第23讲水的电离和溶液的酸碱性课件

第23讲水的电离和溶液的酸碱性第23讲1一、水的电离1．电离方程式水是一种极弱的电解质，其电离方程式为：

。H2OH＋＋OH－2．室温下纯水的有关数据(1)c(H＋)＝c(OH－)＝

。(2)KW＝c(H＋)·c(OH－)＝

。(3)pH＝

。3．KW的影响因素KW只与温度有关，温度升高，KW

。1.0×10－71.0×10－147增大一、水的电离H2OH＋＋OH－2．室温下2[思考·感悟]1．25℃时，纯水的离子积KW＝1.0×10－14，那么，25℃时，在盐酸、NaOH溶液中的KW是多少？[提示]只要温度不变(25℃)，不论在酸、碱、盐溶液中，KW均为1.0×10－14。[思考·感悟]3二、溶液的酸碱性与pH1．溶液的酸碱性c(H＋)、c(OH－)的关系室温/25℃数值pH中性溶液c(H＋)

c(OH－)c(H＋)＝c(OH－)＝

7＝1.0×10－7＝酸性溶液c(H＋)

c(OH－)c(H＋)

1×10－7mol·L－1

7碱性溶液c(H＋)

c(OH－)c(H＋)

1×10－7mol·L－1

7>><<<>二、溶液的酸碱性与pHc(H＋)、c(OH－)的关系室温/42．pH(1)定义式：pH＝

。(2)意义：表示溶液酸碱性的强弱，pH越小，酸性

。越强－lgc(H＋)2．pH越强－lgc(H＋)5(3)pH试纸的使用：①方法：把小片试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。②注意：a．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；b．用pH试纸读出的pH值只能是整数。(3)pH试纸的使用：6[思考·感悟]2．某溶液的pH＝7，该溶液是否一定呈中性？[提示]溶液酸碱性的判断与溶液的pH是否等于7没有直接的关系，而应比较溶液中c(H＋)与c(OH－)的大小。用pH是否等于7判断溶液酸碱性只适用于室温下的溶液，而用c(H＋)与c(OH－)的大小判断酸碱性，不受条件限制，适用于任何温度下的溶液。[思考·感悟]7三、酸碱中和滴定1．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、锥形瓶。酸式碱式(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。三、酸碱中和滴定酸式碱式(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、82．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：①滴定管：检查是否漏水→洗涤→

→装液→调液面→记录。②锥形瓶：注碱液→记读数→加指示剂。润洗(2)滴定：左手控制活塞，右手振荡锥形瓶，眼睛注视

变化，滴定至终点时，记录标准液的体积。(3)终点判断：等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且

，视为达到滴定终点。半分钟内不褪色锥形瓶内溶液颜色2．实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)润洗(2)9第23讲水的电离和溶液的酸碱性课件10[思考·感悟]3．实验室要准确取用20.00mLKMnO4溶液，应使用哪种滴定管？[提示]使用酸式滴定管，原因是KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡胶管。[思考·感悟]111.(2011·海南高考)用0.1026mol·L－1的盐酸滴定25.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达终点时，滴定管中的液面如图所示，正确的读数为()A.22.30mLB.22.35mLC.23.65mLD.23.70mLB1.(2011·海南高考)用0.1026mol·L－1的盐122．下列溶液一定呈中性的是 ()A．c(H＋)＝c(OH－)＝10－6mol·L－1的溶液B．pH＝7的溶液C．使石蕊试液呈紫色的溶液D．酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液A2．下列溶液一定呈中性的是 ()A133．填写下表：

结果条件水的电离平衡的移动方向填“向左”或“向右”c(H＋)变化pH的变化KW的变化溶液的酸碱性加少量浓盐酸加少量固体NaOH加入NH4Cl(s)加热向左增大减小不变酸增向左增大减小不变碱增向左向右增大减小不变酸增向右增大变小变大不变3．填写下表：结果水的电离平衡的移动方向填“向左144．将下列常温下溶液的pH用短线连接起来：溶液组成溶液pH(1)0.01mol/L的盐酸(2)0.01mol/L的NaOH溶液(3)1mLpH＝3的盐酸加水稀释至10mL(4)pH＝1的盐酸与pH＝13的NaOH溶液等体积混合(5)50mL0.2mol/LBa(OH)2溶液与50mL0.2mol/L盐酸混合(假设混合溶液体积为酸、碱体积之和)2

4

7

12

13答案：

(1)—2，(2)—12，(3)—4，(4)—7，(5)—134．将下列常温下溶液的pH用短线连接起来：2答案：(1)—155．有下列水溶液：①pH＝0的盐酸②0.5mol·L－1盐酸③0.1mol·L－1的NH4Cl溶液④0.1mol·L－1的NaOH溶液⑤0.5mol·L－1的NH4Cl溶液，以上溶液中，水电离的c(H＋)由大到小的顺序是____________。⑤③④②①5．有下列水溶液：①pH＝0的盐酸②0.5mol·L－116第23讲水的电离和溶液的酸碱性课件17考点1水的电离和溶液的酸碱性判断室温下水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算规律：(1)中性溶液：c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1。(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。方法是求出溶液中的c(OH-)。(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。方法是求出溶液中的c(H+)(4)发生水解的盐溶液：H+和OH-均由水电离产生,若显酸性则求c(H+)，若显碱性则求c(OH-)。考点1水的电离和溶液的酸碱性判断室温下水电离出的c(H+18例1（2012·全国新课标卷）已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为amol·L-1的一元酸HA与bmol·L-1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是A.a=bB.混合溶液的pH=7C.混合溶液中，c（H+）=mol.L-1D.混合溶液中c(H+)+c(B+)=c(OH-)+C(A-)C例1（2012·全国新课标卷）已知温度T时水的离子积常数为K19变式1常温下，某溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1，该溶液可能是()①二氧化硫水溶液②氯化铵水溶液③硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液A．①④B．①②C．②③D．③④A变式1常温下，某溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×1020考点2溶液的pH的应用和计算1．计算原则(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．溶液稀释酸、碱加水稀释时pH的计算(1)强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n。(2)弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则a＜pH＜a+n。(3)强碱pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b-n。(4)弱碱pH=b，加水稀释10n倍，则b-n＜pH＜b。(5)酸、碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸不能大于7，碱不能小于7。，考点2溶液的pH的应用和计算1．计算原则求c(H+)21c混(H+)=→pH混3．溶液的混合(忽略混合过程中体积的变化)(1)强酸与强酸混合若是等体积混合，且DpH≥2，则pH混=pH小+0.3(注：lg2≈0.3)。(2)强碱与强碱混合c混(OH-)=→c混(H+)→pH混若是等体积混合，且DpH≥2，则pH混=pH大-0.3。c混(H+)=22(3)强酸和强碱混合，可能情况有三种①若强酸和强碱恰好中和，pH=7；②若强酸过量，求出过量的c(H+)，再求pH值；③若强碱过量，求出过量的c(OH-)，再求出c(H+)后求pH值。特例：若强酸与强碱等体积混合①若pH酸+pH碱=14，则完全中和pH=7；②若pH酸+pH碱＞14，则碱过量pH≈pH碱-0.3；③若pH酸+pH碱＜14，则酸过量pH≈pH酸+0.3。(3)强酸和强碱混合，可能情况有三种23

例2（2012·浙江）下列说法正确的是A．常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH＝4B．为确定某酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH＞7，则H2A是弱酸；若pH＜7，则H2A是强酸C．用0.2000mol/LNaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合溶液（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D．相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1mol/L盐酸、③0.1mol/L氯化镁溶液、④0.1mol/L硝酸银溶液中，Ag＋浓度：①＞④＝②＞③C例2（2012·浙江）下列说法正确的是C24例3（2012·上海）21．常温下amoVLCH3COOH稀溶液和bmol／LKOH稀溶液等体积混合．下列判断一定错误的是A.若c(OH－)>c(H＋)，a=bB．若c(K＋)>c(CH3COO－)，a>bC．若c(OH－)=c(H＋)，a>bD．若c(K＋)<c(CH3COO－)，a<bD例3（2012·上海）21．常温下amoVLCH3COO25变式2将一定体积的NaOH溶液分成两等份，一份用pH=2的一元酸HA溶液中和，消耗酸溶液的体积为V1；另一份用pH=2的一元酸HB溶液中和，消耗酸溶液的体积为V2；则下列叙述正确的是()A．若V1＞V2，则说明HA的酸性比HB的酸性强B．若V1＞V2，则说明HA的酸性比HB的酸性弱C．因为两种酸溶液的pH相等，故V1一定等于V2D．HA、HB分别和NaOH中和反应后，所得的溶液都一定呈中性【解析】

因为两种酸溶液的pH相等，若HB为弱酸，则其浓度较HA的浓度大，所以消耗的体积较小，即V1＞V2。A变式2将一定体积的NaOH溶液分成两等份，一份用pH=2的26考点3酸碱中和滴定1．仪器和试剂滴定管、铁架台(滴定管夹)、锥形瓶、烧杯、标准液和待测液、指示剂2．操作步骤：①检查滴定管是否漏水(操作方法)；②蒸馏水洗涤；③标准液或待测液润洗滴定管2～3次；④装液和赶气泡调零；⑤滴定；⑥读数。考点3酸碱中和滴定1．仪器和试剂273．指示剂选用：①变色要灵敏，变色范围要小，且变色范围尽量与所生成盐的溶液酸碱性一致(因此中和滴定一般选用酚酞、甲基橙，而不用石蕊试液)。②强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。③用酸滴定Na2CO3溶液，酚酞作指示剂，终点产物为NaHCO3和NaCl，而用甲基橙作指示剂，终点产物为NaCl、H2O、CO2。④终点判断指示剂强酸滴定强碱强碱滴定强酸甲基橙黄色变成橙色红色变成橙色酚酞红色变成无色无色变成浅红3．指示剂选用：①变色要灵敏，变色范围要小，且变色范围尽量与284.数据的记录和处理：数据的记录应精确到小数点后两位，如：24.00mL、23.38mL，最后一位是估计值。滴定至少要做两次，如果两次滴定所耗的标准液的体积相差不到0.20mL，则取两次记录数据的平均值进行计算；如果两次滴定体积相差超过0.20mL，则要继续滴定，直到相邻两次滴定所耗的标准液的体积相差不到0.20mL为止。4.数据的记录和处理：数据的记录应精确到小数点后两位，如：229c(待)=，(c、V、n分别表示溶液5．误差分析(1)误差分析方法：中和滴定实验中，不同的错误操作引起不同的量的偏差，分析时应注意思维的有序性，首先依题意列出计算式，再区别计算过程中不变量和变化量，然后紧紧抓住变化量对实验结果的影响进行分析。物质的量浓度、溶液体积、酸或碱的元数)c(待)=30在实际计算时，标准液浓度和待测液体积按已知数据计算，是不变量。只有滴定管中所消耗的标准溶液体积V(标)随不同操作而变化。从上述计算式可知V(标)与c(待)成正比。以上实验中，只要使V(标)增大的操作所得待测液浓度都偏大。在实际计算时，标准液浓度和待测液体积按已知数31(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：(2)常见误差32续表续表33(3)中和滴定原理在其他定量实验中的应用滴定，不仅仅是酸碱中和滴定，当然也不仅仅用于测定未知溶液的物质的量浓度，只要两种物质在溶液中能够发生反应，而且反应完全时有明显的现象(一般是溶液颜色的变化)，都可以称之为滴定。滴定时一般要根据反应物或生成物的性质加入指示剂，但对于反应物或生成物本身就有明显颜色的反应可以不用指示剂，比如KMnO4有参加的反应。(3)中和滴定原理在其他定量实验中的应用34例4(2009江苏改编)例4(2009江苏改编)35例5

取相同体积(0.025L)的两份0.01mol·L-1NaOH溶液，把其中一份放在空气中一段时间后，溶液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”)，其原因是________________________________________________________。用已知浓度的硫酸溶液中和上述两份溶液，其中第一份(在空气中放置一段时间)所消耗硫酸溶液的体积为V(A)，另一份消耗硫酸溶液的体积为V(B)，则：(1)以甲基橙为指示剂时，V(A)和V(B)的关系是_____________；(2)以酚酞为指示剂时，V(A)和V(B)的关系是_____________。V(A)＜V(B)减小因NaOH与空气中CO2反应，造成NaOH减少，故溶液pH减小V(A)=V(B)例5取相同体积(0.025L)的两份0.01mol·L36第23讲水的电离和溶液的酸碱性课件37第23讲水的电离和溶液的酸碱性课件38滴定终点的判断和指示剂的选择是中和滴定的难点，中和滴定的理论终点由酸碱恰好反应所得产物的酸、碱性决定，如NaOH溶液滴定盐酸，由于产物为NaCl，所以终点为中性，NaOH溶液滴定醋酸，由于产物为CH3COONa所以显碱性，中和滴定的实际终点由所选指示剂的变色点控制，如酚酞变色点为8.0，甲基橙为4.4，如果要使误差小，两终点相差越小越好。滴定终点的判断和指示剂的选择是中和滴定的难点39第23讲水的电离和溶液的酸碱性课件401.(2011·长沙市一中月考)水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是()A．图中四点Kw间的关系：A=D＜C＜BB．若从A点到C点，可采用：温度不变在水中加入少量NaAc固体C．若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量酸D．若处在B点所在的温度，将pH=2的硫酸与pH=10的NaOH的两种溶液等体积混合后，溶液显中性B1.(2011·长沙市一中月考)水的电离平衡曲线如图所示，下412.用Na2CO3标准溶液滴定未知浓度盐酸，导致测定结果偏高的操作有()A．滴定前锥形瓶用蒸馏水润洗过B．滴定前锥形瓶中加入待测盐酸后又加蒸馏水C．滴定前读数方法正确，滴定后俯视读数D．滴定前尖嘴中气泡未排除即进行滴定，滴定后尖嘴无气泡D2.用Na2CO3标准溶液滴定未知浓度盐酸，导致测定结果偏高423.下列叙述正确的是()A．某醋酸溶液的pH=a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH=b，则a＞bB．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pH＜7C．1.0×10-3mol/L盐酸的pH=3.0,1.0×10-8mol/L盐酸的pH=8.0D．室温下若1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后溶液的pH=7，则NaOH溶液的pH=11D3.下列叙述正确的是()D43则有10-aV1=10-(14-b)V2⇒=10a+b-14，现在V1/V2=10-2，又知a=1，所以b=11。

【解析】A若是稀醋酸溶液稀释则c(H+)减小，pH增大，b＞a，故A错误；B酚酞的变色范围是pH=8.0～10.0(无色→红色)，现在使红色褪去，pH不一定小于7，可能在7～8之间，故B错误；C常温下酸的pH不可能大于7，只能无限的接近7；D正确，直接代入计算可得正确，也可用更一般的式子：设强酸pH=a，体积为V1；强碱的pH=b，体积为V2，

444.(2011·成都外国语学校高三月考)常温下，将pH=1的硫酸溶液平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液，两者pH都升高了1，则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为()A．11∶1B．10∶1C．6∶1D．5∶1C4.(2011·成都外国语学校高三月考)常温下，将pH=1的455.(2011·湖南省常德市高三检测)常温下，某溶液中由水电离的c(OH-）为1.0×10-12mol·L-1，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是()C5.(2011·湖南省常德市高三检测)常温下，某溶液中由水电466.(2011·海淀区高三期中)常温下，用0.1000mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液和20.00mL0.1000mol/LCH3COOH溶液，得到2条滴定曲线，如下图所示。

(1)由A、C点判断，滴定HCl溶液的曲线是_____(填“图1”或“图2”)；(2)a=______mL；图120.006.(2011·海淀区高三期中)常温下，用0.1000mo476.(2011·海淀区高三期中)常温下，用0.1000mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液和20.00mL0.1000mol/LCH3COOH溶液，得到2条滴定曲线，如下图所示。

(3)c(Na+)=c(CH3COO-)的点是_____；(4)E点对应离子浓度由大到小的顺序为_______________________________________。Dc(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)6.(2011·海淀区高三期中)常温下，用0.1000mo487.某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：A．在250mL容量瓶中配制250mL烧碱溶液B．用移液管(或碱式滴定管)量取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂C．在天平上准确称取烧碱样品wg，在烧杯中加蒸馏水溶解D．将物质的量浓度为mmol/L的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V1mLE．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V2mL7.某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯49_______________________________________________________________________________________________________________________________请完成下列问题：(1)正确的操作步骤是(填写字母)_______________。(2)滴定管读数应注意(3)操作中锥形瓶下垫一张白纸的作用是___________________________________________________。(4)操作D中液面应调整到________________________________；尖嘴