【2014复习备考】2014届高考化学《红对勾》系列一轮复习第10章 第2讲水的电离和溶液的酸碱性.ppt

1、必考部分,第十章,水溶液中的离子平衡,导 航 高 考,考 点 突 破,随 堂 演 练,自 我 诊 断,课 时 作 业,1了解水的离子积、溶液pH等概念。 2掌握有关溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算。 3掌握测定溶液pH的方法，知道pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。,考纲解读,本讲重点考查：水的电离平衡及水的离子积常数；c(H)、c(OH)、pH与溶液酸碱性的关系；pH简单计算；酸碱中和滴定。近五年新课标地区共考查17次，均为中等难度试题。2014年高考仍将以外界条件对水的电离平衡影响为主；关于溶液pH计算，题设条件千变万化，运用数学工具进行推理的试题出现的可能性也较大

2、。,考向分析,考点图析,一、水的电离 1水的电离方程式：_。 2水的离子积常数 (1)符号：_。 (2)公式：Kw_，25 时Kw_。,基础知识梳理,(3)影响因素 只受温度影响，由于水的电离是_过程(填“吸热”或“放热”)，温度升高，Kw_. 3影响水的电离平衡的因素 (1)酸、碱均可_水的电离。 (2)易水解的盐均可_水的电离。 (3)升高温度可_水的电离。,思考125 时，纯水的离子积Kw1.01014，那么25 时酸、碱、盐中Kw是多少？,二、溶液的酸碱性与pH 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。,2pH (1)定义式：pH_ (2)pH与溶液c(

3、H)、酸碱性之间的关系,由图示关系知，pH越小，溶液的酸性_。 pH一般表示c(H)_的稀溶液。 (3)pH试纸的使用 方法：_，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。,注意： apH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； b用广泛pH试纸读出的pH只能是整数。 思考2某溶液的pH7，该溶液是否一定为中性溶液？,三、酸碱中和滴定 1实验原理 利用_，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)。 2实验用品 (1)仪器：_滴定管(如图A)、_滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、_。,(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 (3)滴定管的使用： 酸性、氧

4、化性的试剂一般用_滴定管，因为_。 碱性的试剂一般用_滴定管，因为_。,3实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例) (1)滴定前的准备 滴定管：_洗涤_装液调液面记录。 锥形瓶：注碱液记读数加指示剂。 (2)滴定,(3)终点判断 等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且_，视为滴定终点并记录标准液的体积。 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c(NaOH)_计算。,1下列溶液肯定显酸性的是() A含H的溶液 B能使酚酞显无色的溶液 CpH7的溶液 Dc(OH)c(H)的溶液 答案D,自主检查,解析水溶液中既有H，也有OH；溶液酸碱性的实质是看c(H)和c(

5、OH)相对大小；在25 时pH7的溶液才显酸性；室温时，pH8.2，酚酞溶液为无色。,2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 答案D,答案D,解析Kwc(H)c(OH)，在35 时Kw大于25 时Kw，说明升高温度，水的电离平衡正向移动，c(H)和c(OH)都增大，则水的电离是吸热的过程；任何条件下，水电离产生的c(H)和c(OH)都相等。,4下列说法正确的是() A酸式滴定管和量筒都没有“0”刻度线 B使用pH试纸时，不能润湿，否则一定会使测定

6、结果不准确 C若用水润湿过的pH试纸去测pH相等的H2SO4和H3PO4，H3PO4的误差更大 DpH试纸在酸性较强的环境中显红色，在碱性较强的环境中显蓝色 答案D,解析酸式滴定管有“0”刻度线，A项错误；pH试纸不能润湿，若溶液呈酸性或碱性，测定结果一定有误差，若呈中性，无误差，B项错误；由于H3PO4是弱酸，H2SO4是强酸，稀释相同倍数后，H3PO4的pH增加的比H2SO4小，所以H2SO4的误差大，C项错误。,5现有下列A、B、C三种常见化学仪器，请回答：,(1)名称：A_；B_；C_。 (2)分别写出上述仪器最主要的一种用途： A_； B_； C_。,(3)用某种仪器测量一液体的体积

7、时，平视读数为n mL，仰视读数为x mL，俯视读数为y mL，若xny，则所使用的仪器可能是_(填“A”、“B”或“C”)。 (4)有一支50 mL酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10.00 mL刻度处，把滴定管中的溶液全部排出，承接在量筒中，量筒中溶液的体积_。 A大于40.0 mLB等于40.0 mL C大于10.0 mLD等于10.0 mL,答案(1)量筒酸式滴定管250 mL容量瓶 (2)量液体体积酸碱中和滴定配制250 mL一定物质的量浓度的溶液 (3)B(4)A,1温度：由于水的电离过程吸热，故升温使水的电离平衡右移，即加热能促进水的电离，c(H)、c(OH)同时增大，KW增

8、大，pH变小，但c(H)与c(OH)仍相等，故体系仍显中性。,2酸、碱：在纯水中加入酸或碱，酸电离出的H或碱电离出的OH均能使水的电离平衡左移，即酸、碱的加入抑制水的电离。若此时温度不变，则KW不变，c(H)、c(OH)此增彼减。 即：加酸，c(H)增大，c(OH)减小，pH变小 加碱，c(OH)增大，c(H)减小，pH变大。,3能水解的盐：在纯水中加入能水解的盐，由于水解的实质是盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合水电离出的H或OH，所以水解必破坏水的电离平衡，使水的电离平衡右移。即盐类的水解促进水的电离。 4其他因素：向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H直接作用，因而同样能促进水的电离。

9、,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,规律方法解答此类问题时首先要分清类型：酸溶液中由水电离出的c(H)等于该溶液中的c(OH)；碱溶液中由水电离出的c(H)等于该溶液中的c(H)；盐溶液(或纯水)中H、OH都是由水电离产生的。但强酸弱碱盐中c(H)代表水电离的程度，强碱弱酸盐中c(OH)代表水电离的程度。,1纯水在25 时的氢

10、离子浓度与90 时的氢离子浓度的关系是() A大于B等于 C小于D不能肯定 答案C 解析水的电离过程是吸热的，所以90 时纯水电离出的c(H)和c(OH)比25 时纯水电离出的c(H)和c(OH)大。,变式训练,2对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是(),答案C 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。,2单一溶液的pH计算 (1)强酸溶液，如HnA，设其物质的量浓度为c molL1，则c(H)nc，pHlgc(H)lg nc。 (2)强碱溶液，如B(OH)n，设其物质的量浓度为c molL1，则c(OH)nc，c(H)1014/nc，pHlgc(

11、H)14lg nc。 3酸碱溶液稀释后溶液的pH (1)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。,(2)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。 (3)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。,5若强酸与强碱混合后溶液呈中性，则必有pH酸pH碱14lgV碱/V酸。 6pH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。,例2已知在100 下，水的离子积KW11012，

12、下列说法正确的是() A0.05 mol/L的H2SO4溶液pH1 B0.001 mol/L的NaOH溶液pH11 C0.005 mol/L的H2SO4溶液与0.01 mol/L的NaOH溶液等体积混合，混合后溶液pH为6，溶液显酸性 D完全中和pH3的H2SO4溶液50 mL，需要pH11的NaOH溶液50 mL,答案A,有关pH计算的技巧： (1)强酸、强碱的pH之和与c(H)、c(OH)比较,特别提醒,3常温下，将0.1 molL1氢氧化钠溶液与0.06 molL1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于() A1.7B2.0 C12.0D12.4 答案B,变式训练,解析0.1 mol/

13、L氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度为0.1 mol/L，0.06 mol/L硫酸溶液中氢离子浓度为0.12 mol/L，氢氧根离子和氢离子发生中和反应后，溶液中剩余0.01 mol/L氢离子。故溶液pHlgc(H)2.0。,4下图为10 mL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(),答案D,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0.01 mL。 (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

14、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。,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，

15、直接放入待测液。(无影响) 摇动锥形瓶时，溅出部分溶液。(偏低),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。,2.500 molL10.250 molL10.0250 molL1 (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

16、)_。(用数据和符号列式即可),为使消耗标准溶液的体积与待测溶液体积相近(这样可降低相对误差)，可选用0.0250 molL1的Na2CO3溶液。 (3)据表中数据可知1误差较大，应选取2、3的平均值计算。,失误探究本实验常出现的失误： (1)指示剂选择不当，所选酸、碱指示剂变色范围应尽可能与中和反应生成的盐溶液的酸碱性一致； (2)滴定管的选择不当； (3)误差分析未看清楚标准液与待测液的位置，标准液在滴定管中(待测液在锥形瓶中)与标准液在锥形瓶中(待测液在滴定管中)两者产生的误差在相同情况下正好相反。,5用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂)，下列情况会

17、使测定结果偏高的是_。 酸式滴定管用水洗后便装盐酸进行滴定； 碱式滴定管用水洗后便用来量取待测液； 锥形瓶用蒸馏水洗涤后，又用待测液润洗； 滴加过快成细流，将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀；,变式训练,盐酸在滴定时溅出锥形瓶外； 滴加盐酸，颜色不足半分钟即变色； 滴定前，酸式滴定管有气泡，滴定后消失； 记录起始体积时，仰视读数，终点时俯视读数。 答案,解析使盐酸的体积读数偏大，则测定结果偏高。使待测溶液的实际体积偏小，消耗盐酸的体积偏小，则测定结果偏低。使待测溶液的实际体积偏大，消耗盐酸的体积偏大，则测定结果偏高。使消耗的盐酸体积偏小，则测定结果偏低。使盐酸的体积读数偏大，则测定结果偏高。使消耗的

18、盐酸体积偏小，则测定结果偏低。使盐酸的体积读数偏大，则测定结果偏高。使盐酸的体积读数偏小，则测定结果偏低。,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(50 mL)B碱式滴定管(50 mL) C量筒(10 mL)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a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(ba) mL比实际消耗KMnO4溶液体积_(多、少)。根据(ba) mL计算得到的待测溶液，比实际浓度_(大、小)。,

19、典例已知在100的温度下，水的离子积KW11012，本题涉及的溶液其温度均为100。下列说法中正确的是() A0.005 mol/L的H2SO4溶液，pH2 B0.001 mol/L的NaOH溶液，pH11 C0.005 mol/L的H2SO4溶液与0.01 mol/L的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性 D完全中和pH3的H2SO4溶液50 mL，需要pH9的NaOH溶液100 mL,易错剖析,常见错误选C。 错因剖析(1)常见错误分析 错选C的主要原因是定势思维，忽视了温度升高，水的电离度增大，按常温下处理问题，由题意知，溶液处于100，KW11012，pH6时溶液显中

20、性。 (2)其他错误分析 本题还容易错选D。原因是将“pH3的H2SO4溶液”的浓度错误计算为0.001 mol/L，而事实上其中c(H)0.001 mol/L，完全中和只需要NaOH溶液50 mL。,1下列说法正确的是() ApH7的溶液一定显中性 BpH6的溶液一定显酸性 CHOH的溶液一定显碱性 DOH1106 mol/L的溶液一定显碱性 答案C,解析在25 时，pH7的溶液中HOH1.0107 mol/L，溶液显中性；pH6的溶液中H106 mol/LOH108 mol/L，溶液显酸性；OH1106 mol/L的溶液中OHH108 mol/L，溶液显碱性。但它们的前提是在25 时，此时

21、Kw1.01014 mol2L2，若温度改变时，Kw也会改变，以pH和H、OH的绝对数值确定的溶液中H和OH的相对大小就可能发生变化，其酸碱性也发生变化。,2下列叙述正确的是() A某醋酸溶液的pHa，将此溶液稀释1倍后，溶液的pHb，则ab B在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH7 C1.0103mol/L盐酸的pH3.0,1.0108 mol/L盐酸的pH8.0 D若1 mL pH1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液的pH7，则NaOH溶液的pH11 答案D,解析该题主要考查酸碱溶液的pH计算和溶液的稀释对pH的影响。A项，对酸溶液进行稀释，氢

22、离子浓度降低，pH增大；B项，酚酞的变色范围为8.210，当溶液恰好无色时，溶液pH小于8.2即可显示无色；C项，当溶液中氢离子浓度较大时，计算时忽略水电离出的氢离子，当加入的氢离子浓度较小时，计算溶液pH时则不能忽略水电离出的氢离子，当盐酸的浓度为1.0108 mol/L时，通常情况下，此时水电离出的氢离子为1.0106mol/L，此时溶液的pH小于7；D项，盐酸和氢氧化钠溶液混合后溶液显中性，则需要n(H)n(OH)，故氢氧化钠溶液的pH为11。,3下列叙述正确的是() A无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c(H)c(OH)11014 Bc(H)等于1107 molL1的

23、溶液一定是中性溶液 C0.2 molL1 CH3COOH溶液中的c(H)是0.1 molL1 CH3COOH溶液中的c(H)的2倍 D任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸碱性的强弱 答案A,解析Kwc(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Kw11014；在温度不确定时，中性溶液里的c(H)不一定等于1107 molL1；0.2 mol/L CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 molL1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小，所以，0.2 molL1 CH3COOH溶液中的c(H)小于0.1 molL1 CH3COOH溶

24、液中的c(H)的2倍；当c(H)或c(OH)大于1 molL1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1 molL1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C,5下列关于滴定操作的叙述，正确的是() A若滴定管中液面在20.00 mL处，则液体全部流出时所得液体体积为20.00 mL B用标准NaOH溶液滴定CH3COOH溶液时，可选用甲基橙为指示剂 C用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时，若滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排出而滴定后消失，则能使所测结果偏高 D滴定时可将KMnO4溶液装在碱式滴定管中 答案C,解析A中由于滴

25、定管的下端无刻度，则液体全部流出时，所得溶液体积应大于20.00 mL。选项B，酸碱恰好反应时形成CH3COONa，因水解显碱性，为减小误差，应选用酚酞试液为指示剂。选项C，若滴定前尖嘴处有气泡未排出而滴定后消失，则相当于滴定时所用盐酸体积增大，使所测NaOH溶液浓度偏高。选项D，因KMnO4能氧化碱式滴定管下端的橡胶管，故KMnO4溶液应装在酸式滴定管中。,6若重水(D2O)的离子积为11016，可以用pH一样的定义来规定pDlgc(D)，以下关于pD的叙述正确的是() A中性溶液的pD7.0 B含0.01 mol NaOD的D2O溶液1 L，其pD12 C溶解0.01 mol DCl的D2

26、O溶液1 L，其pD2.0 D50 mL 0.001 molL1的NaOD的重水溶液，其pD11 答案C,解析根据重水(D2O)的离子积为11016和pDlgc(D)，知中性溶液的pD8.0；0.01 mol NaOD的D2O溶液1 L其pD14；0.01 mol DCl的D2O溶液1 L，其pD2.0；0.001 molL1的NaOD的重水溶液，其pD13。,7在不同温度下的水溶液中c(H)10 x mol/L，c(OH)10y mol/L，x与y的关系如图所示。请回答下列问题：,(1)曲线代表的温度下，水的离子积为_，曲线所代表的温度_(填“高于”“低于”或“等于”)曲线所代表的温度。你判断的依据是_。 (2)曲线 所代表的温度下，0.01 mol/L的NaOH溶液的pH为_。,答案(1)11012mol2L2高于曲线所代表的水的离子积比曲线的小，由于水的电离过程是吸热过程，温度越高，离子积越大，故曲线代表的温度低(2)10 解析(1)根据曲线中的数据，可以知道曲线代表的温度下水的离子积为11012mol2L2，水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积就越大，曲线所代表的水的离子积比曲