水的电离和溶液的酸碱性ppt课件

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H2O＋H2OH3O＋＋OH－H2OH＋＋OH－一、水的电离简写成：室温下c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L2、影响水电离的因素（1）温度：升高温度，会促进水的电离，平衡右移（2）加酸、加碱都会抑制水的电离（3）加入活泼金属（如：Na）会促进水的电离K电离=c(H+)·c(OH-)c(H2O)c(H+)·c(OH-)c(H2O)·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。t/℃0102025405090100Kw/×10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0结论：温度越高，Kw越大。室温下：KW=1×10-14注意：（1）室温下：KW=c(H+).c(OH-)=1×10-14且Kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。（2）常温下，纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L（3）Kw只与温度有关，升高温度，Kw增大，降低温度，Kw减小（4）溶液里的c(H+)和c(OH-)是整个溶液中的c(H+)和c(OH-)，在酸或碱的溶液里，水的电离被抑制，一般来说由H2O电离出的H+和OH-忽略不计，但是在很稀的溶液里要考虑水的电离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对常温下的纯水进行下列操作：加NaOH加HCl加热Kwc(H+)c(OH-)浓度大小关系c(OH-)c(H+)水的电离平衡移动方向条件向右增大增大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H2OH++OH-思考:例题：25℃时，水的电离平衡：H2OH++OH-，△H0，下列叙述正确的是：A.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c（OH-）降低B.向水中加入少量固体NaHSO4，c（H+）增大，K不变C.向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c（H+）减小D.将水加热，Kw增大，c（H+）不变1、溶液的酸碱性由溶液中H+、OH-浓度相对大小决定2、当c(H+)＞c(OH-)当c(H+)=c(OH-)当c(H+)＜c(OH-)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、溶液的酸碱性和PH溶液呈酸性，且c（H+）越大，酸性越强溶液呈中性溶液呈碱性，且c（OH-）越大，碱性越强判断正误：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溶液注:室温下：pH+pOH=143、pH与c（H+）的关系pH=-lgc(H+)用pH值表示c(H+)或c(OH-)1mol/L的溶液酸碱性比较方便。c(H+)或c(OH-)1mol/L的溶液的酸碱性不用pH表示。二、溶液的酸碱性与pH的关系c（H+）=10-pH0100110－1210—2310—3410—4510—5610—6710—7810—8910—91010—101110—111210—121310—131410—14中性pHC(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01234567891011121314⑴pH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/Lc(H+)＞c(OH-)c(H+)＜c(OH-)（1）pH=7（2）pH＜7（3）pH＞74、室温下(25℃)pH越小,c(H+)越大，酸性越强；pH越大，c(OH-)越大，碱性越强。中性溶液酸性溶液碱性溶液c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol/Lc(H+)＞c(OH-)c(H+)＜c(OH-)pH=6pH＜6pH＞6(100℃)溶液的酸碱性与pH的关系c(H+)＞1×10-6mol/Lc(H+)＜1×10-6mol/L思考：pH为7的溶液是否一定是中性溶液？5、pH每改变一个单位，溶液中c(H+)改变10倍即：pH值增大1，c(H+)就减小10倍，c(OH-)则增大10倍pH值减小1，c(H+)就增大10倍，c(OH-)则减小10倍注：用pH判断酸碱性时，要注意温度，不能简单的认为pH=7的溶液一定为中性。例：在100℃，pH=6为中性三、溶液酸碱性的测定该法只能测其酸碱性，即pH的大致范围，不能测出具体数值pH123.14.4567891011121314甲基橙红色橙色黄色石蕊红色紫色蓝色酚酞无色浅红色红色1、酸碱指示剂（定性测量范围）常见的酸碱指示剂的颜色范围2、pH试纸：粗略测溶液的pH，测出的为正整数pH01234567891011121314强酸性弱酸性中性弱碱性强碱性红色橙红色橙黄色浅草绿色深草绿色蓝色深蓝色黄色蓝紫色讨论：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（1）使用方法：取一小块干燥pH试纸放在表面皿（玻璃片）上，用洁净的玻璃棒沾取少量被测溶液滴在pH试纸的中央，试纸变色后，与标准比色卡对比读数。3、pH计：能准确测定溶液的pH(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值的应用作物pH作物pH水稻6~7生菜6~7小麦6.3~7.5薄荷7~8玉米6~7苹果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马铃薯4.8~5.5玫瑰6~7洋葱6~7烟草5~6一些重要农作物最适宜生长的土壤的pH值1、单一溶液的pH计算①强酸：c(酸)电离c(H+)－lgpH四、溶液pH值的计算（1）酸溶液的pH计算练习：求0.05mol/LH2SO4溶液的pH如：HnA，设浓度为cmol/L，则：c（H+）=ncmol/LpH=-lgc（H+）=-lgnc②弱酸：一元弱酸HA，设浓度为cmol/L，则：c（H+）＜cmol/LpH=-lgc（H+）＞-lgc①强碱：c(碱)电离c(OH－)Kwc(H+)－lg－lgpOH14－pOHpH练习：求0.01mol/LCH3COOH溶液的pH（2）碱溶液pH计算pH如：B（OH）n的浓度为cmol/L则：c（OH-）=ncmol/Lc（H+）=（10-14/nc）mol/LpH=-lg（10-14/nc）=14+lgnc②弱碱：如：浓度为cmol/L的一元弱碱BOH，则：c（OH-）＜cmol/Lc（H+）＞（10-14/c）mol/LpH＜14+lgnc练习1：0.01mol/L氨水溶液的pH为多少？练习2：将0.8gNaOH溶于水，配成200ml溶液，求所得溶液的pH注：若酸或碱的浓度小于10-5mol/L时，要考虑水的电离（1）强酸与强酸混合求pH强酸Ⅰ：cⅠ电离c(H+)Ⅰ强酸Ⅱ：cⅡ电离c(H+)Ⅱc(H+)混合－lgpH2、酸、碱混合溶液的pH计算c(H+)混=————————————c(H+)1×V1+c(H+)2×V2V1+V2则：pH=-lgc(H+)混①任意体积混合（1）强酸与强酸混合求pH例：计算10mL0.1mol/LHCl和10mL0.05mol/LH2SO4混合溶液的pH解：c(H+)1＝0.1mol/Lc(H+)2＝0.1mol/Lc(H+)混合＝Lmol/1.020101.0101.0＝＋pH＝-lg0.1＝1关键：抓住氢离子进行计算！2、酸、碱混合溶液的pH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+)Ⅰ＝0.01mol/Lc(H+)Ⅱ＝0.0001mol/Lc(H+)混合＝LmolVVV/005.020001.001.0pH＝-lg0.005=2+lg2=2.3当有一个的浓度小于或者等于另一个浓度的百分之一时，小的浓度可以忽略不计②等体积混合当△pH≥2时，混合液的pH＝pH小＋0.3当△pH＜2时，混合液的pH＝pH小＋0.26例：pH=3和pH=5的两种盐酸等体积混合，求pH=？（2）强碱与强碱混合求pH强碱Ⅰ：强碱Ⅱ：pOHCⅠ电离C(OH－)ⅠCⅡ电离C(OH－)ⅡC(OH－)混合－lgpHKwC(H+)混合－lg14－pOH①任意体积混合c(OH-)混=————————————c(OH-)1×V1+c(OH-)2×V2V1+V2先计算：再求：c(H+)混合＝)(wOHcK则：pH=-lgc(H+)混（2）强碱与强碱混合求pH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－)Ⅰ＝0.1mol/Lc(OH－)Ⅱ＝0.1mol/Lc(OH－)混合＝Lmol/1.020101.0101.0c(H+)混合＝pH＝－lg10－13=13LmolOHcK/101.010)(w3114－－关键：抓住氢氧根离子离子进行计算！①任意体积混合解：∵c(OH－)Ⅰ＝0.01mol/Lc(OH－)Ⅱ＝0.0001mol/Lc(OH－)混合＝LmolVVV/005.020001.001.0pOH＝-lg0.005=2+lg2=2.3pH=14－2.3＝11.7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＝LmolOHcK/102005.010)(w2114－－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：⑴pH=13和pH＝11的强碱⑵pH=1和pH=3的强酸解：⑴pH混＝pH大－0.3＝13－0.3＝12.7⑵pH混＝pH小＋0.3＝1＋0.3＝1.3②等体积混合当△pH≥2时，混合液的pH＝pH大-0.3当△pH＜2时，混合液的pH＝pH大-0.26（3）强酸与强碱混合求pH①恰好完全反应，溶液呈中性例：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？碱酸碱酸余VVVOHcVHc＋－＝)()c(H)(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/Lmol/L102203020103010)(433＋－＝余HcpH=－lg2×10－4＝4－l