《优化探究》2016届高考化学总复习配套课件：82水的电离和溶液的酸碱性

1、第二节水的电离和溶液的酸碱性考纲要求1.了解水的电离，离子积常数。2.了解溶液pH的定义。3.了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。 考点一水的电离3外界条件对水的电离平衡的影响1水的离子积常数KWc(H)c(OH)中H和OH一定是水电离出来的吗？提示：不一定。c(H)和c(OH)均指溶液中的H或OH的总浓度。这一关系适用于任何稀水溶液，即任何稀水溶液中都存在这一关系。因此，在酸溶液中酸本身电离出来的H会抑制水的电离，而在碱溶液中，碱本身电离出来的OH也会抑制水的电离。2在pH2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H)与c(OH)之间的关系是什么？提示：外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但

2、任何时候水电离出的c(H)和c(OH)总是相等的。3加水稀释CH3COOH溶液时，CH3COOH的电离平衡向右移动，此时水的电离平衡是否移动？提示：稀释CH3COOH溶液时，c(H)减小，c(OH)增大，OH是H2O电离的，故此时水的电离平衡也向右移动。4甲同学认为，在水中加入H2SO4，水的电离平衡向左移动，解释是加入H2SO4后c(H)增大，平衡左移。乙同学认为，加入H2SO4后，水的电离平衡向右移动，解释为加入H2SO4后，c(H)浓度增大，H与OH中和，平衡右移。你认为哪种说法正确？说明原因。水的电离平衡移动后，溶液中c(H)c(OH)增大还是减小？提示：甲正确，温度不变，KW是常数，

3、加入H2SO4，c(H)增大，c(H)c(OH)KW，平衡左移。不变，因为KW仅与温度有关，温度不变，则KW不变，与外加酸、碱、盐无关。1下列操作会促进H2O的电离，且使溶液pH7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溶液解析：加热能促进水的电离，但水的pH7，A项错误；加少量NaOH溶液，抑制水的电离，B项错误；加入少量FeCl3溶液，促进水的电离，但溶液的pHBC D解析：NaCl对水的电离无影响；NaOH和H2SO4均抑制水的电离，由于NaOH电离出的c(OH)比H2SO4电离出的c(H)小，故H2SO4对抑制水电离的

4、能力强于NaOH；(NH4)2SO4因水解促进水的电离，故水的电离程度由大到小的顺序为。答案：C解析：B项中KW应不变；C项中c(OH)增大；D项中c(OH)应减小。答案：A影响水的离子积常数的因素答案：D5常温下，计算下列溶液中由水电离出的c(H)或c(OH)。(1)pH2的盐酸：c(H)水_。(2)pH11的NaOH溶液：c(OH)水_。(3)pH2的FeCl3溶液：c(H)水_。(4)pH11的Na2CO3溶液：c(OH)水_。水电离出c(H)或c(OH)的计算 答案：(1)11012 molL1(2)11011 molL1(3)1102 molL1(4)1103 molL16某温度下(

5、KW11012 mol2L2)，计算下列溶液中水电离出的c(H)或c(OH)。(1)蒸馏水中c(H)水_。(2)0.1 molL1 NaOH溶液中c(OH)水_。(3)pH11 Na2CO3溶液中c(OH)水_。答案：(1)1106 molL1(2)11011 molL1(3)0.1 molL17在25 时，某溶液中由水电离出的c(H)11012 molL1，则该溶液的pH可能是(双选)()A12 B7C6 D2答案：AD水电离产生的c(H)或c(OH)计算的5种类型任何水溶液中水电离产生的c(H)和c(OH)总是相等的，有关计算有以下5种类型(以常温时的溶液为例)。(1)中性溶液：c(OH)

6、c(H)107 molL1。(2)酸的溶液：OH全部来自水的电离。(3)碱的溶液：H全部来自水的电离。(4)水解呈酸性的盐溶液：H全部来自水的电离。(5)水解呈碱性的盐溶液：OH全部来自水的电离。1溶液的酸碱性(1)溶液的酸碱性是由溶液中 决定的。c(H) c(OH)，溶液呈酸性；且 越大，酸性越强。c(H) c(OH)，溶液呈中性。c(H) c(OH)，溶液呈碱性；且 越大，碱性越强。(2)由于在25 时KW1.01014，所以有：考点二溶液的酸碱性和pHc(H)与c(OH)相对大小c(H)c(OH)2.溶液的pH(1)定义式：pH 。(2)适用范围：014，即一般用pH表示，c(H)或c(

7、OH)小于_的稀溶液。(3)室温下，溶液的酸碱性跟pH的关系：lg c(H)1 molL13溶液pH的测量方法(1)pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在 或_上，用玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与 比色卡对照，即可确定溶液的pH。(2)pH计测量法。表面皿玻璃片标准1pH7的溶液一定是中性溶液吗？提示：pH7的溶液，不一定是中性溶液。因为温度不同，水的离子积不同，如100 时，pH6的溶液为中性溶液，pH7时为碱性溶液。2用pH试纸测pH时应注意什么问题？记录数据时又要注意什么？是否可用pH试纸测定氯水的pH?提示：pH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；用p

8、H试纸读出的pH只能是整数；不能用pH试纸测定氯水的pH，因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。1判断下列溶液在常温下的酸、碱性：(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合()(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合()(3)相同浓度NH3H2O和HCl溶液等体积混合()(4)pH2的HCl和pH12的NaOH溶液等体积混合()(5)pH3的HCl和pH10的NaOH溶液等体积混合()(6)pH3的HCl和pH12的NaOH溶液等体积混合()(7)pH2的CH3COOH和pH12的NaOH溶液等体积混合()(8)pH2的HCl和pH12的NH3H2O等体积混合()答案：

9、(1)中性(2)碱性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)碱性(7)酸性(8)碱性溶液混合后酸、碱性的判断答案：C3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_。解析：(1)由题意知，溶液中c(H)1011 molL1，c(OH)0.01 molL1，故KWc(H)c(OH)1013。答案：(1)11013(2)110101走出溶液稀释时pH判断的误区答案：(1)6略小于(2

10、)1105在体积均为1 L、pH均等于2的盐酸和醋酸溶液中，分别投入0.23 g Na，则图中比较符合反应事实的曲线是()答案：B6物质AE都是由下表中的离子组成的，常温下将各物质的溶液从1 mL稀释到1 000 mL，pH的变化关系如图所示，其中A与D反应得到E。请回答下列问题。(1)根据pH的变化关系，写出下列物质的化学式：B_，C_。(2)写出A与C反应的离子方程式：_。警示一：不能正确理解酸、碱的无限稀释规律。常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的pH都不可能大于7或小于7，只能接近7。警示二：不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律。注：表中an7。溶液pH的计算答案：(1)12(2)3(3

11、)9.7(4)6(5)2.9(6)11(1)思路提示：在做关于溶液的pH计算的题目时，要抓住“矛盾的主要方面”，溶液显酸性用溶液中的c(H)来计算；溶液显碱性先求溶液中的c(OH)，再求溶液中的c(H)。简记口诀：酸按酸(H)，碱按碱(OH)，酸碱中和求过量，无限稀释7为限。(2)思维模板：1实验原理利用中和反应，用 的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。2实验关键(1)准确测定 。(2)准确判断 。考点三酸、碱中和滴定已知浓度标准溶液的体积滴定终点3实验用品(1)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(2)仪器： 滴定管(如图A)、 滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形

12、瓶。酸式碱式(3)滴定管的使用：酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸和氧化性物质易 。碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使 无法打开。4实验操作实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)：(1)滴定前的准备：滴定管：查漏洗涤润洗装液调液面记录。锥形瓶：注碱液记体积加指示剂。腐蚀橡胶管活塞(2)滴定：(3)终点判断：等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内 原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。不恢复6常用酸碱指示剂及变色范围V(HCl)7.因操作不当引起的V(标)及c(待测)的变化以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)见下表：1酸式滴定管怎样查

13、漏？提示：向已洗净的滴定管中装上一定体积的水，安置在滴定管夹上直立静置两分钟，观察有无水滴漏下。然后将活塞旋转180，再静置两分钟，观察有无水滴漏下，如均不漏水，滴定管即可使用。2容量为25 mL的滴定管，滴定过程中用去10.00 mL的液体，此时滴定管中剩余液体的体积为15 mL吗？提示：由于滴定管的“0”刻度在滴定管的上方；滴定管下端是没有刻度的，故剩余液体体积大于15 mL。3滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗？1.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考如图所示仪器从下表中选出正确选项()酸、碱中和滴定仪器及指示剂的选择解析：A项中选用的指示剂和滴定管均错误；B项中选用滴定

14、管错误；C项中选用滴定管错误。答案：D2.以0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定c molL1某弱酸HA溶液，其滴定曲线如右图所示。下列说法正确的是()A可用甲基橙作滴定指示剂(已知甲基橙的变色范围为3.14.4，pH4.4时溶液为黄色)B指示剂指示的滴定终点就是反应终点C突变范围的大小与酸的强弱及酸的浓度有关D滴定时氢氧化钠溶液盛放在带活塞的滴定管中解析：由突变范围可知A选项错误，应选酚酞；反应终点是指酸与碱刚好完全反应，而指示剂指示的是一个变色范围，B错误；当酸的酸性很强，浓度较稀时，突变范围就大，C正确；带活塞的为酸式滴定管，不可以盛NaOH溶液，D错误。答案：C指示剂选择的基本

15、原则变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。(1)不能用石蕊做指示剂。(2)滴定终点为碱性时，用酚酞做指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。(3)滴定终点为酸性时，用甲基橙做指示剂，例如用盐酸滴定氨水。(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。(5)并不是所有的滴定都须使用指示剂，如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时，KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。3制备Cl2的实验中，反应常会因盐酸浓度下降而停止，为测定反应残余液中盐酸的浓度，该小组同学提出酸碱中和滴定法测定方案。方案如下：首先准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样，平行做了4次滴定。实验中所用

16、NaOH溶液浓度为0.200 0 molL1，以下是实验记录与数据处理(不考虑NaOH与残液中其他成分的反应)。酸碱中和滴定数据处理及误差分析(1)经计算，该次滴定测定的试样中盐酸浓度为_molL1。(2)在本实验的滴定过程中，下列操作会使实验结果偏小的是_(填写序号)。a开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡，滴定结束气泡消失b未用标准NaOH溶液润洗滴定管c锥形瓶中加入待测盐酸后，再加少量水d锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出e滴定前锥形瓶用待测盐酸润洗 f观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视答案：(1)0.220 0(2)df图解量器的读数方法(1)平视读数(如图1)：实验室中用量筒、移液管或

17、滴定管量取一定体积的液体，读取液体体积时，视线应与凹液面最低点保持水平，视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线，视线定读数)。(2)俯视读数(如图2)：当用量筒测量液体的体积时，由于俯视视线向下倾斜，寻找切点的位置在凹液面的上侧，读数高于正确的刻度线位置，即读数偏大。(3)仰视读数(如图3)：读数时，由于视线向上倾斜，寻找切点的位置在液面的下侧，因滴定管刻度标法与量筒不同，这样仰视读数偏大。至于俯视和仰视的误差，还要结合具体仪器进行分析，因为量筒刻度从下到上逐渐增大；而滴定管刻度从下到上逐渐减小，并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差，在分析时还要看滴定前读数是否正确，然后才能判断实际量取

18、的液体体积是偏大还是偏小。4(2014年高考重庆卷)中华人民共和国国家标准(GB27602011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 gL1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2，并对其含量进行测定。滴定法的拓展应用(1)仪器A的名称是_，水通入A的进口为_。(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为_。(3)除去C中过量的H2O2，然后用0.090 0 molL1 NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择图2中的_；若滴定终点时溶液的pH8.8，则选择的指示剂为_；若用50 mL滴定管进行实验，

19、当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积(填序号)_(10 mL，40 mL，40 mL)。(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中SO2含量为：_gL1。(5)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施_。解析：(1)仪器A是蒸馏实验中使用的冷凝管；为使冷凝更充分，要让水在冷凝管中缓慢上升，所以水由b口进，若a口进，冷凝管中水装不满。(2)SO2具有还原性，而H2O2具有氧化性，所以反应为SO2H2O2=H2SO4。(3)NaOH是强碱，应装在碱式滴定管中，为赶出尖嘴处气泡，要让尖嘴部分略向上弯曲排出气泡，所以选；酚酞的变色范围在8.210.

20、0之间，而滴定终点时溶液的pH8.8，所以可以选择酚酞作指示剂；根据题意及滴定管的结构知，刻度“10”处至尖嘴部分均有溶液，所以滴定管内液体体积大于40 mL，选。答案：(1)冷凝管或冷凝器b(2)SO2H2O2=H2SO4(3)酚酞(4)0.24(5)原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，排除盐酸挥发的影响。氧化还原滴定要点归纳1原理：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还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。2试剂：常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等，常

21、见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。3指示剂：氧化还原滴定法的指示剂有三类。a.氧化还原指示剂；b.专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝；c.自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为溶液由无色变为浅红色。试纸的使用及滴定终点的判定典例1聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为Fe2(OH)n(SO4)30.5nm，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O)过程如下：溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为_。标准答案：将一小片pH试纸放在玻璃片(或表

22、面皿或点滴板)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取少许待测液，点在pH试纸的中部，试纸变色后，与标准比色卡对比，读出读数满分答题规则有关试纸的使用，除了以上3个规则之外，还应注意：规则4.注意测量范围，读数要正确用pH试纸是粗略测量pH的方法，标准比色卡只有整数值，故只能读出近似整数值，如果说“用pH试纸测定某溶液的pH为8.3”一定是错误的。规则5.注意答题规范如不能出现错别字，如“蘸取”不能写为“沾取”，不能随意口语化，如“标准比色卡”不能回答为“读数卡”等。规则6.明确各种试纸的使用范围(1)pH试纸，可用于粗略地测定溶液酸碱性的相对强弱；(2)淀粉KI试纸，可用于定性地检验具有氧化性物质的存在或

23、氧化性气体收集时的验满；(3)红色石蕊试纸，可用于定性地检验碱性气体、碱性溶液和碱性气体收集时的验满；(4)蓝色石蕊试纸，可用于定性地检验酸性气体、酸性溶液和酸性气体收集时的验满。答题模板类型1.定量试纸(如pH试纸)：取一小片试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在试纸上，待试纸变色后再与标准比色卡对照，得出测量数据。类型2.定性试纸(如红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉KI试纸等)(1)检验溶液：将试纸放在表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸的中部，试纸由色变为色，即证明溶液具有性质。(2)检验气体：取一小片试纸用蒸馏水润湿，沾在玻璃棒的一端，靠近盛有待测气体容器口(如试管的管口)附近，试纸由色变为色，即证明该气体是。标准答案：淀粉溶液当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液后，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不恢复原来的颜色满分答题规则在判断滴定终点时，除了以上3个规则之外，还要注意：规则4.明确判断操作、现象和结论的关系如必须先明确怎么做(滴入最后一滴标准溶液)，有何现象(颜色如何变化)，然后