课堂新概念高考化学一轮复习 24水的电离和溶液的酸碱性讲义.doc

水的电离和溶液的酸碱性1.了解水的电离、离子积常数。(中频)2.了解溶液ph的定义，能进行ph的简单计算。(中频)3.了解测定溶液ph的方法。4.掌握酸碱中和滴定的原理及操作方法。(中频)水的电离1电离方程式水是一种极弱的电解质，其电离方程式为2h2oh3ooh，可简写为h2oohh。2几个重要数据3外界因素对水的电离平衡的影响(1)温度：温度升高，促进水的电离，kw增大；温度降低，抑制水的电离，kw减小。(2)酸、碱：抑制水的电离，kw不变。(3)能水解的盐：促进水的电离，kw不变。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。c(h)c(oh)，溶液呈酸性c(h)c(oh)，溶液呈中性c(h)c(oh)，溶液呈碱性2ph(1)定义式：phlg_c(h)。(2)ph与溶液c(h)的关系由图示关系知，ph越小，溶液的酸性越强。ph一般表示c(h)1 mol/l的稀溶液。(3)ph测定用ph试纸测定把小片试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的ph试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的ph。ph计测定：可精确测定溶液的ph。酸碱中和滴定1实验原理(1)用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸)，根据中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。(2)利用酸碱指示剂明显的颜色变化表示反应已完全，即反应到达终点。指示剂变色范围的ph石蕊8.0蓝色甲基橙4.4黄色酚酞10.0红色2.实验用品(1)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、锥形瓶。(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。3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：注碱液记读数加指示剂。(2)滴定(3)终点判断：等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。4数据处理按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(naoh)计算。1易误诊断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等()(2)水的离子积常数的数值大小与温度和稀水溶液的浓度有关()(3)水的电离平衡移动符合勒夏特列原理()(4)升高温度，水电离平衡右移，h浓度增大，呈酸性()(5)溶液中c(h)107moll1，该溶液呈酸性()(6)任何温度下，利用h和oh浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性()(7)用ph试纸测得某溶液的ph为3.4()(8)用湿润的ph试纸测溶液的ph，一定影响测量结果()(9)能使ph试纸显红色的溶液呈酸性()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2(1)25 ，向水中加入nacl粉末、naoh固体、na2co3粉末，水的电离平衡被促进的是_，被抑制的是_，无影响的是_(用序号填写，下同)；水的离子积不变的是_。若对上述三种电解质的溶液加热，水的电离平衡被促进的有_，水的离子积增大的有_。(2)25 时，0.1 moll1的盐酸溶液中c(h)_moll1，c(oh)_moll1，c(h)h2o_moll1。25 ph3的nh4cl溶液中，c(h)_moll1，c(oh)_moll1，c(h)h2o_moll1。(3)一支标有20 、25 ml字样的滴定管，内装液体到刻度1.00 ml时，管内液体的体积是_24.00 ml(填“大于”、“小于”或“等于”)。【答案】(1)(2)0.11.010131.010131.01031.010111.0103(3)大于两种式子：h2ohoh；kwc(h)c(oh)三种关系：(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)，溶液呈碱性滴定管使用四个步骤：查漏洗涤润洗装液。水电离平衡的影响因素及有关计算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)酸溶液碱溶液(2013大纲全国卷)下图表示水中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)kwbm区域内任意点均有c(h)c(oh)c图中t1t2dxz线上任意点均有ph7【解析】a水电离出的c(h)与c(oh)的乘积为一常数。b.由图看出m区域内c(h)t1。d.phlgc(h)，xz线上任意点的c(h)c(oh)，但ph不一定为7。【答案】d通过水电离出的h或oh浓度判断水电离平衡的移动情况。室温下，水电离出的c(h)1107 mol/l，若某溶液中水电离出的c(h)1107mol/l，则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。考向1影响水电离平衡因素的判断1(2012上海高考)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是()anahso4溶液 bkf溶液ckal(so4)2 溶液 dnai溶液【解析】a项nahso4的hso完全电离，抑制水的电离；b项f，c项al3水解，促进水的电离；nai是强酸强碱盐，对水的电离无影响。【答案】d考向2水电离出h或oh浓度的计算2(2012广东高考)对于常温下ph为2的盐酸，叙述正确的是()ac(h)c(cl)c(oh)b与等体积ph12的氨水混合后所得溶液显酸性c由h2o电离出的c(h)1.01012moll1d与等体积0.01 moll1乙酸钠溶液混合后所得溶液中：c(cl)c(ch3coo)【解析】结合守恒思想(电荷守恒、原子守恒)分析、解决相关问题。盐酸中hcl电离出h和cl，h2o电离出h和oh，据电荷守恒有c(h)c(cl)c(oh)，a项正确。ph12的氨水中c(oh)102moll1，氨水部分电离，氨水与盐酸等体积混合，氨水剩余，所得溶液显碱性，b项错误。ph为2的盐酸中，c(oh)1.01012moll1，而oh全部由水电离产生，故h2o电离产生的c(h)1.01012 moll1，c项正确。ph为2的盐酸与0.01 moll1乙酸钠溶液等体积混合，恰好发生反应：ch3coonahcl=ch3coohnacl，生成的ch3cooh部分电离，则有c(cl)c(ch3coo)，d项错误。【答案】ac溶液的ph计算与判断1.总体原则(1)若溶液为酸性，先求c(h)，再求ph；(2)若溶液为碱性，先求c(oh)，再由c(h)求c(h)，最后求ph，也可以先求pohpohlg c(oh)，再由14poh求ph。2分类剖析(室温时)(1)强酸溶液如浓度为c mol/l的hna溶液，c(h)nc mol/l，所以phlgnc。(2)强碱溶液如浓度为c mol/l的b(oh)n溶液，c(oh)nc mol/l，c(h)mol/l，所以ph14lgnc。(3)酸碱混合ph的计算两强酸混合c(h)混两强碱混合c(oh)混强酸、强碱混合(一者过量)酸过量：c(h)混碱过量：c(oh)混(4)酸碱稀释时ph的变化酸(pha)碱(phb)弱酸强酸弱碱强碱稀释10n倍bnbn无限稀释ph趋向于7溶液酸碱性的判断(1)等体积等浓度的一元强酸，一元强碱混合呈中性。(2)等体积等浓度的一元弱酸，一元强碱混合呈碱性。(3)等体积等浓度的一元强酸，一元弱碱混合呈酸性。(4)强酸、强碱等体积混合ph之和等于14呈中性；ph之和小于14呈酸性；ph之和大于14呈碱性。(5)ph之和等于14时一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性；一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。(2013天津高考节选)将pm2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：离子knanhsonocl浓度/ moll1410661062105410531052105根据表中数据判断pm2.5的酸碱性为_，试样的ph_。【解析】根据电荷守恒：c(k)c(na)c(nh)c(cl)bb点时溶液的ph7c当c(cl)c(b)时，v(hcl)c(h)，再结合电荷守恒c(b)c(h)c(cl)c(oh)，可知溶液中c(b)c(cl)，a项正确；b点时，盐酸和boh恰好完全反应，溶液中的溶质为强酸弱碱盐bcl，ph7，b项错误；当c(cl)c(b)时，由电荷守恒知，溶液呈中性，ph7，此时未达滴定终点，说明v(hcl)20.00 ml，c项正确；c点时溶液中hcl过量，可忽略b水解生成的h，故c(h)n(h)过量/v混(0.10 moll120.00 ml)/60.00 ml0.03 moll1，d项正确。【答案】b迁移应用型实验题【典题例证】(2012安徽高考)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含so2的质量计)，某研究小组设计了如下两种实验流程：(1)气体a的主要成分是_。为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入_；通入n2的目的是_。(2)写出甲方案第步反应的离子方程式：_。(3)甲方案第步滴定前，滴定管需用naoh标准溶液润洗，其操作方法是_。(4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(5)若取样品w g，按乙方案测得消耗0.010 00 moll1i2溶液v ml，则1 kg样品中含so2的质量是_g(用含w、v的代数式表示)。解题关键点：(1)要明确甲方案流程中的实验原理：so2h=so2h2o：so2h2o2=h2so4：h2so42naoh=na2so42h2o(2)要明确乙方案流程中的实验原理：so2h=so2h2o：so22oh=soh2o，soh=hso：hsoi2h2o=so2i3h解题疑惑点：解答本题的关键点是so2、nahso3的还原性。(1)亚硫酸盐中加入强酸会生成气体so2，反应的离子方程式为so2h=so2h2o；在加热时为了防止暴沸应加入碎瓷片，通入n2的目的是将产生的so2气体完全吹出后用吸收液吸收，从而提高实验的准确率。(2)so2具有还原性，能被h2o2氧化成h2so4，反应的离子方程式为so2h2o2=2hso。(3)滴定管在洗涤后应用naoh标准液润洗，方法是：向滴定管注入少量标准液，倾斜转动滴定管润洗全部内壁后从尖嘴放出液体，重复操作23次。(4)如果用盐酸代替稀硫酸，在逸出的so2气体中会含有hcl气体，两者都能被碱液吸收分别生成na2so3和nacl，再用盐酸处理后只有na2so3转变成的nahso3能与i2反应，反应的离子方程式为hsoi2h2o=so2i3h，故不会产生影响。(5)根据关系式so2hsoi2，则1 kg样品中含有so2的质量为v1030.010 0064 g g。【答案】(1)n2和so2碎瓷片(或沸石)使产生的so2全部逸出(2)so2h2o2=2hso(3)向滴定管注入少量标准液，倾斜转动滴定管润洗全部内壁后从尖嘴放出液体，重复操作23次(4)无影响(5)滴定终点的判断(2014荆州市高三教学质量测评)纳米tio2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。用氧化还原滴定法测定tio2的质量分数：一定条件下，将tio2溶解并还原为ti3，再以kscn溶液作指