高二化学导学案:
编号:
使用时间:
2014.03.12
班级:
小组:
姓名:
组内评价:
教师评价:
水的电离和溶液的pH(第1课时)
编制人:赵昆元
审核人:
备课组
领导签字:
教学目标
1.使学生理解并掌握水的电离和水的离子积。2.使学生了解溶液的酸碱性和pH的关系。
3.使学生掌握纯水及溶液中离子浓度的有关计算。
教学重点
水的离子积,
pH的相关概念,pH与溶液酸碱性的关系。
教学难点
水的离子积。
自主学习(一)
一、溶液的pH
1.定义
pH=
-lg
c(H+),广泛pH的范围为0~14。
注意:当溶液中c(H+)或c(OH-)大于1mol时,不用pH表示溶液的酸碱性。
我们先来回忆一下溶液的pH与酸碱性有什么关系
2、25℃时溶液的酸碱性,任何情况下
酸性:c(H+)
>c(OH-)
c(H+)>10-7;
中性:c(H+)
=c(OH-)c(H+)=10-7;碱性:c(H+)
<c(OH-)
c(H+)<10-7
3.
pH值(一种表达溶液酸碱度的方法)
pH定义:pH是c(H+)的负对数,
即
pH=-lg
c(H+)。
如:c(H+)
=
1×10—7mol/L,
pH=-lg10—7
=7.0
c(H+)
=
1×10—5mol/L,
pH=-lg10—5
=5.0
c(H+)
=
1×10—9mol/L,
pH=-lg10—9
=9.0
4.(1)pH与溶液酸碱性的关系(25℃时)
pH与溶液的酸碱性比较以及变化趋势
pH
溶液的酸碱性
pH<7
溶液呈
,pH越小,
pH=7
溶液呈中性
pH>7
溶液呈
pH越大,
(2).改变溶液pH的常用方法
改变溶液pH的方法
pH变化
采取的措施
若pH增大
若pH减小
(当溶液中氢离子浓度很小时,为了更方便表示酸碱性,通常用pH来表示,当c(H+)>1mol/L或小于10-14时,使用pH值更不方便。所以用物质的量浓度表示更好。
pH一般表示1mol/L以下c(H+)
的浓度)
5.
pH的测定方法
:pH试纸:测定溶液的pH广泛试纸识别差值为1;试纸的使用方法:用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液点在试纸中央,与标准比色卡进行对照得pH
。
pH计:精确测定溶液的pH
读数到
0.01,参看教材P47
二、水的离子积
1.水的电离,水是一种弱电解质,水的电离可以表示为
H2O
+
H2O
?H3O+
+
OH—
简写为H2O
H+
+
OH—
水的电离有以下哪几个特点:
能完全电离;②电离过程可逆,存在电离平衡;③条件改变时,电离平衡发生移动。
2.求水的电离平衡常数。
1L水的浓度为:
1000
g·L—1
÷18
g·mol—1
=
55.56
mol·L—1
实验证明,25℃时,1L水中只有1×10—7mol的水分子发生电离,由于水的浓度是一个定值,那么K电离与C(H2O)的乘积也是一个常数,称为KW。
水的离子积常数
,在25℃时,
Kw
=
c(H+)
·c(OH—)
=1×10—14
Kw叫水的离子积常数,简称水的离子积。Kw
=
1×10—14
(说明)在没有特别说明的情况下,水的离子积均指25℃时的数值。
(虽然c(H+)
与
c(OH—)都有单位,但水的离子积常数是没有单位的.在计算时,注意别画蛇添足。)
Kw
适用于稀的酸溶液,稀的碱溶液,盐溶液
合作探究:
3.影响水的电离因素分析
(1)温度:升高温度,水的电离平衡
,Kw
升高温度,
水的电离,水的电离平衡
移动,使c(H+)
与
c(OH—)
,
例如在100℃时,Kw
=
1×10—12,溶液呈中性时c(H+)
=
c(OH—)
1×10—6
mol·L—1
(2)改变下列条件水的电离平衡是否移动 向哪个方向移动 水的离子积常数是否改变 是增大还是减小 ①升高温度
②加入NaCI
③加NaOH
④加HCI
水中加入酸后,就成了酸溶液,此时溶液中还有OH—吗
(3)溶液的酸碱性与c(H+)
、c(OH—)的关系
在水中加酸时,水的电离平衡移动后,
减小,溶液中
增大;在水中加碱时,
增大,
减小。不论在酸或碱的稀溶液中,
的乘积始终等于水的离子积,在25℃时,为
。在稀溶液中,KW只受
影响,而与溶液的酸碱性和浓度大小无关。
在其它条件一定的情况下,温度升高,KW
,温度降低,KW
,。
(4)在0.01mol/LHCl溶液中
c(H+)=
,c
(OH-)=
,
c(H+
)水=
,
c(OH-)水=
。
结论:c(H+
)水
c(OH-)水
(5)在0.01mol/LNaOH溶液中
c
(OH-)=
,
c(H+)=
,
由水电离出的c(H+
)水和c(OH-)水,
c(H+
)水=
,
c(OH-)水=
。
结论:c(H+
)水
c(OH-)水
。
巩固练习:
1.下列叙述不正确的是
A.如果c(H+)不等于c(OH-)则溶液一定呈现酸性或碱性。
B.
c(H+)等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性
C.如果c(H+)/c(OH-)的值越大则酸性越强。
D.某盐酸溶液c(H+)=1×10-6mol/L,稀释溶液100倍,溶液中c(H+)=1×10-8mol/L。
2.在下列的各种叙述中正确的是(
)
A.在任何条件下,纯水的PH=7
B.在任何条件下,纯水都呈中性
C.如果c(H+)c(OH-)=10-12,某溶液c(H+)=1.0×10-7mol/L,则该溶液呈酸性
D.对水升高温度电离程度增大,酸性增强。
3.在某无色溶液中由水电离出的c(OH-)=
1×10-13,一定能大量共存的离子组是(
)
A.NH4+
K+
NO3-
Cl-
B.NO3-
CO3
2
-
K+
Na+
C.K+
Na+
Cl-
SO42-
D.Mg2+
Cu2+
SO42-
Cl-
4.下列溶液肯定是酸性的是
A.含H+的溶液
B.能使酚酞显无色的溶液
C.pH<7的溶液
D.c(OH-)<c(H+)的溶液
5.
0.1
mol·L—1
的NaOH溶液中,c(OH—)
=
c(H+)
=
由水电离出的c(OH—)水
=
c(H+)水=
6.0.1
mol·L—1
的H2SO4
溶液中,c(H+)
=
c(OH—)
=
由水电离出的c(OH—)水
=
c(H+)水=
7.0.1
mol·L—1
的NaCI溶液中,c(H+)
=
c(OH—)
=
8.某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7mol/L,则此时溶液的c(OH-)为
mol/L;
若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6mol/L,
则c(OH-)=
mol/L。
[讨论]从以上练习可以看出,溶液的酸碱性与溶液中的H+、OH—浓度有何关系 在酸、碱或盐溶液中,水电离出的H+、OH—浓度有何关系
9.分析改变下列条件对水的电离平衡,及离子浓度的影响
(1)加酸或加碱
(填促进、抑制)水的电离
(2)升温
(填促进、抑制)水的电离
10.水的电离平衡曲线如图所示。
若以A点表示25℃时水的电离平衡的离子
浓度,当温度升高到100℃时,水的电离平衡状
态移动到B点,则此时水的离子积
从
变化到
。
将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混
合,并保持100℃的恒温,致使混合溶液
的pH=7,则Ba(OH)2和盐酸的体积比为__________________。
水的电离和溶液的pH(第1课时)参考答案
自主学习(一)
一、溶液的pH
4.(1)pH与溶液酸碱性的关系(25℃时)
pH与溶液的酸碱性比较以及变化趋势:pH<7,溶液呈酸性,pH越小,溶液的酸性越强
;pH=7,溶液呈中性;pH>7,溶液呈碱性,pH越大,溶液的碱性越强
(2).改变溶液pH的常用方法:若pH增大,加碱,对于酸性溶液可加水稀释;
若pH减小,加酸,对于碱性溶液可加水稀释二、水的离子积
1.水的电离,离有以下哪几个特点:
②③3.影响水的电离因素分析(1)温度:升高温度,水的电离平衡正向移动,Kw增大
升高温度,促进水的电离,水的电离平衡正向移动,使c(H+)
与
c(OH—)均增大,
(2)答案:①平衡正向移动,离子积增大;②平衡不移动,离子积不变;③平衡逆向移动,离子积不变:④平衡逆向移动,离子积不变。结论:加入酸或碱,抑制水的电离,K
w不变。
水中加入酸后,就成了酸溶液,此时溶液中还有OH—吗
有(3)溶液的酸碱性与c(H+)
、c(OH—)的关系,在水中加酸时,水的电离平衡移动后,OH—浓度减小,溶液中H+浓度增大;在水中加碱时,OH—浓度增大,H+浓度减小。不论在酸或碱的稀溶液中,H+浓度和OH—浓度的乘积始终等于水的离子积,在25℃时,为1×10—14。在稀溶液中,KW只受温度影响,而与溶液的酸碱性和浓度大小无关。在其它条件一定的情况下,温度升高,KW增大,温度降低,KW减小,。
(4)0.01mol/L,1×10—12mol/L
由水电离出的c(H+
)水和c(OH-)水,
均为1×10—12mol/L
结论:c(H+
)水=
c(OH-)水
。(5)0.01mol/L,1×10—12mol/L
由水电离出的c(H+
)水和c(OH-)水,
均为1×10—12mol/L结论:c(H+
)水=
c(OH-)水
。
巩固练习:1.B.
D.
2.B.
3.C.
4D.
5.
c(OH—)
=
0.1
mol·L—1c(H+)
=
10—13
mol·L—1c(OH—)水
=1×10—13
mol·L—1
c(H+)水=
1×10—13
mol·L—1
6.
c(H+)
=
0.2
mol·L—1
c(OH—)
=5×10—14
mol·L—1
c(OH—)水
=
5×10—14
mol·L—1
c(H+)水=
5×10—14
mol·L—1
7.
c(H+)
=1×10—7
mol·L—1
c(OH—)
=1×10—7
mol·L—1
8.2.0×10-7
mol/L。8.0×10-9
mol/L。
[讨论]
a.溶液中c(H+)
>
c(OH—),且c(H+)>10—7
mol·L—1
时,溶液显酸性。
b.溶液中c(OH—)
>
c(H+),且c(OH—)>10—7
mol·L—1时,溶液显碱性。
c.溶液中c(H+)
=
c(OH—)
=
1×10—7
mol·L—1时,呈中性。
d.无论在什么溶液中,水电离出的H+浓度总等于水电离出的OH—浓度。
9.见图表
(1)加酸或加碱
抑制(填促进、抑制)水的电离
(2)升温
促进(填促进、抑制)水的电离10.
22
(1)
10-14
10-12
(2)
2
:9
教学反思:
A
B
10-6
10-7
10-7
10-6
c(H+)mol/L
c(OH-)
mol/L高二化学导学案:
编号:
使用时间:2014.02.13
班级:
小组:
姓名:
组内评价:
教师评价:
第三章第3节
水的电离和溶液的酸碱性(第3课时)
酸碱中和滴定
编制人:李丽君
审核人:
备课组
领导签字:
【学习目标】1、理解酸碱中和滴定的原理。
2、掌握有关酸碱中和滴定的实验及相关计算。
3、理解滴定分析实验的关键所在及其解决方法。
【学习重点】酸碱中和滴定的原理和滴定分析实验的关键所在及其解决方法。
【学习难点】酸碱中和滴定的计算依据及有关计算及误差分析。
自
主
学
习
1.酸碱中和滴定概念:利用
反应,用
来测定 的方法。
2、酸碱中和滴定的原理:当酸碱恰好中和时,酸含有的
的物质的量等于碱含有的
的物质的量。若酸是n元酸,碱是m元碱,则C酸·V酸·
n=C碱·V碱·
m。 我们常把已知浓度的酸(或碱)称为
,将未知浓度的碱(或酸)称为
。
3、酸碱中和滴定需要使用滴定管,其主要用来
,常见规格有
和
,读数时精确到
ml。滴定管分为
和
两种,酸式滴定管只能用来装
,碱式滴定管只能用来装
。滴定管在使用的步骤是
→
→
→
→
→
→
→
。
4、准确判断酸碱是否恰好中和,要选择合适的
,借助指示剂明显的颜色变化来表示,颜色发生变化时该点称为
,把酸碱恰好中和的最后一滴酸或碱引起溶液PH的突变叫酸碱中和滴定的突跃范围。
5、滴定过程中的注意事项:
⑴酸式滴定管应
排走气泡,碱式滴定管应
排走气泡。
⑵标准溶液一般放在
中留待滴定,待测溶液通过滴定管或移液管准确取出放在
中。
⑶滴定过程中,左手
,右手
、眼睛注视着
,直到到达滴定终点,滴定速度
。
⑷滴定终点的现象是:
。
6、若用已知浓度的一元强酸滴定未知浓度的一元强碱,请写出计算公式:
(碱)=
7、误差分析(一元酸、碱的中和滴定):
若标准溶液滴定待测溶液,标准液消耗多,则结果偏大;标准液消耗少,则结果偏低。读数引起的误差经常容易错,所以借助画图的形式能更好地理解和记忆:
合作探究
1.什么是定性分析?什么是定量分析?中和滴定是定性还是定量分析?
2.酸碱中和滴定过程中,使用酸碱指示剂要注意哪些地方?(用量和选择)
⑴用量:酸碱指示剂本身就是一些
,若过量会消耗滴定中
的
造成误差,所以一般加入
滴即可。
⑵高中阶段常见的酸碱指示剂有
、
、
。酸碱中和滴定中指示剂的选择是根据
,变色范围尽可能与所生成盐的酸碱性范围一致。遵从一般不选择石蕊,因为
且
。
指示剂
变色范围(PH)
颜色
石蕊
5.0~8.0
<5.0
红色
5.0~8.0
紫色
>8.0
蓝色
酚酞
8.2~10.0
<8.2
无色
8.2~10.0
浅红色
>10.0
红色
甲基橙
3.1~4.4
<3.1
红色
3.1~4.4
橙色
>4.4
黄色
①强酸强碱互相滴定(如盐酸与氢氧化钠互滴),完全中和时pH=7,
和
均可作指示剂。通常为了使人的眼睛能敏锐地感觉出颜色的变化,宜选择颜色由浅变深的指示剂,一般强酸滴定强碱用
作指示剂,强碱滴定强酸用
作指示剂。
②强酸滴定弱碱(如盐酸滴定氨水),由于完全中和时生成强酸弱碱盐,溶液显酸性,故应选择在酸性范围内变色的指示剂,如
。
③强碱滴定弱酸(如NaOH溶液滴定CH3COOH溶液),由于完全中和时生成强碱弱酸盐,溶液显碱性,故应选择在碱性范围内变色的指示剂,如
。
3.
现向100ml
0.1mol/L
NaOH待测液中逐渐滴入0.1mol/L稀盐酸,当滴入99.9ml或100.1ml时,计算所得溶液的PH值。中和滴定的误差允许范围为多少?
4.到达滴定终点时,PH一定等于7吗?滴定终点与中和点一致吗?
巩固练习
1.在一支25mL的酸式滴定管中盛入0.1mol/L
HCl溶液,其液面恰好在5mL刻度处。若把滴定管内溶液全部放入烧杯中,再用0.1mol/L
NaOH溶液进行中和,所需NaOH溶液的体积(
)
A.大于20mL
B.小于20mL
C.等于20mL
D.等于5mL
2.进行中和滴定时,事先不应该用所盛溶液洗涤的仪器是(
)
A.酸式滴定管
B.碱式滴定管
C.锥形瓶
D.移液管
3.刻度“0”在上方的用于测量液体体积的仪器是
(
)
A.滴定管
B.移液管
C.量筒
D.烧杯
4.准确量取25.00ml
KMnO4溶液,可选用的仪器是(
)
A.
25ml量筒
B.
25ml酸式滴定管
C.
25ml碱式滴定管
D.
有刻度的50ml烧杯
5.
用已知浓度的NaOH溶液测定
某H2SO4溶液的浓度,参考右图,
从表中选出正确选项(
)
6.下列有关叙述中正确的是
(
)
A.滴定管下端连有橡皮管的为酸式滴定管
B.在滴定时,左手操作锥形瓶,右手操作滴定管开关。
C.滴定前应首先排除尖嘴部分的气泡。
D.滴定过程中两眼应注视滴定管内液面的变化。
7.下列有关中和滴定的操作:①用标准液润洗滴定管;②往滴定管内注入标准溶液;③检查滴定管是否漏水;④滴定;⑤滴加指示剂于待测液;⑥洗涤。正确的操作顺序是(
)
A.⑥③①②⑤④
B.⑤①②⑥④③
C.⑤④③②①⑥
D.③①②④⑤⑥
提高训练
1.某学生用碱式滴定管量取0.1mol·L-1的NaOH溶液,开始时仰视液面读数为1.0mL,
取出部分溶液后,俯视液面,读数为11.0mL,该同学在操作中实际取出的液体体积为
(
)
A.大于10.0mL
B.小于10.0mL
C.等于10.0mL
D.等于11.0mL
2.
有等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种碱溶液,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系正确的是(
)
A.
V3>V2>V1
B.
V3=V2=V1
C.
V3>V2=V1
D.
V1=V2>V3
3.用PH均为2的盐酸和醋酸溶液,分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠恰好被完全中和时,消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2,则V1和V2的关系正确的是(
)
A.V1>V2
B.V1
C.V1=V2
D.V1≤V2
4.用0.01mol·L-1H2SO4滴定0.01mol·L-1NaOH溶液,中和后加水至100mL
.若滴定时终点判断有误差:①多加了1滴H2SO4;②少加了1滴H2SO4(设1滴为0.05mL),则①和②[H+]之比值是(
)
A.10
B.50
C.5×103
D.104
5.如果某次酸碱中和滴定的实验数据如下表所示,请列出式子并计算盐酸的物质的量浓度
实验编号
C(NaOH)mol/L
V(NaOH)mL
V(HCl)mL
1
0.1154
26.72
25.00
2
0.1154
26.70
25.00
3
0.1154
26.71
25.00
扩展:滴定是一种常见的分析方法,根据反应的不同,可以分为:酸碱中和滴定(中和反应)、氧化还原滴定(氧化还原反应)、沉淀滴定(沉淀反应)、络合滴定(络合反应)。
6.维生素C(水溶液呈酸性)具有明显的抗衰老作用,但易被空气氧化。新鲜水果蔬菜、乳制品中都富含维生素C。如新鲜橙汗中维生素C的含量在500mg/L左右。某课外小组利用碘滴定法测某橙法中维生素C的含量,其反应原理为:
维生素C
脱氢维生素C
(1)下列说法中正确的是(
)
A.上述反应为取代反应
B.滴定时可用淀粉溶液作批示剂
C.滴定时可用甲基橙作指示剂
D.锥形瓶不能用待测橙汁润洗
(2)上述实验前要配制7.50×10-3mol/L的标准碘溶液100mL。除烧杯、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有
、
。
(3)标准碘液放入
(填仪器名称),指示剂选用
,滴定至终点的现象是
。
(4)若经数据处理,滴定中消耗的标准碘溶液的体积是15.00mL,锥形瓶中注入的待测橙汁是20.00mL,则此橙汁中维生素C的含量是
mg/L该橙汁
(填“是”或“不是”)纯天然的新鲜橙汁。
7.在分析化学中常用Na2C2O4晶体作为基准物质测定KMnO4溶液的浓度。在H2SO4溶液中,反应如下:2MnO4-+5C2O42-+16H+
=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(1)若将W
g
Na2C2O4配成100mL标准溶液,移取20.00mL置于锥形瓶中,则酸性KMnO4溶液应装在
滴定管中,需要润洗的是
(填“滴定管”或“锥形瓶”),判断滴定达到终点的现象是
。
(2)若滴定管的起始读数和终点读数如图,则酸性KMnO4溶液
消耗的体积为
,
KMnO4溶液的物质的量浓度
为
mol/L(填表达式)。
第三章第3节
水的电离和溶液的酸碱性导学案(第3课时)
自主学习
1、中和,已知浓度的酸(或碱),未知浓度的碱(或酸)
2、H+,OH-,标准溶液,待测溶液
3、精确量取一定量的溶液,25ml,50ml,0.01,酸式滴定管,碱式滴定管,酸性溶液,碱性溶液,检漏→洗涤→润洗→装液→排气→调零→放液→读数。
4、酸碱指示剂,滴定终点
5、(1)快速放液,滴定管的下端向上倾斜并挤压玻璃球
(2)滴定管,锥形瓶
(3)控制滴定管的活塞或玻璃球,轻轻摇动锥形瓶,锥形瓶内液体颜色变化,先快后慢。
(4)溶液变色,且30S内部恢复原来的颜色
6、
合作探究
1、定性分析就是对研究对象进行“质”的方面的分析。定量分析是对数量特征、数量关系与数量变化的分析。中和滴定是属于定量分析。
2、(1)有机弱酸或弱碱,酸或碱,2~3
(2)甲基橙,石蕊,酚酞,变色范围,变色范围太宽了(5.0~8.0)会造成误差,到达滴定终点时颜色变化不明显(紫变蓝,紫变红)、不易观察。
①酚酞,甲基橙,甲基橙,酚酞
②甲基橙
③酚酞
3、多加了1滴HCl也就是说增加HCl,n(H+)=0.1×10-3L×0.1
mol/L=10-5mol,
c(H+)=10-5mol/0.2001L=5×10-5,PH=-lgC(H+)=4.3;
少加了1滴HCl也就是说少了HCl,反过来相当于增加NaOH,n(OH-)=0.1×10-3L×0.1
mol/L=10-5mol,
c(OH-)=10-5mol/0.1999L=5×10-5,c(H+)=10-14/5×10-5=2×10-10,
PH=-lgC(H+)=9.7。用或少用0.1mL盐酸时都会引起溶液PH的突变,从而引起指示剂颜色的突变,而对于100mL来说0.1mL的差别是完全可以接受的,在误差范围以内。中和滴定的误差允许范围是1%。
4、不一定,强酸与强碱完全反应到达终点时PH=7,强酸与弱碱完全反应到达终点时PH<7,弱酸与强碱完全反应到达终点时PH>7。
滴定终点与完全中和是有差距的,完全中和点是酸碱恰好反应点,滴定终点是指示剂变色点。到达中和点时再加入很少的量如1滴(约0.04ml)的酸或碱就会引起溶液PH的突变,此时指示剂颜色发生变化即到达滴定终点。
巩固练习
提高训练
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
A
C
A
B
D
B
D
A
C
A
D
巩固练习各题解析
1、从最大刻度到尖嘴口还有一段是没有刻度的盛入0.1mol/L
HCl溶液,其液面恰好在5mL刻度处,实际装入的液体体积是大于25mL-5mL=20mL的。
2、如果锥形瓶润洗了,瓶内会残留着未知液的溶质,滴定时就要消耗更多的标准液,最终导致结果偏大。
4、KMnO4溶液一般都是酸性的,所以应该选用酸式滴定管来盛装。
5、待测液H2SO4放于锥形瓶中,标准液NaOH至于碱式滴定管中,选用酚酞作指示剂。
6、滴定管下端有橡皮管的是碱式滴定管;滴定前应该把全部气泡排除;滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
提高训练各题解析
2、中和反应的实质是溶液中的H+和OH-反应。
等体积等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3 H2O三种碱溶液中的OH-的浓度是相等的,Ba(OH)2和NaOH是强碱,则它们耗酸的量应相同,即V1=V2;NH3 H2O是弱碱,发生中和反应时,原先未电离的部分又要电离出OH-,这需要更多的酸去中和。故答案为C。
3、pH值是溶液中的氢离子浓度,但是由于醋酸是弱电解质,所以醋酸的浓度应该会大于0.01mol/L,而盐酸则是等于0.01,所以根据化学方程式计算,得出V1>V2。
4、多加了1滴H2SO4,也就是说增加H2SO4,n(H2SO4)=0.01mol/L×0.05×10-3L=5×10-7mol,即c(H+)=5×10-7mol×2/0.1L=10-5mol/L
;少加了1滴H2SO4,也就是说少了H2SO4
,n(H2SO4)=0.01mol/L×0.05×10-3L=5×10-7mol,即c(H+)=5×10-7mol×2/0.1L=10-5mol/L
[注意,这是少了]溶液呈碱性,也就是说多了NaOH
c(OH-)=10-5mol/L
c(H+)=10-9mol/L,则甲和乙最终[H+]的比值=10-5/10-9=104
5、C(HCl)=n(HCl)/V(HCl)=
n(NaOH)/V(HCl)
=0.1154
mol/L×26.71×10-3L/25.00×10-3L=0.1233
mol/L
6、(1)B、D
(2)100ml锥形瓶,胶头滴管
(3)
酸式滴定管;溶液呈蓝色,且半分钟内部褪色
(4)不能
;维生素C易被空气氧化
(5)990(2分);不是
7、(1)酸式;滴定管,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟不褪色为滴定到终点
2W
67
(2)22.00ml;
中和滴定实验报告
四、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶
五、(一)3、倾斜着转动滴定管;内壁
5、打开活塞快速放液;弯曲胶管,挤压玻璃球排除液体
6、凹液面;零刻度线
7、酚酞,溶液呈红色;甲基橙,溶液呈黄色
(二)指示剂用酚酞的现象:溶液红色褪去,且半分钟内不恢复红色
指示剂用甲基橙的现象:溶液由黄色变为红色,且红色半分钟内没有褪去
(三)公式:
(四)
操作
引起误差的原因
结果
滴定管操作可能引起的误差
标准液稀释了
偏大
待测液稀释了
偏小
计算时标准液的体积大了
偏大
标准液实际取量小了
偏小
计算时标准液的体积小了
偏小
⑥
计算时标准液的体积大了
偏大
锥形瓶可能引起的误差
待测液中溶质的物质的量没有变化
无影响
润洗后的残留使待测液溶质的物质的量变大,标准液用量多了
偏大
待测液溶质的物质的量小变,标准液用量少了
偏小
④
待测液溶质的物质的量小变,标准液用量少了
偏小
⑤
待测液中溶质的物质的量没有变化
无影响
读数引起的误差
读数偏大
偏大
读数偏小
偏小
③
读数偏小
偏小
读数偏大
偏大
判断滴定终点引起的误差
①
标准液实际用量不足
偏小
②
标准液实际用量过量
偏大
杂质引起的误差
所配制的标准液浓度比实际偏小
偏小
所配制的标准液浓度比实际偏小
偏小
(五)反过来滴也可以,不过要主要指示剂的选择。
练习
1
2
3
4
B
B
AD
C
5、(1)B、D、C、E、A、F
(2)洗去滴定管附着的水,防止将标准溶液稀释而带来的误差
(3)偏大;偏小
(4)C(HCl)=n(HCl)/V(HCl)=
n(NaOH)/V(HCl)
=0.1000
mol/L×23.0×10-3L/20.00×10-3L
=0.1
mol/L高二化学导学案:
编号:
使用时间:
班级:
小组:
姓名:
组内评价:
教师评价:
第三章第2节水的电离和溶液的pH(第2课时)
编制人:赵昆元
审核人:
备课组
领导签字:
教学目标1.进一步掌握水的离子积和pH的关系。
2.使学生掌握纯水及溶液中离子浓度及溶液pH、离子积常数的有关计算及换算。
教学重点
水的离子积、
c(H+)
、pH与溶液酸碱性的关系及计算。
教学难点
有关pH的简单计算。
自主学习一:
pH的相关计算:
复习巩固:常温下,溶液中的
c(H+)
和c(OH—)有什么关系
乘积等于1×10—14
溶液的酸碱性由
由H+和OH—浓度的相对大小决定
某溶液中H+浓度为1×10—9
mol·L—1
,我们一看就知道该溶液显碱性,由于溶液很稀,离子浓度很小,用H+或OH—浓度来表示其酸碱性很不方便,因此,在化学上常用pH来表示溶液的酸碱性,
常温下pH=7时溶液呈中性,pH>7溶液显碱性,pH<7溶液显酸性,
规定溶液的pH等于H+浓度的负对数。
pH=—
lg<
{c(H+)
}
填写下表。
c(H+)mol·L—1
100
10-1
10-2
10-3
10-4
10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
10-10
10-11
10-12
10-13
10-14
pH
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
酸碱性
——————酸性减弱——————→中性——————碱性增强——————→
在上表中
c(H+)
=10—3
mol·L—1
的溶液中,c(OH—)=
10—11
mol·L—1
用水的离子积除以c(H+)
(一)溶液pH的简单计算
1.强酸或强碱溶液的pH计算
(1).求0.05
mol·L—1
H2SO4溶液的pH。
pH
=
1
(2)1求.0.01mol/L盐酸的pH
pH
=
2
(3)1求.0.01mol/LNaOH溶液的pH
PH
=
12
(4).求0.5
mol·L—1
的Ba(OH)2溶液的H+浓度及pH。c(H+)
=,pH
=
14
规律:已知
c(H+)或已知c(OH—),求溶液的pH
若某溶液c(H+)
=
m×10—
n
mol·L—1
,溶液的pH。
溶液的pH=n
—lgm
若某溶液c(OH-)
=
m×10—
n
mol·L—1
,溶液的pH。
溶液的pH=14-n+lgm
合作探究:
[例]计算pH
=
2的H2SO4
溶液的浓度及溶液中OH—浓度。
解:
c(H+)
=10—PH
,c(H+)
=10—2
mol·L—1
因为1mol
H2SO4电离出2molH+,所以
c(H2SO4)
=
=c(H+)
=
0.5×10—2
mol·L—1
=5×10—3
mol·L—1。
因为c(OH—)=,所以c(OH—)
=
mol·L—1
(二)溶液稀释后pH的计算
(1)常温下,取0.1mL
0.5
mol·L—1
的硫酸,稀释成100mL的溶液,求稀释前后溶液的pH。
稀释前溶液的pH=0
解:稀释后H+的物质的量不变
c(H+)
=
,
PH
=
—
lg1×10—3
=
3
(2)pH=
13的NaOH溶液稀释1000倍,求稀释后溶液的pH。
解:pH
=
13的NaOH溶液中c(OH—)
=
mol·L—1
,稀释1000倍后,c(OH—)=mol·L—1,所以c(H+)==
mol·L—1,
pH=
—
lg10—10
=
10。
(pH
=
13的NaOH溶液中c(H+)为10—13
mol·L—1
,(H+来自水的电离),c(OH—)为10—1
mol·L—1而OH—主要来自NaOH的电离,NaOH溶液稀释时,由于水的电离平衡发生移动,所以溶液中H+的物质的量也有很大变化,但由NaOH电离出的OH—的物质的量是不变的。所以稀释时溶液中OH—的物质的量几乎不变(由水电离出的OH—可忽略不计)。在计算碱溶液稀释后的pH时,必须先求出稀释后溶液中的OH—浓度,再求出H+,然后再求溶液的pH。)
巩固练习:
1.常温下,将0.05mL
1
mol·L—1
的盐酸滴加到50mL纯水中,求此溶液的pH。
2.pH
=
10的NaOH加水稀释至原来的100倍,求稀释后溶液的pH。
答案:1.pH=3
2.pH=8。
3.将pH
=
5的HCI溶液稀释1000倍,溶液的pH为多少
酸稀释后可能变成碱吗
pH接近于7但比7小。不能
解:设pH
=
5的HCI取1体积,水取999体积。
则稀释后c(H+)
=≈1.1×10—7
mol·L—1
pH
=7—
lg1.1<7。
溶液稀释时溶液pH的计算规律:
a.pH=n的强酸稀释10m倍,稀释后pH=n
+
m;
b.pH=n的强碱稀释10m倍,稀释后pH=n
—
m;
c.若按上述公式算出的pH改变了溶液本身的性质,则稀释后pH一定接近7,酸略小于7,碱略大于7。
(三)溶液混合后pH的计算
1.酸酸混合
0.01mL
1
mol·L—1
的H2SO4溶液40mL与0.02mL
1
mol·L—1
的盐酸60mL混合,求溶液的pH
pH
=
2
2.碱碱混合
(1)将pH=8和pH
=
10的两种NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(H+)最接近(
)
A.×(10—8
+
10—10)
mol·L—1
B.(10—8
+
10—10)
mol·L—1
C.(1×10—4
+
5×10—10)
mol·L—1
D.2×10—10
mol·L—1
解:因为pH
=
8,所以c(H+)=10—8
mol·L—1
,
则c(OH—)
=
=
10—6
mol·L—1
,
又因为pH=10,所以c(H+)=10—8mol·L—1,则c(OH—)
==10—4mol·L—1。
等体积混合后,c(OH—)=≈×10—4
mol·L—1,
所以c(H+)=
mol·L—1
,所以答案为D。
(2)将pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液以1:2体积比混合,
混合后的pH最接近于
A.10.5
B.11.8
C.10.8
D.11
3.酸碱混合
(1)在25℃时,100ml
0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH值等于多少?
NaOH
+HCl
=
NaCl
+
H2O
0.04
0.06
酸过量c(H+)=0.02/0.1+0.1=0.1
mol·L—1
pH=-lg
C(H+)
=-lg0.02/(0.1+0.1)
=-lg10—1
=1
(2)pH=2盐酸和pH=12的Ba(OH)2溶液等体积相混合,求混合后溶液的pH值。
方法:先反应---按过量的计算,
若酸过量,求c(H+),再算pH值。
若碱过量,先求c(OH-),再求c(H+),再算pH值
(3)在25℃时,100ml
0.6mol/L的NaOH与等体积0.4mol/L的盐酸溶液混合后,溶液的pH值等于多少?
pH
=13
(4)例.
0.1L
pH=2盐酸和0.1L
pH=10的NaOH溶液相混合,求混合后溶液的pH值
pH=3
-lg4.95
(5).常温下,pH=4的HCl和pH=10的NaOH等体积混合,求混合液的pH。
pH=5的盐酸和pH=10的NaOH等体积混合溶液显什么性
(6)pH=3的盐酸与pH=10的NaOH等体积混合后溶液显什么性
计算规律:强酸和强碱等体积混合
(7)在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后pH一定小于7的是
A.
pH=3的硝酸跟pH=11的氢氧化钾溶液
B.
pH=3的盐酸跟pH=11的氨水溶液
C.
pH=3的硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液
D.
pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液
(8)pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合液的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
巩固练习:
1.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO)和c(H+)之比约为。
(A)1:1
(B)1:2
(C)1:10
(D)10:1
2.向VmLBaCl2溶液中加入一定体积的0.05mol/L硫酸溶液,两者恰好完全反应,
且反应后溶液的pH为3.0。则原BaCl2溶液的物质的量浓度为。
(A)5.05×10-4
mol·L-1
(B)5.05×10-3
mol·L-1
(C)1.01×10-4
mol·L-1
(D)1.01×10-3
mol·L-1
3.人体血液的pH保持在7.35~7.45,适量的CO2可维持这个pH变化范围,可用以下化学方程式表示:H2O
+
CO2
=H2CO3
H+
+
HCO3—,又知人体呼出的气体中CO2体积分数约5%。下列说法正确的是
A.太快而且太深的呼吸可以导致碱中毒(pH过高)
B.太快而且太深的呼吸可导致酸中毒(pH过低)
C太浅的呼吸可导致酸中毒(pH过低)
D.太浅的呼吸可导致碱中毒(pH过高)
4.水是一种极弱的电解质,在室温下,平均每n个水分子中只有1个水分子发生电离,则n值是
(A)1×10-14
(B)55.6×107
(C)107
(D)55.6
5.下列叙述中正确的是( )。
(A)使甲基橙试液变黄色的溶液一定是碱性溶液
(B)使酚酞试液变红色的溶液一定是碱性溶液
(C)使甲基橙试液变红色的溶液一定是酸性溶液
(D)使紫色石蕊试液不变色的溶液一定是中性溶液
6.下列试纸使用时,
不宜先用水润湿的是( )。
A.
pH试纸
B.红色石蕊试纸
C.
淀粉碘化钾试纸
D.蓝色石蕊试纸
7.将质量百分比浓度为a%、物质的量浓度为c1
mol·L-1的稀硫酸蒸发掉一定量的水,使之质量百分比浓度为2a%,物质的量浓度为c2
mol·L-1,则c1和c2的关系是(
)。
(A)c2
=2
c1
(B)c2
>2
c1
(C)
c2
<2
c1
(D)c1
=
2c2
8.从植物花中提取一种有机物,可用简化式HIn表示,在水溶液中因存在下列电离平衡,故可作酸碱指示剂:HIn(溶液红色)
H+(溶液)+In-(溶液黄色)
。在该水溶液中加入下列物质,能使指示剂显黄色的是(
)。
(A)盐酸
(B)碳酸钠溶液
(C)硫酸氢钠溶液
(D)过氧化钠
9.已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度………,今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸,根据“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:①HA+HC2-(少量)=A-+H2C-
②H2B(少量)+2A-=B2-+2HA
③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C
回答下列问题:(1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是_______。
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-
6种离子中,最易结合质子(H+)的是______,
最难结合质子的是________。
(3)判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号)_______。
H3C+3A-=3HA+C3-
(B)HB-+A-
=HA+B2-
(C)H3C+B2-=HB-+H2C-
(4)完成下列反应的离子方程式:
(A)H3C+OH-(过量)=_______________。(B)(过量)+C3-=________________。
10.250
mL
pH=12的某一元强碱(MOH)溶液与250
mL
0.025
mol·L-1
的硫酸溶液相混合,
假设混合后液体体积为500
mL。
试求:
(1)混合液的pH;
(2)若原250
mL一元强碱中含溶质0.1
g,
则M的相对原子质量为多少
(3)若给混合液中分别滴入几滴甲基橙、无色酚酞、紫色石蕊试液,则溶液的颜色分别是什么
练习答案]
1C,2A,3AC,4B,5BC,6A,7B,8B。
9.(1)H2B。(2)C3-、HB-
。(3)B、C。(4)H3C+3OH-
=
C3-+3H2O,
2HA+C3-=2A-+H2C-。10.(1)pH=1.7;(2)Mr=23;(3)变红色、变无色、变红色。
提高训练:1.室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离出来的c(OH-)为(双选)。
(A)1.0×10-7
mol·L-1
(B)1.0×10-6
mol·L-1
(C)1.0×10-2
mol·L-1
(D)1.0×10-12
mol·L-1
2.25℃时,某溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10-12
mol·L-1,则该溶液的pH可能是(双选)。
(A)12
(B)7
(C)6
(D)2
3.纯水在25℃和80℃时的氢离子浓度,前者和后者的关系是(
)。
(A)前者大
(B)相等
(C)前者小
(D)不能肯定
4.某温度下,重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15
若用定义pH
一样来规定pD=-lg[D+
],则在该温度下,下列叙述正确的是(
)。
(A)纯净的重水中,pD=7
(B)1
L溶解有0.01
mol
DC1的重水溶液,其pD=2
(C)1
L溶解有0.01
mol
NaOD的重水溶液,其pD=12
(D)纯净的重水中,
[D+
][OD-
]>1.0×10-1
4
5.给蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是(双选)
(A)[H+
][OH-
]乘积不变
(B)pH增大了
(C)[OH-
]降低了
(D)水电离出的[H+
]增加了
6.常温下,下列溶液中酸性最弱的是(
)。
(A)pH=4
(B)[H+
]=1×10-3
mol·L-1
(C)[OH-
]=1×10-11
mol·L-1
(D)[H+
]
·[OH-
]=
1×10-14
7.某酸溶液的pH=3,则该酸溶液的物质的量浓度为(
)。
(A)一定大于0.001
mol·L-1
(B)一定等于0.001
mol·L-1
(C)一定小于0.001
mol·L-1
(D)以上说法均欠妥
8.常温下,
某溶液中水的电离度a=10-10/55.5(%),
该溶液的pH可能是(
)。
(A)12
(B)10
(C)4
(D)3
9.pH=2的HCl溶液10mL分别与水混合,与pH=12的NaOH溶液所得混合溶液液的pH均为4,则加水的体积与加NaOH溶液的体积比是
A.
110∶1
B.
99∶1
C.
100∶11
D.
1∶9
10.下列叙述中,正确的是(
)。
(A)中和10
mL
0.1mol·L-1
醋酸与中和100
mL
0.01mol·L-1
的醋酸所需同种碱溶液的量不同
(B)等体积pH=3的酸溶液pH=11的碱溶液相混合后,溶液的pH=7
(C)体积相等,
pH相等的盐酸和硫酸溶液中,
H+离子的物质的量相等
(D)pH=3的甲酸溶液的[H+]与pH=11的氨水溶液的[OH-
]相等
11.往相同浓度、相同体积的NaOH溶液中分别加入pH为3和4的醋酸,使其刚好完全反应,若消耗两种醋酸溶液的体积分别为V1和V2,则V1、V2的关系是
A
V2=10V1
B
V2<10V1
C
V2>10V1
D
V1=10V2
12.今有a·盐酸
b·硫酸
c·醋酸三种酸:
(1)在同体积,同pH的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,
在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。
(2)在同体积、同浓度的三种酸中,分别加入足量的碳酸钠粉末,在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。
(3)物质的量浓度为0.1
mol·L-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________;如果取等体积的0.1
mol·L-1的三种酸溶液,用0.1
mol·L-1的NaOH溶液中和,当恰好完全反应时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是______________(以上均用酸的序号填写)。
13.在25℃时,
有pH=a的盐酸和pH=b的苛性钠溶液,现取VamL盐酸用该苛性钠溶液中和,需VbmL苛性钠溶液。若a+b=13,则Va/Vb=____________。
14.将pH=3的弱酸溶液稀释100倍,该溶液的pH范围为:__________________。
15.生物上经常提到缓冲溶液,向缓冲溶液中加少量酸或少量碱,pH几乎不变。举例说明生物上常见的缓冲溶液加酸或加碱时pH几乎不变的原因。
[课堂练习答案]1CD,2AD,3C,4B,5BD,6D,7D,8AC,9A,10CD。
12.(1)c>b=a
。(2)b>a=c。(3)c>a>b
。
b>c=a
。13.1:10。
14.3②NaH2PO4与Na2HPO4
③NH4Cl与NH3·H2O
等。以NH4Cl与NH3·H2O为例说明:在NH4Cl与NH3·H2O的混合溶液中,NH4Cl=NH4+
+
CI—,NH3·H2O?NH4+
+
OH—,加酸时NH3·H2O电离出的OH—中和了加进去的H+,使NH3·H2O电离平衡正向移动,溶液pH几乎不变。加碱时,溶液中的NH4+、与OH—结合,生成NH3·H2O,使溶液pH几乎不变。