高考化学一轮复习 专题四 基本理论 第24讲 水的电离及溶液的酸碱性讲解课件.ppt

化学课标版 第24讲水的电离及溶液的酸碱性 考点一水的电离1 电离方程式水是极弱的电解质 水的电离方程式为h2o h2oh3o oh 或 h2oh oh 2 水的离子积常数kw c h c oh 1 室温下 kw 1 1 纯水中 c h c oh 10 7mol l 1 2 影响因素 只与 温度有关 升高温度 kw 增大 3 适用范围 纯水和稀的电解质水溶液 4 意义 kw揭示了在任何水溶液中均存在h 和oh 只要温度不变 kw不变 3 外界条件对水电离平衡的影响 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 在蒸馏水中滴加浓h2so4 kw不变 2 25 与60 时 水的ph相等 3 25 时nh4cl溶液的kw小于100 时nacl溶液的kw 4 由水电离的c h 1 10 14mol l 1的溶液中 c k cl hc能大量共存 5 kw c h c oh 中 h 和oh 均是由水电离产生的 答案 1 2 3 4 5 2 某温度下纯水的c h 2 10 7mol l 1 则此时c oh 为 若温度不变 滴入稀盐酸使c h 5 10 4mol l 1 则溶液中c oh 为 由水电离产生的c h 为 此时温度 填 高于 低于 或 等于 25 答案2 10 7mol l 18 10 11mol l 18 10 11mol l 1高于 题组一影响水电离平衡因素的定性分析1 下列操作会促进h2o的电离 且使溶液呈碱性的是 a 将纯水加热到90 b 向水中加少量naoh溶液c 向水中加少量na2co3溶液d 向水中加少量fecl3溶液 答案c加热能促进水的电离 但仍呈中性 a项错误 加少量naoh溶液 抑制水的电离 b项错误 加少量fecl3溶液 促进水的电离 但溶液呈酸性 d项错误 2 2016河北秦皇岛实验中学期中 能影响水的电离平衡 并使溶液中的c h c oh 的操作是 a 向水中投入一小块金属钠b 将水加热煮沸c 向水中通入二氧化碳气体d 向水中加食盐晶体 答案ca项 钠与水电离产生的h 反应生成h2 促进水的电离 使c h 减小 c oh 增大 b项 加热能促进水的电离 c h c oh 均增大 但c h c oh c项 co2 h2oh2co3 h2co3h hc使c h 增大 抑制水的电离 且使c h c oh d项 加入食盐对水的电离无影响 且c h c oh 反思归纳外界条件对水电离的影响 题组二影响水电离平衡因素的定量分析3 25 时 在等体积的 ph 0的h2so4溶液 0 05mol l 1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 2010 109d 1 10 104 109 答案a25 时 ph 0的h2so4溶液中由水电离出的c h 10 14mol l 1 0 05mol l 1的ba oh 2溶液中c oh 0 05mol l 1 2 0 1mol l 1 根据kw c h c oh 1 0 10 14 则由水电离出的c h 10 13mol l 1 ph 10的na2s溶液中由水电离出的c h 10 4mol l 1 ph 5的nh4no3溶液中由水电离出的c h 10 5mol l 1 故等体积上述溶液中发生电离的水的物质的量之比为10 14 10 13 10 4 10 5 1 10 1010 109 4 常温下某溶液中由水电离产生的c h 1 10 5mol l 1 则下列叙述正确的是 a ph一定为5b 一定是酸溶液c 可能是强酸的酸式盐溶液d ph可能为9 答案d常温下某溶液中由水电离产生的c h 1 10 5mol l 1 可能是能水解的盐的溶液 促进了水的电离 故ph可能是5 也可能是9 酸或强酸的酸式盐溶液都抑制水的电离 b c错误 技法总结水电离的c h 或c oh 的计算技巧 25 时 1 中性溶液 c水 h c水 oh 1 0 10 7mol l 1 2 酸或碱抑制水的电离 c水 h c水 oh 10 7mol l 1 就用kw除以c h 得到水电离的c oh 若给出的c h 10 7mol l 1 即为水电离的c h 若给出的c h 10 7mol l 1 就用kw除以c h 即得水电离的c oh 考点二溶液的酸碱性和ph1 溶液的酸碱性 2 溶液的ph 1 计算公式 ph lgc h 2 适用范围 通常应用于c h c oh 都较小的稀溶液 小于 1mol l 3 表示意义 溶液酸性越强 c h 越 大 ph越小 溶液碱性越强 c h 越 小 ph越大 4 室温下 溶液的酸碱性跟ph的关系 3 ph的测定 1 用ph试纸测定 用镊子夹取一小片ph试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上 用 玻璃棒蘸取待测液点在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 2 用ph计测定 可精确测量溶液的ph 4 常用酸碱指示剂及其变色范围 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 室温下 ph 3的ch3cooh溶液与ph 11的naoh溶液等体积混合 溶液ph 7 2 25 时 等体积 等浓度的硝酸与氨水混合后 溶液ph 7 3 常温下ph为2的盐酸与等体积ph 12的氨水混合后所得溶液呈酸性 4 常温下ph为2的盐酸中由h2o电离出的c h 1 0 10 12mol l 1 5 同浓度 同体积的强酸与强碱溶液混合后 溶液的ph 7 答案 1 2 3 4 5 2 多维思考 1 ph 7的溶液一定是中性溶液吗 2 用ph试纸测ph时应注意什么问题 记录数据时又要注意什么 是否可用ph试纸测定氯水的ph 答案 1 不一定 温度不同 水的离子积不同 如100 时 ph 6的溶液为中性溶液 ph 7的溶液为碱性溶液 2 ph试纸使用前不能用蒸馏水润湿 否则待测液因被稀释可能产生误差 用ph试纸测ph读出的是整数 不能用ph试纸测氯水的ph 题组一溶液酸碱性的判断1 2016河北衡水一调 下列溶液一定呈酸性的是 a 含h 的溶液b c oh c h 的溶液c ph 7的溶液d 能与金属al反应放出h2的溶液 答案ba项 任何水溶液中都含有氢离子 所以含有氢离子的溶液不一定呈酸性 错误 b项 c oh c h 则溶液呈酸性 正确 c项 ph 7的溶液不一定呈酸性 如100 时 纯水的ph 6 6 ph 7的溶液呈碱性 错误 d项 强碱溶液也能与铝反应生成氢气 错误 2 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 2 相同浓度的ch3cooh溶液和naoh溶液等体积混合 3 相同浓度的氨水和盐酸等体积混合 4 ph 2的盐酸和ph 12的naoh溶液等体积混合 5 ph 3的盐酸和ph 10的naoh溶液等体积混合 6 ph 3的盐酸和ph 12的naoh溶液等体积混合 7 ph 2的ch3cooh溶液和ph 12的naoh溶液等体积混合 8 ph 2的盐酸和ph 12的氨水等体积混合 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 技法总结混合溶液酸碱性的判断规律1 等浓度等体积一元酸与一元碱溶液混合 谁强显谁性 同强显中性 2 室温下 已知ph之和的酸和碱溶液等体积混合 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ph之和等于14时 一元强酸和一元弱碱溶液等体积混合 溶液呈碱性 一元弱酸和一元强碱溶液等体积混合 溶液呈酸性 题组二溶液稀释时ph的判断3 某温度下 ph 11的氨水和naoh溶液分别加水稀释至原体积的100倍 溶液的ph随溶液体积变化的曲线如图所示 据图判断错误的是 a a的数值一定大于9b 为氢氧化钠溶液稀释时溶液的ph变化曲线c 完全中和稀释后相同体积的两溶液时 消耗相同浓度的稀硫酸的体积v naoh溶液 v 氨水 d 稀释后氨水中水的电离程度比naoh溶液中水的电离程度大 答案dph 11的氢氧化钠溶液加水稀释至原体积的100倍时 ph 9 而一水合氨为弱电解质 加水促进电离 则a的数值一定大于9 故a正确 为氢氧化钠溶液稀释时溶液的ph变化曲线 故b正确 由于氨水浓度较大 则完全中和稀释后相同体积的两溶液时 消耗相同浓度的稀硫酸的体积v naoh溶液 v 氨水 故c正确 稀释后氨水中氢氧根离子浓度较大 则水的电离程度较小 故d错误 4 1 1mlph 5的盐酸 加水稀释到10mlph 加水稀释到100ml ph7 2 ph 5的h2so4溶液 加水稀释至原体积的500倍 稀释后c s 与c h 的比值为 答案 1 6略小于 2 1 10 误区警示溶液稀释时ph判断易错警示警示一 不能正确理解酸 碱的无限稀释规律常温下任何酸或碱溶液无限稀释时 溶液的ph都不可能大于7或小于7 只能接近7 警示二 不能正确理解弱酸 弱碱的稀释规律 5 2016北京海淀重点中学期中 常温下 ph 2的盐酸与ph 13的naoh溶液 按体积比9 1混合后的溶液ph为 忽略混合后溶液体积变化 a 12b 11c 7d 3 题组三溶液ph的计算 答案bph 2的盐酸中氢离子浓度等于0 01mol l ph 13的naoh溶液中氢氧根离子浓度为0 1mol l 盐酸与氢氧化钠溶液按体积比9 1混合 发生反应h oh h2o 反应后氢氧化钠有剩余 溶液呈碱性 故反应后溶液中c oh mol l 0 001mol l 故c h mol l 10 11mol l 故反应后溶液ph 11 故选b 6 水的电离平衡曲线可用下图表示 1 若以a点表示25 时水电离平衡时的粒子浓度 当温度升高到100 时 水的电离平衡状态为b点 则此时水的离子积从增加到 2 将ph 8的ba oh 2溶液与ph 5的稀盐酸混合 并保持在100 欲使混合溶液的ph 7 则ba oh 2溶液与稀盐酸的体积比为 答案 1 10 1410 12 2 2 9 解析 1 kw c h c oh 则从25 升高到100 时 水的离子积从10 14增加到10 12 2 100 时 混合溶液ph 7 溶液显碱性 c oh mol l 10 5mol l 设ba oh 2溶液 盐酸的体积分别为v1l v2l 则10 5 v1 v2 2 9 技法总结ph的计算 1 思路提示计算溶液ph时 若溶液显酸性 用溶液中的c h 来计算 若溶液显碱性 先求溶液中的c oh 再求c h 简记口诀 酸按酸 h 碱按碱 oh 酸碱中和求过量 无限稀释7为限 2 思维模板 考点三酸碱中和滴定及其应用1 概念用已知物质的量浓度的 酸 或碱 来测定未知物质的量浓度的 碱 或酸 的方法叫作酸碱中和滴定 2 原理c待 以一元酸与一元碱的滴定为例 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 体积 2 选取适当指示剂 准确判断 滴定终点 4 实验用品 1 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 2 试剂 标准液 待测液 指示剂 蒸馏水 3 滴定管a 构造 0 刻度在上方 尖嘴部分无刻度 b 精确度 读数可估计到 0 01ml c 洗涤 先用蒸馏水洗涤 再用 待装液润洗 d 排泡 在滴定前要排出尖嘴中的气泡 e 操作注意事项强氧化性的试剂一般用酸式滴定管盛装 因为氧化性物质易腐蚀橡胶管 碱性试剂一般用碱式滴定管盛装 因为碱性物质易 腐蚀玻璃 致使活塞无法打开 读数时眼睛与凹液面最低点处在同一水平面上 若仰视 读数偏 大 若俯视 读数偏小 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 3 终点判断 等到滴入最后一滴反应液 指示剂变色 且在半分钟内不能恢复原来的颜色 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2 3次 求出用去标准盐酸体积的平均值 根据原理计算 c naoh 2 滴定 6 误差分析 1 依据c 待测 由于c 标准 和v 待测 已确定 所以只要分析出错误操作引起v 标准 的变化 即可得出答案 2 常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液 酚酞作指示剂 为例 常见的不正确操作及可能引起的后果有 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 酸式滴定管装标准溶液前 必须先用该溶液润洗 2 酸碱滴定实验中 用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差 3 欲测定naoh溶液浓度 可选用滴定管 锥形瓶 烧杯 naoh溶液 0 1000mol l 1盐酸达到实验目的 4 中和滴定 实验中 容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用 滴定管和移液管用蒸馏水洗净后 须经干燥或润洗后方可使用 5 酸碱滴定时 若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶 将导致测定结果偏高 6 可用25ml碱式滴定管量取20 00mlkmno4溶液 7 读取滴定管内液体的体积 俯视读数导致读数偏小 答案 1 2 3 4 5 6 7 2 多维思考 1 酸式滴定管怎样查漏 2 滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗 答案 1 向已洗净的滴定管中装入一定体积的水 固定在滴定管夹上直立静置两分钟 观察有无水滴漏下 然后将活塞旋转180 再静置两分钟 观察有无水滴漏下 如均不漏水 滴定管即可使用 2 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 1 用已知浓度的naoh溶液测定某h2so4溶液的浓度 参考如图所示仪器从下表中选出正确选项 题组一酸 碱中和滴定仪器及指示剂的选择 答案da项 选用的指示剂和滴定管均错 b c两项选用的滴定管错 2 以0 1000mol l 1naoh溶液滴定cmol l 1某弱酸ha溶液 其滴定曲线如下图所示 下列说法正确的是 a 可用甲基橙作滴定指示剂 已知甲基橙的变色范围为3 1 4 4 ph4 4时溶液为黄色 b 指示剂指示的滴定终点就是反应终点c 突变范围的大小与酸的强弱及酸的浓度有关d 滴定时氢氧化钠溶液盛放在带活塞的滴定管中答案c由突变范围可知a选项错误 应选酚酞 反应终点是指酸与碱刚好完全反应 而指示剂指示的是一个变色范围 b错误 当酸的酸性很强 浓度较稀时 突变范围就大 c正确 带活塞的为酸式滴定管 不可以盛naoh溶液 d错误 反思归纳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 滴定终点溶液为碱性时 用酚酞作指示剂 例如用naoh溶液滴定醋酸 3 滴定终点溶液为酸性时 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作指示剂 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na2so3溶液滴定kmno4溶液时 kmno4颜色褪去时即为滴定终点 题组二酸碱中和滴定数据处理及误差分析3 实验室中有一瓶未知浓度的盐酸 某学生为测定该盐酸的浓度在实验室中进行如下实验 请完成下列填空 1 配制100ml0 10mol l氢氧化钠标准溶液 主要操作步骤 计算 称量 溶解 冷却后 洗涤 并将洗涤液移入容量瓶 将配制好的溶液倒入试剂瓶中 贴上标签 称量0 4g氢氧化钠固体所需仪器有 天平 带砝码 镊子 2 取20 00ml待测稀盐酸放入锥形瓶中 并滴入2 3滴酚酞作指示剂 用自己配制的氢氧化钠溶液进行滴定 重复上述滴定操作2 3次 记录数据如下 滴定达到终点的标志是 根据上述数据 可计算出该盐酸的物质的量浓度约为 保留2位有效数字 排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作 如图所示 中的 然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液 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 填序号 a 滴定至