高三化学一轮复习 第八章 第2讲 水溶液及酸碱中和滴定课件 鲁科版.ppt

第2讲水溶液及酸碱中和滴定 一 水的电离1 水的电离方程式h2o h2o h3o oh 简写为 h2o h oh 2 水的离子积常数kw h oh 1 室温下 kw 2 影响因素 只与有关 当时 kw增大 3 适用范围 kw不仅适用于纯水 也适用于溶液 1 10 14mol2 l 2 温度 升温 稀的电解质 二 溶液的酸碱性与ph1 溶液的酸碱性溶液的酸碱性是由溶液中 h 和 oh 的相对大小决定的 1 h oh 溶液呈 2 h oh 溶液呈 3 h oh 溶液呈 2 ph 1 定义 ph 2 使用范围 h 即 填ph的取值范围 3 意义 表示溶液酸碱性的强弱 ph越小 溶液越强 反之 溶液的越强 酸性 中性 碱性 lg h 1 10 14mol l 1 1mol l 1 0 ph 14 酸性 碱性 常温时 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 3 ph测定 1 ph试纸的使用 方法 把小片试纸放在上 用蘸取待测液滴在干燥的ph试纸上 试纸变色后 与对比即可确定溶液的ph 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而产生误差 用ph试纸读出的ph只能是整数 2 ph计使用ph计能直接测定溶液的ph ph 7 ph 7 ph 7 表面皿 玻璃棒 标准比色卡 1 1 某溶液的ph 7 该溶液是否一定为中性 2 若已知 h oh 该溶液是否一定为酸性 提示 1 因温度不确定 ph 7的溶液不一定显中性 2 只要 h oh 溶液一定呈酸性 三 酸碱中和滴定1 主要仪器 2 试剂 标准液 待测液 酸碱指示剂 3 实验操作 以标准盐酸滴定待测naoh溶液 1 滴定前的准备滴定管中 a 查漏 b 洗涤 c 润洗 d 装液 e 排气 f 调液面 g 记录 锥形瓶中 a 注碱液 b 记读数 c 加指示剂 2 滴定 右手 眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化 滴定至终点时 记录标准液的体积 3 终点判断等到滴入最后一滴反应液 指示剂变色 且 视为滴定终点 左手控制滴定管活塞开关 摇动锥形瓶 半分钟内不复原 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 naoh 计算 2 滴定管和量筒的读数有何区别 提示 1 滴定管 0 刻度在上方 数值从上到下依次增大 因此仰视时 读数偏大 俯视时读数偏小 量筒无 0 刻度 数值从下到上依次增大 因此仰视时读数偏小 俯视时读数偏大 2 记录数据时 滴定管的读数应记录到小数点后两位 如20 00ml 量筒读数记录最多到小数点后一位 如20 0ml 1 2008年天津高考 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 oh 降低b 向水中加入少量固体硫酸氢钠 h 增大 kw不变c 向水中加入少量固体ch3coona 平衡逆向移动 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 oh 增大 平衡逆向移动 b项 nahso4溶于水发生电离使 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 平衡正向移动使溶液呈碱性 h 降低 d项 升高温度 水的电离程度增大 kw变大 ph变小 2 2008年上海高考 常温下 某溶液中由水电离的 h 1 10 13mol l 该溶液可能是 二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液a b c d 解析 根据题干知 该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液 答案 a3 2008年全国卷 实验室现有3种酸碱指示剂 其ph变色范围如下甲基橙 3 1 4 4石蕊 5 0 8 0酚酞 8 2 10 0 答案 b 用0 1000mol lnaoh溶液滴定未知浓度的ch3cooh溶液 反应恰好完全时 下列叙述中正确的是 a 溶液呈中性 可选用甲基橙或酚酞作指示剂b 溶液呈中性 只能选用石蕊作指示剂c 溶液呈碱性 可选用甲基橙或酚酞作指示剂d 溶液呈碱性 只能选用酚酞作指示剂 解析 当naoh与ch3cooh完全反应时 溶液呈碱性 石蕊不宜用作中和滴定的指示剂 甲基橙的变色范围是3 1 4 4 不能用做碱性条件下的指示剂 答案 d 一 水的电离平衡1 影响因素 2 水电离出的 h 或 oh 的计算 25 时 1 中性溶液 h oh 1 0 10 7mol l 2 溶质为酸的溶液h 来源于酸电离和水电离 而oh 只来源于水 故有 oh 水 h 水 oh 溶液 3 溶质为碱的溶液oh 来源于碱电离和水电离 而h 只来源于水 故有 h 水 oh 水 h 溶液 4 水解性的盐溶液 水解呈酸性 h 水 h 溶液 水解呈碱性 oh 水 oh 溶液 常温下 下列四种溶液中 由水电离生成的h 的浓度之比 是 ph 2的fecl3溶液 0 1mol l的盐酸 0 01mol l的naoh溶液 ph 11的naoh溶液a 1 10 100 1000b 1011 1 10 100c 12 13 12 11d 12 13 2 3 应用指南 1 某溶液中由水电离出的 h 水 10 13mol l 则该溶液的ph为1或13 2 某溶液中由水电离出的 h 水 10 5mol l 则该溶液的ph 5 3 某溶液中由水电离出的 oh 水 10 5mol l 则该溶液的ph 9 思路点拨 选准确定 h 水的对象是解答本题的关键 尝试解答 h 水 h 溶液 1 0 10 2mol l 1 h 水 oh 水 oh 溶液 1 0 10 13mol l 1 h 水 h 溶液 1 0 10 12mol l 1 h 水 h 溶液 1 0 10 11mol l 1 所以 h 水之比为 1 0 10 2 1 0 10 13 1 0 10 12 1 0 10 11 1011 1 10 100 答案 b 拓展训练 1 室温下 甲溶液中水电离出的h 浓度为10 12mol l 乙溶液中水电离出的h 浓度为10 2mol l 下列说法正确的是 a 甲 乙两溶液的ph不可能相同b 甲 乙两种溶液中加入al粉都一定会产生h2c hco3 不可能在甲 乙两溶液中大量共存d 甲不可能是盐溶液 乙不可能是酸或碱溶液 解析 甲溶液由水电离出的 h 为10 12mol l 则水的电离受到了抑制 该溶液可能为酸溶液 也可能为碱溶液 还可能为盐nahso4溶液 其ph可能为2 也可能为12 乙溶液中由水电离出的 h 为10 2mol l 则水的电离受到促进 该溶液为强酸弱碱盐 ph为2 a项明显错误 若甲溶液是hno3溶液 加入al粉不会产生h2 b项错误 hco3 既与h 反应 又与oh 反应 c项正确 甲可能是nahso4溶液 d项错误 答案 c 二 溶液ph的计算1 计算思路 1 若溶液为酸性 先求 h 再求ph 2 若溶液为碱性 先求 oh 再由 h 求 h 最后求ph 2 计算方法 1 单一溶液的ph计算 强酸溶液 如hna 设浓度为cmol l 1 h ncmol l 1 ph lg h lgnc 强碱溶液 如b oh n 设浓度为cmol l 1 h ph lg h 14 lgnc 2 酸 碱混合ph计算 两强酸混合 h 混 两强碱混合 oh 混 酸碱混合 一者过量 酸过量 h 混 碱过量 oh 混 3 酸碱稀释时ph的变化 应用指南 1 一元弱酸 或弱碱 溶液ph的确定方法 一元弱酸溶液 设浓度为cmol l 则有 h cmol lph lgc 一元弱碱溶液 oh c h ph 14 lgc 2 酸碱的ph之和与 h 酸 oh 碱比较ph 酸 ph 碱 14 h 酸 oh 碱ph 酸 ph 碱 14 h 酸 oh 碱 某温度 t 时 测得0 01mol l 1的naoh溶液的ph为11 则该温度下水的kw 则该温度 选填 大于 小于 或 等于 25 其理由是 在此温度下 将ph a的naoh溶液val与ph b的h2so4溶液vbl混合 通过计算 填写以下不同情况的两溶液的体积比 1 若所得混合液为中性 且a 12 b 2 则va vb 2 若所得混合液为中性 且a b 12 则va vb 3 若所得混合液的ph 10 且a 12 b 2 则va vb ph 酸 ph 碱 14 h 酸 oh 碱推导 ph 酸 ph 碱 lg h 酸 14 lg 名师解析 在t ph 11的溶液中 h 10 11mol l 1 kw h oh 10 11 10 2mol2 l 2 10 13mol2 l 2 ph a 则 oh 10a 13mol l 1 ph b 则 h 10 bmol l 1 若混合后溶液呈中性 则val 10a 13mol l 1 vbl 10 bmol l 1 1013 a b 1 因为a 12 b 2 代入可知 10 1 1 10 2 将a b 12代入 1013 a b 可得 10 1 3 当a 12时 oh 0 1mol l 1 b 2时 h 0 01mol l 1 由混合后ph 10即 oh 0 001mol l 1得 0 001mol l 1 解得va vb 1 9 答案 10 13mol2 l 2大于水的电离是吸热的 升温时水的电离平衡正向移动 kw增大 因该温度下的kw大于25 时水的kw 1 10 14mol2 l 2 所以该温度大于25 1 1 10 2 10 1 3 1 9 拓展训练 2 下列叙述正确的是 a 将ph 2h2so4与ph 12nh3 h2o溶液等体积混合后 混合液ph7 解析 a项 nh3 h2o为弱碱 当等体积混合时nh3 h2o过量 混合液呈碱性 b项 oh 0 5 ph 14 lg2 13 7 故该项正确 c项恰好中和 ph 7 d项 设h2so4溶液体积为v1 naoh溶液的体积为v2 则v1 10 1 v2 100 v1 v2 10 1 综上所述 a c d错误 b正确 答案 b 三 酸碱中和滴定1 酸碱中和滴定的关键 1 准确测定标准液的体积 2 准确判断滴定终点 2 酸碱指示剂的选择 1 变色范围与终点ph吻合或接近 2 指示剂变色范围越窄越好 所以中和滴定时 一般选用酚酞或甲基橙 不用石蕊试液 因其颜色变化不明显 3 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 指示剂变色ph范围为 强酸与弱碱滴定结果溶液呈酸性 可选用甲基橙为指示剂 变色点ph 4 4 强碱与弱酸滴定结果溶液呈碱性 可选用酚酞为指示剂 变色点ph 8 0 强酸与强碱滴定结果为中性 两种指示剂均可 3 误差分析依据 待 k k为酸碱中和时化学计量数之比 1 标准液配制引起的误差 标 引起的误差 称取5 2克氢氧化钠配制标准液时 物码倒置 偏高 配制标准液时 烧杯及玻璃棒未洗涤 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溶液盐酸时 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 引起的误差 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 引起的误差 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 应用指南 1 中和反应严格按照化学方程式中化学计量数之比进行 即当酸提供的h 的物质的量与碱提供的oh 的物质的量相等时 恰好中和 2 中和反应恰好进行得到的溶液 不一定显中性 有可能显酸性或碱性 3 标准液浓度 待测液体积等的误差在中和滴定实验中也直接反映在标准液读数中 实验室常利用甲醛法测定 nh4 2so4样品中氮的质量分数 其反应原理为 4nh4 6hcho 3h 6h2o ch2 6n4h 滴定时 1mol ch2 6n4h 与1molh 相当 然后用naoh标准溶液滴定反应生成的酸 某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验 步骤 称取样品1 500g 步骤 将样品溶解后 完全转移到250ml容量瓶中 定容 充分摇匀 步骤 移取25 00ml样品溶液于250ml锥形瓶中 加入10ml20 的中性甲醛溶液 摇匀 静置5min后 加入1 2滴酚酞溶液 用naoh标准溶液滴定至终点 按上述操作方法再重复2次 1 根据步骤 填空 碱式滴定管用蒸馏水洗涤后 直接加入naoh标准溶液进行滴定 则测得样品中氮的质量分数 填 偏高 偏低 或 无影响 锥形瓶用蒸馏水洗涤后 水未倒尽 则滴定时用去naoh标准溶液的体积 填 偏大 偏小 或 无影响 滴定时边滴边摇动锥形瓶 眼睛应观察 a 滴定管内液面的变化b 锥形瓶内溶液颜色的变化 滴定达到终点时 酚酞指示剂由 色变成 色 2 滴定结果如下表所示 若naoh标准溶液的浓度为0 1010mol l 1 则该样品中氮的质量分数为 名师解析 1 滴定管用蒸馏水洗涤后 应