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文档简介

第二单元溶液酸碱性1.了解水电离和水离子积常数。2.了解溶液pH定义,能进行溶液pH简单计算。1/751.不一样温度条件下,溶液pH计算。2.酸碱中和滴定原理应用。2/75一、水电离1.水电离H+OH-2.水离子积 (1)表示式:KW=______________,在25℃时,测定c(H+)=c(OH-)=___________________,即KW=__________。 (2)水离子积只与______相关,_________水离子积增大。c(H+)·c(OH-)1×10-7mol·L-11×10-14温度升高温度3/75 25℃时,纯水离子积KW=1.0×10-14,那么25℃时酸、碱、盐溶液中KW是多少?提醒均是1.0×10-14,KW仅是温度函数。KW适合用于任意水体系(纯水,酸溶液,碱溶液,盐溶液),c(H+)和c(OH-)是表示水溶液中H+总浓度和OH-总浓度,其积是一个常数,准确说,酸或碱溶液中离子积指溶液中H+与OH-浓度乘积,而不再是水电离H+和OH-浓度乘积。4/75二、溶液酸碱性1.溶液酸碱性

溶液酸碱性是由溶液中c(H+)与c(OH-)相对大小决定; (1)c(H+)>c(OH-),溶液呈_____; (2)c(H+)=c(OH-),溶液呈_____; (3)c(H+)<c(OH-),溶液呈_____。2.溶液酸碱性表示方法——pH (1)定义:pH=____________。 (2)意义:pH越小,c(H+)越大,溶液酸性越___;pH越大,c(OH-)越大,溶液碱性越___。酸性中性碱性-lgc(H+)强强5/75(3)范围:pH范围普通在______之间,当c(H+)或c(OH-)大于1mol·L-1时,用物质量浓度直接表示溶液酸、碱度更方便。(4)pH测定酸碱指示剂只能测定溶液pH粗略范围,普通不能准确测定pH,测定溶液pH应选取广范pH试纸或pH计。0~146/75 (1)某溶液pH=7,该溶液是否一定为中性溶液?(2)若已知某溶液中c(H+)>c(OH-),该溶液是否一定呈酸性?提醒

(1)因温度不确定,故pH=7溶液不一定显中性,若温度超出25℃时,溶液呈碱性,若温度低于25℃时,溶液呈酸性。(2)任意温度下,只要c(H+)>c(OH-),溶液一定呈酸性。7/75三、酸碱中和滴定1.试验原理

利用______反应,用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度碱(或酸)试验方法。2.试验用具 (1)仪器 ______滴定管(如图A)、______滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、________。中和酸式碱式锥形瓶8/75(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水9/753.中和滴定操作:(以标准盐酸滴定NaOH溶液为例) (1)准备

①滴定管 a.检验滴定管__________; b.用蒸馏水洗涤滴定管后再用________润洗2~3次,并排除滴定管尖嘴处________; c.用漏斗注入标准液至______________________。 d.将液面调整到________________________,记下读数。

②锥形瓶:只用________洗涤,不能用________润洗。是否漏水标准液气泡“0”刻度上方2~3cm处“0”或“0”以下某一刻度处蒸馏水待测液10/75(2)滴定①用碱式滴定管量取一定体积待测液于锥形瓶中,滴入_____滴指示剂(甲基橙或酚酞)。②用______控制活塞,右手不停旋转摇动锥形瓶,眼睛注视______________颜色改变,记下读数。(3)终点判断等到滴入最终一滴反应液,指示剂变色,且_____不褪色,视为滴定终点。(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平均值,依据c(NaOH)=_____________________计算。2~3左手锥形瓶中溶液30s11/75

如图所表示,读数时一样是仰视,引发读数误差相同吗?________________________________________________________________________。提醒不一样,A图读数偏大,B图读数偏小。12/7513/75常温下,纯水或中性溶液中几个量之间关系(1)c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1

(2)KW=c(H+)·c(OH-)=10-14。(3)pH=-lgc(H+)=7一条规律…………………………14/75指示剂选择三个要求(1)变色范围与终点pH吻合或靠近。(2)指示剂变色范围越窄越好。(3)指示剂在滴定终点时颜色改变显著,轻易观察(普通来说指示剂颜色由浅变深较由深变浅易于观察)判断。三个要求…………………………15/751.KW使用方法

(1)KW是温度函数,温度一定其值一定,与溶液酸碱性无关。 (2)KW适合用于任意水体系(纯水,酸溶液,碱溶液,盐溶液),c(H+)和c(OH-)是表示水溶液中H+总浓度和OH-总浓度。

(3)酸或碱溶液H+浓度与水电离H+浓度区分:c(H+)溶液=c(H+)酸+c(H+)水,c(OH-)溶液=c(OH-)碱+c(OH-)水。

(4)不论在酸、碱或中性溶液中水电离H+、OH-浓度永远相等。

(5)水离子积常数说明了在任何水溶液中均存在水电离平衡,H+和OH-共存,只是相对含量不一样而已。三种方法…………………………16/752.pH测定方法

酸碱指示剂只能测定溶液pH粗略范围。广范pH试纸只能估读出pH整数值,不能准确测定。用pH计能准确测定溶液pH,pH准确到0.01。 pH试纸使用方法:把一小片pH试纸放在玻璃片或表面皿上,用洁净玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸中部,变色后,与标准比色卡对比即可读出溶液pH。pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,不然待测液因被稀释可能产生误差。17/753.中和滴定试验误差分析方法18/75pH计算技巧在做关于溶液pH计算题目时,要抓住“矛盾主要方面”,溶液显酸性用溶液中c(H+)来计算;溶液显碱性先求溶液中c(OH-),再利用KW求出溶液中c(H+),然后计算pH。口诀:酸按酸(H+),碱按碱(OH-),酸碱中和求过量,无限稀释7为限。一个技巧…………………………19/75水电离要注意是任何水溶液中水电离出c(H+)等于水电离出c(OH-)。一定要注意广范pH试纸只能读到整数。酸碱中和滴定原理经常会用在氧化还原反应中测量物质含量或浓度,掌握操作方法原理会为后面解题带来很多方便。我体会………………………20/75滴定终点就是酸碱恰好中和点吗?提醒滴定终点是指示剂颜色发生突变点,不一定是酸碱恰好中和点。问题征解………………………21/751.外界条件对水电离平衡影响必考点55

影响水电离平衡原因及水电离c(H+)或

c(OH-)求算22/75体系改变条件平衡移动方向KW水电离程度c(OH-)c(H+)酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小可水解盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其它:如加入Na正不变增大增大减小23/752.水电离c(H+)或c(OH-)计算(25℃时)技巧 (1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1。 (2)酸或碱抑制水电离,水电离出c(H+)=c(OH-)<10-7mol·L-1,当给出c(H+)<10-7mol·L-1时就是水电离出c(H+);当给出c(H+)>10-7mol·L-1时,就用10-14除以这个浓度即得到水电离c(H+)和c(OH-)。 (3)可水解盐促进水电离,水电离c(H+)或c(OH-)均大于10-7mol·L-1。若给出c(H+)>10-7mol·L-1,即为水电离c(H+);若给出c(H+)<10-7mol·L-1,就用10-14除以这个浓度即得水电离c(OH-)和c(H+)。24/75求算以下溶液中H2O电离c(H+)和c(OH-)。(1)pH=2H2SO4溶液c(H+)=________,c(OH-)=________。(2)pH=10NaOH溶液c(H+)=________,c(OH-)=________。(3)pH=2NH4Cl溶液c(H+)=________。(4)pH=10Na2CO3溶液c(OH-)=________。【典例1】25/75思维引入首先判断溶液中水电离受到了抑制还是促进。再考虑溶液中H+或OH-起源。解析

(1)pH=2H2SO4溶液中H+起源有两个:H2SO4电离和H2O电离,而OH-只起源于水。应先求算c(OH-),即为水电离c(H+)或c(OH-)。c(H+)=10-2mol·L-1,则c(OH-)=10-12mol·L-1,则水电离c(H+)=c(OH-)=10-12mol·L-1。(2)pH=10NaOH溶液中,OH-有两个起源:H2O电离和NaOH电离,H+只起源于水。应先求出c(H+),即为水电离c(OH-)或c(H+),c(H+)=10-4mol·L-1,c(OH-)=10-10mol·L-1,则水电离c(H+)=c(OH-)=10-10mol·L-1。26/75(3)pH=2NH4Cl中由水电离产生c(H+)=10-2mol·L-1。(4)pH=10Na2CO3溶液中由水电离产生c(OH-)=10-4mol·L-1。答案

(1)10-12mol·L-1

10-12mol·L-1(2)10-10mol·L-1

10-10mol·L-1

(3)10-2mol·L-1

(4)10-4mol·L-127/75在稀溶液中,由水电离出c(H+)和c(OH-)相等,即c(H+)水=c(OH-)水。如0.1mol·L-1盐酸或NaOH溶液中,c(H+)水=c(OH-)水=1×10-13mol·L-1。酸溶液中c(OH-)很小,但完全是由水电离出来,不能忽略。一样碱溶液中c(H+)很小,但完全是由水电离出来,不能忽略。25℃时,pH=12溶液不一定为碱溶液,pH=2时溶液也不一定为酸溶液,还可能为水解盐溶液。——水电离出c(H+)与c(OH-28/75A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B.向水中加入少许固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变C.向水中加入少许固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低D.将水加热,KW增大,pH变小【应用1】29/75解析对于选项A要正确了解勒夏特列原理中“减弱”两字含义,向水中加入稀氨水,平衡逆向移动原因是因为溶液中c(OH-)增大,移动结果不可能使得c(OH-)比原来小,选项A错;对于选项C,向水中加入可水解盐CH3COONa,促进水电离,平衡正向移动,溶液中c(H+)降低,但由水电离出c(H+)增大,选项C错;对于选项D,将水加热,平衡正向移动,水电离出c(H+)和c(OH-)增大,KW增大,pH减小,D正确。答案

BD30/751.总标准 (1)若溶液为酸性,先求c(H+),再求pH;必考点56

溶液pH求算2.单一溶液pH (1)强酸溶液:c(酸)→c(H+)→pH=-lgc(H+)

如0.05mol·L-1H2SO4溶液中c(H+)=0.1mol·L-1,pH=-lg0.1=1。

31/753.关于两强(强酸或强碱)混合、稀释pH计算 (1)两强酸混合、稀释〔用水稀释强酸时,能够认为水中c(H+)=0〕32/754.强酸强碱混合,其中一个物质过量pH计算5.关于两强(强酸或强碱)溶液等体积混合,且pH相差2个或2个以上单位时pH计算:

①若混合前,pH小+pH大≥15时,pH混=pH大-0.3

②若混合前,pH小+pH大=14时,pH混=7

③若混合前,pH小+pH大≤13时,pH混=pH小+0.333/756.关于溶液稀释规律

①对于强酸溶液,c(H+)每稀释10n倍,pH增大n个单位(但最终溶液pH不超出7)。

②对于强碱溶液,c(OH-)每稀释10n倍,pH减小n个单位(但最终溶液pH大于7)。

③对于pH或物质量浓度相同强酸与弱酸(或强碱与弱碱),稀释相同倍数时,强酸pH增大得较多(或强碱pH减小得较多)。34/75求以下溶液pH(常温条件下)(已知lg2=0.3)(1)0.005mol·L-1H2SO4溶液(2)已知CH3COOH电离常数Ka=1.8×10-5,0.1mol·L-1CH3COOH溶液(3)0.1mol·L-1NH3·H2O溶液(NH3·H2O电离度为α=1%(4)将pH=8NaOH与pH=10NaOH等体积混合(5)常温下,将pH=5盐酸与pH=9NaOH溶液以体积比11∶9混合(6)pH=2盐酸与等体积水混合(7)pH=2盐酸加水稀释到1000倍思维引入首先判断溶液酸碱性,再结合规律解题。【典例2】35/7536/75(4)将pH=8NaOH溶液与pH=10NaOH溶液等体积混合后,溶液pH能够依据提供经验公式来求算pH=10-lg2(即0.3),所以答案为9.7。答案

(1)2

(2)2.9

(3)11

(4)9.7

(5)6

(6)2.3

(7)537/7538/75已知在100℃下,水离子积KW=1×10-12,以下说法正确是 (

)。A.0.05mol·L-1H2SO4

溶液pH=1B.0.001mol·L-1NaOH溶液pH=11C.0.005mol·L-1H2SO4

溶液与0.01mol·L-1NaOH

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pH=3H2SO4

溶液50mL,需要pH=11NaOH溶液50mL【应用2】39/75答案

A40/751.原理必考点57

酸碱中和滴定原理2.常见误差

以标准酸溶液滴定未知浓度碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见错误操作而引发误差有:41/75步骤操作VAcB洗涤酸式滴定管未用标准酸溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液放出碱液滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失变小偏低42/75滴定酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴在锥形瓶外变大偏高溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停顿滴定后反加一滴碱液颜色无改变变大偏高读数酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小偏低酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大偏高43/75(·盐城五校联考)试验室中有一未知浓度稀盐酸,某学生在试验室中进行测定盐酸浓度试验。请完成以下填空:(1)配制100mL0.10mol·L-1NaOH标准溶液。①主要操作步骤:计算→称量→溶解→________(冷却后)→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→________→________→将配制好溶液倒入试剂瓶中,贴上标签。②称量________g氢氧化钠固体所需仪器有:托盘天平(带砝码、镊子)、________、________。【典例3】44/75(2)取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制NaOH标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,统计数据以下。试验编号NaOH溶液浓度(mol·L-1)滴定完成时,NaOH溶液滴入体积(mL)待测盐酸体积(mL)10.1022.6220.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00①滴定到达终点标志是____________________________________________________________________________。45/75②依据上述数据,可计算出该盐酸浓度约为________(保留两位有效数字)。③排除碱式滴定管中气泡方法应采取如图所表示操作中________,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。④在上述试验中,以下操作(其它操作正确)会造成测定结果偏高有________(填字母序号)。A.滴定终点读数时俯视B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗C.锥形瓶水洗后未干燥46/75D.称量NaOH固体中混有Na2CO3固体E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失思维引入掌握中和滴定操作,了解误差分析方法。解析

(1)题目要求配制100mL0.10mol·L-1NaOH标准液,应用天平称取0.1L×0.10mol·L-1×40g·mol-1=0.4gNaOH固体。因为NaOH属于腐蚀性药品,不能放在托盘天平上直接称量,应放在玻璃器皿(普通用烧杯或表面皿)中进行称量。(2)计算盐酸浓度时,应计算三次中和滴定平均值,因NaOH标准液浓度及待测液体积都一样,故只算NaOH溶液体积平均值即可。依据碱式滴定管结构可知,弯曲橡皮管即可将管中气泡排出。47/75答案

(1)①转移定容摇匀②0.4烧杯(或表面皿)药匙(2)①滴入最终一滴NaOH溶液,溶液由无色恰好变成浅红色且半分钟内不褪色②0.11mol·L-1

③丙④DE48/75(1)滴定管“0”刻度在滴定管上方,大刻度在滴定管下端,故前仰后俯体积偏小,前俯后仰体积偏大。(2)中和滴定关键:准确测定两种反应物溶液体积,确保标准液浓度准确;准确判定滴定终点;合理选取指示剂。(3)恰好中和=酸碱恰好完全反应≠溶液呈中性≠滴定终点。(4)在酸碱中和滴定误差分析中,要看清楚是标准液滴定待测液还是待测液滴定标准液。标准液在滴定管中与标准液在锥形瓶中产生误差情况相反。——酸碱滴定过程中注意关键点49/75草酸晶体组成可表示为H2C2O4·xH2O,为测定x值,进行下述试验:(1)称取Wg草酸晶体配成100.00mL溶液;(2)取25.00mL置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为amol·L-1高锰酸钾溶液滴定,滴定所发生反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O回答以下问题:(1)滴定时,高锰酸钾溶液应装入__________________。【应用3】50/75(2)若滴定共用去KMnO4溶液VmL,则试验测得所配草酸溶液物质量浓度为________,由此算出草酸晶体中结晶水x值是________。(3)若滴定用KMnO4溶液因久置部分变质,浓度偏低,则试验结果所测定x值将________。解析

(1)高锰酸钾溶液含有强氧化性,不能用碱式滴定管盛装,应用酸式滴定管盛装。51/75(3)依据(2)中x值表示式可知,KMnO4溶液浓度变小,则V增大,x值偏低。52/751.用氧化还原滴定法测定TiO2质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。

请回答以下问题:试卷采样53/7554/752.试验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮质量分数,其反应原理为:4NH4++6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1mol(CH2)6N4H+与1molH+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成酸。某兴趣小组用甲醛法进行了以下试验:

步骤Ⅰ称取样品1.500g。

步骤Ⅱ将样品溶解后,完全转移到250mL容量瓶中,定容,充分摇匀。

步骤Ⅲ移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL20%中性甲醛溶液,摇匀、静置5min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。55/75依据步骤Ⅲ填空:56/751.案例1中(1)滴定过程中发生反应是Fe3+将Ti3+氧化为Ti4+,故滴定终点时,Fe3+稍有剩下,从而使溶液显血红色。当场指导(3)①配制NH4Fe(SO4)2标准液时有少许溅出,从而使标准液浓度变小,而使滴定时消耗标准液体积变大,故使测定结果应偏高。②滴定终点时,俯视标准液液面,从而使读取标准液体积偏小,从而使测定结果偏低。57/752.案例2中(1)碱式滴定管未用NaOH标准溶液润洗,从而使c(NaOH)降低,则滴定时消耗NaOH溶液体积增大,故测定结果应偏高。 (2)锥形瓶中有没有水对测定结果无影响。 (3)滴定时眼睛应一直注视锥形瓶内溶液颜色改变。 (4)滴定过程中,锥形瓶内溶液酸性逐步减弱,终点时碱应稍过量,故指示剂应由无色变为浅红色。

(3)①偏高②偏低2.(1)偏高(2)无影响(3)B

(4)无浅红(或粉红)58/75本讲考查重点是水电离和溶液酸碱性判断,pH计算近年考查力度有所加强。酸碱中和滴定往往结合定量分析试验进行综合考查。预测年高考水电离平衡与溶液酸碱性关系仍是高考热点,应连续关注。Hold住考向名师揭秘考向1水电离平衡5年4考考向2溶液酸碱性和pH计算5年3考考向3中和滴定原理及应用5年2考59/75判断以下说法正误(1)水离子积常数KW伴随温度升高而增大,说明水电离是放热反应 (

) (·江苏,10D)(2)25℃与60℃时,水pH相等 (

) (·福建,10B)(3)25℃时NH4Cl溶液KW大于100℃时NaCl溶液KW(

) (·天津,5A)(4)4℃时,纯水pH=7 (

) (·江苏,2B)水电离平衡60/75(5)由水电离c(H+)=1×10-14mol·L-1溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3-能大量共存 (

) (·江苏,6B)61/75答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)√62/751.判断以下说法正误 (1)常温下,将pH=3醋酸溶液稀释到原体积10倍后,溶液pH=4 (

) (·浙江,12A) (2)为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液pH。若pH>7,则H2A是弱酸;若pH<7,则H2A是强酸(

) (·浙江,12B) (3)依据溶液pH与溶液酸碱性关系,推出pH=6.8溶液一定显酸性 (

) (·安徽,11C)溶液酸碱性及pH计算63/75(4)100℃时,将pH=2盐酸与pH=12NaOH溶液等体积混合,溶液显中性 (

) (·天津,5D)(5)25℃时,某物质溶液pH<7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐 (

) (·天津理综,4A)64/75大于水解程度,则溶液呈酸性,假如电离程度小于水解程度,则溶液呈碱性,故错误。(3)水电离程度受温度影响,没有说明溶液温度,所以,无法判断溶液酸碱性;(4)100℃下,KW>1×10-14,故pH=12NaOH溶液浓度大于pH=2盐酸浓度,等体积混合后显碱性;(5)25℃时,pH<7还有可能为酸式盐溶液,如NaHSO4溶液、NaH2PO4溶液。答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×65/752.(·课标全国,11)已知温度T时水离子积常数为KW,该温度下,将浓度为amol·L-1一元酸HA与bmol·L-1一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性依据是 (

)。 A.a=b B.混合溶液pH=7D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)66/75答案

C67/753.(·海南,2)常温下,将0.1mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06mol·L-1硫酸溶液等体积混合,该混合溶液pH等于 (

)。 A.1.7 B.2.0 C.12.0 D.12.4答案

B68/754.(·全国Ⅰ,9)以下叙述正确是 (

)。 A.某醋酸溶液pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液 pH=b,则a>b B.在滴有酚酞溶液氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好无

色,则此时溶液pH<7 C.1.0×10-3mol·L-1盐酸pH=3.0,1.0×10-8

mol·L-1盐酸pH=8.0 D.若1mLpH=1盐酸与100mLNaOH溶液混合后,

溶液pH=7,则NaOH溶液pH=1169/75解析

A项,酸稀释,pH增大,即b>a,故A项错;B项,酚酞变色范围是:pH<8(无色)、8.0~10.0(浅红)、pH>10(红色),现为无色,pH<8,但pH不一定小于7,在7~8之间也是无色,故B项错误;C项,酸浓度再小其pH仍小于7,所以C项错误。D项,法一直接代入计算:1mL×0.1mol·L-1=100

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