高三化学总复习 必考102水的电离和溶液的酸碱性课件.ppt

第二讲水的电离和溶液的酸碱性 一 水的电离1 水的电离方程式 h2o h2o 常温下纯水中c oh c h 2 100 时纯水中c h 1 10 6mol l kw ph 此时溶液显性 h3o oh 1 10 7mol l 1 1 10 7mol l 1 1 10 12mol2 l 2 6 中 二 溶液的酸碱性和ph1 判断溶液酸碱性的根据是 c h 与c oh 的相对大小 1 10 7mol l 1 2 ph及其测定 1 计算公式 ph 2 ph的测定方法 ph试纸a 方法 把小片试纸放在上 用的蘸取待测液点在ph试纸的中部 变色后与对照 即可确定溶液的ph b 注意 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试纸读出的ph只能是整数 用测量 lgc h 表面皿 洁净干燥 玻璃棒 标准比色卡 ph计 三 酸碱中和滴定1 概念利用反应 用已知浓度的 或 来测定未知浓度的 或 的实验方法 中和 酸 碱 碱 酸 2 原理在待测液中预先加几滴酸碱指示剂 酸碱反应过程中 溶液的会发生变化 对于强酸强碱的反应 开始时由于被中和的酸或碱浓度 加入少量的碱或酸对其ph的影响 当接近反应终点 ph 7 时 很少量 一滴 约0 04ml 的碱或酸就会引起溶液 此时指示剂明显的颜色变化表示反应已完全 即反应到达 这时通过用掉的酸或碱的量 利用化学方程式所表示的酸碱之间的计量关系 可以算出待测酸或碱的物质的量浓度 ph 较大 不大 ph突变 终点 3 实验用品 滴定管的分类及结构 最小分度是ml 读数时应估读至ml 规格有ml ml等 2 试剂 标准溶液 待测溶液 酸碱指示剂 0 1 0 01 25 50 4 实验操作 1 准备过程 滴定管a 检查仪器 滴定管使用前 应首先 b 润洗仪器 滴定管在加入酸 碱溶液之前 分别要用润洗2 3次 c 装液 分别将酸 碱反应液加入酸式滴定管 碱式滴定管中 使液面位于处 检查是否漏水 待盛溶液 滴定管刻度 0 以上2 3ml d 调节起始读数 在滴定管下放一 调节 使滴定管尖嘴部分 如滴定管内部有气泡 应赶出气泡 以免引起实验误差 并使液面处于某一刻度 准确读取读数并记录 锥形瓶首先注入碱液或酸液 然后加指示剂 2 滴定操作控制活塞 不断旋转振荡锥形瓶 眼睛注视变化 滴定至终点时 记录标准液的体积 充满反应液 烧杯 活塞 快速放液 左手 右手 锥形瓶中溶液颜色 5 数据处理按上述操作重复次 求出用去标准液的体积的 根据化学反应方程式计算 二至三 平均值 考点一水的电离及影响因素 例1 对h2o的电离平衡不产生影响的粒子是 解析 a项 抑制水的电离 b项和d项中fe3 与ch3coo 都能水解 即都能促进水的电离 答案 c 水的电离的影响因素 1 水的电离和其他电解质一样 其电离过程是吸热的 所以 当温度升高 水的电离程度是增大的 2 向水中加入酸 由于酸能电离出h 会使水的电离平衡向逆反应方向移动 使水的电离程度减小 向水中加入碱 由于碱能电离出oh 会使水的电离平衡向逆反应方向移动 使水的电离程度减小 即无论向水中加入酸 还是加入碱 都会使水的电离平衡向逆反应方向移动 使水的电离程度减小 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 解析 水的电离是吸热过程 温度升高 水的电离程度增大 c h c oh 同时增大 kw增大 ph减小 但仍保持c h c oh 呈中性 d选项符合题意 答案 d 2 25 时 水的电离达到平衡 h2o h oh h 0 下列叙述正确的是 a 向水中加入稀氨水 平衡逆向移动 c oh 降低b 向水中加入少量固体硫酸氢钠 c h 增大 kw不变c 向水中加入少量固体ch3coona 平衡逆向移动 c h 降低d 将水加热 kw增大 ph不变 解析 a项 稀氨水是弱碱 加入后水溶液中的c oh 增大 平衡逆向移动 b项 nahso4溶于水中电离使c h 增大 由于温度不变 故kw不变 c项 水中加入ch3coona ch3coona发生水解 促进水的电离 使溶液呈碱性 c h 降低 d项 升高温度 水的电离程度增大 kw变大 ph变小 答案 b 3 25 时 重水 d2o 的离子积为1 6 10 15 也可用ph一样的定义来规定其酸碱度 pd lg c d 1 写出重水的电离方程式 2 求25 时 重水中各种离子的物质的量浓度 3 求25 时 重水的pd 解析 1 重水跟普通水的化学性质一样 都存在着电离平衡 电离方程式为d2o d od 2 已知 c d c od 1 6 10 15所以重水中 c d c od 4 10 8mol l 1 3 25 时 pd lg c d lg 4 10 8 7 4 答案 1 d2o d od 2 4 10 8mol l 1 3 7 4 考点二溶液的酸碱性及ph 例2 下列叙述正确的是 a 无论是纯水 还是酸性 碱性或中性稀释溶液 在常温下 其c h c oh 1 10 14b c h 等于1 10 7mol l 1的溶液一定是中性溶液c 0 2mol l 1ch3cooh溶液中的c h 是0 1mol l 1ch3cooh溶液中的c h 的2倍d 任何浓度的溶液都可以用ph来表示其酸性的强弱 解析 kw c h c oh 且kw只与温度有关 所以 在常温下 纯水 酸性 碱性或中性稀溶液 其kw 1 10 14 在温度不确定时 中性溶液里的c h 不一定等于1 10 7mol l 1 0 2mol lch3cooh溶液中的ch3cooh电离程度比0 1mol l 1ch3cooh溶液中的ch3cooh电离程度小 所以 0 2mol l 1ch3cooh溶液中的c h 小于0 1mol l 1ch3cooh溶液中的c h 的2倍 当c h 或c oh 大于1mol l 1时 用ph表示溶液的酸碱性就不简便了 所以 当c h 或c oh 大于1mol l 1时 一般不用ph表示溶液的酸碱性 而是直接用c h 或c oh 来表示 答案 a 溶液的ph的计算 1 单一溶液的ph计算 强酸溶液 如hna 设其物质的量浓度为cmol l 1 则c h nc ph lg c h lgnc 强碱溶液 如b oh n 设其物质的量浓度为cmol l 1 则c oh nc c h 10 14 nc ph lg c h 14 lgnc 2 酸碱溶液稀释后溶液的ph 强酸 强碱稀释时 溶液体积每稀释到原来的10倍 ph增大或减小1 ph相同的弱酸和强酸以及弱碱和强碱 稀释相同倍数时 弱酸或弱碱的ph变化较小 无论怎样稀释 酸溶液的ph不能等于或大于7 只能趋近于7 这是因为当ph接近6的时候 再加水稀释 由水电离提供的h 就不能再忽略 同理 碱溶液的稀释也一样 4 若强酸与强碱混合后溶液呈中性 则必有ph酸 ph碱 14 lg v碱 v酸 5 ph酸 ph碱 14的酸碱等体积混合 其规律是 强 强 全反应 溶液呈中性 谁弱谁过量 ph由 弱 定 1 下列说法正确的是 a ph 7的溶液一定显中性b ph 6的溶液一定显酸性c h oh 的溶液一定显碱性d oh 1 10 6mol l的溶液一定显碱性 答案 c 2 ph 10的naoh溶液和ph 13的naoh溶液等体积混合 混合溶液的ph约是 答案 12 7 答案 d 考点三酸碱中和滴定 例3 充满hcl的烧瓶做完喷泉实验后得到的稀盐酸 以甲基橙为指示剂 用标准碳酸钠溶液滴定这种盐酸测定它的准确浓度 请你回答下列问题 1 用标准na2co3溶液滴定这种盐酸时 na2co3溶液应装在 式滴定管中 2 现配制三种浓度的标准na2co3溶液 你认为最合适的是下列第 种 2 500mol l 1 0 250mol l 1 0 0250mol l 1 3 若采用上述合适浓度的标准na2co3溶液滴定 用c na2co3 表示标准na2co3的浓度 滴定时实验数据如下表 求这种待测稀盐酸的物质的量浓度 其表达式为c hcl 用数据和符号列式即可 1 酸碱中和滴定操作中应注意的几个问题 1 酸 碱式滴定管的构造以及读数准确度0 01ml 2 指示剂的选择要注意滴定完成后生成盐的酸碱性 3 滴定速度 先快后慢 接近滴定终点时 应一滴一摇动 4 振荡半分钟溶液颜色不发生变化 达滴定终点 5 读数时 视线与液面的凹处刻度在同一水平线上 2 酸碱中和滴定误差分析按照k 酸 碱中和时化学计量数比 1 标准液配制引起的误差 c 标 误差 称取5 2g氢氧化钠配制标准液时 物码倒置 偏高 配制标准液时 烧杯及玻璃未洗涤 偏高 配制标准液时 定容俯视 偏低 配制标准液时 定容仰视 偏高 配制标准naoh滴定盐酸时 naoh中如混有碳酸钠 偏高 配制标准naoh滴定盐酸时 naoh中如混有碳酸氢钠 偏高 配制标准naoh滴定盐酸时 naoh中如混有koh 偏高 滴定管水洗后 未用标准液洗涤 偏高 2 标准液操作引起的误差 v 标 误差 滴定前读数仰视 滴定后读数俯视 偏低 滴定结束 滴定管尖嘴外有一滴未滴下 偏高 滴定前有气泡未赶出 后来消失 偏高 3 待测液操作引起的误差 v 待 误差 锥形瓶水洗后 用待测液又洗过再装待测液 偏高 锥形瓶有少量水 直接放入待测液 无影响 摇动锥形瓶时 溅出部分溶液 偏低 1 下图为10ml一定物质的量浓度的盐酸x用一定物质的量浓度的naoh溶液y滴定的图示 依据图示推出x和y的物质的量浓度是 解析 观察下图知 当naoh用至30ml时正好中和 根据c1v1 c2v2 v1 v2 10 30 1 3 则c1 c2 3 1 故b c选项被排除 答案 d 填空完成问题 1 该滴定实验所需仪器有下列中的 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 不用 酸 碱 式滴定管盛放高锰酸钾溶液 试分析原因 3 选何种指示剂 说明理由 4 滴定前平视kmno4液面 刻度为aml 滴定后俯视液面刻度为bml 则 b a ml比实际消耗kmno4溶液体积 多 少 根据 b a ml计算得到的待测溶液 比实际浓度 大 小 答案 1 abdefh 2 碱高锰酸钾能腐蚀橡胶管 3 不用指示剂 因为mno mn2 时紫色褪去 4 少小 3 实验室中常用中和滴定 氧化还原滴定等方法测定未知浓度的某反应物的物质的量浓度或测定某样品的纯度 请回答下列关于指示剂的选用问题 1 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时 应选择 作指示剂 2 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的碳酸钠溶液且最终生成二氧化碳时 应选择 作指示剂 3 用已知浓度的硫代硫酸钠滴定未知浓度的碘水时 应选择 作指示剂 终点颜色变化是 有关反应为 2na2s2o3 i2 na2s4o6 2nai 4 用已知浓度的高锰酸钾溶液滴定未知浓度的硫酸亚铁酸性溶液时 应 指示剂 原因是 答案 1 甲基橙 2 甲基橙 3 淀粉溶液蓝色变为无色 4 不需高锰酸钾溶液为紫色 当加至最后一滴 紫色半分钟内不褪 表示达到滴定终点 中和滴定实验是中学最精确的实验之一 是溶液物质的量浓度测定的重要方法 也是近几年高考命题中的新增题型 在学习中除要掌握课本中的相关实验外 还要注意中和滴定的特殊应用 例 实验室中有一未知浓度的稀盐酸 某学生为测定盐酸的浓度在实验室中进行实验 请完成下列填空 1 配制100ml0 10mol l 1naoh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 g氢氧化钠固体所需仪器有 托盘天平 带砝码 镊子 2 取20 00ml待测盐酸放入锥形瓶中 并滴加2 3滴酚酞作指示剂 用自己配制的naoh标准溶液进行滴定 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 可计算出该盐酸的浓度约为 保留两位有效数字 排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的 然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液 在上述实验中 下列操作 其他操作正确 会造成测定结果偏高的有 a 滴定终点读数时俯视b 酸式滴定管使用前 水洗后未用待测盐酸润洗c 锥形瓶水洗后未干燥d 碱式滴定管尖嘴部分有气泡 滴定后消失 解析 1 题目要求配制100ml0 1mol l 1naoh标准液 应用天平称取0 1l 0 1mol l 1 40g mol 1 0 4gnaoh固体 由于naoh属于腐蚀性药品 不能放在托盘天平上直接称量 应放在玻璃器皿 一般用烧杯或表面皿 中进行称量 2 根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化 可以判断中和反应是否恰好进行完全 计算盐酸的浓度时 应计算三次实验的平均值 因三次实验中naoh标准液浓度及待测液的体积一样 故只算naoh溶液体积的平均值即可 根据碱式滴定管的构造可知 弯曲其橡胶管即可将管中的气泡排除 答案 1 转移定容摇匀 0 4烧杯 或表面皿 药匙 2 最后一滴naoh溶液加入 溶液由无色恰好变成浅红色至半分钟内红色不褪去 0 11mol l 1 丙 d 1 常温下 在ph 12的某碱溶液中 由水电离出的c oh 为 a 1 0 10 7mol l 1b 1 0 10 6mol l 1c 1 0 10 3mol l 1d 1 0 10 12mol l 1 解析 由水电离的c h 10 ph 1 10 12mol l 1 由水电离出的c oh 等于由水电离出的c h 所以 c oh 也等于1 10 12mol l 1 答案 d 2 下列说法正确的是 a ph 2和ph 1的硝酸中c h 之比为1 10b ph 2和ph 1的硝酸中c h 之比为1 2c 0 2mol l 1ch3cooh溶液中c h 与0 1mol l 1ch3cooh溶液中c h 之比为2 1d no2溶于水时 被氧化的n no2 与被还原的n no2 之比为3 1 解析 根据c h 10 ph ph 2和ph 1的硝酸中c h 之比应该为1 10 0 2mol l 1ch3cooh溶液中ch3cooh的电离程度比0 1mol l 1ch3cooh溶液中ch3cooh的电离程度小 所以 它们的c h 之比小于2 1 no2溶于水时 根据化合价变化情况 可以判断出被氧化的n no2 与被还原的n no2 之比为2 1 答案 a 3 若重水 d2o 的离子积为1 10 16 可以用ph一样的定义来规定pd lg c d 以下关于pd的叙述正确的是 a 中性溶液的pd 7 0b 含0 01molnaod的d2o溶液1l 其pd 12c 溶解0 01moldcl的d2o溶液1l 其pd 2 0d 50ml0 001mol l 1的naod的重水溶液 其pd 11 解析 根据重水 d2o 的离子积为1 10 16和pd lg c d 知中性溶液的pd 8 0 0 01molnaod的d2o溶液1l其pd 14 0 01moldcl的d2o溶液1l 其pd 2 0 0 001mol l 1的naod的重水溶液 其pd 13 答案 c 4 室温时 将xmlph a的稀naoh溶液与ymlph b的稀盐酸充分反应 下列关于反应后溶液ph的判断 正确的是 a 若x y 且a b 14 则ph 7b 若10 x y 且a b 13 则ph 7c 若ax by 且a b 13 则ph 7d 若x 10y 且a b 14 则ph 7 解析 当a b 14时 说明naoh与hcl物质的量浓度相同 若等体积混合 恰好完全反应 ph 7 a选项不正确 当a b 13时 说明酸浓碱稀 且酸浓度是碱的10倍 若x y 1 10 酸体积大 该溶液必呈酸性 ph7 b 7则x y 酸浓且体积多 ph 7 无疑c错 若a b 14 且x 10y 意思为酸 碱浓度相等 碱体积大 溶液呈碱性 d选项符合题意 答案 d 5 1体积ph 2 5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应 则该碱溶液的ph等于 a 9 0b 9 5c 10 5d 11 0 解析 若1体积ph 2 5的盐酸和1体积某浓度的一元强碱恰好完全反应 则酸中h 浓度等于碱中oh 浓度 两者的ph之和等于14