课件31张PPT。第二单元 溶液的酸碱性
第1课时 溶液的酸碱性1.溶液的酸碱性
溶液的酸碱性是由溶液中c(H＋)与c(OH－)相对大小决定的。
(1)c(H＋)>c(OH－)，溶液呈____性；
(2)c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈____性；
(3)c(H＋)(1)计算公式：pH＝____________。
(2)适用范围：0～14。
(3)表示意义
表示溶液酸碱性的强弱：pH越小，酸性越强；pH越大，碱性越强。－lg c(H＋) 3．pH的测定方法
(1)酸碱指示剂法
该法只能测溶液pH的大致范围，常见的酸碱指示剂有甲基橙、________、________。
(2)pH试纸法
常用的pH试纸有_____试纸和______试纸。前者的pH差值为________，后者的pH差值约为_______________。
(3)pH计测定法石蕊 酚酞广范 精密10.2或0.3
【慎思1】 某溶液的pH＝7，该溶液一定呈中性吗？
【答案】不一定。在25 ℃时，水的离子积Kw＝1×10－14，c(H＋)＝1×10－7mol·L－1，pH＝7。但Kw受温度的影响，当温度升高时，Kw增大，c(H＋)和c(OH－)都增大，pH减小，同理当温度降低时，pH会增大。但无论pH大小，纯水都一定呈中性。【慎思2】 如何根据溶液的pH计算溶液中的c(H＋)和c(OH－)？试推导其计算关系式。1．溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)以及pH的关系溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)以及 pH的关系 2.溶液在25 ℃时，c(H＋)、pH与酸碱性的关系
如上图所示，溶液中c(H＋)越小，c(OH－)越大，溶液的酸性越弱，碱性越强，pH越大，反之亦然。
【例1】下列说法正确的是( )
A．pH＝7的溶液一定显中性
B．pH＝6的溶液一定显酸性
C．c(H＋)D．c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1的溶液一定显碱性
解析 只有在25 ℃时，pH＝7或c(H＋)＝10－7 mol·L－1的溶液才显中性，pH<7或c(H＋)>10－7 mol·L－1的溶液才显酸性，pH>7或c(OH－)>10－7 mol·L－1的溶液才显碱性。因此A、B、D选项中的叙述均不正确。判断溶液酸碱性的根本标准是溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小，如C项中c(H＋)答案 C判断溶液的酸碱性与pH的关系时，必须是在常温下进行，因为温度会影响水的电离，使溶液的pH改变。【体验1】在313 K时，水的Kw＝3.8×10－14。则在313 K 时，c(H＋)＝10－7 mol·L－1的溶液( )
A．呈酸性 B．呈中性
C．呈碱性 D．无法判断
【答案】C溶液pH的计算的常用方法
4．酸与碱等体积混合
当酸与碱pH之和为14(即pH酸＋pH碱＝14)时
(1)若为强酸与强碱，则pH＝7；
(2)若为强酸与弱碱，则pH＞7；
(3)若为弱酸与强碱，则pH＜7。
【例2】室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是( )
A．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合
B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡等体积混合
C．pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡等体积混合
D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合答案 C
(1)若a＋b＝14，则c(H＋)＝c(OH－)，溶液pH＝7；
(2)若a＋b＞14，则c(H＋)＜c(OH－)，溶液pH＞7；
(3)若a＋b＜14，则c(H＋)＞c(OH－)，溶液pH＜7。
【体验2】25 ℃时，pH＝5的盐酸和pH＝9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合，混合液的pH为( )
A．7.2 B．8
C．6 D．无法计算
【答案】C【案例】 用实验确定某酸HA是弱电解质，小明和小亮两同学开展了题为“HA是弱电解质的实验研究”的探究活动。他们的方案如下：
甲：①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L－1的溶液 100 mL；
②用pH试纸测出该溶液pH，即可证明HA是弱电解质。实验探究十五 测定酸HA是弱电解质乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH＝1的两种酸溶液各100 mL；
②分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；
③各取相同体积的两种稀释液装入两支试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中用到的玻璃仪器是__________________________________________________________________________________________________________。
(2)甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH____(填“<”“>”或“＝”)1；乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是________(填字母)。
A．装HCl溶液的试管中放出H2的速率快
B．装HA溶液的试管中放出H2的速率快
C．两支试管中产生气体的速率一样快
(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处分别是___________________________________________________。
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取)。作简明扼要表述。
(5)写出HA的电离方程式____________________________ ___________________________________________________。
【解释】本实验题是运用知识解决实际问题的一道很好的题目。它不但考查了一些有关一元强酸和一元弱酸的重要知识，同时还考查了一些综合实验能力。100 mL 0.1 mol·L－1HA溶液，若HA为弱强，c(H＋)<0.1 mol·L－1，pH>1。100 mL pH＝1的HA和盐酸比较，c(盐酸)＝0.1 mol·L－1，若HA为弱酸，则c(HA)>0.1 mol·L－1。分别取10 mL pH＝1的盐酸和HA溶液，同时加水稀释到100 mL，稀释后，盐酸溶液中c(H＋)＝0.01 mol·L－1，HA溶液中c(H＋)>0.01 mol·L－1，因为加水稀释时，HA的电离度增大，即有一部分HA分子会电离出H＋，因此在稀释后100 mL盐酸和100 mL HA溶液中分别加入纯度相同的锌粒时，HA溶液产生氢气速率快。课件44张PPT。第2课时 酸碱中和滴定1.概念
利用中和反应，用已知浓度的___________来测定未知浓度的___________的实验方法叫做中和滴定。
2．原理
利用酸和碱反应时，c(H＋)·V酸＝____________(适用于强酸和强碱)酸碱中和滴定酸(或碱)碱(或酸) c(OH－)·V碱 3．酸碱滴定曲线
酸碱混合过程中以滴加酸(或碱)的量为横坐标，以_______________为纵坐标绘出的一条曲线。酸碱反应终点附近的pH突变范围，是选择合适的酸碱指示剂的依据。
4．滴定管的使用
(1)滴定管分为酸式滴定管和碱式滴定管两种，构造如图。两者构造不同，不能混用，酸式滴定管只能盛装____性(HF除外)或_______性溶液，碱式滴定管只能盛装____性溶液。溶液的pH 酸 氧化碱 (2)检查仪器：使用前先检查滴定管活塞__________。
(3)润洗仪器：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗_______遍。
(4)加入反应液：分别将试剂加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管____刻度以上2～3 mL处。
(5)调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分________________，然后调节滴定管液面____________________，准确读取数值并记录。是否漏水 2～30充满液体处于某一刻度5．滴定过程中溶液pH的变化
(1)开始时：酸或碱浓度较大，加少量碱或酸对pH影响______。
(2)接近终点时，一滴(约0.04 mL)碱或酸即可引起______________________。不大溶液pH突变
【慎思1】 结合中和滴定的实验原理和指示剂的变色范围分析，酸碱恰好反应时就是滴定终点吗？
【答案】不是。酸碱恰好反应是指酸所提供的H＋与碱所提供的OH－恰好完全反应，理论上讲，强酸强碱完全反应时的pH应为7；而滴定终点是指指示剂颜色恰好变化的点，二者不相同，选择指示剂时，应使酸碱恰好反应时溶液的pH落在指示剂变色的pH范围之内。
【慎思2】 在滴定操作时，通常在锥形瓶下垫一张白纸，其作用是什么？
【答案】使滴定终点颜色变化更易观察，便于滴定终点判断，减小实验误差。【慎思3】 pH在医疗、环保、工农业生产等方面有哪些应用？
【答案】(1)医疗上：
①测试血液的pH，诊断疾病。
②调控体液的pH，辅助治疗疾病。
(2)生活中：人们洗发时使用的护发素，其主要功能就是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。
(3)在环保领域中：酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应原理结合pH自动测定仪进行监测和控制。
(4)在农业生产中：因土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性，各种作物的生长都对土壤的pH范围有一定的要求。
(5)在科学实验和工业生产中：溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。 1．滴定管的分类及使用：分酸式和碱式两种，使用时不能混用。酸式滴定管下端是玻璃活塞，可用于盛装酸性或强氧化性物质的溶液，但不能盛装碱性溶液和氢氟酸；碱式滴定管下端是橡胶管和玻璃球，可用于盛装碱性溶液，但不能盛装酸性、强氧化性物质的溶液和氢氟酸。滴定管及其使用
2．注意滴定管的刻度：所有滴定管的“0”刻度都在上方，往下刻度值越来越大，上、下端各有一部分没有刻度，因此当液面位于“0”刻度时，所装溶液的体积大于它的最大刻度值。量筒刻度大小顺序与滴定管相反，小刻度在下，大刻度在上。3．滴定管外壁标识：有规格(容量)、使用温度和刻度。滴定管的刻度值可估读到0.01 mL。
4．使用方法：检漏、洗涤、润洗、注液、排气、调零、放液、读数、记录。【例1】在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 mol·L－1的HCl溶液，其液面恰好在5 mL刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后用0．1 mol·L－1的NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积( )
A．大于20 mL
B．小于20 mL
C．等于20 mL
D．等于5 mL
解析 若要正确解答本题，必须准确了解滴定管的刻度特征。如右图所示，滴定管下部无刻度线部分直至尖嘴底部均充满溶液，因而把溶液全部放入烧杯中，其体积大于20 mL，用等浓度的NaOH溶液中和，所需NaOH溶液的体积应大于20 mL。
答案 A抓住滴定管的结构特点，“0”刻度在上方，从上至下依次增大；尖嘴部分无刻度。【体验1】(1)下图是常见仪器的部分结构。
写出仪器名称A________，B________，C________，D________。(2)图1表示10 mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1 mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积为________mL；
图1 图2
图2表示25 mL酸式滴定管中某酸的体积，D与E之间的刻度差为1 mL，如果刻度D为4，则该酸式滴定管中液体体积的读数为________mL。
【答案】(1)量筒 容量瓶 滴定管 温度计
(2)3.2 4.601．中和滴定操作
(1)滴定前的准备
滴定管：检漏→水洗→润洗→注液→赶气泡→调液面→记录初始读数。
锥形瓶：水洗→装液→滴加指示剂。酸碱中和滴定及误差分析(2)滴定
滴定时，左手旋转酸式滴定管玻璃活塞(或挤压碱式滴定管玻璃球)，右手不断振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
(3)滴定终点判断
当最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显变化，且半分钟内不恢复原色时即为滴定终点。读出并记录终点读数。
(4)数据处理
按上述操作重复2～3次，求出标准盐酸体积的平均值，计算待测液浓度。2．常见的误差分析
以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例：【例2】实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某同学在实验室中进行实验测定盐酸的浓度。请完成下列填空：
(1)配制100 mL 0.10 mol·L－1 NaOH标准溶液。
①主要操作步骤：计算→称量→溶解→________(冷却后)→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→________→________→将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签。
②称量________g氢氧化钠固体所需仪器有：天平(带砝码、镊子)、__________、________。(2)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用操作____________(填图编号)，轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。(3)取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下：①滴定达到终点的标志是__________________________。
②根据上述数据，可以计算出该盐酸的浓度约为______________(保留两位有效数字)。
③在上述实验中，下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有________(填字母)。
A．滴定终点读数时俯视读数
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失
解析 (1)题目要求配制100 mL 0.10 mol·L－1 NaOH标准液，应用天平称取0.1 L×0.10 mol·L－1×40 g·mol－1＝0.4 g氢氧化钠固体。由于NaOH属于腐蚀性药品，不能放在天平上直接称量，应放在玻璃器皿(一般用烧杯或表面皿)中进行称量。(3)①根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化，判断中和反应是否恰好进行完全。②计算盐酸的浓度时，应计算三次的平均值，因NaOH标准液浓度以及待测液的体积都一样，故只算NaOH溶液体积的平均值即可。③滴定终点时俯视读数，相当于把数值看小，造成测定结果偏小；酸式滴定管的作用在本题中是移取溶液，水洗后未用待测液润洗导致待测液浓度偏小，测定结果偏低；锥形瓶水洗后未干燥对结果无影响。
答案 (1)①转移 定容 摇匀 ②0.4 烧杯(或表面皿) 药匙 (2)丙 (3)①最后一滴NaOH溶液加入时，溶液由无色恰好变成浅粉红色并且在半分钟内颜色不褪去 ②0.11 mol·L－1 ③D(1)在回答滴定终点的颜色变化时，要强调出在半分钟内溶液颜色不褪去(或不复色)。
(2)在进行相关计算时，要注意取出样品溶液与原样品所配制溶液量之间的关系。【体验2】某烧碱样品含有少量不与酸作用的杂质，为了测定其纯度，进行以下操作。
A．在250 mL的容量瓶中定量配成250 mL烧碱溶液；
B．用移液管量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴2～3 滴指示剂甲基橙；
C．在天平上准确称取烧碱样品ω g，在烧杯中用蒸馏水溶解；
D．将浓度为m mol·L－1的标准硫酸溶液装入酸式滴定管，调节液面，开始读数为V1；
E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至橙色为止，记下读数V2。回答下列问题：
(1)正确操作步骤的顺序是(用字母)________→ ________→________→________→________。
(2)观察滴定管里液面的高度时应注意________________ ____________________________________________________。
(3)E步骤的操作中，锥形瓶下垫一张白纸的作用是______________________________________________________ ____________________________________________________。(4)D步骤的操作中液面应调节到__________，尖嘴部分应___________________________________________________。
(5)某学生实验时把锥形瓶用烧碱样品洗涤，使测得的浓度偏高还是偏低？________，原因是______________________ _________________________________________________________________________________________________________。
(6)该烧碱样品纯度的计算式是______________________ ___________________________________________________。
【答案】(1)C A D B E(或C A B D E) (2)读数时，不能俯视或仰视，视线应与凹液面底部相平，读数时应精确到0.01 mL (3)使滴定终点颜色变化更为明显，易于判断滴定终点 (4)零刻度或零刻度以下某一刻度 充满液体，无气泡 (5)偏高 碱液样品沾在锥形瓶内壁使锥形瓶里烧碱的物质的量增加，需耗用标准硫酸溶液的体积增大，故使测出的烧碱溶液浓度偏高 (6)0.8(V2－V1)m/ω×100%【解释】中和滴定操作的步骤要以实验为基础，并注意各步操作的注意事项及原因。注意滴定管与量筒刻度的区别，了解滴定管的构造。滴定误差分析时，应将错误操作归结为消耗标准溶液的体积是偏多还是偏少。操作中先配制250 mL NaOH溶液，取25.00 mL于锥形瓶中，用硫酸进行滴定，以甲基橙作指示剂，滴定过程中需注意：滴定管应用所盛液体润洗，读数时视线与凹液面最低点相切，尖嘴部分应充满液体等。【探究原理】
中和滴定是酸与碱相互作用生成盐和水的反应，通过实验手段用已知测定未知。如果不是酸碱之间的反应，而是其他类型的反应，若原理相同，也可以用该实验手段进行已知测定未知的操作。
如氧化还原滴定：实验探究十六 氧化还原滴定
(2)不用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液。试分析原因__________________________。
(3)选何种指示剂，说明理由______________________。
(4)滴定前平视酸性KMnO4溶液液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(b－a) mL比实际消耗酸性KMnO4溶液体积________(填“多”或“少”)。根据(b－a)mL计算得到的待测浓度比实际浓度________(填“大”或“小”)。
