高考化学总复习 8.2水的电离和溶液的酸碱性课件.ppt

第二节水的电离和溶液的酸碱性 考纲要求1 了解水的电离 离子积常数 2 了解溶液pH的定义 3 了解测定溶液pH的方法 能进行pH的简单计算 考点一水的电离 3 外界条件对水的电离平衡的影响 1 水的离子积常数KW c H c OH 中H 和OH 一定是水电离出来的吗 提示 不一定 c H 和c OH 均指溶液中的H 或OH 的总浓度 这一关系适用于任何稀水溶液 即任何稀水溶液中都存在这一关系 因此 在酸溶液中酸本身电离出来的H 会抑制水的电离 而在碱溶液中 碱本身电离出来的OH 也会抑制水的电离 2 在pH 2的盐酸溶液中由水电离出来的c H 与c OH 之间的关系是什么 提示 外界条件改变 水的电离平衡发生移动 但任何时候水电离出的c H 和c OH 总是相等的 3 加水稀释CH3COOH溶液时 CH3COOH的电离平衡向右移动 此时水的电离平衡是否移动 提示 稀释CH3COOH溶液时 c H 减小 c OH 增大 OH 是H2O电离的 故此时水的电离平衡也向右移动 4 甲同学认为 在水中加入H2SO4 水的电离平衡向左移动 解释是加入H2SO4后c H 增大 平衡左移 乙同学认为 加入H2SO4后 水的电离平衡向右移动 解释为加入H2SO4后 c H 浓度增大 H 与OH 中和 平衡右移 你认为哪种说法正确 说明原因 水的电离平衡移动后 溶液中c H c OH 增大还是减小 提示 甲正确 温度不变 KW是常数 加入H2SO4 c H 增大 c H c OH KW 平衡左移 不变 因为KW仅与温度有关 温度不变 则KW不变 与外加酸 碱 盐无关 1 下列操作会促进H2O的电离 且使溶液pH 7的是 A 将纯水加热到90 B 向水中加少量NaOH溶液C 向水中加少量Na2CO3溶液D 向水中加少量FeCl3溶液解析 加热能促进水的电离 但水的pH 7 A项错误 加少量NaOH溶液 抑制水的电离 B项错误 加入少量FeCl3溶液 促进水的电离 但溶液的pH 7 D项错误 答案 C 影响水电离平衡的因素 2 25 时 相同物质的量浓度的下列溶液 NaCl NaOH H2SO4 NH4 2SO4 其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是 A B C D 解析 NaCl对水的电离无影响 NaOH和H2SO4均抑制水的电离 由于NaOH电离出的c OH 比H2SO4电离出的c H 小 故H2SO4对抑制水电离的能力强于NaOH NH4 2SO4因水解促进水的电离 故水的电离程度由大到小的顺序为 答案 C 解析 B项中KW应不变 C项中c OH 增大 D项中c OH 应减小 答案 A 影响水的离子积常数的因素 答案 D 5 常温下 计算下列溶液中由水电离出的c H 或c OH 1 pH 2的盐酸 c H 水 2 pH 11的NaOH溶液 c OH 水 3 pH 2的FeCl3溶液 c H 水 4 pH 11的Na2CO3溶液 c OH 水 水电离出c H 或c OH 的计算 答案 1 1 10 12mol L 1 2 1 10 11mol L 1 3 1 10 2mol L 1 4 1 10 3mol L 1 6 某温度下 KW 1 10 12mol2 L 2 计算下列溶液中水电离出的c H 或c OH 1 蒸馏水中c H 水 2 0 1mol L 1NaOH溶液中c OH 水 3 pH 11Na2CO3溶液中c OH 水 答案 1 1 10 6mol L 1 2 1 10 11mol L 1 3 0 1mol L 1 7 在25 时 某溶液中由水电离出的c H 1 10 12mol L 1 则该溶液的pH可能是 双选 A 12B 7C 6D 2 答案 AD 水电离产生的c H 或c OH 计算的5种类型任何水溶液中水电离产生的c H 和c OH 总是相等的 有关计算有以下5种类型 以常温时的溶液为例 1 中性溶液 c OH c H 10 7mol L 1 2 酸的溶液 OH 全部来自水的电离 3 碱的溶液 H 全部来自水的电离 4 水解呈酸性的盐溶液 H 全部来自水的电离 5 水解呈碱性的盐溶液 OH 全部来自水的电离 1 溶液的酸碱性 1 溶液的酸碱性是由溶液中决定的 c H c OH 溶液呈酸性 且越大 酸性越强 c H c OH 溶液呈中性 c H c OH 溶液呈碱性 且越大 碱性越强 2 由于在25 时KW 1 0 10 14 所以有 考点二溶液的酸碱性和pH c H 与c OH 相对大小 c H c OH 2 溶液的pH 1 定义式 pH 2 适用范围 0 14 即一般用pH表示 c H 或c OH 小于 的稀溶液 3 室温下 溶液的酸碱性跟pH的关系 lgc H 1mol L 1 3 溶液pH的测量方法 1 pH试纸法 用镊子夹取一小块试纸放在或 上 用玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央 变色后与比色卡对照 即可确定溶液的pH 2 pH计测量法 表面皿 玻璃片 标准 1 pH 7的溶液一定是中性溶液吗 提示 pH 7的溶液 不一定是中性溶液 因为温度不同 水的离子积不同 如100 时 pH 6的溶液为中性溶液 pH 7时为碱性溶液 2 用pH试纸测pH时应注意什么问题 记录数据时又要注意什么 是否可用pH试纸测定氯水的pH 提示 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 用pH试纸读出的pH只能是整数 不能用pH试纸测定氯水的pH 因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性 漂白性 1 判断下列溶液在常温下的酸 碱性 1 相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合 2 相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合 3 相同浓度NH3 H2O和HCl溶液等体积混合 4 pH 2的HCl和pH 12的NaOH溶液等体积混合 5 pH 3的HCl和pH 10的NaOH溶液等体积混合 6 pH 3的HCl和pH 12的NaOH溶液等体积混合 7 pH 2的CH3COOH和pH 12的NaOH溶液等体积混合 8 pH 2的HCl和pH 12的NH3 H2O等体积混合 答案 1 中性 2 碱性 3 酸性 4 中性 5 酸性 6 碱性 7 酸性 8 碱性 溶液混合后酸 碱性的判断 答案 C 3 在某温度时 测得0 01mol L 1的NaOH溶液的pH 11 1 该温度下水的离子积常数KW 2 在此温度下 将pH a的NaOH溶液VaL与pH b的硫酸VbL混合 若所得混合液为中性 且a 12 b 2 则Va Vb 若所得混合液为中性 且a b 12 则Va Vb 解析 1 由题意知 溶液中c H 10 11mol L 1 c OH 0 01mol L 1 故KW c H c OH 10 13 答案 1 1 10 13 2 1 10 10 1 走出溶液稀释时pH判断的误区 答案 1 6略小于 2 1 10 5 在体积均为1L pH均等于2的盐酸和醋酸溶液中 分别投入0 23gNa 则图中比较符合反应事实的曲线是 答案 B 6 物质A E都是由下表中的离子组成的 常温下将各物质的溶液从1mL稀释到1000mL pH的变化关系如图所示 其中A与D反应得到E 请回答下列问题 1 根据pH的变化关系 写出下列物质的化学式 B C 2 写出A与C反应的离子方程式 警示一 不能正确理解酸 碱的无限稀释规律 常温下任何酸或碱溶液无限稀释时 溶液的pH都不可能大于7或小于7 只能接近7 警示二 不能正确理解弱酸 弱碱的稀释规律 注 表中a n7 溶液pH的计算 答案 1 12 2 3 3 9 7 4 6 5 2 9 6 11 1 思路提示 在做关于溶液的pH计算的题目时 要抓住 矛盾的主要方面 溶液显酸性用溶液中的c H 来计算 溶液显碱性先求溶液中的c OH 再求溶液中的c H 简记口诀 酸按酸 H 碱按碱 OH 酸碱中和求过量 无限稀释7为限 2 思维模板 1 实验原理利用中和反应 用的酸 或碱 来测定未知浓度的碱 或酸 的实验方法 2 实验关键 1 准确测定 2 准确判断 考点三酸 碱中和滴定 已知浓度 标准溶液的体积 滴定终点 3 实验用品 1 试剂 标准液 待测液 指示剂 蒸馏水 2 仪器 滴定管 如图A 滴定管 如图B 滴定管夹 铁架台 烧杯 锥形瓶 酸式 碱式 3 滴定管的使用 酸性 氧化性的试剂一般用酸式滴定管 因为酸和氧化性物质易 碱性的试剂一般用碱式滴定管 因为碱性物质易腐蚀玻璃 致使无法打开 4 实验操作实验操作 以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例 1 滴定前的准备 滴定管 查漏 洗涤 润洗 装液 调液面 记录 锥形瓶 注碱液 记体积 加指示剂 腐蚀橡胶管 活塞 2 滴定 3 终点判断 等到滴入最后一滴标准液 指示剂变色 且在半分钟内原来的颜色 视为滴定终点并记录标准液的体积 不恢复 6 常用酸碱指示剂及变色范围 V HCl 7 因操作不当引起的V 标 及c 待测 的变化 以标准酸溶液滴定未知浓度的碱 酚酞作指示剂 见下表 1 酸式滴定管怎样查漏 提示 向已洗净的滴定管中装上一定体积的水 安置在滴定管夹上直立静置两分钟 观察有无水滴漏下 然后将活塞旋转180 再静置两分钟 观察有无水滴漏下 如均不漏水 滴定管即可使用 2 容量为25mL的滴定管 滴定过程中用去10 00mL的液体 此时滴定管中剩余液体的体积为15mL吗 提示 由于滴定管的 0 刻度在滴定管的上方 滴定管下端是没有刻度的 故剩余液体体积大于15mL 3 滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗 1 用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度 参考如图所示仪器从下表中选出正确选项 酸 碱中和滴定仪器及指示剂的选择 解析 A项中选用的指示剂和滴定管均错误 B项中选用滴定管错误 C项中选用滴定管错误 答案 D 2 以0 1000mol L 1NaOH溶液滴定cmol L 1某弱酸HA溶液 其滴定曲线如右图所示 下列说法正确的是 A 可用甲基橙作滴定指示剂 已知甲基橙的变色范围为3 1 4 4 pH4 4时溶液为黄色 B 指示剂指示的滴定终点就是反应终点C 突变范围的大小与酸的强弱及酸的浓度有关D 滴定时氢氧化钠溶液盛放在带活塞的滴定管中 解析 由突变范围可知A选项错误 应选酚酞 反应终点是指酸与碱刚好完全反应 而指示剂指示的是一个变色范围 B错误 当酸的酸性很强 浓度较稀时 突变范围就大 C正确 带活塞的为酸式滴定管 不可以盛NaOH溶液 D错误 答案 C 指示剂选择的基本原则变色要灵敏 变色范围要小 使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致 1 不能用石蕊做指示剂 2 滴定终点为碱性时 用酚酞做指示剂 例如用NaOH溶液滴定醋酸 3 滴定终点为酸性时 用甲基橙做指示剂 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 3 制备Cl2的实验中 反应常会因盐酸浓度下降而停止 为测定反应残余液中盐酸的浓度 该小组同学提出酸碱中和滴定法测定方案 方案如下 首先准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样 平行做了4次滴定 实验中所用NaOH溶液浓度为0 2000mol L 1 以下是实验记录与数据处理 不考虑NaOH与残液中其他成分的反应 酸碱中和滴定数据处理及误差分析 1 经计算 该次滴定测定的试样中盐酸浓度为 mol L 1 2 在本实验的滴定过程中 下列操作会使实验结果偏小的是 填写序号 a 开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡 滴定结束气泡消失b 未用标准NaOH溶液润洗滴定管c 锥形瓶中加入待测盐酸后 再加少量水d 锥形瓶在滴定时剧烈摇动 有少量液体溅出e 滴定前锥形瓶用待测盐酸润洗f 观察读数时 滴定前仰视 滴定后俯视 答案 1 0 2200 2 df 图解量器的读数方法 1 平视读数 如图1 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2 当用量筒测量液体的体积时 由于俯视视线向下倾斜 寻找切点的位置在凹液面的上侧 读数高于正确的刻度线位置 即读数偏大 3 仰视读数 如图3 读数时 由于视线向上倾斜 寻找切点的位置在液面的下侧 因滴定管刻度标法与量筒不同 这样仰视读数偏大 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逐渐增大 而滴定管刻度从下到上逐渐减小 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是偏大还是偏小 4 2014年高考重庆卷 中华人民共和国国家标准 GB2760 2011 规定葡萄酒中SO2最大使用量为0 25g L 1 某兴趣小组用图1装置 夹持装置略 收集某葡萄酒中SO2 并对其含量进行测定 滴定法的拓展应用 1 仪器A的名称是 水通入A的进口为 2 B中加入300 00mL葡萄酒和适量盐酸 加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应 其化学方程式为 3 除去C中过量的H2O2 然后用0 0900mol L 1NaOH标准溶液进行滴定 滴定前排气泡时 应选择图2中的 若滴定终点时溶液的pH 8 8 则选择的指示剂为 若用50mL滴定管进行实验 当滴定管中的液面在刻度 10 处 则管内液体的体积 填序号 10mL 40mL 40mL 4 滴定至终点时 消耗NaOH溶液25 00mL 该葡萄酒中SO2含量为 g L 1 5 该测定结果比实际值偏高 分析原因并利用现有装置提出改进措施 解析 1 仪器A是蒸馏实验中使用的冷凝管 为使冷凝更充分 要让水在冷凝管中缓慢上升 所以水由b口进 若a口进 冷凝管中水装不满 2 SO2具有还原性 而H2O2具有氧化性 所以反应为SO2 H2O2 H2SO4 3 NaOH是强碱 应装在碱式滴定管中 为赶出尖嘴处气泡 要让尖嘴部分略向上弯曲排出气泡 所以选 酚酞的变色范围在8 2 10 0之间 而滴定终点时溶液的pH 8 8 所以可以选择酚酞作指示剂 根据题意及滴定管的结构知 刻度 10 处至尖嘴部分均有溶液 所以滴定管内液体体积大于40mL 选 答案 1 冷凝管或冷凝器b 2 SO2 H2O2 H2SO4 3 酚酞 4 0 24 5 原因 盐酸的挥发 改进措施 用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸 或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验 排除盐酸挥发的影响 氧化还原滴定要点归纳1 原理 以氧化剂或还原剂为滴定剂 直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质 或者间接滴定一些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 常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐 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 试纸的使用及滴定终点的判定典例1聚合硫酸铁又称聚铁 化学式为 Fe2 OH n SO4 3 0 5n m 广泛用于污水处理 实验室利用硫酸厂烧渣 主要成分为铁的氧化物及少量FeS SiO2等 制备聚铁和绿矾 FeSO4 7H2O 过程如下 溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数 用pH试纸测定溶液pH的操作方法为 标准答案 将一小片pH试纸放在玻璃片 或表面皿或点滴板 上 用干燥洁净的玻璃棒蘸取少许待测液 点在pH试纸的中部 试纸变色后 与标准比色卡对比 读出读数 满分答题规则有关试纸的使用 除了以上3个规则之外 还应注意 规则4 注意测量范围 读数要正确用pH试纸是粗略测量pH的方法 标准比色卡只有整数值 故只能读出近似整数值 如果说 用pH试纸测定某溶液的pH为8 3 一定是错误的 规则5 注意答题规范如不能出现错别字 如 蘸取 不能写为 沾取 不能随意口语化 如 标准比色卡 不能回答为 读数卡 等 规则6 明确各种试纸的使用范围 1 pH试纸 可用于粗略地测定溶液酸碱性的相对强弱 2 淀粉KI试纸 可用于定性地检验具有氧化性物质的存在或氧化性气体收集时的验满 3 红色石蕊试纸 可用于定性地检验碱性气体 碱性溶液和碱性气体收集时的验满 4 蓝色石蕊试纸 可用于定性地检验酸性气体 酸性溶液和酸性气体收集时的验满 答题模板类型1 定量试纸 如pH试纸 取一小片 试纸放在表面皿上 用玻璃棒蘸取少量待测液 点在 试纸上 待试纸变色后再与标准比色卡对照 得出测量数据 类型2 定性试纸 如红色石蕊试纸 蓝色石蕊试纸 淀粉 KI试纸等 1 检验溶液 将 试纸放在表面皿上 用洁净的玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸的中部 试纸由 色变为 色 即证明 溶液具有 性质 2 检验气体 取一小片 试纸用蒸馏水润湿 沾在玻璃棒的一端 靠近盛有待测气体容器口 如试管的管口 附近 试纸由 色变为 色 即证明该气体是 标准答案 淀粉溶液当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液后 溶液由蓝色变成无色 且半分钟内不恢复原来的颜色 满分答题规则在判断滴定终点时 除了以上3个规则之外 还要注意 规则4 明确判断操作 现象和结论的关系如必须先明确怎么做 滴入最后一滴 标准溶液 有何现象 颜色如何变化 然后再得出结论 不能结论 现象混淆或先结论后现象等 规则5 语言叙述严谨 不模棱两可如 且半分钟内不恢复原来的颜色 不能表述成 且半分钟内不褪色 因为滴定终点时可能是 由 颜色变为无色 也可能是 由无色变为 颜色 或 由 颜色变为 颜色 不能简单地用 不褪色 描述 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 注意 解答此类题目注意3个关键点 必须说明是滴入 最后一滴 溶液 必须说明滴入 最后一滴 溶液后溶液 颜色的变化 必须说明溶液颜色变化后 半分钟内不再恢复原来的颜色 答案 A 答案 将一小块pH试纸放在表面皿上 用玻璃棒蘸取少量待测液 点在pH试纸上 等试纸变色后 再与标准比色卡对照 3 某学生用0 2000mol L 1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸 其操作有如下几步 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 固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体 调节液面至 0 或 0 刻度线稍下 并记下读数 移取20 00mL待测液注入洁净的锥形瓶中 并加入3滴酚酞溶液 用标准液滴定至终点 记下滴定管液面读数 请回答 1 以上步骤有错误的是 填编号 该错误操作会导致测定结果 填 偏大 偏小 或 无影响 2 步骤 中 在记下滴定管液面读数时 滴定管尖嘴有气泡 测定结果 填 偏大 偏小 或 无影响 3 判断滴定终点的现象是 解析 1 碱式滴定管必须用待装液润洗 若不润洗相当于稀释NaOH溶液 则会使测定结果偏大 2 读数时滴定管尖嘴有气泡 则实际消耗的氢氧化钠溶液的体积偏小 故计算所得盐酸的浓度偏小 3 滴定终点为混合液由无色变为红色且半分钟内不变色 答案 1 偏大 2 偏小 3 滴入最后一滴NaOH溶液 混合液由无色变为红色且半分钟内不变色