溶液的酸碱性

5.2认识物质的量浓度一.水的离子积和溶液的酸碱性1.水的电离(1)水是极弱的电解质:存在一个电离平衡H2OH＋＋OH－—Q或:H2O＋H2OH3O＋＋OH－2、水的离子积常数：(Kw)25℃时：H2OH＋＋OH－10－710－7Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－7×10－7＝10－14KW受温度的改变而改变，水的电离是吸热反应，温度升高，水的电离度增大但任何情况下,水电离产生的C(H＋)和C(OH－)始终相等.H2OH＋＋OH－100℃时：10－610－6Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6×10－6＝10－123、影响水的电离平衡的因素：（1）温度：温度升高，水的电离度α增大，Kw增大温度降低，水的电离度α减小，Kw减小电离度：已电离的分子数α=原有的分总数×100%原有物质的物质的量或物质的量浓度已电离物质的物质的量或物质的量浓度=×100%H2OH＋＋OH－—Q（2）浓度：①加酸（H+）水的电离度α减小,Kw不变，c(H+)增大，pH减小在25℃0.1mol／L的盐酸溶液中此时：c(H＋)·c(OH－)＝10－1×c(OH－)＝10－14c(OH－)＝10－1310－1310－13H2OH＋＋OH－①加碱（OH－）水的电离度α减小,Kw不变，c(OH－)增大，pH增大在25℃0.01mol／L的NaOH溶液中c(H＋)·c(OH－)＝c(H＋)×10－2＝10－14c(H＋)＝10－12H2OH＋＋OH－10－1210－12加酸或碱水的电离度均减小，但水电离出的H＋与OH－浓度总是相等的二、pH值用于表示c(H+)≤1mol/L的溶液。1、pH值——溶液酸碱性的一种表示方法c(H+)≥1mol/L的溶液，直接用氢离子浓度表示pH＝－lgc(H+)p必须小写H大写，p表示负对数在25℃时c(H＋)•c(OH－)＝10－14pH＝－lgc(H+)＝－lg10－14C(OH－)pH值的范围：当c(H+)＝1mol/L时pH＝－lg1＝0当c(H+)＝10－14mol/L时pH＝－lg10－14＝140－14pH＝－lgc(H+)pOH＝－lgc(OH－)导出：c(H＋)·c(OH－)＝10－7×10－7=10－14pH＋pOH＝14在25℃时关于pH值的注意事项①水的电离与温度有关，只有在25℃时，pH＝7溶液呈中性。在100℃时，pH＝6溶液呈中性。当c(H+)＝c(OH-)时，溶液一定呈中性。②强酸强碱水溶液,每稀释十倍,pH值改变一个单位，但不会改变溶液的酸碱性pH＝1的一元强酸10ml稀释至100ml，pH＝2pH＝11的一元强碱10ml稀释至1000ml，pH＝9pH＝6的一元强酸10ml稀释至1000ml，pH≈7pH＝1的醋酸10ml稀释至100ml，1pH2③弱酸弱碱水溶液，稀释至十倍，pH值改变小于一个单位。pH＝13的氨水10ml稀释至100ml，12pH13三、电离度的计算计算:①常温下水的电离度解：在25℃时c(H＋)·c(OH－)＝10－7×10－7=10－14c(H＋)＝c(OH－)＝10－7α=100018110－7＝1.810－7%25℃1升水1000gH2OH＋＋OH－10－710－710－7②求0.1mol/LNaCl溶液中水的电离度.解：NaCl溶液显中性,不抑制水电离,水的电离度α不变.仍为1.810－7%α=100018110－7＝1.810－7%③求0.1mol/LNaOH溶液中水的电离度.NaOHNa＋＋OH－H2OH＋＋OH－NaOH在溶液中电离出的OH－离子，抑制了水的电离.使水的电离度减小，但温度不变，水的离子积常数不变.水电离出的解：0.10.1110－14110－1C(H＋)＝＝10－1310－1310－13110－13α=100018=1.810－13%10－13④求0.1mol/LHCl溶液中水的电离度.解：H2OH＋＋OH－0.10.1HClH＋＋Cl－HCl在溶液中电离出的H+离子，抑制了水的电离.使水的电离度减小，但温度不变，水的离子积常数不变。110－14110－1C(OH－)＝＝10－1310－1310－1310－13110－13α=100018=1.810－13%溶液的酸碱性的表示及pH计算C(H＋)或C(OH－)直接用Cmol/L表示＜1mol/L用pH值表示pH＋pOH＝14≥1mol/LpH＝－lgc(H+)pOH＝－lgc(OH—)pH的计算例1、25℃时求0.1mol/LHClH2SO4NaOHBa(OH)2溶液的pH值.pH＝－lg10－1＝1pH＝－lg2×10－1＝1－0.3＝0.7pH＝－lg＝1310－1410－12×10－1pH＝－lg＝14－0.7=13.310－14HClH2SO4NaOHBa(OH)2例2.把pH=12.00的NaOH溶液0.10L,稀释为1.0L,求稀释后溶液的pH值解:pH=12.00C(H+)=10－12C(OH－)=10－2稀释后C(OH-)＝0.110－21.0=0.00110－3pH＝－lg＝1110－14pOH＝－lg10－3＝3解1解2pH＝14－pOH＝14－3＝11例3.pH＝1和pH＝5的溶液等体积混合，求混合液的pH。pH=5C(H+)=10－5C(H+)＝＝5×10－2110－1＋110－51＋1pH＝－lg(510－2)＝2－0.7＝1.3解：pH=1C(H+)=10－1例4.把0.50L,0.12mol/L的HCl溶液,与0.50L0.10mol/LNaOH溶液混合,试求混合后溶液的pH值.解:n(HCl)＝n(H＋)＝0.120.50=0.06mol0.06－0.05n(NaOH)＝n(OH－)＝0.100.50=0.05molpH＝－lg10－2＝2C(H＋)＝＝0.01mol/L0.5＋0.50.06－0.05例5.25℃时,某溶液中水电离出的氢离子C(H+)＝10－13,求该溶液的pH值H2OH＋＋OH－解：10－1310－13有两种情况：（1）加入酸抑制了水的电离c(H＋)•C(OH－)＝10－14此时pH＝－lg10－1＝1c(H＋)＝＝10－110－1310－14（2）加入碱抑制了水的电离H2OH＋＋OH－10－1310－13c(H＋)•C(OH－)＝10－14c(OH－)＝＝10－110－1310－14c(H+)＝＝10－1310－110－14此时pH＝－lg10－13＝13例6.将pH=1的盐酸平均分成两份，一份加适量的水，另一份加与该盐酸物质的量浓度相同的适量氢氧化钠溶液后，pH都升高了1，则加入水与氢氧化钠溶液的体积比是()A.9B.10C.11D.12设每份pH=1的盐酸的体积为1L，使pH升高1，体积为原来10倍，需加的水量为9L；设pH升高1，需加的NaOH溶液的体积为yL，10－1－10－1y1+y＝10－2y＝911C例7两种pH值不同的NaOH溶液，其pH分别为8和10,将这两种溶液等体积混合后，其pH值是多少？解：pH=8pOH=6C(OH－)＝10－6pH=10pOH=4C(OH－)＝10－4pOH=－log(510－5)＝5－0.7＝4.3C(OH－)=(10－6＋10－4)2＝510－5pH＝14－pOH＝14－4.3＝9.7例8将pH=5的稀硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c(SO42－)与c(H＋)之比约为()A.1∶1B.1∶2C.1∶10D.10∶1H2SO42H＋＋SO42－pH=5c(H+)＝10－510－55×10－6稀释500倍c(H+)≈10-7c(SO42－)＝＝10－81×5×10－6500c(H+)c(SO42－)＝10－710－8＝10C将pH=5的H2SO4溶液稀释1000倍后，溶液中SO42－离子浓度与H+离子浓度的比值约为（）A．1：10B．1：1C．1：2D．1：20例9D把80mLNaOH溶液加入到120mL盐酸中，所得溶液的pH为2。如果混和前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相同，它们的浓度是（）A．0.5mol/LB．0.10mol/LC．0.05mol/LD．1.00mol/L例10C室温下，在pH＝12的某溶液中，由水电离的c(OH-)为（）A．1.0×10-7mol／LB．1.0×10-6mol／LC．1.0×10-2mol／LD．1.0×10-12mol／L例11D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__________mL900例12常见化学量和基本定律物质的量——国际单位制中七个基本单位之一，通常用于微观粒子：分子、原子、离子、电子等的研究。摩尔——物质的量的单位相对原子质量——一种元素的平均原子质量对C—12质量的1／12的比值相对分子质量———分子式中各原子的相对原子质量的总和质量数———原子内质子数（Z）和中子数（N）的总和摩尔质量———1摩尔物质具有的质量（g/mol）气体的摩尔体积———在标准状况下1摩尔任何气体所占的体积都约是22.4升，这个体积叫气体的摩尔体积阿佛加德罗常数——6.02X1023/mol是阿佛加德罗常数的近似值，单位是mol/1,其精确值为0.012KgC中所包含的碳原子数。基本定律1.质量守恒定律——在化学反应前后，元素的种类不变，原子个数不变，因此反应前后质量不变。2、阿佛加德罗定律及其推论：（1）同温同压下的不同气体，其体积之比，等于物质的量之比，等于所含微粒数之比V1n1N1——=——=——V2n2N2M1d1——＝——=DM2d2V1M2——＝——V2M1(2)同温同压下的不同气体，其密度之比等于式量之比,等于相对密度(3)同温同压下同质量的不同气体，其体积之比等于式量之比的反比d1n2——＝——d2n1V1n1m1——＝——＝——V2n2m2同温同压下同质量的不同气体,其密度之比等于物质的量之比的反比同温同压下同种气体(或同式量的不同气体),其体积之比(物质的量比)等于质量比(4)同温同压下的不同气体，其压强之比等于物质的量之比(微粒数之比)P1n1——＝——P2n2同温同压下的不同气体，其质量之比等于式量之比,等于密度之比m1M1d1——=——=——m2M2d2重要计算公式1、固体物质的溶解度无水物质质量S＝——————×100％溶剂的质量2、饱和溶液的百分比浓度溶解度（S）C%＝×100％100＋溶解度3、质量分数（百分数）溶质质量C%＝——————（×100％）溶液质量4、物质的量(mol）物质的质量（g）n＝———————————物质的摩尔质量（g/mol）阿佛加德罗常数NA(6.02×1023/mol)微粒数＝———————————————(S.T.P)5、气体物质的物质的量(mol)n=——————————————气体的体积（L）气体的摩尔体积（约22.4L/mol）6、1个原子的绝对质量m＝———————————————该原子的摩尔质量(g/mol)阿佛加德罗常数NA(6.02×1023/mol)7、混合气体的平均摩尔质量等于各气体的质量之和除以气体的总物质的量：n1+n2+n3+M=———————————m1+m2+m3+…….－M＝M1×A1%＋M2×A2%＋…..－8、物质的量浓度（c）溶质的物质的量(mol)溶液的体积（L）物质的量浓度(C)mol/L9、物质的量浓度（c）与质量分数（百分数）的换算公式：c(mol/L)=密度ρ(g/cm3)×1000×c%÷1L溶质的摩尔质量(g/mol)