高考化学一轮复习 第26讲 水的电离和溶液的酸碱性课件.ppt

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 0 10 14 而100 教材研读 时 kw约为5 5 10 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 nacl naoh h2so4 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 c oh 溶液呈碱性 2 ph 自测3ph7的溶液一定是碱性溶液吗 ph 7的溶液一定是中性溶液吗 答案不一定 上述说法只有在常温下才成立 如在某温度下 水的离子积常数为1 10 12 此时ph 6的溶液为中性溶液 ph 6的溶液为碱性溶液 ph 6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2 3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 2000mol l 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 2000mol l 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 2000mol l 1 20 00 10 3l x 20 00 10 3l 解得x 0 2000mol l 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 5mol l 1 此时水电离出的c h 也等于10 5mol l 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 9mol l 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 1mol l 1的盐酸 0 01mol l 1的naoh溶液 ph 11的naoh溶液 a 1 10 100 1000b 0 1 12 11c 14 13 12 11d 14 13 2 3 a 答案a 中c h 1mol l 1 由水电离出的c h 与溶液中c oh 相等 等于1 0 10 14mol l 1 中c h 0 1mol l 1 由水电离出的c h 1 0 10 13mol l 1 中c oh 1 0 10 2mol l 1 由水电离出的c h 与溶液中c h 相等 等于1 0 10 12mol l 1 中c oh 1 0 10 3mol l 1 由水电离出的c h 1 0 10 11mol l 1 1 0 10 14 1 0 10 13 1 0 10 12 1 0 10 11 1 10 100 1000 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 0 10 7mol l 1 乙 1 0 10 6mol l 1 丙 1 0 10 2mol l 1 丁 1 0 10 12mol l 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 12mol l 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 mol l 1 10 2mol l 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 12mol l 1 c oh 10 12mol l 1 2 ph 10的naoh溶液 c h 10 10mol l 1 c oh 10 10mol l 1 3 ph 2的nh4cl溶液 c h 10 2mol l 1 4 ph 10的na2co3溶液 c oh 10 4mol l 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 2mol l 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 mol l 1 10 4mol l 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 5mol l 1时 不考虑水的电离 当它们的浓度小于10 5mol l 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ph 7 不能大于7 ph 8的naoh溶液稀释至原体积的100倍 稀释后ph 7 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3 ph 5 考点二酸 碱溶液稀释时ph的变化规律及ph计算 ph 10的nh3 h2o溶液 稀释至原体积的100倍 稀释后8 ph 10 2 溶液ph的计算方法 25 1 单一溶液 强酸溶液 如hna溶液 设溶质的物质的量浓度为cmol l 1 c h ncmol l 1 ph lgc h lgnc 强碱溶液 如b oh n溶液 设溶质的物质的量浓度为cmol l 1 c h mol l 1 ph lgc h 14 lgnc 2 两强酸混合由c h 混 先求出混合后的c h 混 再根据公式ph lgc h 求ph 若两强酸溶液等体积混合 可采用速算方法 混合后溶液的 ph等于混合前溶液ph小的加0 3 如ph 3和ph 5的两种盐酸等体积混合后 ph 3 3 3 两强碱混合由c oh 混 先求出混合后的c oh 混 再通过kw求出c h 混 最后求ph 若两强碱溶液等体积混合 可采用速算方法 混合后溶液的ph等于混合前溶液ph大的减0 3 如ph 9和ph 11的两种烧碱溶液等体积混合后 ph 10 7 4 强酸与强碱混合强酸与强碱混合的实质为中和反应 h oh h2o 中和后溶液的ph有以下三种情况 若恰好中和 ph 7 若剩余酸 先求中和后剩余的c h 再求ph 若剩余碱 先求中和后剩余的c oh 再通过kw求出c h 最后求ph 5 已知酸和碱的ph之和 判断等体积混合后溶液的ph 若强酸与强碱溶液的ph之和等于14 则混合后溶液显中性 ph 7 若强酸与强碱溶液的ph之和大于14 则混合后溶液显碱性 ph 7 若强酸与强碱溶液的ph之和小于14 则混合后溶液显酸性 ph 7 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 11 1b 9 1c 1 1d 1 9 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 v1 v2 1 9 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 0 10 6mol l 1c 将1l0 1mol l 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 3 ph 5 b项 ph 4的h2so4溶液稀释至原体积的100倍时 溶液中的c h 1 0 10 6mol l 1 水电离的c h 溶液中的c oh 1 0 10 8mol l 1 c