高考化学一轮复习 专题9.2 水的电离和溶液的酸碱性讲案（含解析）(1).doc

2015年高考化学一轮复习 专题9.2 水的电离和溶液的酸碱性讲案（含解析）复习目标：1、掌握水的电离过程以及离子积常数的定义。2、了解ph的定义，测定方法及简单计算。3、掌握酸碱中和滴定的基本方法和误差分析。基础知识回顾：一、水的电离及离子积常数1、水的电离平衡：水是极弱的电解质，能发生自电离：h2o2+h2o2 h3o+ho 简写为 h2o h+oh （正反应为吸热反应）其电离平衡常数：ka = 2、水的离子积常数：kw= c(h+)c(oh) 250c 时 kw =1.010-14 mol2l-2 ，水的离子积与温度有关，温度升高kw增大。如1000c 时kw =1.010-12 mol2l-2 .3、无论是纯水还是酸、碱，盐等电解质的稀溶液，水的离子积为该温度下的kw。【典型例题1】【湖南益阳2014下学期模拟】如图表示溶液中c（h+）和c（oh-）的关系，下列判断正确的是a图中t1t2bxz线上任意点均有ph7c两条曲线间任意点均有c（h）c（oh）kwdm区域内任意点对应的溶液中下列离子可以大量共存：fe3、na、cl、so42【迁移训练1】25 时，相同物质的量浓度的下列溶液：naclnaoh h2so4(nh4)2so4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是()a bc d二、影响水的电离平衡的因素1、酸和碱：酸或碱的加入都会电离出 h+或oh-，均使水的电离逆向移动，从而抑制水的电离。2、温度：由于水的电离吸热，若升高温度，将促进水的电离， h+与oh-同时同等程度的增加，ph变小，但 h+与oh-始终相等，故仍呈中性。3、能水解的盐：不管水解后溶液呈什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大。4、其它因素：如向水中加入活泼金属，由于活泼金属与水电离出来的 h+直接作用，使 h+减少，因而促进了水的电离平衡正向移动。h2oh+oh- h0条件变化移动方向c(h+)c(oh-)kw升高温度加酸加碱加强酸弱碱盐加强碱弱酸盐特别提醒溶液中的c(h+)和水电离出来的c(h+)是不同的：常温下水电离出的c(h+)=110-7 mol/l，若某溶液中水电离出的c(h+)110-7 mol/l，则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。常温下溶液中的c(h+)110-7 mol/l，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液；c(h+)7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【迁移训练2】【贵州省六校联盟2014届高三第一次联考】室温下，水的电离达到平衡：h2o h+ + oh-。下列叙述正确的是 a将水加热，平衡向正反应方向移动，kw不变 b向水中加入少量盐酸，平衡向逆反应方向移动，c（h+）增大 c向水中加入少量naoh固体，平衡向逆反应方向移动，c（oh-）降低 d向水中加入少量ch3coona固体，平衡向正反应方向移动，c（oh-）= c（h+）考点：考查了影响水电离平衡的因素。三、溶液的酸碱性和ph的关系1、ph的计算： ph=-lgc(h+)2、酸碱性和ph的关系：在室温下，中性溶液：c(h+)= c(oh) =1.010-7 mol l-1， ph =7酸性溶液：c(h+)c(oh) ，c(h+)1.010-7 moll-1， ph 7碱性溶液：c(h+)c(oh)，c(h+)1.010-7 moll-1， ph 73、ph的测定方法：（1）酸碱指示剂：粗略地测溶液ph范围常用指示剂的变色范围：石蕊试液的变色范围是ph=5.0-8.0；酚酞试液的变色范围是 8.2 10.0；甲基橙试液的变色范围是3.1(红)-4.4(黄)；（2）ph试纸：精略地测定溶液酸碱性强弱ph试纸使用方法： 方法：把小块ph试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央，试纸变色后，与标准比色卡比较来确定溶液的ph。注意：ph试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则将可能产生误差。【思考】如将ph试纸先润湿，再测量，对ph值的影响。（3）ph计： 精确地测定溶液酸碱性强弱【典型例题3】下列溶液一定呈酸性的是(双选)()ac(h)106mol/l的溶液bph7的溶液cc(h)c(oh)的溶液d使紫色石蕊试液呈红色的溶液【迁移训练3】【湖南长沙2014第四次月考】已知温度t时水的离子积常数为kw，该温度下，将浓度为a moll1的一元酸ha与b moll1的一元碱boh等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是()aab b混合溶液中，c(oh) moll1c混合溶液的ph7 d混合溶液中，c(h)c(b)c(oh)c(a)四、酸碱中和滴定1、概念利用中和反应，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、实验用品试剂：酸 、碱、指示剂、蒸馏水。仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、烧杯等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.注入碱液，b.记读数，c.加指示剂。（2）滴定（3）数据处理4、误差分析1）原理(以标准盐酸滴定待测naoh溶液为例) cb= vb准确量取的待测液的体积； ca标准溶液的浓度。 故有：cb正比于va。2）误差分析 （1）标准液配制引起的误差 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 滴定前读数仰视，滴定后读数俯视。(偏低) 滴定结束，滴定管尖嘴处有一滴未滴下。 (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 锥形瓶水洗后，用待测液润洗过再装待测液。 (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)特别提醒 （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。【典型例题4】用已知浓度的naoh溶液测定某h2so4溶液的浓度，参考如图所示从下表中选出正确选项选项锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管a碱酸石蕊乙b酸碱酚酞甲c碱酸甲基橙乙d酸碱酚酞乙【迁移训练4】一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制1 mol/l的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的naoh溶液。下列有关说法中正确的是 (填字母序号)。 a实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏 b如果实验中需用60 ml的稀硫酸标准溶液，配制时应选用100 ml容量瓶 c容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小 d酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的naoh溶液的浓度将偏大 e配制溶液时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致实验结果偏大 f中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致实验结果偏大考点详析：考点一：水电离的c(h)或c(oh)的计算1、常温下，中性溶液c(oh)c(h)107 moll12、溶质为酸的溶液来源oh全部来自水的电离，水电离产生的c(h)c(oh)。实例如计算ph2的盐酸溶液中水电离出的c(h)，方法是先求出溶液的c(oh)kw/1021012 moll1，即水电离出的c(h)c(oh)1012 moll1。3、溶质为碱的溶液来源h全部来自水的电离，水电离产生的c(oh)c(h)。实例如计算ph12的naoh溶液中水电离出的c(oh)，方法是先求出溶液的c(h)kw/1021012 moll1，即水电离出的c(oh)c(h)1012 moll1。4、水解呈酸性或碱性的盐溶液ph5的nh4cl溶液中h全部来自水的电离，由水电离的c(h)105 moll1，c(oh)109 moll1，是因为部分oh与部分nh结合；ph12的na2co3溶液中oh全部来自水的电离，由水电离出的c(oh)102 moll1。【典型例题5】室温下，在ph=11的某溶液中，由水电离的c(oh-)为 ( ) 1.010-7 mol/l 1.010-6 mol/l 1.010-3 mol/l 1.010-11 mol/la b c或 d或【迁移训练5】下列四种溶液中，室温下由水电离生成的h浓度之比()是()ph0的盐酸0.1 moll1的盐酸0.01 moll1的naoh溶液ph11的naoh溶液a1101001 000 b011211c14131211 d141323考点二：加水稀释ph变化及曲线1、强酸溶液，被稀释10n倍，溶液的ph增大n(溶液的ph不会大于7)。2、强碱溶液，被稀释10n倍，溶液的ph减小n(溶液的ph不会小于7)。3、加水稀释时ph值的变化规律（图像）（1）等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸(b)物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，溶液的ph变化不同，强酸的ph增大快；若加水稀释到相同ph，强酸加水多。（2）等ph的盐酸(a)与醋酸(b)ph相同的强酸与弱酸，加水稀释相同倍数，溶液的ph变化不同，强酸的ph变化大；若加水稀释到相同ph，弱酸加水多。【典型例题6】【2010全国卷1】下列叙述正确的是a在醋酸溶液的ph=a，将此溶液稀释1倍后，溶液的ph=b，则abb在滴有酚酞溶液的氨水里，加入nh4cl至溶液恰好无色，则此时溶液的ph7c1.010-3mol/l盐酸的ph=3.0，1.010-8mol/l盐酸的ph=8.0d若1mlph=1的盐酸与100ml溶液混合后，溶液的ph=7则溶液的ph=11【迁移训练6】【广东省江门市2014届高三一模】下列各溶液的叙述中不正确的是（ ）a等ph的硫酸与醋酸稀释后ph的变化如右图所示，则曲线表示的是醋酸的稀释图像b溶有等物质的量的naclo、nahco3的溶液中：c(hclo)c(clo)c(hco3)c(h2co3)c(co32)c若nh4hco3溶液、nh4hso4溶液中c(nh4)相等，则：c(nh4hso4)c(nh4hco3)d已知某温度下ksp(ch3cooag) = 2.8103，浓度均为0.1 moll1的agno3溶液和ch3coona溶液等体积混合一定能产生ch3cooag沉淀【答案】d考点三：ph相关计算1、总体原则 （1）若溶液为酸性，先求c(h+)，再求ph； （2）若溶液为碱性，先求c(oh-)，再由c(h+)=求c(h+)，最后求ph。2、类型及方法(室温下)（1）酸、碱溶液ph的计算强酸溶液，如hna，设浓度为c mol/l，c(h+)=nc mol/l，ph=-lgc(h+)=-lg(nc)。强碱溶液，如b(oh)n，设浓度为c mol/l，c(oh-)=nc mol/l，c(h+)=mol/l，ph=-lgc(h+)=14+lg(nc)。（2）酸、碱混合ph计算两强酸混合 c混(h+)=两强碱混合 c混(oh-)=强酸、强碱混合(一者过量)先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中h或oh的浓度，最后求ph。c(h)混或c(oh)混将强酸、强碱溶液以某体积之比混合，若混合液呈中性，则c(h)c(oh)、v碱v酸、ph酸ph碱有如下规律(25 )：因c(h)酸v酸c(oh)碱v碱，故有。在碱溶液中c(oh)碱，将其代入上式得c(h)酸c(h)碱，两边取负对数得ph酸ph碱14lg。现举例如下：v酸v碱c(h)c(oh)ph酸ph碱1011101511111411010113mnnm14lgm/n【典型例题7】在某温度时，测得0.01 moll1的naoh溶液的ph11。（1）该温度下水的离子积常数kw_。（2）在此温度下，将pha的naoh溶液va l与phb的硫酸vb l混合。若所得混合液为中性，且a12，b2，则vavb_。若所得混合液为中性，且ab12，则vavb_。【迁移训练7】【山东省青岛市城阳区2014届高三第一学期学分认定考试】相同温度下，在水中分别加入下列物质，若用表示水的离子积，a表示水的电离度，能使的值增大的是anaohbchc1d 【答案】d考点四：滴定曲线及应用1、沉淀滴定法（1）概念：沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多，但符合条件的却很少，实际上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、i浓度。（2）原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。如用agno3溶液滴定溶液中的cl的含量时常以cro为指示剂，这是因为agcl比ag2cro4更难溶的缘故。2、氧化还原滴定以氧化还原反应为基础的分析方法。它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；或者间接滴定一些本身并没有氧化性或还原性，但能与某些氧化剂或还原剂起反应的物质。氧化滴定剂有高锰酸钾溶液、重铬酸钾溶液、碘水溶液等；还原滴定剂有亚铁盐溶液、抗坏血酸水溶液(即维生素c)等。【典型例题8】某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的naoh溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：（1）用标准的盐酸滴定待测的naoh溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视_，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并_为止。（2）下列操作中可能使所测naoh溶液的浓度数值偏低的是_。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，所用盐酸溶液的体积为_ml。（4）某学生根据3次实验分别记录有关