V （標(biāo)）的影響，V （標(biāo)）偏大則C （測(cè)）偏天V （標(biāo)）偏小則C （測(cè)）偏小。1.用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸滴定未知物質(zhì)的量濃度的堿溶液（取一定量的NaOH溶液于錐形瓶中，滴2滴甲基橙作指示劑），試說(shuō)明下列情況會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高、偏低還是無(wú)影響1）酸式滴定管用水洗” 后便裝液體進(jìn)行滴定； 高2）錐形瓶只用蒸儲(chǔ)水洗滌后仍留有少量蒸儲(chǔ)水；無(wú)影響3）錐形瓶用蒸儲(chǔ)水洗滌后，又用待測(cè)液潤(rùn)洗一一高4）錐形瓶用蒸儲(chǔ)水洗滌后，誤用鹽酸潤(rùn)洗；一一低5）鹽酸在滴定時(shí)濺出錐形瓶外；一一高6）待測(cè)液在振蕩時(shí)濺出錐形瓶外；一一低7