2014最新高考总复习资料金榜学案化学第七章第二节.ppt

第二节水溶液酸碱中和滴定 第七章水溶液中的离子平衡 考纲 网络 掌控全局 梳理 判断 突破点面 梳理基础 一 水的电离1 电离方程式 水是一种极弱的电解质 电离方程式为 简写为 2 纯水在室温下的有关数据 1 c H c OH mol L 1 2 KW c H c OH 3 pH 7 H2O H OH H2O H2O H3O OH 10 14 10 7 3 KW的影响因素 KW只与温度有关 温度不变 KW 温度升高 KW 反之 KW 二 溶液的酸碱性1 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 不变 增大 减小 2 pH 1 定义式 2 数值范围 室温下 3 pH试纸的使用方法 把一小片pH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 pH lgc H 1 14 标准比色卡 干净玻璃片 玻璃棒 1 概念 利用 反应 用已知浓度的 来测定未知浓度的 的实验方法 2 用品 试剂 蒸馏水 仪器 滴定管 滴定管 滴定管夹 铁架台 烧杯 锥形瓶 中和 酸 或碱 碱 或酸 标准溶液 待测溶液 酸碱指示剂 酸式 碱式 3 操作 以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例 1 滴定前的准备 滴定管 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 a 注碱液 b 记读数 c 加指示剂 4 数据处理 将上述操作重复2 3次 求出用去标准盐酸体积的平均值 根据c NaOH 计算 2 滴定 左手 右手 眼睛注视 滴定至终点时 记录标准液的体积 锥形瓶中溶液颜色的变化 控制活塞 不断地摇动锥形瓶 正确的打 错误的打 1 2012 福建高考 25 与60 时 水的pH相等 解析 水的离子积常数随温度的升高而增大 对应pH随温度升高而减小 错误 2 2012 浙江高考 用0 2000mol LNaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合液 混合液中两种酸的浓度均约为0 1mol L 至中性时 溶液中的酸未被完全中和 解析 若恰好完全反应 生成NaCl和CH3COONa 呈碱性 要使溶液呈中性 则酸过量 所以没有完全中和 正确 3 2012 重庆高考 稀醋酸加水稀释 醋酸电离程度增大 溶液的pH减小 解析 稀醋酸加水稀释 电离平衡正向移动 醋酸电离程度增大 c H 减小 pH增大 错误 4 2012 天津高考 同浓度 同体积的强酸与强碱溶液混合后 溶液的pH 7 解析 不知强酸 强碱是几元酸 几元碱而无法判断混合溶液的pH 如同浓度 同体积的H2SO4与NaOH溶液混合后溶液pH 7 错误 5 25 时NH4Cl溶液的KW大于100 时NaCl溶液的KW 解析 水的离子积常数KW只与温度有关 温度越高 KW越大 错误 6 100 时 将pH 2的盐酸与pH 12的NaOH溶液等体积混合 溶液显中性 解析 100 时 水的离子积常数KW 1 10 12 所以将pH 2的盐酸与pH 12的NaOH溶液等体积混合后 溶液显碱性 错误 7 用水湿润pH试纸测量某溶液的pH 8 将浓度为0 1mol L 1HF溶液加水不断稀释 始终保持增大 9 对滴有酚酞试液的CH3COONa溶液加热 溶液颜色变深 解析 PH试纸使用时不能润湿 错误 解析 加水不断稀释的过程中 HF的电离程度不断增大 H 的数目不断增多 HF分子数目不断减少 始终保持增大 正确 解析 CH3COONa水解是吸热反应 升高温度 水解平衡右移 碱性增强 溶液颜色变深 正确 热点一 热点 典例 融会贯通 影响水电离平衡的因素以及水电离出的c H 或c OH 的计算 1 外界条件对水电离的影响 2 水电离出的c H 或c OH 的计算 25 时 1 中性溶液 c H c 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 如计算pH 2的盐酸中 水电离出的c H c OH 10 12mol L 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 如pH 12的NaOH溶液中 水电离产生的c OH c H 10 12mol L 4 水解呈酸性或碱性的盐溶液 H 和OH 均由水电离产生 如pH 2的NH4Cl溶液中由水电离出的c H 10 2mol L pH 12的Na2CO3溶液中由水电离出的c OH 10 2mol L 特别提醒溶质为酸或碱的溶液中 1 当酸电离出的H 远大于水电离出的H 时 水电离出的H 可忽略不计 2 当碱电离出的OH 远大于水电离出的OH 时 水电离出的OH 可忽略不计 例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 思维点拨 溶液呈酸 碱性的本质是H 与OH 浓度的相对大小 而pH与7 c H 与1 10 7mol L的相对大小作为判断溶液酸碱性的依据 适用在25 时比较 解析 H2O的电离为吸热反应 将纯水加热至较高温度 电离平衡向正反应方向移动 c H c OH 均增大 则水的离子积KW c H c OH 增大 pH lgc H 减小 c H c OH 呈中性 故D项正确 答案 D 溶液的酸碱性判断 1 下列溶液一定呈碱性的是 A 能使甲基橙变黄色的溶液B c OH 1 10 7mol L的溶液C 含有OH 的溶液D c OH c H 的溶液 解析 当pH 4 4时 溶液使甲基橙变黄色 故A项错误 当温度升高时 纯水的c OH c H 10 7mol L 故B项错误 当c OH c H 时 溶液一定呈碱性 D项正确 答案 D 热点二 pH试纸的使用及pH的测定 溶液pH的测定有三种方法 分别是酸碱指示剂测定 pH试纸测定 pH计测定 目前中学较为常用的是前两种 即用酸碱指示剂进行定性和半定量测定及用pH试纸对溶液的pH进行粗略的定量测定 例2 有一学生在实验室测某溶液的pH值 实验时 他先用蒸馏水润湿pH试纸 然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测 1 该学生的操作是 填 正确的 或 错误的 其理由是 2 如不正确请分析是否一定有误差 3 若用此方法分别测定c H 相等的盐酸和醋酸溶液的pH 误差较大的是 原因是 4 只从下列试剂中选择实验所需的试剂 你能否区分0 1mol L 1的H2SO4和0 01mol L 1的H2SO4 简述操作过程 试剂 紫色石蕊试液 酚酞试液 甲基橙溶液 蒸馏水 BaCl2溶液 pH试纸 解析 本题主要考查pH试纸的使用 浓度对电离平衡的影响及相关知识的综合应用能力 1 用pH试纸测量溶液pH时 试纸不能润湿 否则相当于将原溶液稀释 2 若溶液呈现酸性或碱性 稀释必然会造成误差 若溶液呈中性 则不会造成误差 3 醋酸是弱电解质 加水稀释时 能促进CH3COOH的电离 故对c H 相同的盐酸和醋酸来说 加水稀释相同的倍数 醋酸的pH变化较小 误差较小 4 分别测量两H2SO4溶液的pH 其中pH大的是0 01mol L 1的H2SO4 答案 1 错误的该学生测得的是稀释后溶液的pH 2 该学生操作错误 但不一定有误差 因为若溶液不显中性 则H 或OH 被稀释 测得的不是原溶液对应的pH 会产生误差 若溶液显中性 则不论稀释与否 在一定的条件下 溶液中c H c OH 始终为一定值 此时则不产生误差 3 盐酸在稀释过程中 醋酸继续电离产生H 使得该溶液中c H 变化较盐酸中c H 变化小 测量盐酸pH变化较大 误差较大 4 能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上 用标准比色卡比较其pH pH较大的为0 01mol L 1的H2SO4 例3 下表是不同温度下水的离子积数据 试回答以下问题 1 若25 t1 t2 则 填 或 1 10 14 作出此判断的理由是 2 25 下 某Na2SO4溶液中c 5 10 4mol L 1 取该溶液1mL 加水稀释至10mL 则稀释后溶液中c Na c OH 3 t2 下 将pH 11的苛性钠溶液V1L与pH 1的稀硫酸V2L混合 设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和 所得混合溶液的pH 2 则V1 V2 此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是 解析 3 据 10 2 设NaOH H2SO4的体积分别为9L 11L 则混合溶液中n Na 0 1mol L 1 9L 0 9mol n 11L 0 55mol n H 0 01mol L 1 20L 0 2mol 故离子浓度由大到小排列顺序为 c Na c c H c OH 答案 1 温度升高 水的电离程度增大 离子积增大 2 1000 3 9 11c Na c SO c H c OH 规律方法 溶液pH计算中的换算关系 室温下 Kw c H c OH 1 10 14 则pKw 14 2 2012 广州六校联考 已知水在25 和95 时 其电离平衡曲线如图所示 1 则25 时水的电离平衡曲线应为 填 A 或 B 2 25 时 将pH 9的NaOH溶液与pH 4的H2SO4溶液混合 若所得混合溶液的pH 7 则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 3 95 时 若100体积pH1 a的某强酸溶液与1体积pH2 b的某强碱溶液混合后溶液呈中性 则混合前 该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是 4 曲线B对应温度下 pH 2的某HA溶液和pH 10的NaOH溶液等体积混合后 混合溶液的pH 5 请分析其原因 解析 1 当温度升高时 促进水的电离 水的离子积增大 水中H 浓度 OH 浓度都增大 水的pH减小 但溶液仍然呈中性 因此结合图象中A B曲线变化情况及H 浓度 OH 浓度可以判断 25 时水的电离平衡曲线应为A 2 25 时所得混合溶液的pH 7 溶液呈中性即酸碱恰好中和 即n OH n H 则V NaOH 10 5mol L V H2SO4 10 4mol L 得V NaOH V H2SO4 10 1 3 95 时 水的离子积为10 12 即 等体积的强酸 强碱反应至中性时pH 酸 pH 碱 12 根据95 时混合后溶液呈中性 pH2 b的某强碱溶液中c OH 10b 12mol L 有100 10 a 1 10b 12 即10 a 2 10b 12 所以有以下关系 a b 14或pH1 pH2 14 4 在曲线B对应温度下 pH 酸 pH 碱 12 如是强酸 强碱 两溶液等体积混合后溶液呈中性 即pH 6 现混合溶液的pH 5 即等体积混合后溶液显酸性 说明酸过量 所以酸HA是弱酸 答案 1 A 2 10 1 3 a b 14 或pH1 pH2 14 4 曲线B对应95 此时水的离子积为10 12 HA为弱酸 HA中和NaOH后 混合溶液中还剩余较多的HA分子 可继续电离出H 使溶液pH 5 实验 操作 提高素养 实验课题 酸碱中和滴定 1 实验目的 用0 10mol L的标准氢氧化钠溶液测定稀盐酸的浓度 2 实验原理 1 酚酞在盐酸中无色 在NaOH溶液中显红色 2 由NaOH HCl NaCl H2O可知 酚酞变红时 恰好完全反应 c HCl 3 探究活动 1 滴定准备 检查仪器 滴定管使用前 应首先检查是否漏水 润洗仪器 滴定管在加入酸 碱溶液之前 分别要用待盛溶液润洗2 3次 装液 分别将酸 碱溶液加入酸式滴定管 碱式滴定管中 使液面位于滴定管刻度 0 以上2 3mL处 并将滴定管垂直固定在滴定管夹上 调节起始读数 在滴定管下放一烧杯 调节活塞 或玻璃球 使滴定管尖嘴部分充满反应液 如滴定管内部有气泡 应快速放液赶出气泡 以免引起实验误差 并使液面处于某一刻度 准确读数并记录 2 滴定 从酸式滴定管中向锥形瓶内释放一定体积的盐酸溶液 把锥形瓶放在盛有标准NaOH溶液的碱式滴定管尖嘴的下边 为减少视觉误差 锥形瓶下可放一张白纸 记录起始标准碱液的体积 左手控制碱式滴定管的玻璃球 开始让碱液滴下 右手不断旋转振荡锥形瓶 眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化 当滴入最后一滴碱液时 锥形瓶中溶液颜色由无色变为浅红色且半分钟内不褪去 说明已达滴定终点 记录终点时标准溶液的体积 重复上述滴定操作2 3次 所得数据如下表 4 操作提示 1 锥形瓶不能用待测液润洗 2 滴速要先快后慢 但不能成流 应一滴一滴地滴加 当接近终点时 应一滴一摇 3 滴定过程中 锥形瓶口不能碰滴定管下端尖嘴 且眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化 4 当最后一滴滴入使指示剂恰好变色且半分钟内不褪色 表示达到滴定终点 5 一旦滴过了 可返滴 须再记录待测液的体积 5 实验小结 待测盐酸的浓度为 0 11mol L 6 中和滴定的误差分析 1 原理 依据原理c 标准 V 标准 c 待测 V 待测 所以c 待测 因c 标准 与V 待测 已确定 因此只要分析出不正确操作引起V 标准 的变化 即分析出结果 2 常见误差 以标准酸溶液滴定未知浓度的碱 酚酞作指示剂 为例 常见的因操作不正确而引起的误差有 特别提醒 1 利用误差来源及分析结果 可以解决酸碱中和滴定或氧化还原滴定的误差分析问题 要注意间接变量是如何影响直接变量 滴定过程中从滴定管中流出液体体积 的 2 恰好中和 滴定终点 酸碱恰好完全反应 溶液呈中性 例4 某学生欲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 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下图所示 则起始读数为 mL 终点读数为 mL 所用盐酸溶液的体积为 mL 解析 1 滴定实验中规范操作为 左控塞 右摇瓶 眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化 2 误差分析应根据c NaOH 分析 酸式滴定管未用标准盐酸润洗 内壁附着水 可将加入的盐酸冲稀 消耗相同量的碱 所需盐酸的体积偏大 结果偏高 用碱式滴定管取出的待测NaOH的物质的量一旦确定 倒入锥形瓶后 加水不影响OH 的物质的量 也就不影响滴定结果 若排出气泡 液面下降 故读取的V酸偏大 结果偏高 正确读数和错误读数 实线部分 如下图所示 3 读数时 以凹液面的最低点为基准 答案 1 锥形瓶内溶液颜色的变化半分钟内不褪色 2 D 3 0 0025 9025 90 规律方法 中和滴定的误差分析 都要依据公式c待 来判断 其中V待为准确量取的待测液体积 c标为准确配制的标准液浓度 这二者在误差分析时看为定值 因各种原因使得所耗标准液体积V标变大或变小 V标变大 则c待偏高 V标变小 则c待偏低 3 现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量 g 100mL 实验步骤 1 量取10 00mL食用白醋 在烧杯中用水稀释后转移到100mL 填仪器名称 中定容 摇匀即得待测白醋溶液 2 用酸式滴定管取待测白醋溶液20 00mL于锥形瓶中 向其中滴加2滴 作指示剂 3 读取盛装0 1000mol L 1NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数 如果液面位置如右图所示 则此时的读数为 mL 4 滴定 当 时 停止滴定 并记录NaOH溶液的终读数 重复滴定3次 数据如下 实验记录 1 某同学在处理数据时计算得 平均消耗的NaOH溶液的体积V 15 95 15 00 15 05 14 95 4mL 15 24mL 指出他的计算的不合理之处 按正确数据处理 可得市售白醋总酸量 g 100mL 结果保留四位有效数字 2 在本实验的滴定过程中 下列操作会使实验结果偏大的是 填写序号 a 碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗b 碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡 滴定后气泡消失c 锥形瓶中加入待测白醋溶液后 再加少量水d 锥形瓶在滴定时剧烈摇动 有少量液体溅出 解析 1 定容容器为容量瓶 2 滴定终点时生成醋酸钠 水解显碱性 因此选用的指示剂应为酚酞试液 其变色范围为8 10 在滴定终点时可观察到由无色变红色的明显变化 3 从图示中读出为0 70mL 注意要读到小数点后两位数字 4 滴定终点时溶液由无色恰好变为红色 并在半分钟内不褪色 1 第一组数据与后三组数据相差较大 属异常值 应舍去 根据后三组数据求得平均消耗NaOH溶液的体积V mL 15 00mL 则白醋溶液的浓度为0 1000mol L 1 0 075mol L 1 原10 00mL食用白醋所含白醋的量为0 075mol L 1 100mL 0 0075mol 质量为0 45g 则100mL食用白醋所含的酸量为4 500g 2 a项造成NaOH标准液浓度偏小 则消耗标准液偏多 b项读数偏大 c项无影响 d项消耗的标准液偏少 答案 1 容量瓶 2 酚酞试液 3 0 70 4 溶液由无色恰好变为红色 并在半分钟内不褪色 1 第一组数据与后三组数据相差较大 属异常值 应舍去4 500 2 ab 巩固 演练 基础达标 1 双选 对于常温下pH为1的HNO3溶液 下列叙述正确的是 A 该溶液由1mL稀释至100mL后 pH等于3B 向该溶液中加入等体积pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和C 该溶液中硝酸电离出的c H 与水电离出的c H 的比值为10 12D 该溶液中水电离出的c H 是pH为3的硝酸中水电离出的c H 的100倍 答案 AB 2 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 平衡正向移动 KW变小B 向水中加入少量NaOH固体 平衡逆向移动 c OH 增大C 新制氯水久置后 水的电离平衡正向移动 c OH 增大D 向水中加入少量CH3COONa固体 平衡正向移动 KW增大 解析 A项 加热后KW变大 不正确 C项 新制氯水久置后 水的电离平衡向左移动 c OH 减小 不正确 D项 KW不变 不正确 答案 B 3 下列液体均处于25 有关叙述正确的是 A 某物质的溶液pH 7 则该物质一定是酸或强酸弱碱盐B pH 10的氨水中c H 是pH 12的氢氧化钠溶液中c H 的100倍C 加酸或加碱可使水的离子积减小D 中和相同浓度的强酸与弱酸 弱酸所消耗的碱多 解析 A项 该物质也可能是NaHSO4这种盐 不正确 B项正确 C项 加酸或加碱 相同温度下水的离子积不变 不正确 D项 中和相同浓度的强酸与弱酸 若两者均为一元酸 则两者消耗的碱一样多 不正确 答案 B 4 常温下 已知0 1mol L的Na