内容正文:
第2讲 水的电离和溶液的pH
一、水的电离
1.水的电离
(1)水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-或简写为H2OH++OH-。
(2)25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1;任何水溶液中,由水电离出的c(H+)与c(OH-)都相等。
2.水的离子积常数
3.影响水电离平衡的因素
条件
体系变化
移动
方向
Kw
电离
程度
c(OH-)
c(H+)
加酸、
碱
HCl
逆
不变
减小
减小
增大
NaOH
逆
不变
减小
增大
减小
加可水
解的正
盐
Na2CO3
正
不变
增大
增大
减小
NH4Cl
正
不变
增大
减小
增大
温度
升温
正
增大
增大
增大
增大
降温
逆
减小
减小
减小
减小
其他:如
加入Na
正
不变
增大
增大
减小
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)水的电离平衡常数与水的离子积相等。( )
(2)向水中加入少量硫酸氢钠固体,促进了水的电离,c(H+)增大,Kw不变。( )
(3)25 ℃时CH3COONa溶液的Kw大于100 ℃时NaOH溶液的Kw。( )
(4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。( )
解析:(1)水的电离平衡常数K=Kw/c(H2O),两者不相等。
(2)硫酸氢钠固体溶于水电离出H+,抑制水的电离。
(3)Kw只受温度影响,Kw只随温度升高而增大。
(4)NaCl对水的电离无影响,CH3COONH4溶液中,CH3COO-和N都能发生水解,促进水的电离。
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
二、溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性
溶液酸碱性的判断标准是溶液中c(H+)与 c(OH-) 的相对大小。
项目
c(H+)与
c(OH-)相对大小
(25 ℃)
c(H+)/(mol·L-1)
pH
中性
溶液
c(OH-)=c(H+)
c(H+)=1.0×10-7
=7
酸性
溶液
c(OH-)<c(H+)
c(H+)>1.0×10-7
<7
碱性
溶液
c(OH-)>c(H+)
c(H+)<1.0×10-7
>7
2.溶液的pH
(1)表达式:pH=-lg c(H+)。
(2)与溶液酸碱性的关系(25 ℃)。
3.溶液酸碱性的测定方法
(1)溶液酸碱性的测定方法。
pH试纸
不能润湿,不能测漂白性(如:氯水、次氯酸盐、浓硝酸)或脱水性(如:浓硫酸)物质的pH
①广泛pH试纸(最常用):其pH范围是1~14(最常用)或0~10,可以识别的pH差约为1。
②精密pH试纸:可判别0.2或0.3的pH差
pH计
也叫酸度计,可精密测量溶液的pH,其量程为0~14
(2)意义。
测试和调控溶液的pH,对工农业生产、科学研究,以及日常生活和医疗保健都具有重要的意义。
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)某溶液的pH=7,该溶液一定呈中性。( )
(2)用湿润的pH试纸测溶液的pH一定有误差。( )
(3)用广泛pH试纸测某溶液的pH为3.5。( )
(4)一定温度下,pH=a的氨水稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1。( )
解析:(1)pH=7或c(H+)=10-7 mol·L-1的溶液不一定呈中性。因为水的电离与温度有关,常温时,pH=7的溶液呈中性。
(2)若为中性溶液无误差。
(3)广泛pH试纸可识别的误差约为1,不能测得3.5。
(4)弱电解质存在电离平衡,a-b<1,即a<b+1。
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
三、酸碱中和滴定
1.实验原理
用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),根据中和反应的等量关系来测定碱(或酸)的浓度。
指一定物质的量的酸(或碱)完全中和,
而不是指反应后溶液的pH=7
即:c(待测)=。
2.实验用品
3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
滴定
前的
准备
项目
标准液(或待测液)
待测液(或标准液)
一查
检查滴定管活塞(橡胶管)是否漏水
两洗
①用蒸馏水洗涤滴定管2~3次
②用待装液润洗滴定管2~3次
一调
装液至0刻度以上2~3 mL处,排气泡,调液面位于“0”或“0”刻度以下
两记
①记录初始液面刻度,“X.XX mL”;
①记录初始液面刻度;②根据所需体积确定最终液面刻度,将待测液放出置于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞
滴定
过程
②记录滴定终点液面刻度,“YY.YY mL”