高考化学一轮总复习 专题17　水的电离和溶液的酸碱性课件.ppt

目录contents 考情精解读 考点1 考点2 考点3 a 知识全通关 b 题型全突破 c 能力大提升 考法1 考法2 考法4 考法3 方法1 考情精解读 考纲解读 命题趋势 命题规律 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 1 了解水的电离 离子积常数 2 了解溶液ph的含义及其测定方法 能进行ph的简单计算 知识体系构建 考纲解读 命题规律 命题趋势 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 知识体系构建 考纲解读 命题规律 命题趋势 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 知识体系构建 考纲解读 命题规律 1 热点预测高考对本专题内容的考查仍将以外界条件对水的电离平衡的影响 溶液ph的计算及中和滴定原理在物质含量测定中的应用为主 题型多为选择题 分值约为3 6分 2 趋势分析预计ph调控 中和滴定等在生产 生活 物质的提纯等方面的应用在高考中出现的可能性较大 考生应予以重视 命题趋势 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 知识体系构建 考纲解读 命题规律 返回目录 命题趋势 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 知识体系构建 知识全通关 考点1水的电离 继续学习 高考帮 化学有机化学基础 选修五 1 水的电离平衡水是一种极弱的电解质 能发生微弱的电离 h2o h2oh3o oh 可简写为h2oh oh 2 水的离子积常数 1 概念 在一定温度下 c h 与c oh 的乘积是一个常数 称为水的离子积常数 简称水的离子积 2 表达式 水的离子积用kw表示 实验测得 25 时 1l水中只有1 0 10 7molh2o电离 所以该温度时的纯水中c h c oh 1 0 10 7mol l 1 kw c h c oh 1 0 10 14 室温下kw一般也取这个值 3 影响因素 kw只与温度有关 温度升高 kw增大 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 外界条件改变 水的电离平衡发生移动 但任何时候水电离出的c h 和c oh 总是相等的 1 水的离子积不仅适用于纯水 也适用于稀的电解质水溶液 不适用于含水很少的物质 如浓硫酸 2 在室温时 任何物质的水溶液的kw 10 14 kw与溶液的酸碱性无关 只与温度有关 3 水的电离是吸热过程 升高温度 水的电离平衡向电离方向移动 c h 和c oh 都增大 故kw增大 但溶液仍呈中性 对于kw 若未注明温度 一般认为是在常温下 25 注意 返回目录 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 考点2溶液的酸碱性与ph 高考帮 化学有机化学基础 选修五 继续学习 1 溶液的酸碱性 2 溶液的ph 1 定义 ph lgc h 2 ph与溶液中c h 的关系 25 时 纯水的ph 7 溶液呈中性 ph7的溶液呈碱性 ph表示溶液的酸碱性及其强弱 25 时 ph 7 越大 溶液的碱性越强 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 继续学习 3 ph的适用范围常温下 当溶液的酸碱性用ph表示时 一般情况下 1 10 14mol l 1ph 0 ph 0的溶液中并非无h 而是c h 1mol l 1 ph 14的溶液中并非无oh 而是c oh 1mol l 1 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 注意 高考帮 化学有机化学基础 选修五 继续学习 当c h 1mol l 1时 一般不用ph表示溶液的酸碱性 用c h 或c oh 直接表示溶液的酸碱性更方便 1 未指明温度时 ph 7不代表溶液呈中性 如100 时 ph 6为中性溶液 2 溶液的酸碱性也可以用poh表示 poh lgc oh 因为常温下 c oh c h 10 14 若两边均取负对数得 ph poh 14 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 继续学习 3 ph的测定方法 1 ph试纸法ph试纸的使用方法 取一片ph试纸 放在洁净的表面皿或玻璃片上 用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央 然后与标准比色卡对照读出数值 ph试纸的种类 常用的ph试纸有广泛ph试纸 ph范围为1 14或0 10 可识别的ph差值约为1 和精密ph试纸 ph范围较窄 可识别的ph差值为0 2或0 3 2 ph计法常用ph计来精确测量溶液的ph 读数时应保留两位小数 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 3 常用酸碱指示剂及其变色范围 1 ph试纸不能伸入待测液中 2 ph试纸不能事先润湿 润湿相当于将溶液稀释 用ph试纸测定的是一个粗略结果 3 用广泛ph试纸测出溶液的ph是整数 而不会是3 1 5 2等小数 返回目录 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 考点3酸碱中和滴定 1 概念用已知浓度的酸 碱 来测定未知浓度的碱 酸 的实验方法叫作酸碱中和滴定 酸碱中和滴定实验是中学化学中重要的定量实验之一 2 原理 1 h oh h2o 即中和反应中酸提供的h 总量 与碱提供的oh 总量 的物质的量相等 在中和反应中 虽然表面上观察不到明显现象 但溶液的ph发生了很大的变化 在滴定过程中会因ph突变而使指示剂发生颜色变化 通过溶液的颜色变化判断终点 测出酸 或碱 溶液的体积 根据化学方程式中酸碱物质的量之比求出未知溶液的浓度 2 在酸碱中和滴定过程中 开始时由于被滴定的酸 或碱 浓度较大 滴入少量的碱 或酸 对其ph的影响不大 当滴定接近终点 ph 7 时 很少量 一滴 约0 04ml 的碱 或酸 就会引起溶液ph突变 如图所示 高考帮 化学有机化学基础 选修五 继续学习 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 继续学习 注意 酸碱恰好中和时溶液不一定呈中性 最终溶液的酸碱性取决于生成盐的性质 强酸强碱盐的溶液呈中性 强碱弱酸盐的溶液呈碱性 强酸弱碱盐的溶液呈酸性 3 主要仪器和试剂仪器试剂 标准液 待测液 指示剂 蒸馏水 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 继续学习 1 酸式滴定管下端为玻璃塞 能耐酸和氧化剂的腐蚀 可用于盛装酸性和氧化性溶液 但不能盛装碱性溶液 2 碱式滴定管下端为橡胶管和玻璃珠 橡胶易被酸性或氧化性溶液腐蚀 所以碱式滴定管只能盛装碱性或非氧化性溶液 3 滴定管的 0 刻度在上 越往下数值越大 因为下端有一部分没有刻度 滴定管的全部容积大于它的最大刻度值 滴定过程中 所用溶液不得超过最低刻度 也不得向滴定管中添加溶液 4 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 排气泡 调液面 记录 锥形瓶 洗涤 装液 加指示剂 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 继续学习 2 滴定 3 终点判断当滴入最后一滴标准液 溶液变色 且半分钟内不恢复为原来的颜色 视为滴定终点并记录消耗标准液的体积 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 继续学习 注意 最后一滴 必须说明是滴入 最后一滴 溶液 颜色变化 必须说明滴入 最后一滴 溶液后溶液 颜色的变化 半分钟 必须说明溶液颜色变化后 半分钟内不恢复原来的颜色 读数时 要平视滴定管中凹液面的最低点读取溶液的体积 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 返回目录 高考帮 化学有机化学基础 选修五 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及待测碱液体积的平均值 根据c naoh 计算 对量器读数的巧记 1 量筒量筒的小刻度在下面 因此仰视时读数偏低 俯视时读数偏高 如图甲所示 2 滴定管滴定管的 0 刻度在上面 因此仰视读数 视线将液面 下压 读数偏高 俯视读数 视线将液面 上提 读数偏低 如图乙所示 3 容量瓶容量瓶定容时 视线应与容量瓶上的刻度线相平 若仰视定容 则结果偏低 若俯视定容 则结果偏高 如图丙所示 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 题型全突破 考法1水的电离平衡的影响因素和有关计算 继续学习 高考帮 化学有机化学基础 选修五 考法透析1 外界因素对水的电离的影响 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 继续学习 2 水电离出的c h 或c oh 的计算 25 时 1 中性溶液c oh c h 10 7mol l 1 2 酸溶液酸溶液中 h 来源于酸的电离和水的电离 而oh 只来源于水的电离 3 碱溶液碱溶液中 oh 来源于碱的电离和水的电离 而h 只来源于水的电离 4 盐溶液水解呈酸性或碱性的盐溶液中 h 和oh 均来源于水的电离 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 考法示例1 继续学习 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 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 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 继续学习 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 1 水电离出来的c h 与c oh 始终相等 2 当抑制水的电离时 如酸或碱溶液 c h c oh 中数值较小的是水电离出来的 具体如表所示 3 当促进水的电离时 如盐的水解 c h c oh 中数值较大的是水电离出来的 具体如表所示 返回目录 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 考法2溶液的酸碱性判断及ph的计算 继续学习 高考帮 化学有机化学基础 选修五 考法透析1 溶液ph的计算 1 基本思路 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 继续学习 高考帮 化学有机化学基础 选修五 2 方法 单一溶液 混合溶液 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 继续学习 高考帮 化学有机化学基础 选修五 续表 2 酸碱混合的有关规律 1 等体积的强酸 ph1 与强碱 ph2 混合 25 若混合前ph1 ph2 14 则混合后溶液呈碱性 ph混 7 若混合前ph1 ph2 14 则混合后溶液呈中性 ph混 7 若混合前ph1 ph2 14 则混合后溶液呈酸性 ph混 7 2 强酸 ph1 与强碱 ph2 混合呈中性时 二者的体积关系 25 若ph1 ph2 14 则v酸 v碱 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 考法示例2 继续学习 t 时 某ba oh 2稀溶液中c h 10 amol l c oh 10 bmol l 已知a b 12 向该溶液中逐滴加入ph c的盐酸 测得混合溶液的部分ph如下表所示 假设溶液混合前后的体积变化忽略不计 则c为a 3b 4c 5d 6 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 思路分析解答的关键是根据题目信息得出该温度下水的kw 然后根据kw判断出 反应后混合溶液呈中性 否则易错解 解析ba oh 2溶液的ph 8 即a 8 再根据a b 12 则b 4 该温度下kw 10 12 当恰好完全中和时 溶液的ph 6 即加盐酸的体积为22 00ml时 恰好完全中和 根据c h 22 00ml c oh 22 00ml 又c oh 10 4mol l 则盐酸c h 10 4mol l ph 4 即c 4 答案b 返回目录 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 考法3溶液稀释时ph的变化规律 继续学习 高考帮 化学有机化学基础 选修五 考法透析1 酸 碱的稀释规律 注 表中a n7 2 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 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 注意 继续学习 1 对于ph相同的强酸和弱酸 或强碱和弱碱 溶液稀释相同的倍数 强酸 或强碱 溶液的ph变化幅度大 这是因为强酸 或强碱 已完全电离 随着加水稀释 溶液中的h 或oh 的数目 水电离出的除外 不会增多 而弱酸 或弱碱 随着加水稀释 电离平衡正向移动 溶液中h 或oh 的数目还会增多 将ph相同的强酸和弱酸稀释后ph仍相同 则弱酸中所加的水比强酸中的多 2 对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸 或强碱和弱碱 稀释相同的倍数 ph的变化幅度不同 强酸 或强碱 稀释后ph的变化幅度大 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 考法示例3 继续学习 1 体积相同 浓度均为0 2mol l的盐酸和ch3cooh溶液 分别加水稀释10倍 溶液的ph分别变成m和n 则m与n的关系为 2 体积相同 浓度均为0 2mol l的盐酸和ch3cooh溶液 分别加水稀释m倍 n倍 溶液的ph都变成3 则m与n的关系为 3 体积相同 ph均等于1的盐酸和ch3cooh溶液 分别加水稀释m倍 n倍 溶液的ph都变成3 则m与n的关系为 4 体积相同 ph均等于13的氨水和naoh溶液 分别加水稀释m倍 n倍 溶液的ph都变成9 则m与n的关系为 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 解析 1 等浓度的盐酸和醋酸稀释过程的图像如图甲所示 分别加水稀释10倍后 二者的浓度仍相同 由于hcl是强电解质 ch3cooh是弱电解质 hcl的电离程度大于ch3cooh的电离程度 因此盐酸中的氢离子浓度大于醋酸中的氢离子浓度 因此有mn 3 由于醋酸中存在电离平衡 在稀释过程中ch3cooh会继续电离出h 其稀释过程中的图像如图乙所示 若稀释后溶液的ph都变成3 画一条平行于x轴的水平线 易得mn 答案 1 mn 3 mn 返回目录 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 考法4中和滴定指示剂的选择和误差分析 继续学习 高考帮 化学有机化学基础 选修五 考法透析1 常见滴定类型中指示剂的选择 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 注意 继续学习 石蕊不能用作中和滴定的指示剂 指示剂的选择要考虑以下因素 变色范围与终点ph吻合或接近 指示剂变色范围越窄越好 指示剂在滴定终点时颜色变化明显 容易观察 一般来说指示剂颜色由浅变深较由深变浅易于观察 判断 一般来讲 产物有kmno4的反应通常不用其他指示剂 有碘单质参加或生成的反应 可用淀粉作指示剂 2 中和滴定的误差分析 1 原理cb vb是准确量取的待测液的体积 ca是标准溶液的浓度 它们均为定值 所以cb的大小取决于va的大小 va大则cb大 va小则cb小 2 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 常见的因操作不当而引起的误差有 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 继续学习 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 考法示例4 继续学习 某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来滴定未知物质的量浓度的naoh溶液 选择甲基橙作指示剂 1 用标准盐酸滴定待测的naoh溶液时 左手控制酸式滴定管的活塞 右手振荡锥形瓶 眼睛注视 直到当加入一滴盐酸后 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 开始时仰视读数 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图所示 则起始读数为ml 终点读数为ml 所用盐酸的体积为ml 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 继续学习 高考帮 化学有机化学基础 选修五 思路分析明确酸碱中和滴定的操作步骤 关键步骤的注意点 引起误差的原因及导致的结果等几个方面 就能顺利地解答本题 解析 1 滴定实验中规范操作 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 酸式滴定管未用标准盐酸润洗 内壁附着水 可将加入的盐酸稀释 滴定相同量的碱 所需盐酸的体积偏大 结果偏高 待测液的体积一旦确定 倒入锥形瓶后 加蒸馏水不影响oh 的物质的量 也就不影响滴定结果 若排出气泡 液面下降 故读取的盐酸的体积偏大 结果偏高 正确读数和错误读数如图所示 使所测结果偏低 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恢复原来的颜色 2 d 3 0 1025 9025 80 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 返回目录 高考帮 化学有机化学基础 选修五 酸碱中和滴定实验口诀 水液洗器切分明 查漏赶气再调零 待测液中加试剂 左手控制右手动 瓶下垫纸眼观色 读数要与切面平 酚酞试剂常相识 强酸弱碱甲基橙 使用酸式滴定管 不盛碱液切记清 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 能力大提升 方法1酸碱中和滴定的拓展应用 继续学习 高考帮 化学有机化学基础 选修五 中和滴定操作不仅适用于酸碱中和反应 还可以迁移应用于氧化还原反应 naoh和na2co3混合溶液与盐酸的反应及沉淀反应 1 氧化还原滴定法 1 原理以氧化剂或还原剂为滴定剂 直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 2 实例 酸性kmno4溶液滴定h2c2o4溶液原理 2mn 6h 5h2c2o410co2 2mn2 8h2o指示剂 酸性kmno4溶液本身呈紫色 不用另外选择指示剂 当滴入一滴酸性kmno4溶液后 溶液由无色变为浅红色 且半分钟内不褪色 说明到达滴定终点 na2s2o3溶液滴定碘液原理 2na2s2o3 i2na2s4o6 2nai指示剂 用淀粉作指示剂 当滴入一滴na2s2o3溶液后 溶液的蓝色褪去 且半分钟内不恢复原色 说明到达滴定终点 注意 因酸性kmno4溶液具有强氧化性 能腐蚀碱式滴定管的橡胶管 故酸性kmno4溶液通常用酸式滴定管来盛装 继续学习 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 2 双指示剂滴定法 以盐酸滴定naoh和na2co3的混合溶液为例 酚酞作指示剂 naoh hclnacl h2ona2co3 hclnacl nahco3甲基橙作指示剂 nahco3 hclnacl co2 h2o3 沉淀滴定法 利用生成沉淀的反应 应用最多的是银量法 即利用ag 与卤素离子的反应来测定cl br 或i 的含量 继续学习 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 示例5氧化还原滴定同中和滴定类似 用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之 现有0 001mol l 1酸性kmno4溶液和未知浓度的无色nahso3溶液 反应的离子方程式为2mn 5hs h 2mn2 5s 3h2o 请完成下列问题 1 该滴定实验所需仪器是 a 酸式滴定管 50ml b 碱式滴定管 50ml c 量筒 10ml d 锥形瓶e 铁架台f 滴定管夹g 烧杯h 白纸i 胶头滴管j 漏斗 2 实验中不用 填 酸 或 碱 式滴定管盛装酸性kmno4溶液 原因是 3 本实验 填 需要 或 不需要 使用指示剂 理由是 4 滴定前平视液面 刻度为aml 滴定后俯视刻度为bml 则 b a ml比实际消耗kmno4溶液的体积 填 大 或 小 根据 b a ml计算得到的待测液浓度比实际浓度 填 高 或 低 继续学习 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 解析 1 氧化还原滴定同中和滴定类似 由中和滴定实验所需仪器的选用进行迁移可得出正确答案 2 由于酸性kmno4溶液具有强氧化性 能腐蚀橡胶管 故不能用碱式滴定管盛装酸性kmno4溶液 3 mn为紫色 mn2 为无色 可用这一明显的颜色变化来判断滴定终点 4 滴定后俯视液面 所读kmno4溶液体积偏小 故所测待测液浓度比实际浓度低 答案 1 adefh 2 碱酸性kmno4溶液具有强氧化性 能腐蚀碱式滴定管的橡胶管 3 不需要mn mn2 时紫色褪去 现象明显 4 小低 继续学习 高考帮 化学专题十七水的电离和溶液的酸碱性 高考帮 化学有机化学基础 选修五 示例6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 进而测定溶液中cl 的浓度 已知 继续学习 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 发生反应的离子方程式为 高考