水的电离和溶液的酸碱性11教材课件

基础回扣 一、水的电离1水的电离方程式：_。2水的离子积常数(1)符号：_。(2)公式：Kw_，25 时Kw_。(3)影响因素只受温度影响，由于水的电离是_过程(填“吸热”或“放热”)，温度升高，Kw_.4其他因素：向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H直接作用，因而同样能促进水的电离。二、溶液的酸碱性与pH1溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。2pH(1)定义式：pH_(2)pH与溶液c(H)、酸碱性之间的关系(3)pH试纸的使用方法：_，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。注意：apH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能产生误差；b用广泛pH试纸读出的pH只能是整数。思考2：某溶液的pH7，该溶液是否一定为中性溶液？三、酸碱中和滴定1实验原理利用_，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)。2实验用品(1)仪器：_滴定管(如图A)、_滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、_。(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用：酸性、氧化性的试剂一般用_滴定管，因为_。碱性的试剂一般用_滴定管，因为_。3实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定前的准备滴定管：_洗涤_装液调液面记录。锥形瓶：注碱液记读数加指示剂。(2)滴定(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且_，视为滴定终点并记录标准液的体积。4数据处理按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)_计算。自主检查 1下列溶液肯定显酸性的是()A含H的溶液B能使酚酞显无色的溶液CpH7的溶液Dc(OH)c(H)的溶液答案D4将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是()A水的离子积变大、pH变小、呈酸性B水的离子积不变、pH不变、呈中性C水的离子积变小、pH变大、呈碱性D水的离子积变大、pH变小、呈中性答案D点点考考突突 破破变式训练1纯水在25 时的氢离子浓度与90 时的氢离子浓度的关系是()A大于B等于C小于 D不能肯定答案C3酸碱溶液稀释后溶液的pH(1)强酸、强碱稀释时，溶液体积每稀释到原来的10倍，pH增大或减小1。(2)pH相同的弱酸和强酸以及弱碱和强碱，稀释相同倍数时，弱酸或弱碱的pH变化较小。(3)无论怎样稀释，酸溶液的pH不能等于或大于7，只能趋近于7。这是因为当pH接近6的时候，再加水稀释，由水电离提供的H就不能再忽略。同理，碱溶液的稀释也一样。例2常温下，将0.1 molL1氢氧化钠溶液与0.06 molL1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于()A1.7 B2.0C12.0 D12.4解析0.1 mol/L氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为0.1 mol/L，0.06 mol/L硫酸溶液中氢离子浓度为0.12 mol/L，氢氧根离子和氢离子发生中和反应后，溶液中剩余0.01 mol/L氢离子。故溶液pHlgc(H)2.0。答案B特别提醒有关pH计算的技巧：(1)强酸、强碱的pH之和与c(H)、c(OH)比较变式训练4pH10的NaOH溶液和pH13的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH约是_。答案12.75已知在100 下，水的离子积KW11012，下列说法正确的是()A0.05 mol/L的H2SO4溶液pH1B0.001 mol/L的NaOH溶液pH11C0.005 mol/L的H2SO4溶液与0.01 mol/L的NaOH溶液等体积混合，混合后溶液pH为6，溶液显酸性D完全中和pH3的H2SO4溶液50 mL，需要pH11的NaOH溶液50 mL答案A1酸碱中和滴定操作中应注意的几个问题(1)酸、碱式滴定管的构造以及读数准确度0.01 mL。(2)指示剂的选择要注意滴定完成后生成盐的酸碱性。(3)滴定速度，先快后慢，接近滴定终点时，应一滴一摇动。(4)振荡半分钟溶液颜色不发生变化，达滴定终点。(5)读数时，视线与液面的凹处刻度在同一水平线上。(2)标准液操作引起的误差V(标)误差滴定前读数仰视，滴定后读数俯视。(偏低)滴定结束，滴定管尖嘴外有一滴未滴下。(偏高)滴定前有气泡未赶出，后来消失。(偏高)(3)待测液操作引起的误差V(待)误差锥形瓶水洗后，用待测液又洗过再装待测液。(偏高)锥形瓶有少量水，直接放入待测液。(无影响)摇动锥形瓶时，溅出部分溶液。(偏低)例3充满HCl的烧瓶做完喷泉实验后得到的稀盐酸，以甲基橙为指示剂，用标准碳酸钠溶液滴定这种盐酸测定它的准确浓度，请你回答下列问题：(1)用 标 准 Na2CO3溶 液 滴 定 这 种 盐 酸 时，Na2CO3溶液应装在_式滴定管中。(2)现配制三种浓度的标准Na2CO3溶液，你认为最合适的是下列第_种。(3)若采用上述合适浓度的标准Na2CO3溶液滴定，用c(Na2CO3)表示标准Na2CO3的浓度，滴定时实验数据如下表：实验次数次数编号号待待测盐酸体酸体积(mL)滴入滴入Na2CO3溶液体溶液体积(mL)120.0018.80220.0016.95320.0017.05失误探究本实验常出现的失误：(1)指示剂选择不当，所选酸、碱指示剂变色范围应尽可能与中和反应生成的盐溶液的酸碱性一致；(2)滴定管的选择不当；(3)误差分析未看清楚标准液与待测液的位置，标准液在滴定管中(待测液在锥形瓶中)与标准液在锥形瓶中(待测液在滴定管中)两者产生的误差在相同情况下正好相反。变式训练6用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂)，下列情况会使测定结果偏高的是_。酸式滴定管用水洗后便装盐酸进行滴定；碱式滴定管用水洗后便用来量取待测液；锥形瓶用蒸馏水洗涤后，又用待测液润洗；滴加过快成细流，将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀；盐酸在滴定时溅出锥形瓶外；滴加盐酸，颜色不足半分钟即变色；滴定前，酸式滴定管有气泡，滴定后消失；记录起始体积时，仰视读数，终点时俯视读数。答案解析使盐酸的体积读数偏大，则测定结果偏高。使待测溶液的实际体积偏小，消耗盐酸的体积偏小，则测定结果偏低。使待测溶液的实际体积偏大，消耗盐酸的体积偏大，则测定结果偏高。使消耗的盐酸体积偏小，则测定结果偏低。使盐酸的体积读数偏大，则测定结果偏高。使消耗的盐酸体积偏小，则测定结果偏低。使盐酸的体积读数偏大，则测定结果偏高。使盐酸的体积读数偏小，则测定结果偏低。7下图为10 mL一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的NaOH溶液Y滴定的图示，依据图示推出X和Y的物质的量浓度是()填空完成问题：(1)该滴定实验所需仪器有下列中的_。A酸式滴定管(50 mL)B碱式滴定管(50 mL)C量筒(10 mL)D锥形瓶E铁架台F滴定管夹 G烧杯 H白纸I胶头滴管 J漏斗(2)不用_(酸、碱)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因_。(3)选何种指示剂，说明理由_。(4)滴定前平视KMnO4液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(ba)mL比实际消耗KMnO4溶液体积_(多、少)。根据(ba)mL计算得到的待测溶液，比实际浓度_(大、小)。堂堂课课反反 馈馈1(双选)对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是()A该溶液1 mL稀释至100 mL后，pH等于3B向该溶液中加入等体积，pH为13的氢氧化钠溶液恰好完全中和C该溶液中硝酸电离出的c(H)与水电离出的c(H)的比值为1012D该溶液水中电离出的c(H)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H)的100倍答案AB2将pH1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为()A9 B10C11D12答案C3下列说法正确的是()ApH7的溶液一定显中性BpH6的溶液一定显酸性CHbB在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH7C1.010 3mol/L盐酸的pH3.0,1.010 8 mol/L盐酸的pH8.0D若1 mL pH1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液的pH7，则NaOH溶液的pH11解析该题主要考查酸碱溶液的pH计算和溶液的稀释对pH的影响。A项，对酸溶液进行稀释，氢离子浓度降低，pH增大；B项，酚酞的变色范围为8.210，当溶液恰好无色时，溶液pH小于8.2即可显示无色；C项，当溶液中氢离子浓度较大时，计算时忽略水电离出的氢离子，当加入的氢离子浓度较小时，计算溶液pH时则不能忽略水电离出的氢离子，当盐酸的浓度为1.0108 mol/L时，通常情况下，此时水电离出的氢离子为1.0106mol/L，此时溶液的pH小于7；D项，盐酸和氢氧化钠溶液混合后溶液显中性，则需要n(H)n(OH)，故氢氧化钠溶液的pH为11。7下列关于滴定操作的叙述，正确的是()A若滴定管中液面在20.00 mL处，则液体全部流出时所得液体体积为20.00 mLB用标准NaOH溶液滴定CH3COOH溶液时，可选用甲基橙为指示剂C用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时，若滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排出而滴定后消失，则能使所测结果偏高D滴定时可将KMnO4溶液装在碱式滴定管中答案C解析A中由于滴定管的下端无刻度，则液体全部流出时，所得溶液体积应大于20.00 mL。选项B，酸碱恰好反应时形成CH3COONa，因水解显碱性，为减小误差，应选用酚酞试液为指示剂。选项C，若滴定前尖嘴处有气泡未排出而滴定后消失，则相当于滴定时所用盐酸体积增大，使所测NaOH溶液浓度偏高。选项D，因KMnO4能氧化碱式滴定管下端的橡胶管，故KMnO4溶液应装在酸式滴定管中。10实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生为测定盐酸的浓度在实验室中进行实验。请完成下列填空：(1)配制100mL 0.10 molL1NaOH标准溶液。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。称量_g氢氧化钠固体所需仪器有：托 盘 天 平(带 砝 码、镊 子)、_、_。(2)取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中，并滴加23滴酚酞作指示剂，用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作23次，记录数据如下。实验编号号NaOH溶液溶液的的浓度度(molL1)滴定完成滴定完成时，NaOH溶液滴溶液滴入入的体积的体积(mL)待待测盐酸酸的体的体积(mL)10.1022.6220.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00滴定达到终点的标志是_。根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为_(保留两位有效数字)。排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的_，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。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_。A滴定终点读数时俯视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，滴定后消失考点考点1 水的电离和溶液的酸碱性判断水的电离和溶液的酸碱性判断室温下水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算规律：(1)中性溶液：c(H+)=c(OH-)=1.010-7molL-1。(2)溶质为酸的溶液：H+来源于酸电离和水电离，而OH-只来源于水。如计算pH=2的盐酸中水电离出的c(H+)：方法是先求出溶液中的c(OH-)=10-12molL-1，即水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12molL-1。(3)溶质为碱的溶液OH-来源于碱电离和水电离，而H+只 来 源 于 水。如 pH=12的 NaOH溶 液 中，c(H+)=10-12molL-1，即水电离产生的c(OH-)=c(H+)=10-12molL-1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液H+和OH-均由水电离产生。如pH=2的NH4Cl溶液中，水电离的c(H+)=10-2molL-1，水电离产生的OH-浓度也为10-2molL-1，但是因被NH结合，最终 溶 液 中 的 OH-只 有 10-12molL-1。pH=12的Na2CO3溶液中H+、OH-浓度变化与之相似。考点考点2 溶液的溶液的pH的应用和计算的应用和计算 1计算原则(1)若溶液为酸性，先求c(H+)，再求pH；(2)若溶液为碱性，先求c(OH-)，再由c(H+)=求c(H+)，最后求pH。2溶液稀释酸、碱加水稀释时pH的计算(1)强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n。(2)弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则apHa+n。(3)强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b-n。(4)弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则b-npHb。(5)酸、碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸不能大于7，碱不能小于7。，c混(H+)=pH混3溶液的混合(忽略混合过程中体积的变化)(1)强酸与强酸混合若是等体积混合，且DpH2，则pH混=pH小+0.3(注：lg20.3)。(2)强碱与强碱混合c混(OH-)=c混(H+)pH混若是等体积混合，且DpH2，则pH混=pH大-0.3。(3)强酸和强碱混合，可能情况有三种若强酸和强碱恰好中和，pH=7；若强酸过量，求出过量的c(H+)，再求pH值；若强碱过量，求出过量的c(OH-)，再求出c(H+)后求pH值。特例：若强酸与强碱等体积混合若pH酸+pH碱=14，则完全中和pH=7；若pH酸+pH碱14，则碱过量pHpH碱-0.3；若pH酸+pH碱14，则酸过量pHpH酸+0.3。25，体积为V1的强酸与体积为V2的强碱混合后，溶液呈中性，则混合前pH酸、pH碱的关系为：pH酸+pH碱=14+lg 若酸与碱溶液的pH之和等于14，酸、碱中有一强、一弱，则酸、碱溶液混合后，谁弱显谁性。这是因为酸和碱已电离的H+和OH-恰好中和，谁弱谁的H+或OH-有储备，中和后还能电离，显出酸、碱性来。考点考点3 酸碱中和滴定酸碱中和滴定1仪器和试剂滴定管、铁架台(滴定管夹)、锥形瓶、烧杯、标准液和待测液、指示剂2操作步骤：检查滴定管是否漏水(操作方法)；蒸馏水洗涤；标准液或待测液润洗滴定管23次；装液和赶气泡调零；滴定；读数。3指示剂选用：变色要灵敏，变色范围要小，且变色范围尽量与所生成盐的溶液酸碱性一致(因此中和滴定一般选用酚酞、甲基橙，而不用石蕊试液)。强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。用酸滴定Na2CO3溶液，酚酞作指示剂，终点产物为NaHCO3和NaCl，而用甲基橙作指示剂，终点产物为NaCl、H2O、CO2。终点判断指示剂强酸滴定强碱强碱滴定强酸甲基橙黄色变成橙色红色变成橙色酚酞红色变成无色无色变成浅红4.数据的记录和处理：数据的记录应精确到小数点后两位，如：24.00 mL、23.38mL，最后一位是估计值。滴定至少要做两次，如果两次滴定所耗的标准液的体积相差不到0.20 mL，则取两次记录数据的平均值进行计算；如果两次滴定体积相差超过0.20 mL，则要继续滴定，直到相邻两次滴定所耗的标准液的体积相差不到0.20 mL为止。c(待)=，(c、V、n分别表示溶液5误差分析(1)误差分析方法：中和滴定实验中，不同的错误操作引起不同的量的偏差，分析时应注意思维的有序性，首先依题意列出计算式，再区别计算过程中不变量和变化量，然后紧紧抓住变化量对实验结果的影响进行分析。物质的量浓度、溶液体积、酸或碱的元数)在实际计算时，标准液浓度和待测液体积按已知数据计算，是不变量。只有滴定管中所消耗的标准溶液体积V(标)随不同操作而变化。从上述计算式可知V(标)与c(待)成正比。以上实验中，只要使V(标)增大的操作所得待测液浓度都偏大。(2)常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：续表 (3)中和滴定原理在其他定量实验中的应用 滴定，不仅仅是酸碱中和滴定，当然也不仅仅用于测定未知溶液的物质的量浓度，只要两种物质在溶液中能够发生反应，而且反应完全时有明显的现象(一般是溶液颜色的变化)，都可以称之为滴定。滴定时一般要根据反应物或生成物的性质加入指示剂，但对于反应物或生成物本身就有明显颜色的反应可以不用指示剂，比如KMnO4有参加的反应。