水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc

上传人:wj 文档编号:6370478 上传时间:2023-05-10 格式:DOC 页数:7 大小:352.50KB
下载 相关 举报
水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc_第1页
第1页 / 共7页
水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc_第2页
第2页 / 共7页
水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc_第3页
第3页 / 共7页
水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc_第4页
第4页 / 共7页
水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc_第5页
第5页 / 共7页
水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc_第6页
第6页 / 共7页
水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc_第7页
第7页 / 共7页
亲,该文档总共7页,全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
下载资源
资源描述

水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc

《水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc(7页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。

水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc

知识点一水的电离和水的离子积

一、水的电离

1.电离平衡和电离程度

①水是极弱的电解质,能微弱电离:

H2O+H2OH3O++OH-,通常简写为H2OH++OH-;ΔH>0

②实验测得:

室温下1LH2O(即55.6mol)中只有1×10-7mol发生电离,故25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,平衡常数

2.影响水的电离平衡的因素

(1)促进水电离的因素:

①升高温度:

因为水电离是吸热的,所以温度越高K电离越大。

c(H+)和c(OH-)同时增大,KW增大,但c(H+)和c(OH-)始终保持相等,仍显中性。

纯水由25℃升到100℃,c(H+)和c(OH-)从1×10-7mol/L增大到1×10-6mol/L(pH变为6)。

②加入活泼金属

向纯水中加入活泼金属,如金属钠,由于活泼金属可与水电离产生的H+直接发生置换反应,产生H2,使水的电离平衡向右移动。

③加入易水解的盐

由于盐的离子结合H+或OH-而促进水的电离,使水的电离程度增大。

温度不变时,KW不变。

④电解

如用惰性电极电解NaCl溶液、CuSO4溶液等。

(2)抑制水电离的因素:

①降低温度。

②加入酸、碱、强酸酸式盐。

向纯水中加酸和强酸酸式盐(NaHSO4)能电离出H+、碱能电离出OH-,平衡向左移动,水的电离程度变小,但KW不变。

练习:

影响水的电离平衡的因素可归纳如下:

H2OH++OH-

变化

条件

平衡移

动方向

电离

程度

c(H+)与c(OH-)的相对大小

溶液的

酸碱性

离子积

KW

加热

向右

增大

c(H+)=c(OH-)

中性

增大

降温

向左

减小

c(H+)=c(OH-)

中性

减小

加酸

向左

减小

c(H+)>c(OH-)

酸性

不变

加碱

向左

减小

c(H+)

碱性

不变

加能结合

H+的物质

向右

增大

c(H+)

碱性

不变

加能结合

OH-的物质

向右

增大

c(H+)>c(OH-)

酸性

不变

1.水的离子积

(1)概念:

因为水的电离极其微弱,在室温下电离前后n(H2O)几乎不变,因此c(H2O)可视为常数,则在一定温度时,c(H+)与c(OH-)=K电离c(H2O)的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积。

KW=c(H+)·c(OH-),25℃时,KW=1×10-14(无单位)。

注意:

①KW只受温度影响,水的电离吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,KW增大。

与c(H+)、c(OH-)无关.

25℃时KW=1×10-14,100℃时KW约为1×10-12。

②水的离子积不仅适用于纯水,也适用于其他稀溶液。

不论是纯水还是稀酸、碱、盐溶液,只要温度不变,KW就不变。

③在任何水溶液中,均存在水的电离平衡,也就是任何水溶液中都是H+、OH-共存的。

由水电离产生的c(H+)、c(OH-)总是相等的。

任何水溶液中都存在Kw=c(H+).c(OH-)

4.水电离的离子浓度计算

酸:

C(OH—)溶液=C(OH—)水

碱:

C(H+)溶液=C(H+)水

盐:

酸性C(H+)溶液=C(H+)水

碱性C(OH—)溶液=C(OH—)水

知识点二溶液的酸碱性与pH

1、溶液酸碱性的判断

溶液呈酸性、碱性还是中性,应看c(H+)和c(OH-)的相对大小,判断溶液酸碱性的依据主要有三点:

判据1 在25℃时的溶液中:

c(H+)>1×10-7mol/L 溶液呈酸性

c(H+)=1×10-7mol/L 溶液呈中性

c(H+)<1×10-7mol/L 溶液呈碱性

常温下,c(H+)>10-7mol/L时,溶液呈酸性,且c(H+)越大,酸性越强;c(OH-)越大,碱性越强。

判据2 在25℃时的溶液中:

pH<7 溶液呈酸性

pH=7 溶液呈中性

pH>7 溶液呈碱性

判据3 在任意温度下的溶液中:

c(H+)>c(OH-) 溶液呈酸性

c(H+)=c(OH-) 溶液呈中性

c(H+)

注意 用pH判断溶液酸碱性时,要注意条件,即温度。

不能简单地认为pH等于7的溶液一定为中性,如100℃时,pH=6为中性,pH<6才显酸性,pH>6显碱性,所以使用pH时需注明温度,若未注明温度,一般认为是常温,就以pH=7为中性。

2、溶液的pH

对于稀溶液来说,化学上常采用pH来表示酸碱性的强弱。

⑴概念:

表示方法

pH=-lgc(H+)c(H+)=10-pH

⑵溶液的酸碱性与pH的关系(常温时)

①中性溶液:

c(H+)=c(OH-)=1×107mol·L-1,pH=7。

②酸性溶液:

c(H+)>1×10-7mol·L-1>c(OH-),pH<7,酸性越强,pH越小。

③碱性溶液:

c(H+)<1×10-7mol·L-1>c(OH-),pH>7,碱性越强,pH越大。

⑶pH的适用范围

c(H+)的大小范围为:

1.0×10-14mol·L-1

即pH范围通常是0~14。

当c(H+)≥1mol·L-1或c(OH-)≥1mol·L-1时,用物质的量浓度直接表示更方便。

(4)物理意义:

pH越大,溶液的碱性越强;反之,溶液的酸性越强。

pH每增大一个单位c(H+)减小至原来的1/10,c(OH-)变为原来的10倍。

3、溶液pH的测定方法

①酸碱指示剂法:

只能测出pH的范围,一般不能准确测定pH。

指示剂

甲基橙

石蕊

酚酞

变色范围pH

3.1~4.4

5.0~8.0

8.2~10.0

溶液颜色

红→橙→黄

红→紫→蓝

无色→浅红→红

②pH试纸法:

粗略测定溶液的pH。

pH试纸的使用方法:

取一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部,随即(30s内)与标准比色卡比色对照,确定溶液的pH。

测定溶液pH时,pH试剂不能用蒸馏水润湿(否则相当于将溶液稀释,使非中性溶液的pH测定产生误差);不能将pH试纸伸入待测试液中,以免污染试剂。

pH一般为整数。

标准比色卡的颜色按pH从小到大依次是:

红(酸性),蓝(碱性)。

③pH计法:

通过仪器pH计(也叫酸度计)精确测定溶液pH。

知识点三有关溶液pH的计算

有关pH的计算

基本原则:

一看常温,二看强弱(无强无弱,无法判断),三看浓度(pHorc)

酸性先算c(H+),碱性先算c(OH—)

1.单一溶液的pH计算

①由强酸强碱浓度求pH。

在25℃

强酸溶液(HnA),其物质的量浓度为cmol/L,则:

c(H+)=ncmol/L,pH=-lgc(H+)=-lgnc;

强碱溶液[B(OH)n],其物质的量浓度为cmol/L,则c(OH-)=ncmol/L,c(H+)=mol/L,

pH=-lgc(H+)=14+lgnc。

②已知pH求强酸强碱浓度

2.加水稀释计算

①强酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n。

②弱酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH

③强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n。

④弱碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH>b-n。

⑤酸、碱溶液无限稀释时,pH只能约等于或接近于7,酸的pH不能大于7,碱的pH不能小于7。

⑥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。

3.酸碱混合计算

(1)两种强酸混合

c(H+)混=

注意:

当二者pH差值≥2,[c(H+)]相差100倍以上时,等体积混合时可用近似规律计算,pH混≈pH小+0.3.

(2)两种强碱混合

c(OH-)混=

注意:

当二者pH差值≥2,[c(OH-)]相差100倍以上时,等体积混合时可用近似规律计算,pH混≈pH大-0.3.

(3)强酸、强碱混合,

①强酸和强碱恰好完全反应,溶液呈中性,pH=7.

②酸过量:

先求c(H+)余=,再求pH。

③碱过量:

先求c(OH-)余=,再求c(H+)=,然后求pH。

(4)酸碱中和反应后溶液pH的判断:

①当酸与碱pH之和为14,等体积混合后(常温下)

若为强酸与强碱,混合后pH=7

若为强酸与弱碱,混合后pH>7

若为弱酸与强碱,混合后pH<7

规律:

谁弱谁过量,谁弱显谁性。

当酸与碱pH之和为14,说明酸碱恰好可以中和。

【问题】室温时,下列溶液等体积混合后,溶液pH是大于7、小于7、等于7、还是无法判断?

    ①0.1mol·L-1的盐酸溶液和pH=13的氢氧化钡溶液

    ②0.1mol·L-1的硫酸溶液和pH=13的氢氧化钠溶液

    ③pH=1的盐酸溶液和0.1mol·L-1的氨水溶液

    ④pH=1的硫酸和0.1mol·L-1某一元碱溶液{溶液中[OH-]∶[H+]=1×108}

    ⑤pH=3的醋酸溶液和0.001mol·L-1的氢氧化钠溶液

    ⑥pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水溶液

    ⑦pH=3的硫酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液

    ⑧pH=3的某酸溶液和pH=11的氢氧化钠溶液

    ⑨pH=3的盐酸溶液和pH=11的某碱溶液

    ⑩pH=3的某酸溶液和pH=11的某碱溶液

   【解析】①pH=7②pH﹤7。

    ③pH=1的盐酸和0.1mol·L-1的氨水溶液恰好完全中和,生成NH4Cl强酸弱碱盐水解呈酸性,pH﹤7。

    ④0.1mol·L-1某一元碱的[OH-]=1×108×[H+]=108×10-14(mol·L-1)2/[OH-],[OH-]=10-3 mol·L-1,故该一元碱是弱碱,pH﹤7。

    ⑤pH﹤7。

⑥pH﹥7。

⑦pH=7。

⑧混合后溶液pH≤7。

⑨混合后溶液pH≥7。

    ⑩某酸与某碱的强弱情况均未知,故混合后溶液的酸碱性无法判断。

②强酸(pH1)和强碱(pH2)混合呈中性时,二者的体积关系有如下规律:

a.若pH1+pH2=14,则V酸=V碱

b.若pH1+pH2≠14,则

知识点四pH的应用酸碱中和滴定

1.概念:

用已知物质的量的浓度的酸或碱(标准溶液)来测定未知物质的量浓度的碱或酸(待测溶液或未知溶液)的方法叫做酸碱中和滴定。

2.原理:

根据酸碱中和反应的实质是:

H++OH-=H2O

在滴定达到终点(即酸碱恰好反应)时:

有n(H+)=n(OH-)即c酸V酸=c碱V碱

例:

用0.1230mol/L的NaOH溶液滴定25.00mL未知浓度的硫酸溶液,滴定完成时用去NaOH溶液27.84mL。

计算待测硫酸溶液的物质的量浓度。

3.滴定的关键

①准确测定参加反应的两种溶液的体积

②准确判断完全中和反应终点

4、酸碱中和滴定指示剂的选择

⑴原则:

①终点时,指示剂的颜色变化明显、灵敏②变色范围与终点pH接近

⑵酸碱指示剂:

常用指示剂及变色范围

指示剂

甲基橙

石蕊

酚酞

变色范围pH

3.1~4.4

5.0~8.0

8.2~10.0

溶液颜色

红→橙→黄

红→紫→蓝

无色→浅红→红

滴定种类

选用的指示剂

达滴定终点时颜色变化

指示剂的用量

滴定终点的判断标准

强酸滴定强碱

甲基橙

黄色→橙色

2-3滴

当指示剂刚好变色,并在半分钟内不褪色,即认为以达到滴定终点

酚酞

红色→无色

强酸滴定弱碱

甲基橙

黄色→橙色

强碱滴定强酸

甲基橙

红色→橙色

酚酞

无色→粉红色

强碱滴定弱酸

酚酞

无色→粉红色

①强酸强碱间的滴定:

酚酞溶液、甲基橙

②强酸滴定弱碱:

由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性,所以选用甲基橙作指示剂

③强碱滴定弱酸:

由于生成强碱弱酸盐使溶液显碱性,所以选用酚酞作指示剂

5、中和滴定仪器的特点和使用方法

⑴需用的仪器及用途

酸(碱)式滴定管:

用来滴定和准确量取液体体积;锥形瓶:

反应器。

铁架台、滴定管夹、烧杯、(白纸)

⑵酸(碱)式滴定管

①结构特点:

a.酸式玻璃活塞盛酸性溶液、强氧化性试剂

碱式橡皮管玻璃球盛碱性溶液

b.零刻度在上方,最大刻度在下,最小刻度0.1mL,精确度0.01mL

②规格:

25ml50ml等

③用途:

中和滴定(精确测定);精确量取溶液的体积(两次读数差)

④使用注意:

a.先检查是否漏水,再用蒸馏水洗涤,最后用待盛溶液润洗。

b.酸式滴定管:

中指内扣,防活塞拉出

c.碱式滴定管:

拇指和食指挤压玻璃球上部的橡皮

4、中和滴定的基本操作和步骤

操作过程:

(1)查漏

(2) 洗涤

(3) 润洗(4) 灌液

(5) 赶气泡(6) 调节液面

(7) 滴定(8)数据记录

(9) 复滴(10) 计算

⑴准备

①查漏:

检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活;

②洗涤:

滴定管先用水洗净后,再用少量待装液润洗2-3次;

锥形瓶:

只用蒸馏水洗,也不必干燥

③装液:

用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中,使液面高于刻度2-3cm

④赶气泡:

酸式:

快速放液

碱式:

橡皮管向上翘起

⑤调液面:

调节滴定管中液面在0或0刻度以下

⑵滴定:

①往锥形瓶中加入2~3滴指示剂。

②操作要求:

左手控制滴定管的活塞,右手振荡锥形瓶,眼睛注意观察锥形瓶中的溶液颜色的变化。

应读到小数点后两位

③终点:

指示剂变色,且在半分钟内不恢复。

滴定操作:

左手:

控制活塞

右手:

振荡锥形瓶

眼看:

锥形瓶中溶液颜色变化

滴定终点:

当滴入最后一滴时,指示剂的颜色突然改变,且30秒内不立即褪去或反滴一滴待测液颜色又复原,再读数。

重复滴淀操作2到3次,取平均值。

⑶读数:

视线应液面凹面最低点水平相切。

滴定管读数时,要精确到0.01mL。

按上述要求重复滴定2~3次。

⑷计算:

求平均值

操作注意事项

(1)滴速:

先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇。

(2)终点:

最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色,读出V(标)记录。

(3)在滴定过程中,左手控制活塞或玻璃小球,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。

注意.酸碱中和滴定中应注意哪些问题?

①准确量取待测液25.00ml于锥形瓶中,滴入2~3滴酚酞,振荡。

②把锥形瓶放在酸式滴定管下面,在瓶底垫一张白纸,小心滴入酸液,边滴边摇动锥形瓶,直至滴入一滴酸液,溶液由红色变为无色,并在半分钟内不褪去为止。

③记录滴定后液面刻度。

④重复上述操作一至两次。

指示剂变色时即“达到了滴定的终点”,通常与理论终点存在着一定的误差(允许误差),通常认为此时即达到了反应的终点——即“恰好中和”。

5、误差分析⑴分析原理:

(标准酸滴定未知碱)

滴定过程中任何错误操作都可能导致C标、V标、V测的误差,但在实际操作中认为C(标)是已知的,V(测)是固定的,所以一切的误差都归结为V(标)的影响,

V(标)偏大则C(测)偏大,V(标)偏小则C(测)偏小。

1.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的碱溶液(取一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,滴2滴甲基橙作指示剂),试说明下列情况会使测定结果偏高、偏低还是无影响?

滴定前

滴定后

读出值

实际值

滴定前

滴定后

实际值

读出值

1)酸式滴定管用水洗后便装液体进行滴定;——高

2)锥形瓶只用蒸馏水洗涤后仍留有少量蒸馏水;——无影响

3)锥形瓶用蒸馏水洗涤后,又用待测液润洗——高

4)锥形瓶用蒸馏水洗涤后,误用盐酸润洗;——低

5)盐酸在滴定时溅出锥形瓶外;——高

6)待测液在振荡时溅出锥形瓶外;——低

7)滴定终点时,滴定管仰视读数;——高

8)滴定终点时,滴定管俯视读数;——低

9)记录起始体积时,仰视读数,终点时平视——低

10)记录起始体积时,仰视读数,终点时俯视;——低

11)滴加盐酸,橙色不足半分钟即褪色;——低

12)滴加盐酸,溶液变为红色;——高

13)滴定前,酸式滴定管有气泡,滴定后消失;——高

14)滴定前,酸式滴定管无气泡,滴定后产生气泡;——低

15)滴定后滴定管尖嘴处悬有一滴液体;——高

16)移液管用蒸馏水洗净后,就用来吸取待测液;——低

17)碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液;——低

18)在配制待测氢氧化钠溶液过程中,称取一定质量的氢氧化钠时,内含少量的氢氧化钾,用标准盐酸溶液进行滴定。

——低

19)滴定前仰视,滴定后俯视,——低

20)滴定前俯视,滴定后仰视,——高

思考:

滴定管和量筒读数时有什么区别?

滴定管的“0”刻度在上面,越往下刻度值越大,而量筒无零刻度,并且越往上刻度越大;记录数据时滴定管一般到0.01mL,而量筒仅为0.1mL。

下列为不正确操作导致的实验结果偏差:

(考试中常出现)

(1)仪器洗涤

①酸式滴定管水洗后,未润洗(偏高);②酸式滴定管水洗后,误用待测液润洗(偏高);③碱式滴定管水洗后,未润洗(偏低);④锥形瓶水洗后,用待测液润洗(偏高)。

(2)量器读数

①滴定前俯视酸式滴定管,滴定后平视(偏高);

滴定前仰视酸式滴定管,滴定后俯视(偏低)如图所示;

③滴定完毕后,立即读数,半分钟后颜色又褪去(偏低)。

(3)操作不当

①滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定结束后气泡消失(偏高);

②滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将溶液溅出(偏低);

①滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响)。

7

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 高中教育 > 语文

copyright@ 2008-2023 冰点文库 网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备19020893号-2