高三化学一轮复习 第八章第二节 水的电离和溶液的酸碱性课件（广东专用）

第二节水的电离和溶液的酸碱性第二节水的电离和溶液的酸碱性点面导图点面导图考向分析考向分析本节高考重点考查：本节高考重点考查： (1)溶液酸碱性的判断；溶液酸碱性的判断； (2)稀释对水电离的影响；稀释对水电离的影响； (3)利用溶液酸碱性作为已知条件判断离子共存；利用溶液酸碱性作为已知条件判断离子共存； (4)中和滴定。中和滴定。 多以选择题型呈现，试题难度中等。预计多以选择题型呈现，试题难度中等。预计2013年高考对本讲年高考对本讲内容的考查仍将以外界条件对水的电离平衡的影响为主，题型仍内容的考查仍将以外界条件对水的电离平衡的影响为主，题型仍延续选择题的形式。延续选择题的形式。一、水的电离一、水的电离1电离方程式电离方程式水是一种极弱的电解质：水是一种极弱的电解质：H2OH2O H3OOH简写简写为：为：_。2几个重要数据几个重要数据3影响影响KW的因素的因素KW只与温度有关，温度升高，只与温度有关，温度升高，KW_。增大增大1(选一选选一选)能影响水的电离平衡，并使溶液中的能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H)c(OH)的操作是的操作是()A向水中投入一小块金属钠向水中投入一小块金属钠B将水加热煮沸将水加热煮沸C向水中通入二氧化碳气体向水中通入二氧化碳气体D向水中加食盐晶体向水中加食盐晶体【答案【答案】C 二、溶液的酸碱性与二、溶液的酸碱性与pH1溶液的酸碱性溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和和c(OH)的相对大小。的相对大小。2pH(1)定义式：定义式：pH _。(2)pH与溶液与溶液c(H)、酸碱性之间的关系、酸碱性之间的关系 由图示关系知，由图示关系知，pH越小，溶液的酸性越小，溶液的酸性_。pH一般表示一般表示c(H)1107mol/L【答案【答案】D3(想一想想一想)(1)某溶液的某溶液的pH7，该溶液是否一定为中性溶液？，该溶液是否一定为中性溶液？(2)若已知某溶液中若已知某溶液中c(H)c(OH)，该溶液是否一定呈酸性？，该溶液是否一定呈酸性？三、酸碱中和滴定三、酸碱中和滴定1实验用品实验用品(1)仪器：仪器：_滴定管滴定管(如图如图A)、_滴定管滴定管(如图如图B)、滴定管夹、铁架台、滴定管夹、铁架台、_。酸式酸式碱式碱式锥形瓶锥形瓶(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用：滴定管的使用：酸性、氧化性的试剂一般用酸性、氧化性的试剂一般用_滴定管，因为酸性和氧滴定管，因为酸性和氧化性物质易腐蚀化性物质易腐蚀_滴定管的橡胶管。滴定管的橡胶管。碱性的试剂一般用碱性的试剂一般用_滴定管，因为碱性物质易腐蚀滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃，致使_滴定管的玻璃活塞无法打开。滴定管的玻璃活塞无法打开。酸式酸式碱式碱式碱式碱式酸式酸式2实验操作实验操作(以标准盐酸滴定待测以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例溶液为例)(1)滴定前的准备滴定前的准备滴定管：滴定管：_洗涤洗涤_装液装液调液面调液面记录。记录。锥形瓶：注碱液锥形瓶：注碱液记读数记读数加指示剂。加指示剂。(2)滴定滴定查漏查漏润洗润洗3终点判断终点判断等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在_内不内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。4数据处理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，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，根据根据c(NaOH)_计算。计算。半分钟半分钟4(填一填填一填)滴定实验中高锰酸钾酸性溶液应该盛放在酸式滴定滴定实验中高锰酸钾酸性溶液应该盛放在酸式滴定管中，原因：管中，原因：_。【答案【答案】高锰酸钾溶液会腐蚀碱式滴定管的橡胶管高锰酸钾溶液会腐蚀碱式滴定管的橡胶管 水的电离平衡的影响和有关计算水的电离平衡的影响和有关计算 (2012大连高三期末大连高三期末)水的电离平衡曲线如图所示，若以水的电离平衡曲线如图所示，若以A点表示点表示25 时水的电离达到平衡时的离子浓度，时水的电离达到平衡时的离子浓度，B点表示点表示100 时水的电离达到平衡时的离子浓度，则下列说法正确的时水的电离达到平衡时的离子浓度，则下列说法正确的是是()【答案【答案】D在判断在判断B、C项时，容易忽视图中信息而错误。项时，容易忽视图中信息而错误。100 时水电离的时水电离的c( (H) )c( (OH) )106 mol/L，KW1012。 1(2012深圳高三第一次调研深圳高三第一次调研)下列说法正确的是下列说法正确的是()A相同体积、相同相同体积、相同pH的三种溶液：的三种溶液：CH3COOH、HCl、H2SO4，中和，中和NaOH的物质的量由大到小的顺序是：的物质的量由大到小的顺序是：BNaHCO3溶液中有：溶液中有：c(Na)c(H)c(HCO)c(CO)c(OH)C相同浓度的下列溶液：相同浓度的下列溶液：CH3COONH4、CH3COONa、CH3COOH中，中，c(CH3COO)由大到小的顺序是：由大到小的顺序是：DpH4的的Al2(SO4)3溶液中，水电离出溶液中，水电离出H的物质的量浓度为的物质的量浓度为1010 molL1【解析【解析】同体积同同体积同pH的的HCl和和H2SO4中中n(H)相同，中和相同，中和NaOH的物质的量相同，的物质的量相同，A项错；项错；B项不符合电荷恒等式；项不符合电荷恒等式；D项项Al3促进了水的电离，水电离出的促进了水的电离，水电离出的H的浓度应是的浓度应是104 molL1。【答案【答案】C溶液溶液pH的计算的计算(室温下室温下) (4)酸碱稀释时酸碱稀释时pH的变化的变化酸酸(pHa)碱碱(pHb)弱酸弱酸强酸强酸弱碱弱碱强碱强碱稀释稀释10n倍倍bnbn无限稀释无限稀释pH趋向于趋向于7(2010海南高考海南高考)常温下，将常温下，将0.1 molL1氢氧化钠溶液与氢氧化钠溶液与0.06 molL1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于等于()A1.7B2.0C12.0D12.4【精讲精析【精讲精析】设两溶液的体积均为设两溶液的体积均为1 L，OH的物质的量为的物质的量为0.1 molL11 L0.1 mol，因，因H的浓度是硫酸浓度的的浓度是硫酸浓度的2倍，倍，即即0.06 molL120.12 molL1，故，故H的物质的量为的物质的量为0.12 molL11 L0.12 mol，H的物质的量大于的物质的量大于OH的物质的的物质的量，混合后，溶液呈酸性；混合反应后剩余量，混合后，溶液呈酸性；混合反应后剩余H的物质的量浓的物质的量浓度为度为(0.12 mol0.1 mol)(1 L1 L)0.01 molL1，溶液的，溶液的pHlgc(H)2.0。【答案【答案】B2在一定体积在一定体积pH12的的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的量浓度的NaHSO4溶液。当溶液中的溶液。当溶液中的Ba2恰好完全沉淀时，溶恰好完全沉淀时，溶液液pH11。若反应后溶液的体积等于。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与溶液与NaHSO4溶液的体积比是溶液的体积比是()A1 9 B1 1C1 2 D1 4【答案【答案】D 实验探究实验探究中和滴定指示剂选择及误差分析中和滴定指示剂选择及误差分析探究项目一：中和滴定实验如何选择指示剂？探究项目一：中和滴定实验如何选择指示剂？指示剂的选择关系到滴定终点的准确判定，它与酸碱完全反应指示剂的选择关系到滴定终点的准确判定，它与酸碱完全反应时溶液的酸碱性有关，也与人的生理机制有关，宜从以下两方时溶液的酸碱性有关，也与人的生理机制有关，宜从以下两方面理解。面理解。(1)滴定终点被认为是酸碱正好完全反应时的点。滴定时碱的滴定终点被认为是酸碱正好完全反应时的点。滴定时碱的强弱不同，达到滴定终点时溶液的酸碱性就不同，因此对指示强弱不同，达到滴定终点时溶液的酸碱性就不同，因此对指示剂的要求就不同。剂的要求就不同。强酸与强碱中和滴定强酸与强碱中和滴定不论强酸滴强碱，还是强碱滴强酸，达到滴定终点时，溶液的不论强酸滴强碱，还是强碱滴强酸，达到滴定终点时，溶液的pH7，这时既可选酚酞做指示剂，也可选甲基橙做指示剂。，这时既可选酚酞做指示剂，也可选甲基橙做指示剂。一般不用紫色石蕊试液做指示剂，因其颜色突变不是十分明显。一般不用紫色石蕊试液做指示剂，因其颜色突变不是十分明显。强酸与弱碱的中和滴定强酸与弱碱的中和滴定达到滴定终点达到滴定终点(二者正好完全反应二者正好完全反应)时，溶液显酸性，时，溶液显酸性，pH7，这时最好选酚酞做指，这时最好选酚酞做指示剂，一般不选紫色石蕊试液和甲基橙做指示剂。示剂，一般不选紫色石蕊试液和甲基橙做指示剂。(2)中和滴定达到终点时，若颜色的突变是由深色变为浅色，中和滴定达到终点时，若颜色的突变是由深色变为浅色，或由有色变为无色，往往容易多滴，引起误差。这是由人的生或由有色变为无色，往往容易多滴，引起误差。这是由人的生理机制决定的，因为深颜色在人的视网膜上停留时间较长。当理机制决定的，因为深颜色在人的视网膜上停留时间较长。当达到滴定终点时，深色已突变为无色或浅色，溶液的颜色已经达到滴定终点时，深色已突变为无色或浅色，溶液的颜色已经变化了，但人的视网膜还被深色或有色占据着，浅色或无色并变化了，但人的视网膜还被深色或有色占据着，浅色或无色并没有立刻被反映到大脑中来，所以滴定还在进行，其结果自然没有立刻被反映到大脑中来，所以滴定还在进行，其结果自然是滴多了，从而也就造成了一定的误差。因此，中和滴定宜采是滴多了，从而也就造成了一定的误差。因此，中和滴定宜采用使无色变有色，或使浅色变深色的滴定策略，以减小误差。用使无色变有色，或使浅色变深色的滴定策略，以减小误差。步骤步骤操作操作VAcB洗涤洗涤酸式滴定管未用标准酸溶液润洗酸式滴定管未用标准酸溶液润洗变大变大偏高偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗碱式滴定管未用待测溶液润洗变小变小偏低偏低锥形瓶用待测溶液润洗锥形瓶用待测溶液润洗变大变大偏高偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变不变无影响无影响取液取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失出液体后气泡消失变小变小偏低偏低滴定滴定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失点时气泡消失变大变大偏高偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出振荡锥形瓶时部分液体溅出变小变小偏低偏低部分酸液滴在锥形瓶外部分酸液滴在锥形瓶外变大变大偏高偏高溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴碱液颜色无变化止滴定后反加一滴碱液颜色无变化变大变大偏高偏高读数读数酸式滴定管滴定前读数正确，滴定酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数后俯视读数(或前仰后俯或前仰后俯)变小变小偏低偏低酸式滴定管滴定前读数正确，滴定酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数后仰视读数(或前俯后仰或前俯后仰)变大变大偏高偏高(1)恰好中和酸碱恰好完全反应恰好中和酸碱恰好完全反应溶液呈中性溶液呈中性滴定终点。滴定终点。(2)在酸碱中和滴定误差分析中，要看清楚标准液与待测在酸碱中和滴定误差分析中，要看清楚标准液与待测液的位置。标准液在滴定管中与标准液在锥形瓶中产生误差情液的位置。标准液在滴定管中与标准液在锥形瓶中产生误差情况相反。况相反。(2012深圳中学质检深圳中学质检)用中和滴定法测定某烧碱样品的纯用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题：度，试根据实验回答下列问题：(1)准确称量准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品，配成含有少量中性易溶杂质的样品，配成500 mL待测溶液。称量时，样品可放在待测溶液。称量时，样品可放在_(填编号字母填编号字母)称量。称量。A小烧杯中小烧杯中B洁净纸片上洁净纸片上C托盘上托盘上(2)滴定时，用滴定时，用0.200 0 molL1的盐酸来滴定待测溶液，不可的盐酸来滴定待测溶液，不可选用选用_(填编号字母填编号字母)作指示剂。作指示剂。A甲基橙甲基橙 B石蕊石蕊C酚酞酚酞 D甲基红甲基红(3)滴定过程中，眼睛应注视滴定过程中，眼睛应注视_；在铁架台上；在铁架台上垫一张白纸，其目的是垫一张白纸，其目的是_。(4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是_molL1，烧碱样品的纯度是，烧碱样品的纯度是_。滴定次数滴定次数待测溶液待测溶液体积体积(mL)标准酸体积标准酸体积滴定前的刻度滴定前的刻度(mL)滴定后的刻度滴定后的刻度(mL)第一次第一次10.000.4020.50第二次第二次10.004.1024.00(5)下列实验操作会对滴定结果产生什么影响下列实验操作会对滴定结果产生什么影响(填填“偏高偏高”、“偏低偏低”或或“无影响无影响”)?观察酸式滴定管液面时，开始俯视，滴定终点平视，则滴定结观察酸式滴定管液面时，开始俯视，滴定终点平视，则滴定结果果_。若将锥形瓶用待测液润洗，然后再加入若将锥形瓶用待测液润洗，然后再加入10.00 mL待测液，则滴待测液，则滴定结果定结果_。【答案【答案】(1)A(2)B(3)锥形瓶内溶液颜色的变化便于观察锥形瓶内液体颜色的变锥形瓶内溶液颜色的变化便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差化，减小滴定误差(4)0.400 097.56%(5)偏高偏高偏高偏高 【答案【答案】F2(2011四川高考四川高考)25 时，在等体积的时，在等体积的pH0的的H2SO4溶液、溶液、0.05 mol/L的的Ba(OH)2溶液、溶液、pH10的的Na2S溶液、溶液、pH5的的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是溶液中，发生电离的水的物质的量之比是()A1 10 1010 109B1 5 5109 5108C1 20 1010 109 D1 10 104 109【解析【解析】25 时，时，pH0的的H2SO4溶液中由水电离出的溶液中由水电离出的c(H)1014 molL1；0.05 molL1的的Ba(OH)2溶液中溶液中c(OH)0.05 molL120.1 molL1，根据，根据KWc(H)c(OH)1.01014得，由水电离出的得，由水电离出的c(H)1013molL1；pH10的的Na2S溶液中由水电离出的溶液中由水电离出的c(H)104molL1；pH5的的NH4NO3溶液中由水电离出的溶液中由水电离出的c(H)105molL1，故等体积，故等体积上述溶液中发生电离的水的物质的量之比为上述溶液中发生电离的水的物质的量之比为1014 1013 104 1051 10 1010 109，即选项，即选项A正确。正确。【答案【答案】A高考题组二溶液的酸碱性与高考题组二溶液的酸碱性与pH3下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A100 时，将时，将pH2的盐酸与的盐酸与pH12的的NaOH溶液等体积溶液等体积混合，溶液显中性混合，溶液显中性(2011天津高考天津高考)B根据溶液的根据溶液的pH与溶液酸碱性关系，推出与溶液酸碱性关系，推出pH6.8的溶液一的溶液一定显酸性定显酸性(2011安徽高考安徽高考)C25 时，某物质的溶液时，某物质的溶液pH7，则该物质一定是酸或强酸，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐弱碱盐(2010天津高考天津高考)D25 时，时，pH4.5的番茄汁中的番茄汁中c(H)是是pH6.5的牛奶中的牛奶中c(H)的的100倍倍(2010天津高考天津高考)【解析【解析】A项项100 时，水的时，水的KW5.51013，pH2的盐的盐酸中，酸中，c(H)0.01 mol/L，pH12的的NaOH溶液中溶液中c(OH)0.55 mol/L，二者等体积混合时，二者等体积混合时，NaOH有剩余，溶液显碱性。有剩余，溶液显碱性。B项未标明温度，故项未标明温度，故pH6.8的溶液不一定显酸性。的溶液不一定显酸性。C项，项，25 时，时，pHbB在滴有酚酞溶液的氨水中，加入在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，至溶液恰好无色，则此时溶液的则此时溶液的pH7C1.0103mol/L盐酸的盐酸的pH3.0,1.0108mol/L盐酸的盐酸的pH8.0D若若1 mL pH1的盐酸与的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液溶液混合后，溶液的的pH7，则，则NaOH溶液的溶液的pH11【解析【解析】A项，醋酸溶液稀释后，项，醋酸溶液稀释后，c(H)的浓度减小的浓度减小pH增大；增大；B项，酚酞溶液显无色，溶液可呈酸性，也可以呈中性或弱碱项，酚酞溶液显无色，溶液可呈酸性，也可以呈中性或弱碱性；性；C项，项，1.0108 mol/L的盐酸溶液中要考虑水电离产生的的盐酸溶液中要考虑水电离产生的c(H)，pH仍小于仍小于7；D项，根据中和反应的实质：项，根据中和反应的实质：HOH=H2O，盐酸中的，盐酸中的n(H)刚好等于刚好等于NaOH溶液中的溶液中的n(OH)。【答案【答案】D生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：某同学设计实验如下表所示：0.01 molL1KIO3酸性溶液酸性溶液(含淀粉含淀粉)的体积的体积/mL0.01 molL1Na2SO3溶液溶液的体积的体积/mLH2O的体的体积积/mL实验温实验温度度/溶液出溶液出现蓝色现蓝色时所需时所需时间时间/s实验实验15V13525实验实验2554025实验实验355V20该实验的目的是该实验的目的是_；表中；表中V2_mL。【解析【解析】(1)根据化学方程式可知，根据化学方程式可知，I2的物质的量等于硫代硫的物质的量等于硫代硫酸钠的物质的量的一半加上维生素酸钠的物质的量的一半加上维生素C的物质的量，则维生素的物质的量，则维生素C的物质的量为：的物质的量为：(V1a1030.5V2b103)mol。(2)通过分析表中的数据可知，该实验研究的是温度、浓度对通过分析表中的数据可知，该实验研究的是温度、浓度对反应速率的影响；由于实验反应速率的影响；由于实验1和实验和实验2的温度相同，故实验的温度相同，故实验2与与实验实验3的溶液的浓度一定相同，即水的体积一定相同，因此的溶液的浓度一定相同，即水的体积一定相同，因此V240 mL。