高三化学第一轮复习第二节水溶液中的离子平衡2

高三化学第一轮复习 第二节水的电离和溶液的酸碱性吴中高三化学备课组 第十二章水溶液中的离子平衡 1 下图中能正确表示饱和H2S溶液中通入过量SO2后溶液导电情况的是 D A B C D 课前回顾 2 石蕊就是一种有机酸 以 In表示石蕊的化学式 其电离方程式为 In 红色 H In 蓝色 它的分子和电离产生的离子有不同的颜色 当溶液中的C In C In 时溶液呈现紫色 当C In C In 呈现红色 C In C In 呈现蓝色 下列物质加入石蕊试剂中 溶液显红色的是 A Na2SO4 B H2SO4 C NaOH D NaHSO4 BD 知道水的离子积常数Kw及其与温度的关系 了解溶液的pH 溶液中c H 和c OH 的大小 溶液的酸碱性三者之间的关系 了解溶液pH与c H 的定量关系 能进行有关溶液pH值的简单计算 新课标考试说明 08年江苏化学 9 以下实验或操作不能达到目的的是A 用溴水鉴别苯 乙醇 四氯化碳B 准确称取0 4000g的NaOH固体配成1000mL浓度为0 01000mol L 1的溶液C 为除去苯中的少量苯酚 向混合物中加入适量的溴水后过滤D 用激光笔检验淀粉溶液的丁达尔现象 BC 1 水的电离 1 H2OH OH 2 水是极弱的电解质 25 C1L水只有10 7molH2O发生电离 3 25 C 多少个水分子才有1个电离 55 6 107 一 水的电离和水的离子积 思考与交流 能发生自电离的共价化合物很多 如 BrF3 BrF3BrF4 BrF2 以水自电离思考 写出液氨 乙醇 乙酸自电离的电离方程式 NH3 NH3NH4 NH2 CH3CH2OH CH3CH2OHCH3CH2OH2 CH3CH2O CH3COOH CH3COOHCH3COOH2 CH3COO KW c H c OH 1 10 14 2 水的离子积常数 25 时 如果升高温度Kw会如何变化 为什么 分析表格中的数据 有何规律 并解释之 1 14 10 156 81 10 151 10 145 47 10 141 10 12 温度越高 Kw越大 水的电离是吸热过程 升高温度 促进水的电离 Kw增大 Kw只于温度有关 与浓度无关 对常温下的纯水进行下列操作 填写下表 加入酸或碱 抑制水的电离 Kw不变 问题与讨论 中性正反应增大增大C H C OH 增大 酸性逆反应增大减小C H C OH 不变 碱性逆反应减小增大C H C OH 不变 2000年上海 水的电离过程为H2OH OH 在不同温度下其平衡常数为K 25 1 0 10 14 K 35 2 1 10 14 则下列叙述正确的是A c H 随着温度的升高而降低B 在35 时 c H c OH C 水的电离度 25 35 D 水的电离是吸热的 课堂练习 D 5 不论是在中性溶液还是在酸碱性溶液 水电离出的C H C OH 4 常温下 任何稀的水溶液中Kw C H C OH 1 10 14 3 溶液的酸碱性与C OH C H 的相对大小有关 2 在溶液中 Kw中的C OH C H 指溶液中总的离子浓度 1 Kw取决于温度 不仅适用于纯水 还适用于其他溶液 小结 强酸弱碱盐 强碱弱酸盐 强酸强碱盐 二 影响水的电离平衡的因素 1 酸 2 碱 3 盐 4 温度 抑制水的电离 KW保持不变 抑制水的电离 KW保持不变 促进水的电离 KW保持不变 促进水的电离 KW保持不变 不影响水的电离 KW保持不变 升高温度促进水的电离 KW增大 注意 KW是一个温度函数只随温度的升高而增大 5 加入活泼金属 加入强酸 增大 OH 增大 H 减小 H 加入强碱弱酸盐 减小 OH 加入强酸弱碱盐 升高温度 降低温度 加入强酸及中强酸的酸式盐 抑制水电离 促进水电离 加入弱酸 加入强碱 加入弱碱 总结 2 下列物质溶解于水时 电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是 A 1 下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是 A H B OH C S2 D Na D 课堂练习 3 某温度下纯水中C H 2 10 7mol L 则此时溶液中的C OH 若温度不变 滴入稀盐酸使C H 5 10 6mol L 则此时溶液中的C OH 2 10 7mol L 8 10 9mol L 4 在常温下 0 1mol L的盐酸溶液中水电离出的C H 和C OH 是多少 水电离出的C OH 1 10 14 0 1 1 10 13mol L C H 水 课堂练习 在常温下 0 1mol L的NaOH溶液中水电离出的C H 和C OH 是多少 5 在常温下 由水电离产生的C H 1 10 13mol l的溶液 则该溶液的酸碱性如何 答 可能是酸性也可能是碱性 6 某溶液中由水电离出来的C OH 10 12mol L 则该溶液中的溶质不可能是 A HClB NaOHC NH4ClD H2SO4 C 课堂练习 7 室温下 由水电离产生的c OH 10 11mol L的溶液中 一定大量共存的离子组 A Na NH4 Cl SO42 B S2 CH3COO Na NH4 C K Na HCO3 NO3 D K Na NO3 SO42 一定 可能 D AD 1 意义 表示溶液酸碱性的强弱 2 表示 用H 物质的量浓度的负对数来表示 3 计算公式 pH lg H 如 H 1 10 7mol L的溶液 pH 7 pOH lg OH 常温下 PH POH 14 三 有关PH 4 pH与酸 碱性的关系 pH01234567891011121314 酸性增强 中性 碱性增强 25 5 溶液的pH值与酸碱性 常温下 溶液的酸碱性跟pH的关系 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 H OH 1 10 7mol L H OH 1 10 7mol L H OH 1 10 7mol L pH 7 pH 7 pH 7 注意 H 与 OH 的关系才是判断溶液酸碱性的依据 溶液的酸碱性 正误判断 1 如果 H 不等于 OH 则溶液一定呈现酸碱性 2 在水中加酸会抑制水的电离 3 如果 H OH 的值越大则酸性越强 4 任何水溶液中都有 H 和 OH 5 H 等于10 6mol L的溶液一定呈现酸性 6 对水升高温度电离度增大 酸性增强 注意点 1 PH值越小 酸性越强 PH越大 碱性越强 2 PH范围0 14之间 3 PH值等于0的溶液不是酸性最强的溶液 PH值等于14的溶液不碱性最强的溶液 4 PH值减小一个单位 H 扩大为原来的10倍 PH增大一个单位 H 减为原来的1 10 OH 增为原来的10倍 课堂练习 1 在0 01mol L的盐酸中 由水电离出来的 H 为多少 2 常温下 某溶液中由水电离产生的 H 1 10 12mol L 则该溶液的PH值可能是 H 1 10 12mol L PH值可能是2或者12 讨论 pH试纸的使用能否直接把pH试纸伸到待测液中 是否要先湿润pH试纸后 再将待测液滴到pH试纸上 能否用pH试纸测出pH 7 1 标准比色卡中的数据都是整数 使用方法 直接把待测液滴在干燥的pH试纸上 试纸上显出颜色后马上跟标准比色卡相对比 1 定量测定 pH试纸法 四 pH值测定方法 酸碱指示剂法 pH试纸法 pH计法等 思考题 有一学生在实验室测某溶液pH 实验时他先蒸馏水湿润pH试纸 然后用洁净的玻璃棒蘸取试样进行检测 该学生的操作是 填 正确的或错误的 理由是 如不正确 请分析是否一定有误差 若按此法分别测定c H 相等的盐酸和醋酸溶液的pH 误差较大的是 原因是 错误 用蒸馏水润湿PH试纸相当于对所测溶液进行了稀释 不一定 若测定的是酸 则所测溶液的PH偏大 若所测溶液是碱 则所测溶液的PH偏小 若所测溶液呈中性 则所测溶液的PH无影响 盐酸 弱酸稀释 电离平衡向右移动 从而使溶液的PH增大的倍数小于强酸 故强酸的误差大 酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱 他们的颜色变化是在一定的pH值范围内发生的 我们把指示剂发生颜色变化的pH值范围叫做指示剂的变色范围 定性测定 酸碱指示剂法 HIn 红色 H In 蓝色 以HIn代表石蕊分子 3 1 4 4 5 0 8 0 8 2 10 0 1 pH试纸使用操作中正确的是 A 将pH试纸的一端浸入溶液 观察颜色的变化B 将pH试纸浸入溶液一会儿 再取出跟标准比色卡相比较C 用洁净的玻璃棒沾取被测溶液 滴在pH试纸上 颜色变化后与比色卡对照D 先将pH试纸用蒸馏水润湿 再用洁净的玻璃棒沾取被测溶液 滴在pH试纸上 颜色变化后与比色卡对照 课堂练习 C 酸过量 2 将10mL0 21mol L的盐酸和10mL0 1mol L的Ba OH 2溶液混合 再加入水稀释至1L 取出10mL滴入酚酞 甲基橙 石蕊试液分别呈现什么颜色 3 某溶液取少量滴在pH试纸上 半分钟后 试纸呈深蓝色 此溶液中不可能大量共存的离子是 A PO43 B HCO3 C Al3 D K B C 课堂练习 PH值的计算1 直接求酸和碱的PH 方法 酸按酸 碱按碱 PH lg H POH lg OH 常温下 PH POH 141 求0 05mol L的H2SO4溶液的PH 2 求0 5mol L的Ba OH 2溶液PH 五 有关PH值的计算 5 4 9 10 约为7 约为7 PH值的计算2 酸和碱的稀释 知识小结 溶液稀释的PH计算有关规律 1 c H 或c OH 相差 改变 10倍 PH相差 改变 一个单位 2 强酸 碱 溶液每稀释10倍 PH增大 减小 一个单位 3 酸 碱 溶液无限稀释时 PH均约等于7 均要考虑水的电离 4 酸 碱 溶液稀释时 OH H 的物质的量浓度将增大 pH值计算3 强酸与强酸混合 例题 在25 时 pH值等于1的盐酸溶液1L和pH值等于4的硫酸溶液1000L混合pH值等于多少 解 pH lg H lg 1 10 1 1000 10 4 1 1000 lg2 10 4 4 lg2 3 7 关键 抓住氢离子进行计算 pH值计算4 强碱与强碱混合 解 4 lg5 3 3 例题 在25 时 pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少 OH 1 10 5 1 10 3 1 1 pOH lg OH pOH lg5 10 4 pH 14 pOH 10 7 pH混 pH大 0 3 关键 抓住氢氧根离子离子进行计算 pH值计算5 强酸与强碱混合 1 例题 在25 时 100mlO 6mol L的盐酸与等体积0 4mol L的氢氧化钠溶液混合后 溶液的pH值等于多少 解 NaOH HCl NaCl H2O 0 06 0 04 pH lg H lg0 02 0 1 0 1 lg10 1 1 关键 酸过量先算氢离子浓度 pH值计算6 强酸与强碱混合 2 例题 在25 时 100ml0 4mol L的盐酸与等体积0 6mol L的氢氧化钠溶液混合后 溶液的pH值等于多少 解 NaOH HCl NaCl H2O 0 04 0 06 关键 碱过量先算氢氧根离子浓度 1 pOH lg OH pOH lg0 02 0 1 0 1 pH 14 pOH 13 归纳总结 1 酸I 酸II H 2 碱I 碱II OH 3 酸I 碱II完全中和 H OH 1 10 7mol L酸过量 H 碱过量 OH 混合溶液的PH计算 3 3 2 3 10 7 11 7 7 3 3 10 7 知识小结 混合溶液PH计算的有关规律 1 强酸或强碱溶液的等体积混合 当PH相差两个或两个以上的单位时 酸 PH小 0 3 碱 PH大 0 3 2 强酸和强碱的等体积混合 若PH酸 PH碱 14 则PH混 7 若PH酸 PH碱 14 则PH混 PH酸 0 3 若PH酸 PH碱 1 则PH混 PH碱 0 3 六 酸碱中和滴定 1 定义 用已知物质的量的浓度的酸或碱 标准溶液 来测定未知物质的量浓度的碱或酸 待测溶液或未知溶液 的方法叫做酸碱中和滴定 2原理 中和滴定以酸碱中和反应为基础 H OH H2O在滴定达到终点 即酸碱恰好反应 时 有n H n OH 练习下列试题巩固有关中和滴定实验的计算 例1 用0 1032mol L的HCl溶液滴定25 00mL未知氢氧化钠溶液 滴定完成时用去盐酸溶液27 84mL 计算待测氢氧化钠溶液的物质的量浓度 例2 用0 1230mol L的NaOH溶液滴定25 00mL未知浓度的硫酸溶液 滴定完成时用去NaOH溶液27 84mL 计算待测硫酸溶液的物质的量浓度 你认为用中和反应进行中和滴定必须解决的关键问题是什么 1 准确测量参加反应的两种溶液的体积 2 准确判断中和反应什么时候 恰好 完全 即滴定终点的判断 仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 方法 在待测溶液中滴加2 3滴酸碱指示剂 酚酞 甲基橙 对不同滴定过程酸碱指示剂的合理选择 选择原则 终点时指示剂的颜色变化明显灵敏 易观察 因为石蕊试剂变化不灵敏 所以一般不用石蕊作中和滴定的指示剂 根据以上原则选择指示剂 用强碱滴定强酸 用强酸滴定弱碱 用强碱滴定弱酸 滴定终点时溶液的pH值尽可能与指示剂的变色范围一致 指示剂的选择 指示剂选择不当会有误差 以盐酸做标准液滴定氨水时 用酚酞做指示剂 测定的氨水的浓度将 因为恰好完全反应时 生成的NH4Cl溶液的pH值小于7 而酚酞的变色范围是8 10 滴入盐酸到pH为8就终止实验了 用去的盐酸 所以应选用为好 由于指示剂的变色范围不是7所引起的误差是很小的 例如 使100mL含甲基橙的溶液的pH值从7变到4 需滴入0 1mol L的HCl mL 0 1 练 用标准盐酸测定氨水的浓度 最适宜的指示剂是 为了准确量取12 20ml的盐酸 可以使用的仪器是 天平 25ml量筒 25ml容量瓶 25ml酸式滴定管 1 滴定前滴定管的准备 洗涤 查漏 润洗 注液 赶气泡 调液 问 滴定前为什么要润洗 调液 调节液面至零或零刻度线以下 如果尖嘴部分有气泡 要排出气泡 读数 视线和凹液面最低点相