2019年（北京专用）高考化学一轮复习第26讲水的电离和溶液的酸碱性课件.pptx

第26讲水的电离和溶液的酸碱性,一、水的电离平衡及影响因素1.水的电离(1)水是极弱的电解质,也存在着电离平衡:H2OH+OH-。在一定温度下,水电离出来的H+和OH-浓度的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,用符号KW表示。(2)有关KW的两点说明a.水的离子积(KW)也适用于稀的电解质水溶液,c(H+)和c(OH-)分别代表电解质溶液中H+和OH-的总物质的量浓度。KW与电解质溶液的酸碱性无关。一般情况下在25或室温下,KW约为1.010-14;而100,教材研读,时,KW约为5.510-13。b.在研究水溶液体系中离子的种类时,不要忽略H+、OH-的存在。2.影响水的电离平衡的因素水的电离平衡:H2OH+OH-,自测1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+)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。水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)c(OH-)不变,因为KW仅与温度有关,温度不变,则KW不变。,自测2(1)25时,相同物质的量浓度的下列溶液中:NaClNaOHH2SO4(NH4)2SO4,水的电离程度由大到小的顺序是。(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液与盐酸中,水的电离程度相同;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。(均填“前者大”“后者大”或“相同”),二、溶液的酸碱性与pH1.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+)6的溶液为碱性溶液,pH6的溶液为酸性溶液。,自测4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)相同浓度的盐酸和NaOH溶液等体积混合(中性)(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合(碱性)(3)相同浓度氨水和盐酸等体积混合(酸性)(4)pH=2的盐酸和pH=12的NaOH溶液等体积混合(中性)(5)pH=3的盐酸和pH=10的NaOH溶液等体积混合(酸性)(6)pH=3的盐酸和pH=12的NaOH溶液等体积混合(碱性)(7)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合(酸性)(8)pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体积混合(碱性),三、酸碱中和滴定1.酸碱中和滴定是利用中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。2.实验用品(1)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(2)主要仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶。,(3)滴定管使用注意事项a.“0”刻度在上,精确度为0.01mL。b.盛装酸性、氧化性试剂一般用酸式滴定管,因为酸性、氧化性物质易腐蚀或氧化橡胶;盛装碱性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。,3.实验操作(1)滴定前的准备a.滴定管:查漏润洗装液排气泡调液面记录。b.锥形瓶:注待测液加指示剂。(2)滴定过程左手控制活塞或玻璃球,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化。(3)终点判断滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复为原来的颜色,视为滴定终点,记录标准液的体积。,(4)数据处理重复滴定操作23次,求出用去标准溶液的体积的平均值,根据c(待测)=计算。4.酸碱中和滴定误差分析以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:,自测5(1)KMnO4(H+)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中?(2)滴定管盛标准溶液时,其液面一定要在0刻度吗?(3)滴定终点就是酸、碱恰好中和的点吗?,答案(1)强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中,碱性溶液应盛放在碱式滴定管中,故KMnO4(H+)溶液、溴水、稀盐酸应盛放在酸式滴定管中,Na2CO3溶液应盛放在碱式滴定管中。(2)不一定。只要在0刻度或0刻度以下的某刻度即可,但一定要记录下滴定开始前液面的读数。(3)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。,自测6某学生用0.2000molL-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”刻度以下某一刻度,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。请回答下列问题:(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偏大(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(2)判断滴定终点的现象:锥形瓶中溶液从无色变为浅红色,且半分钟内不变色。,(3)如图是某次滴定时滴定管中的液面,其读数为22.60mL。(4)根据下列数据,请计算待测盐酸的浓度为0.2000molL-1。,解析(1)标准液装入滴定管前应用标准液润洗滴定管,若没有润洗,会导致使用标准液体积偏大,则测定结果偏大。(2)颜色变化为无色变为浅红色。(3)由图可知读数为22.60mL。(4)第三次数据误差较大,在计算时应舍去。设盐酸的浓度为x,则0.2000molL-120.0010-3L=x20.0010-3L,解得x=0.2000molL-1。,考点突破,考点一水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算,考点二酸、碱溶液稀释时pH的变化规律及pH计算,在水溶液中c(H+)水和c(OH-)水始终是相等的。在酸溶液中,酸电离出的H+对水的电离有抑制作用,使水的电离程度降低,此时水电离出的c(H+)水可通过KW求出:KW=c(H+)总c(OH-)=c(H+)水+c(H+)酸c(OH-)通常c(H+)酸c(H+)水,c(H+)总c(H+)酸,故上述式子可简化为KW=c(H+)酸c(OH-),c(OH-)=。在酸溶液中,c(H+)水等于溶液中的c(OH-),所以c(H+)水=。利用相同的原理我们也可以得出在碱溶液中,c(OH-)水=。,考点一水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算,在能够发生水解的盐溶液中,通常溶液中的H+(或OH-)完全来自于水的电离。如常温下,pH=9的CH3COONa溶液,溶液中的c(OH-)=10-5molL-1,此时水电离出的c(H+)也等于10-5molL-1,只不过大部分被CH3COO-结合生成了CH3COOH,存在于溶液中的H+的浓度仅为10-9molL-1。,典例1下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H+浓度之比()是()pH=0的盐酸;0.1molL-1的盐酸;0.01molL-1的NaOH溶液;pH=11的NaOH溶液。A.1101001000B.011211C.14131211D.141323,A,答案A中c(H+)=1molL-1,由水电离出的c(H+)与溶液中c(OH-)相等,等于1.010-14molL-1;中c(H+)=0.1molL-1,由水电离出的c(H+)=1.010-13molL-1;中c(OH-)=1.010-2molL-1,由水电离出的c(H+)与溶液中c(H+)相等,等于1.010-12molL-1;中c(OH-)=1.010-3molL-1,由水电离出的c(H+)=1.010-11molL-1。(1.010-14)(1.010-13)(1.010-12)(1.010-11)=1101001000。,1-1室温下,在pH=12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(OH-)的数据分别为甲:1.010-7molL-1;乙:1.010-6molL-1;丙:1.010-2molL-1;丁:1.010-12molL-1。其中你认为可能正确的数据是()A.甲、乙B.乙、丙C.丙、丁D.乙、丁,C,答案C如果该溶液是一种碱溶液,则该溶液中的H+完全来自水的电离,c(OH-)水=c(H+)=10-12molL-1;如果该溶液是一种强碱弱酸盐溶液,则该溶液中的OH-完全来自水的电离,则c(OH-)水=molL-1=10-2molL-1。,1-2求算下列常温下溶液中由H2O电离的c(H+)和c(OH-)。(1)pH=2的H2SO4溶液:c(H+)=10-12molL-1,c(OH-)=10-12molL-1。(2)pH=10的NaOH溶液:c(H+)=10-10molL-1,c(OH-)=10-10molL-1。(3)pH=2的NH4Cl溶液:c(H+)=10-2molL-1。(4)pH=10的Na2CO3溶液:c(OH-)=10-4molL-1。,解析(1)pH=2的H2SO4溶液中,H+来源于H2SO4和H2O的电离,而OH-只来源于水的电离。(2)pH=10的NaOH溶液中,OH-来源于H2O和NaOH的电离,H+只来源于水的电离。(3)pH=2的NH4Cl溶液中的H+完全来自水的电离,所以由水电离的c(H+)=10-2molL-1。(4)pH=10的Na2CO3溶液中的OH-完全来自水的电离,所以由水电离的,c(OH-)=molL-1=10-4molL-1。,1.酸、碱溶液稀释时pH的变化规律(25)(1)强酸、强碱的稀释:在稀释时,当它们的浓度大于10-5molL-1时,不考虑水的电离;当它们的浓度小于10-5molL-1时,应考虑水的电离。例如:pH=6的盐酸稀释至原体积的100倍,稀释后pH7(不能大于7);pH=8的NaOH溶液稀释至原体积的100倍,稀释后pH7(不能小于7);pH=3的盐酸稀释至原体积的100倍,稀释后pH=5;pH=10的NaOH溶液稀释至原体积的100倍,稀释后pH=8。(2)弱酸、弱碱的稀释:在稀释过程中既有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其pH范围。例如:pH=3的CH3COOH溶液,稀释至原体积的100倍,稀释后3pH5;,考点二酸、碱溶液稀释时pH的变化规律及pH计算,pH=10的NH3H2O溶液,稀释至原体积的100倍,稀释后8pH7。若强酸与强碱溶液的pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH7。若酸、碱溶液的pH之和为14,酸、碱中有一强、一弱,则酸、碱溶液混合后,谁弱显谁性。,典例2pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得溶液pH=11,则强碱溶液与强酸溶液的体积比是()A.111B.91C.11D.19,D,答案D假设强碱溶液体积为V1L,强酸溶液体积为V2L,则0.1V1-0.01V2=0.001(V1+V2),解得:V1V2=19。,2-1常温下,关于溶液的稀释,下列说法正确的是()A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释至原体积的100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1.010-6molL-1C.将1L0.1molL-1的Ba(OH)2溶液稀释至2L,pH=13D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6,C,答案CA项,醋酸为弱电解质,在稀释过程中电离平衡正向移动,pH=3的醋酸溶液稀释100倍时,3pH”“”或“=”),判断的理由是温度升高,水的电离程度增大,离子积增大。(2)25时,某Na2SO4溶液中c(S)=510-4molL-1,取该溶液1mL加水稀释至10mL,则稀释后溶液中c(Na+)c(OH-)=10001。(3)在t2下测得某溶液pH=7,该溶液显碱(填“酸”“碱”或“中”)性。将此温度下pH=11的NaOH溶液xL与pH=1的H2SO4溶液yL混合。,若所得混合液为中性,则xy=11。若所得混合液pH=2