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(共32张PPT)
专题3 水溶液中的离子反应
第二单元 溶液的酸碱性
溶液的酸碱性
1.溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系
(1)任何水溶液中都有H＋和OH－。
(2)溶液酸碱性的判断：
体系 本质 常温下，c(H＋)的范围
酸性溶液 c(H＋)＞c(OH－) c(H＋)＞10－7 mol·L－1
中性溶液 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)＝10－7 mol·L－1
碱性溶液 c(H＋)＜c(OH－) c(H＋)＜10－7 mol·L－1
用c(H＋)、c(OH－)的相对大小来判断溶液的酸碱性，不受温度影响。
2.pH
(1)计算公式：pH＝－lgc(H＋)。
(2)意义：pH越小，溶液的酸性越强；pH越大，溶液的碱性越强。
(3)常温下，溶液的酸碱性与pH的关系：
pH＜7，溶液显酸性；
pH＝7，溶液显中性；
pH＞7，溶液显碱性。
(4)测量方法：
①pH试纸：取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。
②pH计：也叫酸度计，该仪器可精密测量溶液的pH。
测定溶液pH的注意事项
(1)使用pH试纸测定溶液的pH时，不能用蒸馏水润湿，润湿相当于对待测溶液进行稀释，故测定的pH可能不准确，待测溶液呈中性时没有影响。
(2)若某溶液具有漂白性，一般不能用酸碱指示剂测定其酸碱性，也不能用pH试纸进行pH的测定。
(3)用广范pH试纸测出的溶液的pH是整数，而不会是3.1、5.2等小数。
(4)pH计的精确度高，一般能显示到小数点后两位。
pH的计算
1.公式推导
(1)pH＝－lgc(H＋)
pOH＝－lgc(OH－)
pKw＝－lgKw
(2)Kw＝c(H＋)·c(OH－)－lgKw＝[－lgc(H＋)]＋[－lgc(OH－)]
pKw＝pH＋pOH，常温下pH＋pOH＝14。
酸性溶液可直接计算pH，碱性溶液可先计算pOH再计算pH。
3.主要仪器
(1)仪器：滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯。
仪器a是酸式滴定管，仪器b是碱式滴定管。
(2)滴定管的使用方法：
①查漏：使用前先检查滴定管是否漏水。
②润洗：用待盛液润洗2～3次。
③装液：将酸溶液或碱溶液加到相应的滴定管中，使液面位于滴定管“0”刻度以上2～3 mL处。
④排气泡：酸式滴定管快速放液以赶走气泡；碱式滴定管将橡胶管向上弯曲，挤压玻璃球，赶走气泡。
⑤调液面：在滴定管下放一烧杯，调节活塞(或玻璃球)，使滴定管尖嘴部分充满溶液，然后调节滴定管液面使其处于“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度，准确读取读数并记录。
4.主要试剂
(1)待测液；(2)标准液；(3)指示剂(一般用酚酞或甲基橙)。
5.常见酸碱指示剂的变色范围
指示剂 变色的pH范围
石蕊 ＜5.0，红色 5.0～8.0，紫色 ＞8.0，蓝色
酚酞 ＜8.2，无色 8.2～10.0，浅红色 ＞10.0，红色
甲基橙 ＜3.1，红色 3.1～4.4，橙色 ＞4.4，黄色
使甲基橙变红的溶液显酸性；使石蕊变红的溶液显酸性；使酚酞变红的溶液显
碱性。
7.数据处理
为减少实验误差，重复实验2～3次，求出所用标准溶液体积的平均值，然后再计算待测液的物质的量浓度。
8.中和滴定的误差分析
以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例：
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗酸式滴定管 偏高
锥形瓶用待测溶液润洗 偏高
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管 偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水 无影响
步骤 操作 c(NaOH)
取液 取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失 偏低
滴定 滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又变红 偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 偏高
滴定过程中振荡时有液滴溅出 偏低
滴定过程中，向锥形瓶内加少量蒸馏水 无影响
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数 偏高
溶液的稀释与pH
(1)酸、碱溶液稀释时pH的变化
物质 酸(pH＝a) 碱(pH＝b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释至原体积的10n倍 pH＜a＋n(＜7) pH＝a＋n(＜7) pH＞b－n(＞7) pH＝b－n(＞7)
无限稀释 pH趋向于7
(2)酸、碱溶液稀释时pH的变化图像
①pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图。
同pH的强酸与弱酸加水稀释相同的倍数，强酸的pH比弱酸的pH大；加水稀释到相同的pH，弱酸加入的水多。
②物质的量浓度相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图。
无论是物质的量浓度相等还是pH相等，加水稀释相同倍数，pH变化程度大的都是强酸或强碱。
pH＝1的两种酸溶液HA、HB各取1 mL，分别加水稀释到100 mL，其pH与溶液体积的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.HA的酸性比HB的酸性弱
B.若a＜3，则HA、HB均为弱酸
C.若a＝3，则HA为弱酸，HB为强酸
D.起始时两种酸的物质的量浓度相等
B
由图示可知，稀释相同的倍数，HA的pH大于HB的pH，则HA的酸性比HB的酸性强，A错误；若a＜3，即稀释100倍后HA、HB的pH均小于3，则HA、HB均为弱酸，B正确；若a＝3，则HA为强酸，HB为弱酸，C错误；由A可知，HA的酸性强于HB，则起始时两种酸的物质的量浓度关系为c(HA)＜c(HB)，D错误。
对于pH相同的强碱和弱碱溶液，稀释相同倍数，pH变化大的是强碱。
酸碱中和滴定实验
1.酸碱中和滴定的重要操作及终点判断
(2024·福建福州期末)滴定是化学实验中常用的一种定量分析技术，它在环境监测、食品检测、药品研发等领域占有重要地位。
　 现欲用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100 mL)。配制0.1000 mol/L的标准NaOH溶液滴定未知浓度的食醋，其操作为如下几步：
a.用蒸馏水洗涤碱式滴定管，并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上；
b.固定好滴定管，排气泡并使滴定管尖嘴充满液体；
c.调节液面至“0”或“0”刻度线稍下，并记下读数；
d.移取20.00 mL待测液注入洁净的锥形中，并加入3滴酚酞溶液；
e.用标准液滴定至终点，记下滴定液面读数。
请回答下列问题：
(1)①以上步骤有错误的是　　　　(填字母)，该错误操作会导致测定结果　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)。
a　偏大
滴定管水洗后需再用待装液润洗，所以操作a错误；若不用待装液润洗，会使滴定管中溶液浓度偏低，消耗溶液体积偏大，使测定结果偏大。　
②步骤d中，甲同学将酚酞换成甲基橙作指示剂，测定结果　　　　。
偏小　
甲基橙变色范围为3.1～4.4，若用甲基橙作指示剂，则消耗标准液体积偏小，测定结果偏小。
③步骤e中，在记下滴定管液面读数时，滴定管尖嘴有气泡，测定结果　　　　。
偏小
步骤e中，在记下滴定管液面读数时，滴定管尖嘴有气泡，消耗标准液的体积偏小，测定结果偏小。
④若滴定前锥形瓶未用待测液润洗，测定结果　　　　。
无影响
若滴定前锥形瓶未用待测液润洗，则消耗标准液的体积不变，对测定结果无影响。
⑤标准液读数时，若滴定前俯视，滴定后仰视，测定结果　　　　。
偏大
标准液读数时，若滴定前俯视，读数偏小，滴定后仰视，读数偏大，则读取的标准液体积偏大，测定结果偏大。
⑥乙同学用变质的NaOH固体(含有少量Na2CO3杂质)配制标准液并滴定，测定结果　　　　。
偏小
相同物质的量的碳酸钠和氢氧化钠，碳酸钠会消耗更多的酸，因此消耗标准液的体积偏小，则测定结果偏小。
(2)读取盛装0.1000 mol/LNaOH溶液的　　　　　　(填仪器名称)的初始读数。如果液面位置如图所示，则此时的读数为　　　　mL。
碱式滴定管　0.70　
盛放NaOH标准液的是碱式滴定管；其初始读数为0.70 mL。
(3)当　　　　　　　　　　　　时，停止滴定，并记录NaOH溶液的最终读数。重复滴定3次。实验记录：
数据处理与讨论：经计算，市售白醋总酸量＝　　　　g/100 mL。
滴入最后半滴NaOH溶液时，溶液由无色变为粉红(浅红)色，且半分钟内溶液颜色不恢复　0.45
滴定次数 1 2 3 4
V(样品)/mL 20.00 20.00 20.00 20.00
V消(NaOH)/mL 15.95 15.00 15.05 14.95
酸碱中和滴定时的注意事项
(1)中和滴定实验中，滴定管必须润洗，锥形瓶不能润洗。
(2)强酸与强碱相互滴定时，既可选用甲基橙，也可选用酚酞作指示剂。
(3)石蕊颜色变化不明显，变色范围广，一般不用作中和滴定的指示剂。
(4)强酸与弱碱相互滴定时，应选用甲基橙作指示剂。强碱与弱酸相互滴定时，应选用酚酞作指示剂。
(5)当滴入最后半滴标准液，指示剂颜色发生变化，必须保证半分钟内不恢复原来的颜色，才达到滴定终点。

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