高考化学专题精讲 8.2水的电离和溶液的酸碱性课件.ppt

8 2水的电离和溶液的酸碱性 1 10 14 温度 增大 电解质 3 影响水电离平衡的因素 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 增大 减小 不变 增大 不变 4 外界条件对水的电离平衡的影响 逆 不变 减小 减小 增大 逆 不变 减小 增大 减小 正 不变 增大 增大 减小 正 不变 增大 减小 增大 正 增大 增大 增大 增大 逆 减小 减小 减小 减小 正 不变 增大 增大 减小 1 一定温度下 水溶液中H 和OH 的浓度变化曲线如图 下列说法正确的是 A 升高温度 可能引起由c向b的变化B 该温度下 水的离子积常数为1 0 10 13C 该温度下 加入FeCl3可能引起由b向a的变化D 该温度下 稀释溶液可能引起由c向d的变化 解析图中曲线上的点对应同一温度下的水溶液中的c H 和c OH 升高温度 水的离子积常数发生改变 所以升温不可能引起c向b的变化 A项错误 b点对应的c H c OH Kw c H c OH 1 0 10 14 B项错误 Fe3 水解显酸性 图中a点c OH c H C项正确 c和d代表不同温度下的离子积常数 所以只稀释溶液但不改变溶液温度不会引起c向d的变化 D项错误 答案C 解析水的电离吸热 将纯水加热 电离平衡正向移动 c H c OH 均增大但仍相等 因此Kw变大 pH变小 水仍呈中性 A项错 向纯水中加入稀氨水 溶液中c OH 增大 电离平衡逆向移动 但Kw只与温度有关 因此保持不变 B项错 向纯水中加入少量Na2CO3固体 溶液中c H 减小 水的电离平衡正向移动 但Kw不变 C项对 当向纯水中加入醋酸钠时 促进水的电离 D项错 答案C 4 短周期元素W X Y Z的原子序数依次增大 其简单离子都能破坏水的电离平衡的是 A W2 X B X Y3 C Y3 Z2 D X Z2 解析A项W在X的上一周期 所以X为第三周期 分别为O Na B项X可能为Li或Na Y为Al D项X可能为Li或Na Z可能为O或S 上述选项中的Na 均不影响水的电离平衡 C项Y只能为Al Z只能为S Al3 S2 均影响水的电离平衡 答案C 5 如图表示水中c H 和c OH 的关系 下列判断错误的是 A 两条曲线间任意点均有c H c OH KwB M区域内任意点均有c H c OH C 图中T1 T2D XZ线上任意点均有pH 7 解析由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c H c OH Kw A项正确 由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c H T1 C项正确 XZ线上任意点都有c H c OH 只有当c H 10 7mol L 1时 才有pH 7 D项错误 答案D 6 25 时 在等体积的 pH 0的H2SO4溶液 0 05mol L的Ba OH 2溶液 pH 10的Na2S溶液 pH 5的NH4NO3溶液中 发生电离的水的物质的量之比是 A 1 10 1010 109B 1 5 5 109 5 108C 1 20 1010 109D 1 10 104 109 解析本题考查酸 碱 盐对水电离的影响及Kw与溶液中c H c OH 之间的换算 pH 0的H2SO4溶液中c H 1mol L c OH 10 14mol L H2SO4溶液抑制H2O的电离 则由H2O电离出的c H 10 14mol L 0 05mol L的Ba OH 2溶液中c OH 0 1mol L c H 10 13mol L Ba OH 2溶液抑制H2O的电离 则由水电离出的c H 10 13mol L pH 10的Na2S溶液促进H2O的电离 由H2O电离出的c H 10 4mol L pH 5的NH4NO3溶液促进H2O的电离 由H2O电离出的c H 10 5mol L 4种溶液中电离的H2O的物质的量等于H2O电离产生的H 的物质的量 其比值为 10 14 10 13 10 4 10 5 1 10 1010 109 答案A 水电离出的c H 或c OH 的计算 25 时 1 中性溶液 c H c OH 1 0 10 7mol L 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pH 2的盐酸中水电离出的c H c OH 10 12mol L 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 水电离产生的c OH c H 10 12mol L 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溶液中由水电离出的c H 10 2mol L pH 12的Na2CO3溶液中由水电离出的c OH 10 2mol L 特别提醒溶质为酸或碱的溶液中 1 当酸电离出的H 远大于水电离出的H 时 水电离出的H 可忽略不计 2 当碱电离出的OH 远大于水电离出的OH 时 水电离出的OH 可忽略不计 1 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 1 c H c OH 溶液呈酸性 2 c H c OH 溶液呈中性 3 c H c OH 溶液呈碱性 溶液的酸碱性和pH lgc H 稀 0 14 程度 越强 玻璃棒 待测液 标准比色卡 不能 不能 1 下列四种溶液中一定显酸性的是 A 滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液B 溶液中c OH c H C 溶液中c H 10 6mol LD pH 7的溶液 解析pH10 7mol L 1的溶液显酸性仅适用于常温时对溶液酸碱性的判断 C D项错误 可使紫色石蕊试液变红 则该溶液一定显酸性 A项正确 答案A 2 将pH 1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 A 9B 10C 11D 12 4 常温下 pH a和pH b的两种NaOH溶液 已知b a 2 则将两种溶液等体积混合后 所得溶液的pH接近于 A a lg2B b lg2C a lg2D b lg2 解析两种溶液中c OH 分别为10a 14mol L 10b 14mol L 等体积混合后c OH 10a 14mol L 10b 14mol L 2 101 10a 14 2 mol L pOH 14 a lg101 lg2 12 a lg2 pH 14 pOH 2 a lg2 b lg2 答案B 5 25 时 体积为Va pH a的某一元强酸溶液与体积为Vb pH b的某一元强碱溶液均匀混合后 溶液的pH 7 已知b 6a Va Vb 下列有关a的说法中正确的是 A a可能等于1B a一定大于2C a一定小于2D a一定等于2 解析由b 6a 7得a 7 6 由混合后溶液的pH 7得n H n OH 即Va 10 a Vb 10b 14 得Va Vb 10a b 14 由于Va Vb 即10a b 14 1 得a b 14 0 结合b 6a 得a 2 综合可知 7 6 a 2 故选C项 答案C 6 1 体积相同 浓度均为0 2mol L 1的盐酸和CH3COOH溶液 分别加水稀释10倍 溶液的pH分别变成m和n 则m与n的关系为 2 体积相同 浓度均为0 2mol L 1的盐酸和CH3COOH溶液 分别加水稀释m倍 n倍 溶液的pH都变成3 则m与n的关系为 3 体积相同 pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液 分别加水稀释m倍 n倍 溶液的pH都变成3 则m与n的关系为 4 体积相同 pH均等于13的氨水和NaOH溶液 分别加水稀释m倍 n倍 溶液的pH都变成9 则m与n的关系为 m n m n m n m n 解析 1 等浓度的盐酸和醋酸稀释过程的图象如图甲所示 分别加水稀释10倍后 二者的浓度仍相同 由于HCl是强电解质 CH3COOH是弱电解质 HCl的电离程度大于CH3COOH的电离程度 因此盐酸中的氢离子浓度大于醋酸中的氢离子浓度 因此有mn 3 由于醋酸中存在电离平衡 在稀释过程中CH3COOH会继续电离出H 其稀释过程中的图象如图乙所示 若稀释后溶液的pH都变成3 画一条平行于x轴的水平线 易得mn 7 已知水在25 和95 时 其电离平衡曲线如图所示 1 25 时水的电离平衡曲线应为 填 A 或 B 请说明理由 25 时 将pH 9的NaOH溶液与pH 4的H2SO4溶液混合 若所得混合溶液的pH 7 则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 A 水电离需要吸热 温度越高Kw越大 10 1 2 95 时 若100体积pH a的某强酸溶液与1体积pH b的某强碱溶液混合后溶液呈中性 则a与b之间应满足的关系是 3 曲线A所对应的温度下 pH 2的HCl溶液和pH 11的某BOH溶液中 若水的电离程度分别用 1 2表示 则 1 2 填 大于 小于 等于 或 无法确定 下同 若将二者等体积混合 则混合溶液的pH 7 判断的理由是 4 在曲线B所对应的温度下 将0 02mol L的Ba OH 2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合 所得混合液的pH a b 14 小于 无法确定 若BOH是弱碱 无法确定酸碱的物质的量的相对多少 10 解析 1 25 时 pH 9的NaOH溶液中c OH 1 10 5mol L pH 4的硫酸中c H 1 10 4mol L 当二者恰好反应完时有1 10 5V 碱 1 10 4V 酸 V 碱 V 酸 10 1 2 95 时 Kw 1 10 12 pH a的强酸溶液中 c H 1 10 amol L pH b的强碱溶液中 c OH 10b 12mol L 100 10 a 1 10b 12 2 a b 12 a b 14 3 由于盐酸中c H 碱BOH溶液中c OH 结合水的电离方程式知二者对水电离程度的抑制能力前者较强 故 1小于 2 若BOH是强碱 等体积混合时酸过量 此时pH 7 若BOH是弱碱 则无法确定碱与酸的物质的量的相对多少 故无法确定反应后溶液的pH 4 等体积混合时 溶液中Ba2 反应完毕 但此时OH 消耗掉一半 故混合溶液中c OH 0 01mol L c H 1 10 10mol L 故pH 10 溶液pH的判断和计算1 溶液的酸碱性判定规律 1 pH相同的酸 某种酸的酸性越弱 则这种酸的物质的量浓度越大 同样 pH相同的碱 某种碱的碱性越弱 则这种碱的物质的量浓度也越大 2 酸与碱的pH之和为14 强酸与强碱等体积混合时 溶液的pH 7 强酸与弱碱等体积混合 溶液的pH 7 强碱与弱酸等体积混合 溶液的pH 7 2 稀释后溶液pH的变化规律 1 强酸溶液 被稀释10n倍 溶液的pH增大n 溶液的pH不会大于7 2 强碱溶液 被稀释10n倍 溶液的pH减小n 溶液的pH不会小于7 3 pH相同的强酸与弱酸 或强碱与弱碱 被稀释相同倍数 则溶液的pH变化不同 强酸 或强碱 的pH变化大 4 物质的量浓度相同的强酸和弱酸 被稀释相同倍数 则溶液的pH变化不同 强酸的pH增大得比弱酸快 强碱 弱碱类似 酸碱中和滴定 标准液的体积 滴定终点 2 实验用品 1 仪器 图 A 是 管 图 B 是 管 滴定管夹 铁架台 酸式滴定 碱式滴定 锥形瓶 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酸式滴定管 因为酸性和氧化性物质易 碱性的试剂一般用 滴定管 因为碱性物质易 致使 无法打开 腐蚀橡胶管 碱式 腐蚀玻璃 活塞 3 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 2 滴定 不恢复 二至三 4 常用酸碱指示剂及变色范围 紫色 红色 浅红色 5 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 不能用石蕊作指示剂 2 滴定终点为碱性时 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 1 用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度 参考如图所示从下表中选出正确选项 解析解答本题的关键是 明确酸 碱式滴定管使用时的注意事项 指示剂的变色范围 酸式滴定管不能盛放碱 而碱式滴定管不能盛放酸 指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙 不能选用石蕊 答案D 2 实验室现有3种酸碱指示剂 其pH变色范围如下 甲基橙 3 1 4 4 石蕊 5 0 8 0 酚酞 8 2 10 0用0 1000mol L 1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液 反应恰好完全时 下列叙述中正确的是 A 溶液呈中性 可选用甲基橙或酚酞作指示剂B 溶液呈中性 只能选用石蕊作指示剂C 溶液呈碱性 可选用甲基橙或酚酞作指示剂D 溶液呈碱性 只能选用酚酞作指示剂 解析NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反应生成CH3COONa时 CH3COO 水解显碱性 而酚酞的变色范围为8 2 10 0 比较接近 因此答案为D 答案D 3 准确移取20 00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中 用0 1000mol L 1NaOH溶液滴定 下列说法正确的是 A 滴定管用蒸馏水洗涤后 装入NaOH溶液进行滴定B 随着NaOH溶液滴入 锥形瓶中溶液pH由小变大C 用酚酞作指示剂 当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定D 滴定达终点时 发现滴定管尖嘴部分有悬滴 则测定结果偏小 解析滴定管应该先用标准的NaOH溶液润洗后 再装入NaOH溶液进行滴定 A项错误 锥形瓶中盛放的是盐酸 随着NaOH的加入 盐酸不断被中和至中性 所以pH由小变大 B项正确 滴定终点应该是溶液由无色变为红色 再等待半分钟不恢复原色 这时才能停止滴定 C项错误 悬滴没有进入锥形瓶中 但是在读数时 却被认为参加反应了 所以测定的HCl的浓度偏大 D项错误 答案B 4 实验室中有一未知浓度的稀盐酸 某学生用0 10mol L 1NaOH标准溶液进行测定盐酸的浓度的实验 请完成下列填空 取20 00mL待测盐酸放入锥形瓶中 并滴加2 3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2 3次 记录数据如下 1 滴定达到终点的标志是 2 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 3 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 最后一滴NaOH溶液加入 溶液由无色恰好变成浅红色且半分钟内不褪色 0 11mol L 1 丙 4 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 填选项字母 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 称量NaOH固体中混有Na2CO3固体E 碱式滴定管尖嘴部分有气泡 滴定后消失解析根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化 我们可以判断中和反应是否恰好进行完全 计算盐酸的浓度时 应计算三次中和滴定的平均值 因NaOH标准液浓度及待测液的体积一样 故只算NaOH溶液体积的平均值即可 根据碱式滴定管的构造可知 弯曲橡胶管即可将管中的气泡排出 DE 5 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 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 冷凝管或冷凝器 b SO2 H2O2 H2SO4 酚酞 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 通入冷凝管的冷水应低进高出 且通常冷热逆流时冷凝效果最好 该题中冷水从a端进时 冷凝水难以充满冷凝管而降低冷凝效果 故应从b端入水 3 NaOH为强碱 应选择碱式滴定管 故排气泡时应选 滴定终点时溶液显碱性 应选变色pH范围在碱性的酚酞溶液 滴定管最大刻度线下尚有液体 故管内液体体积大于40mL 0 24 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 1 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 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 3 量器的读数方法 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 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 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