高考化学总复习第8章水溶液中的离子平衡第2讲水的电离和溶液的酸碱性配套课件新人教版.ppt

第2讲水的电离和溶液的酸碱性 2019 备考 最新考纲 1 了解水的电离和水的离子积常数 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 频数 难度 1 水的电离 水是极弱的电解质 水的电离方程式为 或 2 水的离子积常数 Kw c H c OH 1 室温下 Kw 1 10 14 增大 增大 增大 减小 不变 增大 不变 4 填写外界条件对水电离平衡的具体影响 逆 逆 逆 正 正 正 正 不变 不变 不变 不变 不变 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 减小 减小 减小 减小 减小 减小 减小 减小 增大 减小 减小 减小 水的离子积常数Kw c H c OH 其实质是水溶液中的H 和OH 浓度的乘积 不一定是水电离出的H 和OH 浓度的乘积 所以与其说Kw是水的离子积常数 不如说是水溶液中的H 和OH 的离子积常数 即Kw不仅适用于水 还适用于酸性或碱性的稀溶液 不管哪种溶液均有c H H2O c OH H2O 1 教材基础知识判断 1 在蒸馏水中滴加浓H2SO4 Kw不变 2 NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性 两溶液中水的电离程度相同 3 室温下 0 1mol L 1的HCl溶液与0 1mol L 1的NaOH溶液中水的电离程度相同 4 25 和60 的水的pH 前者大于后者 但都显中性 5 室温下 pH值相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液 水的电离程度后者大 6 常温下 pH 5的NH4Cl溶液与pH 9的CH3COONa溶液中 水的电离程度相同 答案 1 2 3 4 5 6 2 教材知识探究 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 并说明原因 水的电离平衡移动后 溶液中c H c OH 是增大还是减小 答案甲正确 温度不变 Kw是常数 加入H2SO4 c H 增大 c H c OH Kw 平衡左移 c H c OH 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 3 溯源题 2015 广东理综 11 一定温度下 水溶液中H 和OH 的浓度变化曲线如图 判断下列说法是否正确 1 升高温度 可能引起由c向b的变化 2 该温度下 水的离子积常数为1 0 10 13 3 该温度下 加入FeCl3可能引起由b向a的变化 4 该温度下 稀释溶液可能引起由c向d的变化 答案 1 2 3 4 探源 本考题源于教材RJ选修4P46 表3 2不同温度下水的离子积常数 及其拓展 对水的电离的影响因素进行了考查 题组一水电离平衡的影响因素1 2018 厦门月考 能促进水的电离 并使溶液中c H c OH 的操作是 将水加热煮沸 向水中投入一小块金属钠 向水中通CO2 向水中通NH3 向水中加入明矾晶体 向水中加入NaHCO3固体 向水中加NaHSO4固体A B C D 答案D A c H 随温度的升高而降低B 35 时 c H c OH C 溶液pH pH 35 pH 25 D 35 时已电离的水的浓度约为1 45 10 7mol L 1解析由两种温度下水的离子积常数值知水的电离是吸热的 温度高时水中c H 较高 pH较小 但溶液中c H c OH 溶液呈中性 A B C错误 已电离的水的浓度与电离生成的c H 及c OH 相等 利用水的离子积常数可判断D正确 答案D 题组二水电离出的c H 或c OH 的定量计算3 2018 吉林大学附中月考 室温时 pH 10的氨水和Na2CO3溶液中 水电离产生的c H 前者与后者之比为 A 1 1B 10 10 10 4C 10 4 10 10D 10 10 10 7解析pH 10的氨水中水电离出的氢氧根离子浓度等于水电离出的氢离子浓度 为10 10mol L 1 pH 10的碳酸钠溶液中水电离产生的c H 10 4mol L 1 前者与后者之比为10 10 10 4 答案B 4 在不同温度下 水溶液中c H 与c OH 的关系如图所示 下列有关说法中正确的是 A 若从a点到c点 可采用在水中加入酸的方法B b点对应的醋酸中由水电离出的c H 10 6mol L 1C c点对应溶液的Kw大于d点对应溶液的KwD T 时 0 05mol L 1Ba OH 2溶液的pH 11 解析a点对应的c H 和c OH 相等 c点对应的c H 和c OH 也相等 溶液一定呈中性 从a点到c点 可以采用升温的方法 A错误 Kw只与温度有关 同温度下不同酸碱性溶液的Kw相同 a点和b点的Kw都是10 14 c点和d点的Kw都是10 12 酸和碱溶液都会抑制水的电离 酸溶液中由水电离出的c水 H 与溶液中的c OH 相等 即b点时c水 H c OH 10 8mol L 1 B C均错误 T 时 Kw 10 12 0 05mol L 1Ba OH 2溶液中c H 10 11mol L 1 pH 11 D正确 答案D 方法技巧 理清溶液中H 或OH 的来源 1 常温下 中性溶液c OH c H 10 7mol L 1 2 溶质为酸的溶液 来源OH 全部来自水的电离 水电离产生的c H c OH 实例如计算pH 2的盐酸溶液中由水电离出的c H 方法是先求出溶液中的c OH Kw 10 2 mol L 1 10 12mol L 1 即由水电离出的c H c OH 10 12mol L 1 考点二溶液的酸碱性 频数 难度 1 溶液的酸碱性 常温下 溶液的酸碱性与c H c OH 的关系 2 溶液的pH 1 表达式为 2 使用范围 pH的取值范围为0 14 即只适用于c H 1mol L 1或c OH 1mol L 1的电解质溶液 当c H 或c OH 1mol L 1时 直接用c H 或c OH 表示溶液的酸碱性 3 pH试纸的使用 把小片试纸放在 或玻璃片上 用洁净干燥的 蘸取待测液滴在干燥的pH试纸的中部 观察变化稳定后的颜色 即可确定溶液的pH pH lgc H 表面皿 玻璃棒 与标准比色卡对比 1 教材基础知识填空 判断下列溶液在常温下的酸碱性 在括号中填 酸性 碱性 或 中性 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 相同浓度的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 2 溯源题 山东理综 某温度下 向一定体积0 1mol L 1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液 溶液中pOH pOH lg OH 与pH的变化关系如图所示 判断下列说法是否正确 1 M点所示溶液的导电能力强于Q点 2 N点所示溶液中c CH3COO c Na 3 M点和N点所示溶液中水的电离程度相同 4 Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积 答案 1 2 3 4 探源 本考题源于教材RJ选修4P46 思考与交流 对pH的概念理解进行了拓展考查 题组一溶液酸碱性判断1 下列说法中正确的是 A 25 时NH4Cl溶液的Kw大于100 时NaCl的KwB 常温下 pH均为5的醋酸和硫酸铝两种溶液中 由水电离出的氢离子浓度之比为1 104C 根据溶液的pH与酸碱性的关系 推出pH 6 8的溶液一定显酸性D 100 时 将pH 2的盐酸与pH 12的NaOH溶液等体积混合 溶液显中性 解析水的离子积常数只与温度有关 温度越高 Kw越大 A错 醋酸中水电离出的c H 溶液中的c OH 10 9mol L 1 硫酸铝溶液中水电离出的c H 等于溶液中的c H 10 5mol L 1 B正确 C选项不知温度 无法判断 错误 100 时Kw 1 10 12 所以将pH 2的盐酸与pH 12的NaOH溶液等体积混合后 溶液显碱性 D错 答案B 2 2017 包头模拟 室温时 下列混合溶液的pH一定小于7的是 A pH 3的醋酸和pH 11的氢氧化钡溶液等体积混合B pH 3的盐酸和pH 11的氢氧化钠溶液等体积混合C pH 3的盐酸和pH 11的氨水等体积混合D pH 3的硫酸和pH 11的氨水等体积混合 解析A项 pH 3的醋酸中c H 1 10 3mol L 1 pH 11的Ba OH 2溶液中c OH 1 10 3mol L 1 由于醋酸为弱酸 则醋酸过量 在室温下等体积混合后 pH 7 正确 B项 pH 3的盐酸中c H 1 10 3mol L 1 pH 11的NaOH溶液中c OH 1 10 3mol L 1 酸碱都是强电解质 在室温下等体积混合后 pH 7 错误 C项 pH 3的盐酸中c H 1 10 3mol L 1 pH 11的氨水中c OH 1 10 3mol L 1 由于NH3 H2O为弱碱 则碱过量 在室温下等体积混合后 pH 7 错误 D项 pH 3的硫酸中c H 1 10 3mol L 1 pH 11的氨水中c OH 1 10 3mol L 1 由于NH3 H2O为弱碱 则碱过量 在室温下等体积混合后 pH 7 错误 答案A 练后归纳 室温下 已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析 1 两强混合 若pH之和等于14 则混合后溶液显中性 pH 7 若pH之和大于14 则混合后溶液显碱性 pH 7 若pH之和小于14 则混合后溶液显酸性 pH 7 2 一强一弱混合 谁弱显谁性 pH之和等于14时 一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性 一元强碱和一元弱酸等体积混合呈酸性 题组二溶液pH的计算3 2017 雅安模拟 常温下 若使pH 3的盐酸与pH 9的Ba OH 2溶液混合使其成为pH 7的溶液 混合时盐酸和Ba OH 2溶液的体积比为 A 1 60B 3 1C 1 100D 100 1解析常温下 pH 3的盐酸 c H 1 10 3mol L 1 pH 9的Ba OH 2溶液 c OH 1 10 5mol L 1 两溶液混合后溶液的pH 7 则n H n OH 设盐酸体积为xL Ba OH 2溶液体积为yL 1 10 3mol L 1 xL 1 10 5mol L 1 yL 解得 x y 1 100 即盐酸与Ba OH 2溶液的体积之比为1 100 答案C 4 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 答案C 5 25 时 将体积为Va pH a的某一元强碱与体积为Vb pH b的某二元强酸混合 1 若所得溶液的pH 11 且a 13 b 2 则Va Vb 2 若所得溶液的pH 7 且已知Va Vb b 0 5a b值是否可以等于4 填 是 或 否 答案 1 1 9 2 是 思维建模 溶液pH计算的思维模板 拓展 两种强酸或两种强碱溶液的pH差值在2或2以上 等体积混合时混合液的pH 酸溶液的pH为 碱溶液的pH为 pH小 0 3 pH大 0 3 考点三酸 碱中和滴定 频数 难度 3 酸碱中和滴定的关键 1 准确测定参加反应的酸 碱溶液的 2 选取适当指示剂 准确判断 酸 或碱 碱 或酸 体积 滴定终点 4 实验用品 1 仪器图 A 是 图B是 滴定管夹 铁架台 酸式滴定管 碱式滴定管 锥形瓶 2 试剂标准液 待测液 指示剂 蒸馏水 附 常用酸碱指示剂及变色范围 滴定管的精确度为0 01mL 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腐蚀橡胶管 碱性的试剂一般用碱式滴定管 因为碱性物质易腐蚀玻璃 致使活塞无法打开 5 中和滴定实验操作 以酚酞作指示剂 用盐酸滴定氢氧化钠溶液 1 滴定前的准备 漏水 0 2 滴定 控制滴 定管的活塞 锥 形瓶内溶液的颜色变化 锥形瓶 半分钟 1 RJ选修4 P524改编 用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液 下列各操作中会引起实验误差的是 A 滴定前酸式滴定管需用标准盐酸润洗B 用蒸馏水洗净锥形瓶后 立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定C 往盛有20 00mLNaOH溶液的锥形瓶中 滴入几滴酚酞指示剂后进行滴定D 用蒸馏水洗净锥形瓶后 再用NaOH溶液润洗 然后装入一定体积的NaOH溶液解析锥形瓶内存有少量蒸馏水 但待测液的物质的量不变 消耗标准液的体积不变 B不会引起误差 锥形瓶不能用待测液润洗 否则会使测定结果偏高 答案D 2 教材知识拓展 1 酸式滴定管怎样查漏 2 写出下列反应过程的指示剂达到终点时颜色改变 用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度 指示剂 KMnO4 终点现象 利用 Ag SCN AgSCN 原理 可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度 指示剂 Fe NO3 3 终点现象 利用OH H H2O来测量某盐酸的浓度时 指示剂 酚酞 终点现象 答案 1 将旋塞关闭 滴定管里注入一定量的水 把它固定在滴定管夹上 放置10分钟 观察滴定管口及旋塞两端是否有水渗出 旋塞不渗水才可使用 2 溶液出现浅红色 溶液变为红色 溶液出现浅红色 3 溯源题 2015 广东理综 12 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 判断下列说法正误 1 滴定管用蒸馏水洗涤后 装入NaOH溶液进行滴定 2 随着NaOH溶液滴入 锥形瓶中溶液pH由小变大 3 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 4 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 答案 1 2 3 4 探源 本考题源于教材RJ选修4P47 pH的应用 对酸碱中和滴定实验中所用仪器 操作步骤及误差分析进行了考查 题组一仪器的使用及指示剂选择1 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 恰好完全反应时 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溶液恰好完全反应时生成CH3COONa 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 2 H2S2O3是一种弱酸 实验室欲用0 01mol L 1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液 发生的反应为I2 2Na2S2O3 2NaI Na2S4O6 下列说法合理的是 A 该滴定可用甲基橙作指示剂B Na2S2O3是该反应的还原剂C 该滴定可选用如图所示装置D 该反应中每消耗2molNa2S2O3 电子转移数为4mol 解析溶液中有单质碘 应加入淀粉溶液作指示剂 碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应 当反应终点时 单质碘消失 蓝色褪去 故A错误 Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化 作还原剂 故B正确 Na2S2O3溶液显碱性 应该用碱式滴定管 故C错误 反应中每消耗2molNa2S2O3 电子转移的物质的量为2mol 故D错误 答案B 题组二误差分析的全面突破3 用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液 酚酞作指示剂 用 偏高 偏低 或 无影响 填空 1 酸式滴定管未用标准溶液润洗 2 锥形瓶用待测溶液润洗 3 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 4 放出碱液的滴定管开始有气泡 放出液体后气泡消失 5 酸式滴定管滴定前有气泡 滴定终点时气泡消失 6 部分酸液滴出锥形瓶外 7 酸式滴定管滴定前读数正确 滴定后俯视读数 或前仰后俯 8 酸式滴定管滴定前读数正确 滴定后仰视读数 或前俯后仰 答案 1 偏高 2 偏高 3 无影响 4 偏低 5 偏高 6 偏高 7 偏低 8 偏高 答案B 5 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变化曲线如图所示 忽略温度变化 请回答下列有关问题 已知lg4 0 6 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 点 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 填字母 答案 1 4 10 4mol L 13 4 2 c酚酞c点以上 3 B 下列说法正确的是 A 试样在甲中溶解 滴定管选乙B 选用淀粉作指示剂 当甲中溶液由蓝色变为无色时 即达到滴定终点C 丁图中滴定前 滴定管的读数为a 0 50mLD 对装有标准液的滴定管读数时 滴定前后读数方式如丁图所示 则测得的结果偏小解析A项 甲中盛装的是含有I2的溶液 则滴定管中盛装的为Na2S2O3标准溶液 该溶液显碱性 应选用碱式滴定管 丙 不正确 B项 溶液变色且经过30s左右溶液不恢复原来的颜色 视为滴定终点 不正确 C项 滴定管 0 刻度在上端 故滴定前的读数为 a 0 50 mL 不正确 D项 滴定后俯视读数 将导致读数偏小 故测得的结果偏小 正确 答案D 基本 7 沉淀滴定 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 A NaClB BaBr2C Na2CrO4刚好达到滴定终点时 发生的离子反应方程式为 试题分析 2016 全国理综 12 298K时 在20 0mL0 10mol L 1氨水中滴入0 10mol L 1的盐酸 溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示 已知0 10mol L 1氨水的电离度为1 32 下列有关叙述正确的是 正确答案 D 真题演练 答案C 答案C