高中化学一轮复习 第三单元 第18讲 水的电离和溶液的酸碱性课件.ppt

水的电离和溶液的酸碱性 第18讲 考纲导视 3 0 1mol L 1的NaHCO3溶液 基础反馈 1 用 酸性 碱性 中性 或 不确定 填空 1 c H 1 10 7mol L 1的溶液 2 0 1mol L 1的NH4Cl溶液 4 相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合 5 相同浓度的NH3 H2O和HCl溶液等体积混合 6 常温下 pH 2的HCl和pH 12的NaOH溶液等体积 混合 7 常温下 pH 2的CH3COOH和pH 12的NaOH溶液 等体积混合 8 常温下 pH 2的HCl和pH 12的NH3 H2O等体积混 合 答案 1 不确定 2 酸性 3 碱性 4 中性 5 酸性 6 中性 7 酸性 8 碱性 2 用 偏高 偏低 无影响 或 不确定 填空 1 锥形瓶用待测溶液润洗 2 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 3 酸式滴定管滴定前有气泡 滴定终点时气泡消失 仰 4 滴定时酸式滴定管中部分标准酸液滴出锥形瓶外 5 酸式滴定管滴定前读数正确 滴定后仰视读数 或前俯后 答案 1 偏高 2 无影响 3 偏高 4 偏高 5 偏高 答案 不一定 只要在0刻度或0刻度以下某刻度即可 4 滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗 答案 滴定终点是指示剂颜色发生突变的点 不一定是酸 碱恰好中和的点 3 滴定管盛标准溶液时 其液面一定要在0刻度吗 但一定要记录下滴定开始前液面的读数 考点一 水的电离 知识梳理 1 水的电离 H2O H OH 水是极弱的电解质 水的电离方程式 或者H2O H2O H3O OH 水的电离是吸热过程 2 水的离子积常数 1 10 14 温度 增大 温度 不变 电解质 4 适用范围 Kw不仅适用于纯水 也适用于稀的 水溶液 3 影响水电离平衡的因素 增大 增大 减小 不变 1 升高温度 水的电离程度 Kw 2 加入酸或碱 水的电离程度 Kw 3 加入可水解的盐 如FeCl3 Na2CO3 水的电离程度 Kw 增大 不变 4 外界条件对水的电离平衡的影响 逆向 不变 减小 减小 增大 逆向 不变 减小 增大 减小 减小 增大 增大 不变 正向 正向 不变 增大 减小 增大 正向 增大 增大 增大 增大 逆向 减小 减小 减小 减小 正向 不变 增大 增大 减小 考点集训 例1 2015年全国名校模拟 室温下 水的电离达到平衡 A 将水加热 平衡正向移动 KW变小B 向水中加入少量NaOH固体 平衡逆向移动 c OH 增大C 新制氯水久置后 水的电离平衡正向移动 c OH 增大D 向水中加入少量CH3COONa固体 平衡正向移动 KW增大 解析 A项 加热后KW变大 不正确 C项 新制氯水久置后 水的电离平衡逆向移动 c OH 减小 不正确 D项 温度不变 KW不变 不正确 答案 B 方法技巧 升高温度 加入弱碱阳离子或弱酸根阴离子都能促进水的电离 降低温度 加入酸 碱 部分酸式盐都能抑制水的电离 例2 求算室温条件下 下列溶液中由H2O电离的c H 和 c OH 归纳总结 3 常温下 将pH 3的盐酸aL分别与下列三种溶液混合 结果溶液均呈中性 浓度为1 0 10 3mol L 1的氨水bL c OH 1 0 10 3mol L 1的氨水cL c OH 1 0 10 3mol L 1的氢氧化钡溶液dL 则a b c d之间由大到小的顺序是 3 pH 3的盐酸中c H 10 3mol L 1 与 溶液混合后 由于氯化铵溶液呈酸性 故要使氨水和氯化铵的混合溶液呈中性 则需b a 溶液中 一水合氨是弱碱 氨水中有大量的一水合氨分子 故氨水的浓度大于1 0 10 3mol L 1 要使混 合溶液呈中性 则需c a 溶液中 强酸与强碱反应 H 与OH 的物质的量相等 溶液呈中性 则d a 综上所述 b a d c 考点二 溶液的酸碱性与pH 知识梳理 一 溶液的酸碱性与pH1 溶液的酸碱性决定于c H 与c OH 的关系 2 pH 1 表示方法 pH lgc H 2 pH与酸碱性 小 pH表示溶液酸碱性的强弱 pH越 溶液酸性越强 反之 溶液的碱性越强 使用范围 1 0 10 14mol L 1 c H 1 0mol L 1 即 0 pH 14 二 测定pH的方法和酸碱中和滴定 1 pH试纸的使用 玻璃片 洁净玻璃棒 标准比色卡 方法 把小片试纸放在 上 用 蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上 试纸变色后 与 对比即可确定溶液的pH 注意 pH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 2 用pH计测定 可精确测量溶液的pH 考点集训 A 在25 时 若溶液呈中性 则pH 7 AG 1B 在25 时 若溶液呈酸性 则pH 7 AG 0C 在25 时 若溶液呈碱性 则pH 7 AG 0D 在25 时 溶液的pH与AG的换算公式为AG 2 7 pH 答案 D 例5 计算25 时下列溶液的pH 1 1mLpH 2的H2SO4加水稀释至100mL pH 2 0 001mol L 1的盐酸 pH 3 0 01mol L 1的NaOH溶液 pH 4 0 015mol L 1的硫酸与0 01mol L 1的NaOH等体积混 合 混合溶液的pH 答案 1 4 2 3 3 12 4 2 归纳总结关于pH的计算1 计算原则 1 若溶液为酸性 先求c H 再求pH 2 溶液稀释时pH的变化 例6 水的电离平衡曲线如下图所示 1 若以A点表示25 时水的电离平衡时的离子的浓度 当温度升高到100 时 水的电离平衡状态到B点 则此时水的离子积从 增加到 此时溶液显 性 2 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 欲使混合液的pH 7 则Ba OH 2与盐酸的体积比为 例7 常温下 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 答案 C 归纳总结 考点三 酸碱中和滴定 知识梳理 1 实验原理 利用酸碱中和反应 用已知浓度的酸 或碱 来测定未知浓度碱 或酸 例如 以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液 待测的 NaOH溶液的物质的量浓度为c NaOH c HCl V HCl V NaOH 2 实验用品 1 试剂 0 1mol L 1HCl溶液 NaOH溶液 未知浓度 酚 酞试液 蒸馏水 2 仪器 酸式滴定管 A 碱式滴定管 B 滴定管夹 锥 形瓶 洗瓶 铁架台 烧杯等 3 实验操作过程 1 滴定准备 赶气泡 滴定管的准备 检漏 洗涤 润洗 加酸液 调液面 记录 锥形瓶的准备 加碱液 记读数 加指示剂 2 滴定 左 右 溶液颜色 手控制滴定管活塞 手不断摇动锥形瓶 眼睛注视锥形瓶中 的变化 3 终点的判断 滴入最后一滴标准液 指示剂变色 且 不恢复 原来的颜色 视为滴定终点并记录标准液的体积 半分钟内 4 读数 读取滴定管内液体体积时 应使滴定管与水平的实验台面保持垂直 并使视线与滴定管内液体的 最低处水平相 切 凹液面 5 数据记录 按上述操作重复2 3次 求出所用标准盐酸体积的平均 值 根据c NaOH c HCl V HCl V NaOH 计算 易错警示 酸碱中和滴定的关键 1 准确测定标准液的体积 2 准确判断滴定终点 终点判断 滴入最后一滴 溶液变色后 半分钟内不复原 4 常用酸碱指示剂及变色范围 5 酸碱中和滴定的误差分析 1 原理 依据原理c 待测 c 标准 V 标准 c 标准 与V 待测 已确V 待测 定 因此只要分析出由不正确操作引起V 标准 的变化 即可分析出结果 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如下 续表 考点集训 例8 某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时 选择酚酞作指示剂 请填写下列空白 1 下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低 的是 填序号 A 酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐 酸溶液 B 滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没 有干燥 C 酸式滴定管在滴定前有气泡 滴定后气泡消失D 读取盐酸体积时 滴定结束时俯视读数 2 若滴定开始和结束时 酸式滴定管中的液面如下图所 示 则起始读数为 mL 终点读数为 mL 3 某学生根据三次实验分别记录有关数据如下 请选用其中合理的数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的 量浓度 c NaOH 保留四位有效数字 4 上述这种用已知浓度的酸 或碱 来测定未知浓度的碱 或酸 的方法叫做 反应的实质是 离子方程式 方法技巧图解量器的读数方法 1 平视读数 如图 实验室中用量筒 移液管或滴定管量取一定体积的液体 读取液体体积时 视线应与凹液面最低点保持水平 视线与刻度的交点即为读数 即凹液面定视线 视线定读数 2 俯视读数 如图 读数高于正确的刻度线位置 使读 数偏大 3 仰视读数 如图 读数时 由于视线向上倾斜 寻找 切点的位置在液面的下侧 滴定管读数偏大 至于俯视和仰视的误差 还要结合具体仪器进行分析 因为量筒刻度从下到上增大 而滴定管刻度从下到上减小 并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差 在分析时还要看滴定前读数是否正确 然后才能判断实际量取的液体体积偏大还是偏小 例9 为准确测定氢氧化钡晶体中Ba OH 2 8H2O 相对分子质量为315 的含量进行了如下实验 1 配制250mL约0 1mol L 1 Ba OH 2溶液 准确称取w 克试样置于烧杯中 加适量蒸馏水 将溶液转入 中 洗涤 定容 摇匀 例10 目前通常采用滴定法测定食品中残留二氧化硫的含量 具体实验方法主要是 样品经处理后 加入氢氧化钾使残留的二氧化硫以亚硫酸盐的形式固定 再加入硫酸使二氧化硫游离 用碘标准溶液滴定二氧化硫 在滴定时用 填名称 作指示剂 滴定终点的现象是 解析 SO2 I2 2H2O 2HI H2SO4 当最后一滴碘水稍过 量 I2遇淀粉变蓝 所以应选用淀粉溶液作指示剂 答案 淀粉溶液溶液由无色变为蓝色 且半分钟内不褪色 解题模型 滴定终点的判断答题模板 当滴入最后一滴 标准溶液后 溶液变成 色 且半 分钟内不恢复原来的颜色 解答此类题目注意三个关键点 1 最后一滴 必须说明是滴入 最后一滴 溶液 2 颜色变化 必须说明滴入 最后一滴 溶液后溶液 颜 色的变化 3 半分钟 必须说明溶液颜色变化后 半分钟内不再恢复 原来的颜色 实验探究 滴定法的拓展应用 在中学阶段 常见的滴定法除了中和滴定外 还有氧化还原滴定和沉淀滴定 1 氧化还原滴定 1 原理 以氧化剂或还原剂为滴定剂 直接滴定具有还原性或氧化性的物质 或间接滴定本身并没有还原性或氧化性 但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质 2 试剂 常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4 K2Cr2O7等 还原剂有亚铁盐 草酸 维生素C等 3 指示剂 氧化还原滴定法的指示剂有三类 a 氧化还原指示剂 b 专用指示剂 如在碘量法滴定中 可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝 c 自身指示剂 如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时 滴定终点为溶液由无色变为浅红色 2 沉淀滴定法 典例1 2015年河北邯郸模拟 已知某温度下CH3COOH的电离常数K 1 6 10 5 该温度下 向20mL0 01mol L 1CH3COOH溶液中逐滴加入0 01mol L 1KOH溶液 其pH变化曲线如下图所示 忽略温度变化 请回答下列有关问题 1 a点溶液中c H 为 pH约为 2 a b c d四点中水的电离程度最大的是 滴定过程中宜选用 作指示剂 滴定终点在 填 c点以上 或 c点以下 3 若向20mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸 则下列变化趋势正确的是 填序号 A B C D 答案 1 4 10 4mol L 1 3 4 2 c点 酚酞 c点以上 3 B 归纳总结 指示剂选择的基本原则 指示剂变色要灵敏 变色范围要小 变色范围尽量与滴定 终点溶液的酸碱性一致 1 不能用石蕊作指示剂 其变色现象不灵敏 2 滴定终点溶液为碱性时 用酚酞作指示剂 例如用NaOH 溶液滴定醋酸 3 滴定终点溶液为酸性时 用甲基橙作指示剂 例如用盐 酸滴定氨水 4 强酸滴定强碱一般用甲基橙 但用酚酞也可以 5 并不是所有的滴定都须使用指示剂 如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时 KMnO4颜色褪去时即为滴定终点 0 01000mol L 1 应用1 工厂仓库存放的Na2SO3药品已部分被空气氧化 该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO4溶液来确定其含量 具体步骤如下 步骤 称取样品1 000g 步骤 将样品溶解后 完全转移到250mL容量瓶中 定容 充分摇匀 步骤 移取25 00mL样品溶液于250mL锥形瓶中 用 KMnO4标准溶液滴定至终点 按上述操作方法再重复2次 1 写出步骤 所发生反应的离子方程式 2 在配制0 01000mol L 1KMnO4溶液时若仰视定容 则最终测得药品中Na2SO3的含量 填 偏大 偏小 或 无影响 3 某同学设计用下列仪器进行滴定实验 夹持部分略去 最合理的组合是 填字母 A B C D E 4 滴定结果如下表所示 则该药品中Na2SO3的质量分数为 1 步骤 中必须使用的玻璃仪器有烧杯 玻璃棒 和 解析 硫代硫酸钠在酸性条件下可自身发生氧化还原反应生成单质硫和二氧化硫气体 可根据溶液是否变浑浊验证硫代硫酸钠 反应后加入氯化钡 如有沉淀 可说明存在硫酸钠 1 要配制100mL溶液 则需要烧杯 玻璃棒 100mL 容量瓶和胶头滴管 答案 应用2 莫尔法是一种沉淀滴定法 以K2CrO4为指示剂 用标准硝酸银溶液滴定待测液 进行测定溶液中Cl 的浓度 已知 1 滴定终点的现象是 2 若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液 可选为滴定指示剂的是 填字母序号 A NaCl B BaBr2C Na2CrO4 刚好达到滴定终点时 发生的离子反应方程式为