高考化学一轮总复习 第七章 第二节水溶液酸碱中和滴定课件.ppt

第二节水溶液酸碱中和滴定 第七章水溶液中的离子平衡 考纲 网络 掌控全局 梳理 判断 突破点面 梳理基础 一 水的电离1 电离方程式 水是一种极弱的电解质 电离方程式为 简写为 2 纯水在室温下的有关数据 1 c h c oh mol l 1 2 kw c h c oh 3 ph 7 h2o h oh h2o h2o h3o oh 10 14 10 7 3 kw的影响因素 kw只与温度有关 温度不变 kw 温度升高 kw 反之 kw 二 溶液的酸碱性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 不变 增大 减小 2 ph 1 定义式 2 数值范围 室温下 3 ph试纸的使用方法 把一小片ph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 ph lgc h 1 14 标准比色卡 干净玻璃片 玻璃棒 1 概念 利用 反应 用已知浓度的 来测定未知浓度的 的实验方法 2 用品 试剂 蒸馏水 仪器 滴定管 滴定管 滴定管夹 铁架台 烧杯 锥形瓶 中和 酸 或碱 碱 或酸 标准溶液 待测溶液 酸碱指示剂 酸式 碱式 3 操作 以用标准盐酸滴定待测naoh溶液为例 1 滴定前的准备 滴定管 a 查漏 b 洗涤 c 润洗 d 装液 e 排气 f 调液面 g 记录 锥形瓶 a 注碱液 b 记读数 c 加指示剂 4 数据处理 将上述操作重复2 3次 求出用去标准盐酸体积的平均值 根据c naoh 计算 2 滴定 左手 右手 眼睛注视 滴定至终点时 记录标准液的体积 锥形瓶中溶液颜色的变化 控制活塞 不断地摇动锥形瓶 正确的打 错误的打 1 2012 福建高考 25 与60 时 水的ph相等 解析 水的离子积常数随温度的升高而增大 对应ph随温度升高而减小 错误 2 2012 浙江高考 用0 2000mol lnaoh标准溶液滴定hcl与ch3cooh的混合液 混合液中两种酸的浓度均约为0 1mol l 至中性时 溶液中的酸未被完全中和 解析 若恰好完全反应 生成nacl和ch3coona 呈碱性 要使溶液呈中性 则酸过量 所以没有完全中和 正确 3 2012 重庆高考 稀醋酸加水稀释 醋酸电离程度增大 溶液的ph减小 解析 稀醋酸加水稀释 电离平衡正向移动 醋酸电离程度增大 c h 减小 ph增大 错误 4 2012 天津高考 同浓度 同体积的强酸与强碱溶液混合后 溶液的ph 7 解析 不知强酸 强碱是几元酸 几元碱而无法判断混合溶液的ph 如同浓度 同体积的h2so4与naoh溶液混合后溶液ph 7 错误 5 25 时nh4cl溶液的kw大于100 时nacl溶液的kw 解析 水的离子积常数kw只与温度有关 温度越高 kw越大 错误 6 100 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 100 时 水的离子积常数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 错误 7 用水湿润ph试纸测量某溶液的ph 8 将浓度为0 1mol l 1hf溶液加水不断稀释 始终保持增大 9 对滴有酚酞试液的ch3coona溶液加热 溶液颜色变深 解析 ph试纸使用时不能润湿 错误 解析 加水不断稀释的过程中 hf的电离程度不断增大 h 的数目不断增多 hf分子数目不断减少 始终保持增大 正确 解析 ch3coona水解是吸热反应 升高温度 水解平衡右移 碱性增强 溶液颜色变深 正确 热点一 热点 典例 融会贯通 影响水电离平衡的因素以及水电离出的c h 或c oh 的计算 1 外界条件对水电离的影响 2 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 如计算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 例1 将纯水加热至较高温度 下列叙述正确的是 a 水的离子积变大 ph变小 呈酸性b 水的离子积不变 ph不变 呈中性c 水的离子积变小 ph变大 呈碱性d 水的离子积变大 ph变小 呈中性 思维点拨 溶液呈酸 碱性的本质是h 与oh 浓度的相对大小 而ph与7 c h 与1 10 7mol l的相对大小作为判断溶液酸碱性的依据 适用在25 时比较 解析 h2o的电离为吸热反应 将纯水加热至较高温度 电离平衡向正反应方向移动 c h c oh 均增大 则水的离子积kw c h c oh 增大 ph lgc h 减小 c h c oh 呈中性 故d项正确 答案 d 溶液的酸碱性判断 1 下列溶液一定呈碱性的是 a 能使甲基橙变黄色的溶液b c oh 1 10 7mol l的溶液c 含有oh 的溶液d c oh c h 的溶液 解析 当ph 4 4时 溶液使甲基橙变黄色 故a项错误 当温度升高时 纯水的c oh c h 10 7mol l 故b项错误 当c oh c h 时 溶液一定呈碱性 d项正确 答案 d 热点二 ph试纸的使用及ph的测定 溶液ph的测定有三种方法 分别是酸碱指示剂测定 ph试纸测定 ph计测定 目前中学较为常用的是前两种 即用酸碱指示剂进行定性和半定量测定及用ph试纸对溶液的ph进行粗略的定量测定 例2 有一学生在实验室测某溶液的ph值 实验时 他先用蒸馏水润湿ph试纸 然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测 1 该学生的操作是 填 正确的 或 错误的 其理由是 2 如不正确请分析是否一定有误差 3 若用此方法分别测定c h 相等的盐酸和醋酸溶液的ph 误差较大的是 原因是 4 只从下列试剂中选择实验所需的试剂 你能否区分0 1mol l 1的h2so4和0 01mol l 1的h2so4 简述操作过程 试剂 紫色石蕊试液 酚酞试液 甲基橙溶液 蒸馏水 bacl2溶液 ph试纸 解析 本题主要考查ph试纸的使用 浓度对电离平衡的影响及相关知识的综合应用能力 1 用ph试纸测量溶液ph时 试纸不能润湿 否则相当于将原溶液稀释 2 若溶液呈现酸性或碱性 稀释必然会造成误差 若溶液呈中性 则不会造成误差 3 醋酸是弱电解质 加水稀释时 能促进ch3cooh的电离 故对c h 相同的盐酸和醋酸来说 加水稀释相同的倍数 醋酸的ph变化较小 误差较小 4 分别测量两h2so4溶液的ph 其中ph大的是0 01mol l 1的h2so4 答案 1 错误的该学生测得的是稀释后溶液的ph 2 该学生操作错误 但不一定有误差 因为若溶液不显中性 则h 或oh 被稀释 测得的不是原溶液对应的ph 会产生误差 若溶液显中性 则不论稀释与否 在一定的条件下 溶液中c h c oh 始终为一定值 此时则不产生误差 3 盐酸在稀释过程中 醋酸继续电离产生h 使得该溶液中c h 变化较盐酸中c h 变化小 测量盐酸ph变化较大 误差较大 4 能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张ph试纸上 用标准比色卡比较其ph ph较大的为0 01mol l 1的h2so4 例3 下表是不同温度下水的离子积数据 试回答以下问题 1 若25 t1 t2 则 填 或 1 10 14 作出此判断的理由是 2 25 下 某na2so4溶液中c 5 10 4mol l 1 取该溶液1ml 加水稀释至10ml 则稀释后溶液中c na c oh 3 t2 下 将ph 11的苛性钠溶液v1l与ph 1的稀硫酸v2l混合 设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和 所得混合溶液的ph 2 则v1 v2 此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是 解析 3 据 10 2 设naoh h2so4的体积分别为9l 11l 则混合溶液中n na 0 1mol l 1 9l 0 9mol n 11l 0 55mol n h 0 01mol l 1 20l 0 2mol 故离子浓度由大到小排列顺序为 c na c c h c oh 答案 1 温度升高 水的电离程度增大 离子积增大 2 1000 3 9 11c na c so c h c oh 规律方法 溶液ph计算中的换算关系 室温下 kw c h c oh 1 10 14 则pkw 14 2 2012 广州六校联考 已知水在25 和95 时 其电离平衡曲线如图所示 1 则25 时水的电离平衡曲线应为 填 a 或 b 2 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 3 95 时 若100体积ph1 a的某强酸溶液与1体积ph2 b的某强碱溶液混合后溶液呈中性 则混合前 该强酸的ph1与强碱的ph2之间应满足的关系是 4 曲线b对应温度下 ph 2的某ha溶液和ph 10的naoh溶液等体积混合后 混合溶液的ph 5 请分析其原因 解析 1 当温度升高时 促进水的电离 水的离子积增大 水中h 浓度 oh 浓度都增大 水的ph减小 但溶液仍然呈中性 因此结合图象中a b曲线变化情况及h 浓度 oh 浓度可以判断 25 时水的电离平衡曲线应为a 2 25 时所得混合溶液的ph 7 溶液呈中性即酸碱恰好中和 即n oh n h 则v naoh 10 5mol l v h2so4 10 4mol l 得v naoh v h2so4 10 1 3 95 时 水的离子积为10 12 即 等体积的强酸 强碱反应至中性时ph 酸 ph 碱 12 根据95 时混合后溶液呈中性 ph2 b的某强碱溶液中c oh 10b 12mol l 有100 10 a 1 10b 12 即10 a 2 10b 12 所以有以下关系 a b 14或ph1 ph2 14 4 在曲线b对应温度下 ph 酸 ph 碱 12 如是强酸 强碱 两溶液等体积混合后溶液呈中性 即ph 6 现混合溶液的ph 5 即等体积混合后溶液显酸性 说明酸过量 所以酸ha是弱酸 答案 1 a 2 10 1 3 a b 14 或ph1 ph2 14 4 曲线b对应95 此时水的离子积为10 12 ha为弱酸 ha中和naoh后 混合溶液中还剩余较多的ha分子 可继续电离出h 使溶液ph 5 实验 操作 提高素养 实验课题 酸碱中和滴定 1 实验目的 用0 10mol l的标准氢氧化钠溶液测定稀盐酸的浓度 2 实验原理 1 酚酞在盐酸中无色 在naoh溶液中显红色 2 由naoh hcl nacl h2o可知 酚酞变红时 恰好完全反应 c hcl 3 探究活动 1 滴定准备 检查仪器 滴定管使用前 应首先检查是否漏水 润洗仪器 滴定管在加入酸 碱溶液之前 分别要用待盛溶液润洗2 3次 装液 分别将酸 碱溶液加入酸式滴定管 碱式滴定管中 使液面位于滴定管刻度 0 以上2 3ml处 并将滴定管垂直固定在滴定管夹上 调节起始读数 在滴定管下放一烧杯 调节活塞 或玻璃球 使滴定管尖嘴部分充满反应液 如滴定管内部有气泡 应快速放液赶出气泡 以免引起实验误差 并使液面处于某一刻度 准确读数并记录 2 滴定 从酸式滴定管中向锥形瓶内释放一定体积的盐酸溶液 把锥形瓶放在盛有标准naoh溶液的碱式滴定管尖嘴的下边 为减少视觉误差 锥形瓶下可放一张白纸 记录起始标准碱液的体积 左手控制碱式滴定管的玻璃球 开始让碱液滴下 右手不断旋转振荡锥形瓶 眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化 当滴入最后一滴碱液时 锥形瓶中溶液颜色由无色变为浅红色且半分钟内不褪去 说明已达滴定终点 记录终点时标准溶液的体积 重复上述滴定操作2 3次 所得数据如下表 4 操作提示 1 锥形瓶不能用待测液润洗 2 滴速要先快后慢 但不能成流 应一滴一滴地滴加 当接近终点时 应一滴一摇 3 滴定过程中 锥形瓶口不能碰滴定管下端尖嘴 且眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化 4 当最后一滴滴入使指示剂恰好变色且半分钟内不褪色 表示达到滴定终点 5 一旦滴过了 可返滴 须再记录待测液的体积 5 实验小结 待测盐酸的浓度为 0 11mol l 6 中和滴定的误差分析 1 原理 依据原理c 标准 v 标准 c 待测 v 待测 所以c 待测 因c 标准 与v 待测 已确定 因此只要分析出不正确操作引起v 标准 的变化 即分析出结果 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有 特别提醒 1 利用误差来源及分析结果 可以解决酸碱中和滴定或氧化还原滴定的误差分析问题 要注意间接变量是如何影响直接变量 滴定过程中从滴定管中流出液体体积 的 2 恰好中和 滴定终点 酸碱恰好完全反应 溶液呈中性 例4 某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的naoh溶液 选择甲基橙作指示剂 请填写下列空白 1 用标准的盐酸滴定待测的naoh溶液时 左手握酸式滴定管的活塞 右手摇动锥形瓶 眼睛注视 直到因加入一滴盐酸后 溶液由黄色变为橙色 并 为止 2 下列操作中可能使所测naoh溶液的浓度数值偏低的是 a 酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸b 滴定前盛放naoh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 开始仰视读数 滴定结束时俯视读数 3 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 所用盐酸溶液的体积为 ml 解析 1 滴定实验中规范操作为 左控塞 右摇瓶 眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化 2 误差分析应根据c naoh 分析 酸式滴定管未用标准盐酸润洗 内壁附着水 可将加入的盐酸冲稀 消耗相同量的碱 所需盐酸的体积偏大 结果偏高 用碱式滴定管取出的待测naoh的物质的量一旦确定 倒入锥形瓶后 加水不影响oh 的物质的量 也就不影响滴定结果 若排出气泡 液面下降 故读取的v酸偏大 结果偏高 正确读数和错误读数 实线部分 如下图所示 3 读数时 以凹液面的最低点为基准 答案 1 锥形瓶内溶液颜色的变化半分钟内不褪色 2 d 3 0 0025 9025 90 规律方法 中和滴定的误差分析 都要依据公式c待 来判断 其中v待为准确量取的待测液体积 c标为准确配制的标准液浓度 这二者在误差分析时看为定值 因各种原因使得所耗标准液体积v标变大或变小 v标变大 则c待偏高 v标变小 则c待偏低 3 现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量 g 100ml 实验步骤 1 量取10 00ml食用白醋 在烧杯中用水稀释后转移到100ml 填仪器名称 中定容 摇匀即得待测白醋溶液 2 用酸式滴定管取待测白醋溶液20 00ml于锥形瓶中 向其中滴加2滴 作指示剂 3 读取盛装0 1000mol l 1naoh溶液的碱式滴定管的初始读数 如果液面位置如右图所示 则此时的读数为 ml 4 滴定 当 时 停止滴定 并记录naoh溶液的终读数 重复滴定3次 数据如下 实验记录 1 某同学在处理数据时计算得 平均消耗的naoh溶液的体积v 15 95 15 00 15 05 14 95 4ml 15 24ml 指出他的计算的不合理之处 按正确数据处理 可得市售白醋总酸量 g 100ml 结果保留四位有效数字 2 在本实验的滴定过程中 下列操作会使实验结果偏大的是 填写序号 a 碱式滴定管在滴定时未用标准naoh溶液润洗b 碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡 滴定后气泡消失c 锥形瓶中加入待测白醋溶液后 再加少量水d 锥形瓶在滴定时剧烈摇动 有少量液体溅出 解析 1 定容容器为容量瓶 2 滴定终点时生成醋酸钠 水解显碱性 因此选用的指示剂应为酚酞试液 其变色范围为8 10 在滴定终点时可观察到由无色变红色的明显变化 3 从图示中读出为0 70ml 注意要读到小数点后两位数字 4 滴定终点时溶液由无色恰好变为红色 并在半分钟内不褪色 1 第一组数据与后三组数据相差较大 属异常值 应舍去 根据后三组数据求得平均消耗naoh溶液的体积v ml 15 00ml 则白醋溶液的浓度为0 1000mol l 1 0 075mol l 1 原10 00ml食用白醋所含白醋的量为0 075mol l 1 100ml 0 0075mol 质量为0 45g 则100ml食用白醋所含的酸量为4 500g 2 a项造成naoh标准液浓度偏小 则消耗标准液偏多 b项读数偏大 c项无影响 d项消耗的标准液偏少 答案 1 容量瓶 2 酚酞试液 3 0 70 4 溶液由无色恰好变为红色 并在半分钟内不褪色 1 第一组数据与后三组数据相差较大 属异常值 应舍去4 500 2 ab 巩固 演练 基础达标 1 双选 对于常温下ph为1的hno3溶液 下列叙述正确的是 a 该溶液由1ml稀释至100ml后 ph等于3b 向该溶液中加入等体积ph为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和c 该溶液中硝酸电离出的c h 与水电离出的c h 的比值为10 12d 该溶液中水电离出的c h 是ph为3的硝酸中水电离出的c h 的100倍 答案 ab 2 室温下 水的电离达到平衡 h2o h oh 下列叙述正确的是 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 水的电离平衡向左移动 c oh 减小 不正确 d项 kw不变 不正确 答案 b 3 下列液体均处于25 有关叙述正确的是 a 某物质的溶液ph 7 则该物质一定是酸或强酸弱碱盐b ph 10的氨水中c h 是ph 12的氢氧化钠溶液中c h 的100倍c 加酸或加碱可使水的离子积减小d 中和相同浓度的强酸与弱酸 弱酸所消耗的碱多 解析 a项 该物质也可能是nahso4这种盐 不正确 b项正确 c项 加酸或加碱 相同温度下水的离子积不变 不正确 d项 中和相同浓度的强酸与弱酸 若两者均为一元酸 则两者消耗的碱一样多 不正确 答案 b