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第二节 水的电离和溶液的酸碱性

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第二节 水的电离和溶液的酸碱性. 授课人:董 啸. 研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性,而酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是不是电解质?水是如何电离的呢?. 一 . 水的电离. 1 .水的电离 精确的实验证明,水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离,生成 H 3 O + 和 OH - 。 水的电离方程式可表示为: H 2 O + H 2 O H 3 O + + OH — 简写为: H 2 O H + + OH —. 由于水是一种极弱的电解质,也存在电离平衡,水的电离常数为:. 2 .水的离子积. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 第二节   水的电离和溶液的酸碱性

第二节 水的电离和溶液的酸碱性

授课人:董 啸

Page 2: 第二节   水的电离和溶液的酸碱性

研究电解质溶液时往往涉及溶液的酸碱性,而酸碱性与水的电离有密切的关系。那么水是不是电解质?水是如何电离的呢?

Page 3: 第二节   水的电离和溶液的酸碱性

一 . 水的电离1 .水的电离 精确的实验证明,水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离,生成 H

3O+ 和 OH -。 水的电离方程式可表示为: H2O + H2O H3O+ + OH— 简写为: H2O H+ + OH—

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由于水是一种极弱的电解质,也存在电离平衡,水的电离常数为:

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2 .水的离子积 在 25℃ 时, 1 升水中共有 55.56 mol 水分子,但其中只有 1×10 - 7mol水分子发生电离,电离前后水的总物质的量几乎不发生变化。因此,水的物质的量浓度可以看做常数。 c(H+)·c(OH-)=K 电离 ·c(H2O)= Kw

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① 水的离子积常数: 将 K 电离与 c(H2O) 的积称为一个常数,叫做水的离子积常数。简称水的离子积,符号为: Kw 。 实验测定,由于 25℃ 时, c(H+)=

c(OH—)= 1×10-7mol/L 。所以 25℃时, Kw = c(H+)·c(OH-)=1×10-14 (省去单位)。 在 25℃ 时, Kw = c(H+)·c(OH-)=1×10-14

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【思 考】 当温度升高时, Kw 如何变化?影响 Kw 的因素是什么?(电离过程是吸热过程) 影响因素:温度越高, Kw 越大,水的电离度越大。对于中性水,尽管

Kw 、电离度增大,但仍是中性水,所以 [H+]=[OH-] 。

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〖分析〗比较不同温度下的 Kwt(℃) 0 10 20 25 40 50 90 100Kw/10-

140.134

0.292

0.68 1.01

2.92 5.47 38.0 55.0

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〖思考与交流〗 从以上数据中发现什么递变规律?以上数据说明温度与水的电离程度之间存在什么关系? 升高温度,水的电离程度 ______ ,水的电离平衡向 ____ 移动, Kw_____ 。 降低温度,水的电离程度 ______ ,水的电离平衡向 ____ 移动, Kw_____ 。

增大增大正移减小减小逆移

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3 、溶液的酸碱性与 c(H+) 和 c(OH—) 的关系 【思考与交流】 利用平衡移动原理分析,酸和碱对水的电离平衡的影响。比较酸碱溶液中 c(H+) 和 c(OH - ) 的值或变化趋势。酸性溶液中是否存在 OH -,碱性溶液中是否存在 H+ 。

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① 在一定温度时,向水中加入盐酸后,溶液中 [H+]______ ,水的电离平衡向 _____ 移动,水的电离程度 _____ , Kw_____ ,而 [OH-]_____ 。 ② 在一定温度时,向水中加入加入氢氧化钠后,溶液中 [OH-] ______ ,水的电离平衡向 _____ 移动,水的电离程度 ______ , Kw______ ,而 [H+] _______ 。

增大逆向 减小

不变 减小增大

逆向减小 减小不变

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比 较探究溶液的酸碱性与 c ( H+ )和 c ( OH— )的关系。

项目 纯水 加入少量盐酸 加入少量 NaOHC(H+)(mol/

L)C(OH - )(mol/

L)溶液酸碱性

C(H+) 与 C(OH- )大小比较

Kw

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比 较探究溶液的酸碱性与 c ( H+ )和 c ( OH— )的关系。

项目 纯水 加入少量盐酸 加入少量 NaOHC(H+)(mol/

L) =10-7

C(OH - )(mol/L) =10-7

溶液酸碱性 中性C(H+) 与 C(OH

- )大小比较 相等Kw 1×10-14

Page 15: 第二节   水的电离和溶液的酸碱性

比 较探究溶液的酸碱性与 c ( H+ )和 c ( OH— )的关系。

项目 纯水 加入少量盐酸 加入少量 NaOHC(H+)(mol/

L) =10-7 增加 >10-7

C(OH - )(mol/L) =10-7 减少 <10-7

溶液酸碱性 中性 酸性C(H+) 与 C(OH

- )大小比较 相等 C(H+)>C(OH - )

Kw 1×10-14 不变 1×10-14

Page 16: 第二节   水的电离和溶液的酸碱性

比 较探究溶液的酸碱性与 c ( H+ )和 c ( OH— )的关系。

项目 纯水 加入少量盐酸 加入少量 NaOHC(H+)(mol/

L) =10-7 增加 >10-7 减少 <10-7

C(OH - )(mol/L) =10-7 减少 <10-7 增加 >10-7

溶液酸碱性 中性 酸性 碱性C(H+) 与 C(OH

- )大小比较 相等 C(H+)>C(OH - ) C(H+)<C(OH - )

Kw 1×10-14 不变 1×10-14 不变 1×10-14

Page 17: 第二节   水的电离和溶液的酸碱性

结 论 常温下,水的离子积 Kw=c

(H+)·c(OH-) =1×10-14 ,不仅适用于纯水,也适用于电解质的水溶液。

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4 、水的离子积的应用 水的离子积常数有非常重要的应用,例如通过它可求算酸或碱溶液中的[ O

H- ]或[ H+ ]。

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学以致用 例 1 .求 25℃ 时 0.1mol / L 盐酸中的 [OH-] 。 例 2 .已知 25℃ 时 0.1mol / L

HAc , α=1.32 %,求[ OH- ]。

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活学活用 1 .某温度下,纯水中的 [H+] 约为

1×10-6mol / L ,则 [OH - ] 约为( )。 ( A ) 1×10-8mol / L ( B ) 1×10-7mol / L ( C ) 1×10-6mol / L ( D ) 1×10-5mol / L

C

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2 .已知 25℃ 的某溶液的 [OH-] 为 1×10-3mol / L ,计算该溶液的[ H+ ]。

3 .已知 25℃ 的 0.1mol / L 氢氰酸( HCN ), α=0.01 %,求由水电离出的 [OH- ] 。

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【特别说明】 ① 水中加酸或碱后均抑制水的电离,但由水电离出的 c(H+) 与 c(OH—) 总是相等。 ② 任何电解质溶液中, H+ 与 OH- 总是共存,但不能大量共存。溶液的酸、碱性主要取决于 c(H+) 与 c(OH-) 的相对大小。

C(H+) 与 c(OH-) 成反比,且 Kw=c(H+)·c(OH-) 不变。

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常温下,水的离子积 Kw=c(H+)·c(OH-) =1×10-14 ,不仅适用于纯水,也适用于电解质的水溶液。 中性溶液: c(H+)= c(OH-) =1×10-7mol/L 酸性溶液: c(H+)>c(OH-) , c(H+)> 1×10-7mol/L, c(OH-) < 1×10-7mol/L. 碱性溶液: c(H+)<c(OH-) , c(H+)< 1×10-7 mol/L, c(OH-) > 1×10-7mol/L.

二、溶液的酸碱性和 pH :

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在酸性溶液中, c(H+) 越大, c(OH-) 越小,酸性越强,在碱性溶液中 c(OH-) 越大, c( H+ )越小,碱性越强。所以,可以用 c(H+)和 c(OH-) 表示酸碱性强弱。 通常人们选用 c(H+) 或 c(OH-) 表示溶液酸碱性,但是我们经常用到一些溶液的 c(H+) 很小,如 c(H+)=1×10-6 mol/L 的溶液,用这样的量来表示溶液的酸碱性强弱很不方便。为此,化学上常采用 pH 来表示溶液酸碱性的强弱。

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1 、溶液的 pH ( 1 )定义:氢离子浓度的负对数就是溶液的 pH 。 pH= - lg c(H+) 0.1mol/LHCl pH=1; 0.01mol/LHCl pH=2 0.1mol/LNaOH pH=13; 0.01mol/LNaOH pH=12

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( 2 )溶液的酸碱性和 pH 的关系(常温): 中性溶液: c(H+)=c(OH - ) , c(H+)=1×10-7mol/L , pH=7 酸性溶液: c(H+)>c(OH - ) , c(H+)>1×10-7mol/L , pH<7 碱性溶液: c(H+)<c(OH - ) , c(H+)<1×10-7mol/L , pH>7

Page 27: 第二节   水的电离和溶液的酸碱性

pH 值是溶液酸碱性的量度 常温下, pH=7 溶液呈中性; 酸性溶液, pH 值越小,溶液的酸性越强, pH 值越大,溶液的酸性越弱; 碱性溶液, pH 值越大,溶液的碱性越强, pH 值越小,溶液的碱性越弱。

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( 3 )有关 pH 值的几个注意问题: ① 适应范围:当 C(H+)>1mol/L 时,

pH 值为负数,当 C(OH-)>1mol/L 时, pH>14 。

对于 C(H+) 或 C(OH-) 大于 1mol/L 的溶液,用 pH 值表示反而不方便,直接用浓度表示酸碱性 。所以 ,pH 值仅适用于 C(H+) 或 C(OH‑) 小于等于 1mol/L 的稀溶液。 pH 值范围在 0-14 之间。

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②pH=0 的溶液并非没有 H+ ,而是 C(H+)=1mol/L , C(OH-)=1×10-14mol/L; pH=14 的溶液并非没有 OH- ,而是 C(OH-)

=1mol/L , C(H+)=1×10-14mol/L 。 ③pH改变一个单位, C(H+)就改变 10倍,即 pH每增大一个单位, C(H+)就减小到原来的 1/10; pH每减小一个单位, C

(H+)就增大到原来的 10倍。

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( 4 ) pH 值的测定 ① 用 pH试纸测定溶液的 pH 值 方法:用洁净的干玻璃棒直接蘸取少许待测液,滴在 pH试纸上,将 pH试纸显示的颜色随即与标准比色卡对照,确定溶液的 pH 值。 注意:不能将 pH试纸先用水沾湿或用湿的玻璃棒,因为这样做,实际上已将溶液稀释,导致所测定的 pH 不准确;要迅速与标准比色卡对照,因为时间长了,试纸所显示的颜色会改变,致使测得的 pH 不准。

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② 用 pH 计测定溶液的 pH 值 用 pH 计(也叫酸度计)可以直接测定溶液的 pH 值。

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2 、有关溶液 pH 的计算 ( 1 )直接计算: 利用已知的酸或碱的浓度,算出溶液中的氢离子浓度,然后代入公式进行计算。 pH= - lg c(H+) pH=14+lgc(OH-)

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11.0lg)(lgpH Hc

例 1.求 0.05mol/L H2SO4 的 pH 值。解: c(H+)=2×0.05mol/L=0.1mol/L

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例 2.求 0.005mol/L Ba(OH)2 溶液的 pH值。

解: c(OH-)=2×0.005mol/L=0.01mol/LLmol

OHcKHc W /101

01.0101

)()( 12

14

12101lg)(lgpH 12 Hc

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练习 请计算下列溶液的 pH 值。( lg2=0.

3 ) ①200mL0.01mol/L 的盐酸溶液 ②200mL0.001mol/L 的硫酸溶液 ③200mL0.001mol/L 的 NaOH 溶液

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( 2 )混合计算:强酸、强碱自相或互相混合(体积变化忽略不计) ① 酸 I+ 酸 II :

② 碱 I+ 碱 II :

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③酸 I+ 碱 II :当按所给反应物质的量之比计算时,谁多谁过剩,溶液呈谁性,计算时按谁的计算。 完全中和: [H+] = [OH-] = 1×10-7mol/L 酸过量:

碱过量:

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例 3. 将 pH=3和 pH=5的盐酸等体积混合,求混合后溶液的 pH 值。解: LmolHc /1005.5

21010)( 4

53

3.31005.5lg)(lgpH 4 Hc

Page 39: 第二节   水的电离和溶液的酸碱性

例 4. 将 pH=9和 pH=8的氢氧化钠溶液等体积混合,求混合后溶液的 pH 值。Lmol

HcKOHc W /101

101101

)()( 5

9

14

pH=8 c(H+)=1×10-8 LmolHcKOHc W /101

101101

)()( 6

8

14

解: pH=9 c(H+)=1×10-9

LmolOHc /105.52

1010)( 665

LmolOHcKHc W /1082.1

105.5101

)()( 9

6

14

74.81082.1lg)(lgpH 9 Hc

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例 4. 将 0.1mol/L 盐酸和 0.06mol/L Ba(OH)2 溶液等体积混合,求该溶液的 pH 值。解: 0.1×V < 0.06×2×V

∴ 溶液呈碱性LmolOHc /01.0

21.0206.0)(

LmolOHcKHc W /101

01.0101

)()( 12

14

12101lg)(lgpH 12 Hc

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( 3 )溶液稀释计算 ① 强酸溶液: 酸溶液稀释时,先直接计算稀释后的溶液的 H+ 浓度,然后代入公式计算出溶液的 pH 。稀释后溶液的 pH 增大,但不能大于 7 。

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② 强碱溶液: 碱溶液稀释时,先求出溶液稀释后的溶液的 OH- 浓度,再利用水的离子积常数计算出溶液的 H+ 浓度,最后代入公式计算出溶液的

pH (也可以利用公式 pH=14+lgc(OH-)直接计算)。稀释后溶液的 pH 减小,但不能小于7 。

注意:绝对不能直接利用原溶液的氢离子浓度,计算出稀释后溶液的氢离子浓度。否则,会得出错误的结论。

Page 43: 第二节   水的电离和溶液的酸碱性

例 5. 将pH=3的强酸溶液体积稀释到原来体积的 100 倍,求稀溶液的 pH 值。解: pH=3 c(H+)=1×10-3mol/L

LmolHc /101100101)( 5

3

稀释后溶液的

5101lg)(lgpH 5 Hc

结论: pH 增大 n 个单位, c(H+) 减小 10n倍。

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例 6. 将 pH=6的强酸溶液体积稀释到原来体积的 100 倍,求稀溶液的 pH 值。 答: pH≈7 前者溶液的 c(H+)较大,稀释的程度不是很大,计算稀溶液的 pH 值时忽略水电离产生的氢离子,而后者溶液的 c(H+)较小,相对来说稀释程度较大,故应考虑水电离产生的氢离子。

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经验规律:强酸等体积稀释,稀释后的 pH=pH0+0.3;强碱等体积稀释,稀释后的 pH= pH0 - 0.3 。 分别加水稀释m倍时,溶液的物质的量的浓度均变为原来的 1/m , 强酸中 c(H+) 变为原来的 1/m , 但弱酸中 c(H+) 减小小于 m倍,故稀释后弱酸酸性强于强酸。

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例 7 .求下列溶液的 pH : ( 1 )某 H2SO4 溶液的浓度是 0·005mol/L ① 求此溶液的 pH;②用水稀释到原来体积的

100倍;③再继续稀释至 104倍。 ( 2 ) pH=3 的盐酸与 pH=5 的硫酸等体积混合。 ( 3 ) pH=10 和 pH=12 的两种 NaOH溶液等体积混合。 ( 4 ) pH=12 的 NaOH 和 pH =4 的 HCl等体积混合。

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活学活用 [练习 1] 取 0.1mol/L 的 HCl 溶液,其 pH 是多少?取 0.5mol/L 的硫酸,其 pH 是多少? [练习 2]1mLpH=3 的 HCl 溶液,其 c(H+) 是多少? 1mLpH=3 的 HCl溶液加水稀释到 100mL 后,溶液的

pH 是多少?

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[练习 3] 取 pH=12 的 NaOH 溶液与水按 1 : 99 的体积比混合后,溶液的 pH 值是多少? [练习 4] 取 80mLNaOH 溶液加入到 120mL 盐酸中,所得溶液的 p

H 为 2 。如果混合前 NaOH 溶液和盐酸的物质的量溶液浓度相同,则它们的浓度是多少?

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1.pH=13 的强碱溶液与 pH=2 的强酸溶液混合,所得溶液的 pH=11 ,则强碱与强酸的体积比是( ) A 、 11:1 B 、 9:1 C 、 1:11 D 、 1:9

D

学以致用

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2 .某温度下纯水的 C(H+)= 2.0 10╳ - 7mol/L ,则此时 C(OH‑) 为多少?若温度不变,滴入稀 H2SO4 ,使

C(H+)=5.0 10╳ - 4mol/L ,则由水电离产生的 C(OH‑) 为多少?由水电离产生的 C(H+) 为多少?

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3 .常温时某溶液中,测得由水电离出的 C(H+) 为 10-11mol/L ,则对此溶液的下列叙述中,正确的是( ) A 、一定是酸溶液 B 、一定是碱溶液 C 、可能是 pH=3 的酸溶液 D 、可能是 pH=11 的碱溶液

C D

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4 .将 pH=5 的盐酸溶液稀释 1000倍后,溶液的 pH 为( )

A 、等于 8 B 、等于 7 C 、接近 7又小于 7 D 、大于 7 而小于 8

C

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5. 在 25℃ 时,有 pH 为 a 的盐酸和 pH 为 b 的 NaOH 溶液等体积混合。 ( 1 )若 a+b=14 ,则溶液呈 性;( 2 )若 a+b=13 ,则溶液呈 性;( 3 )若 a+b>14 ,则溶液呈 性。

Page 58: 第二节   水的电离和溶液的酸碱性

6 、请计算下列混合溶液的 pH 值。 ( lg2=0.3; lg3=0.48 ) ①200mL0.03mol/L 的盐酸溶液和 300 m

L 0.02mol/L 的盐酸溶液混合 ②100mL0.03mol/L 的盐酸溶液和 200 m

L 0.06mol/L 的硫酸溶液混合 ③200mL0.03mol/L 的氢氧化钠溶液和 3

00 mL0.02mol/L 的氢氧化钡溶液混合 ④300mL0.001mol/L 的硫酸溶液和 200

mL0.002mol/L 的 NaOH 溶液混合

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三、 pH 的应用 我们知道,在工农业生产和科学实验中经常涉及到溶液酸碱性的问题,所以,

pH 在实际中有着非常重要的应用。请同学们阅读课本 47-48页,了解 pH 在科学实验和工业生产中的重要应用。 1 、通过调控溶液 pH ,可以改变溶液酸碱性。 2 、利用酸碱中和滴定测酸或碱的浓度。

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化学定量分析的方法很多,而滴定法是其中最基本、最简单的一种。滴定的手段有很多种,根据具体情况可以采用不同的滴定方法(如:酸碱滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定),酸碱中和滴定是用来测定酸或碱浓度的一个重要的定量实验,也是最基本得滴定法之一。 定量分析:化学上把测定物质各组成成分含量的过程,称为定量分析。中和滴定是定量分析的一种方法。

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【实验探究】 1 、中和滴定的原理 ① 中和滴定: 用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法就叫酸碱中和滴定。 ② 测定原理: 利用实验测出恰好完全反应时的强酸和强碱的体积,根据化学方程式中的酸和碱的物质的量之比,通过计算得出未知溶液的浓度。

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酸碱中和反应:mHnR+nM(OH)m =MnRm+mnH2O

实质: H++OH—=H2O 。即酸中的 H+ 和碱中的 OH— 物质的量相等。 未知浓度计算: n·C1·V1 = m·C2·V2

C1 = m·C2·V2/(n·V1) 其中 C1 、 C2 分别表示酸和碱的浓度, V

1 、 V2 分别表示酸和碱的体积。

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一元酸碱中和滴定计算: 由 C( 酸 )×V( 酸 )=c( 碱 )×V( 碱 ) 可得: ① ②

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练习:用 0.1032 mol·L-1 的 HCl溶液,滴定 25.00mL 未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定完成时用去盐酸溶液 27.84mL ,通过中和滴定测得氢氧化钠溶液的浓度为?

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2 、中和滴定的实验过程 ( 1 )仪器: 酸式滴定管、碱式滴定管,滴定管夹, 滴定台, 锥形瓶。

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注意: ① 酸式滴定管因为有玻璃活塞,所以不能盛放碱液、氢氟酸以及 Na2CO3 等碱性溶液;碱式滴定管因为有橡皮管,所以不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液。 ②滴定管的 0刻度在上,因为下端有一部分没有刻度。滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管溶液,也不得中途向滴定管中添加溶液。 ③滴定管可以读到小数点后两位。

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( 2 )药品: 标准液(已知浓度的溶液); 待测液(未知浓度的溶液); 酸碱指示剂。

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( 3 )中和滴定的过程: ①准备: 滴定管:检漏、洗涤、润洗、装液、排气、调零; 锥形瓶:洗涤、取液。 注意:若滴定管调液面时,液面低于 0刻度,则需要记录数据 V(始 ) 。 思考:为什么滴定管用水洗后,还要用标准液洗, 但锥形瓶不能用待测液洗?

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②滴定:先加入几滴酸碱指示剂,再将滴定管中的液体加入锥形瓶中,直到指示剂的颜色恰好发生变化且半分钟不变化为止,记录所得数据,并重复测 2~ 3次; 滴定方法:左手操作活塞或小球,右手振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化;速度先快后慢。 终点确定:最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显变化( 30s内不恢复原色)。

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③数据处理: 因一次实验误差较大,所以应取多次实验的平均值,将所得数据代入公式进行计算。

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( 4 )中和滴定的关键: ①准确测定溶液的体积 : 利用精确测定体积的仪器(滴定管、移液管等)测定体积。 ②准确显示反应的终点 : 利用酸碱指示剂,通过颜色变化来确定酸碱中和反应恰好发生。

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思考与交流 以用 0.1mol/LNaOH滴定 20mL0.1 mol/LHCl 为例计算滴加 NaOH 时,溶液

pH 的变化情况。通过计算结果,绘制 NaOH体积与 pH 变化的图像,并通过图像说明为什么滴定时会发生 pH突变?为什么可以用酸碱指示剂确定滴定终点?为什么完全中和点和滴定终点虽然不一定相同,但可以等同计算?

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V(NaOH) 0 10.00 15.00 19.50 19.80

c(H+)pHV(NaOH) 19.98 20.00 20.02 20.20 25.00

c(H+)pH

用 0.1mol/LNaOH滴定 20mL0.1 mol/LHCl时,溶液 pH 的变化情况:

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V(NaOH) 0 10.00 15.00 19.50 19.80

c(H+) 0.1 0.033 0.0143 0.00125

0.0005

pH 1 1.48 1.85 2.9 3.3V(NaOH) 19.98 20.00 20.02 20.20 25.00

c(H+)pH

用 0.1mol/LNaOH滴定 20mL0.1 mol/LHCl时,溶液 pH 的变化情况:

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V(NaOH) 0 10.00 15.00 19.50 19.80

c(H+) 0.1 0.033 0.0143 0.00125

0.0005

pH 1 1.48 1.85 2.9 3.3V(NaOH) 19.98 20.00 20.02 20.20 25.00

c(H+) 0.00005

1×10-7 2×10-10 2×10-11 9.0×10-

13

pH 4.3 7 9.7 10.7 12.05

用 0.1mol/LNaOH滴定 20mL0.1 mol/LHCl时,溶液 pH 的变化情况:

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3 、指示剂的选择: 酸碱中和滴定是通过指示剂颜色的变化来确定滴定终点。选择指示剂时,滴定终点前后溶液的颜色改变,颜色变化对比明显。 指示剂的选择要求:变色要明显、灵敏,且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的 pH 值突变实范围内。

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常用酸碱指示剂及其变色范围 石蕊: pH= 5~ 8 紫色; pH<5红色 ; pH >8蓝色 . 酚酞: pH= 8~ 10浅红; pH<8无色; pH >10红色 . 甲基橙: pH =3.1~ 4.4橙色; pH

<3.1红色; pH>4.4黄色 . 说明:石蕊试液由于变色的 pH 值范围较大且颜色变化不明显,所以通常不选用。

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〖说明〗: (1) 强酸与强碱的中和滴定,到达终点时,

pH 变化范围很大,可用酚酞,也可用甲基橙。 (2) 强酸滴定弱碱恰好完全反应时,生成的盐水解使溶液呈酸性,故选择在酸性范围内变色的指示剂——甲基橙。 (3) 强碱滴定弱酸.恰好完全反应时,生成的盐水解使溶液呈碱性,故选择在碱性范围内变色的指示剂——酚酞。

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4 、酸碱中和滴定误差分析: 酸碱中和滴定实验是中学化学中的一个重要的定量实验,定量实验的实验结果往往因为操作失误而导致误差,所以需要进行误差分析。 ① 分析依据:

( 式中 a 表示酸与碱反应的化学计量数比 )

标标待=

VVc

ac

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② 分析方法: 以待测液加入锥形瓶为准分析 实际操作中可能会引起 c 标、 V 标、 V 待的变化,但在计算时, c 标和 V 待是已知量计算,只有滴定管中所消耗的标准液的体积 V标随不同操作而变化,即 V标是一个变量。分析时只要看操作对 V标的影响如何,如果 V标增大的所测的待测液的浓度偏大,反之则偏小。

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在滴定过程中 c标为标准液的浓度,其数值在理论上是不变的,若稀释了虽 c标实际值变小,但体现的却是 V标的增大,导致 c待偏高; V待同样也是一个定值,它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的,当在实际操作中碱液外溅,其实际值减小,但引起变化的却是标准液用量的减少,即 V标减小,则 c待降低了;对于观察中出现的误差亦同样如此。综上所述,当用标准酸来测定碱的浓度时, c待的误差与V标的变化成正比,即当 V标的实测值大于理论值时, c待偏高,反之偏低。

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③误差的分类: Ⅰ、偏高 a .装标准液的滴定管未润洗直接装液; b .锥形瓶水洗后,用待测液进行润洗; c .滴定前滴定管内有气泡,没有排气泡,滴定后滴定管内气泡消失; d .滴定时标准液滴在锥形瓶外; e .滴定终点时,仰视读标准液体积数; f .滴定开始时俯视读标准液体积数,滴定终点时仰视读体积数。

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Ⅱ、偏低 a .取待测液的滴定管或移液管水洗后,未用待测液润洗,直接使用; b .向锥形瓶中加待测液时有少量损失; c .滴定终点时俯视读标准液体积数; d .滴定开始时仰视读标准液体积数,滴定终点时俯视读标准液体积数; e .滴定终点时,溶液颜色刚刚出现变化就停止滴定立即读数(待测液还有少量剩余)。

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Ⅲ、无影响 a .锥形瓶水洗后,未干燥也未用待测液润洗; b .滴定管调零时,液面低于零刻度(读数是准确的); c .滴定前,锥形瓶中有少量蒸馏水。

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活学活用 1 、某学生利用已知浓度的盐酸中和滴定未知浓度的 NaOH 溶液,实验的过程如下: (a) 取一支碱式滴定管, (b) 用蒸馏水洗净, (c)加入待测的 NaOH 溶液, (d)记录液面刻度的读数,

(e) 用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液, (f)置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中, (g) 加入适量蒸馏水, (h) 加入 2滴酚酞试液, (i)开始滴定,边滴边摇荡, (j)边注视滴定管内液面变化, (k) 当小心滴到溶液由无色变成粉红色时,即停止滴定。 (l)记录液面刻度的读数。 (m)根据滴定管的两次读数得出 NaOH 溶液的体积为 22 mL 。指出上述实验过程中的错误之处 ( 用编号表示 ) 。

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解析:本题主要考查了学生中和滴定的操作能力。 上述实验过程中 (c) 、 (j) 、 (k) 、 (m) 有误。 (c) 应用待测 NaOH润洗滴定管后,再装液; (j)滴定过程中应注视锥形瓶内液体的颜色变化及液体流速,滴定管的液面仅在滴定后读数即可; (k)滴定终点应是溶液由无色变粉红色且半分钟内不褪色; (m)得出的体积读数不准确。

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实验操作情况 影响①开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡②读数开始时仰视,终止时俯视③达到滴定终点后,有一滴酸滴入锥瓶④洗净的酸管,未用标准液润洗⑤洗净的锥瓶,用待测碱润洗⑥不小心将标准液滴至锥瓶外⑦不小心将待测碱液溅至锥瓶外⑧滴定前向锥形瓶中加入 10 mL蒸馏水,其余操作正常

2 、下面就以标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例,分析造成误差的常见因素,并判断对待测碱浓度的影响。

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实验操作情况 影响①开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡 偏高②读数开始时仰视,终止时俯视 偏低③达到滴定终点后,有一滴酸滴入锥瓶 偏高④洗净的酸管,未用标准液润洗 偏高⑤洗净的锥瓶,用待测碱润洗 偏高⑥不小心将标准液滴至锥瓶外 偏高⑦不小心将待测碱液溅至锥瓶外 偏低⑧滴定前向锥形瓶中加入 10 mL蒸馏水,其余操作正常 无影响

2 、下面就以标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例,分析造成误差的常见因素,并判断对待测碱浓度的影响。

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第二节 水的电离和溶液的酸碱性• 一、水的电离• 1、水的电离• 2、水的离子积• 3、水的离子积应用• 二、溶液的酸碱性和 pH :• 1、溶液的酸碱性与 c( H+ )和 c( OH—)的关系• 2、溶液的 pH• 3、有关溶液 pH 的计算• 三、 pH 的应用• 1、通过调控溶液 pH ,可以改变溶液酸碱性。• 2、酸碱中和滴定