高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第八單元 第2講 水的電離和溶液的酸堿性課件.pptVIP

第2節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性 1 了解水的電離 離子積常數(shù) 2 了解溶液ph的定義 了解測定溶液ph的方法 能進(jìn) 行ph的簡單計算 回歸教材 一 水的電離 極弱 水是一種 的電解質(zhì) h2o h2o 簡寫為 水的電離平衡也是一種動態(tài)平衡 任何情況下水電離產(chǎn)生的c h 和c oh 總是相等的 1 水的離子積常數(shù) kw 1 符號 2 公式 kw 25 時 純水中c h c oh kw 1 10 14 h3o oh h2oh oh c h c oh 10 7mol l 1 2 影響kw大小的因素 吸熱 增大 1 kw只與溫度有關(guān) 水的電離過程是 的過程 故 溫度升高 h2o的kw 電解質(zhì) 溫度 2 水的離子積是水電離平衡時的性質(zhì) 不僅適用于純水 也適用于稀的 水溶液 只要 不變 kw就不變 3 kw揭示了在任何水溶液中均存在h 和oh 其實(shí)質(zhì)是水溶液中的h oh 濃度的乘積 不一定是水電離出的h oh 濃度的乘積 即kw c h c oh 中的c h c oh 分別是溶液中h oh 的總濃度 減小 不變 抑制 3 影響水的電離平衡的因素 1 酸 堿 加入酸或堿 水的電離程度 kw 酸或堿均可 水的電離 增大 增大 促進(jìn) 2 溫度 升高溫度 水的電離程度 kw 升高溫度可 水的電離 增大 不變 促進(jìn) 3 易水解的鹽 加入可水解的鹽 水的電離程度 kw 可水解的鹽可 水的電離 0 14 lgc h 3 ph試紙的使用 標(biāo)準(zhǔn)比色卡 把一小塊ph試紙放在玻璃片 或表面皿 上 用蘸有待測液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中央 試紙變色后 與 比較來確定溶液的ph ph試紙使用前不能用蒸餾水潤濕 用ph試紙讀出的ph只能是范圍值 4 常用酸堿指示劑及變色范圍 紫色 紅色 淺紅色 紅色 酸堿中和 酸 堿 堿 酸 三 中和滴定1 實(shí)驗(yàn)原理 利用 反應(yīng) 用已知濃度的 或 來測定未知濃度的 或 的實(shí)驗(yàn)方法 以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測的naoh溶液 待測的naoh溶液的物質(zhì)的量濃度為c naoh 酸堿中和滴定的關(guān)鍵 準(zhǔn)確測定兩種反應(yīng)物溶液的體積 確保標(biāo)準(zhǔn)液 待測液濃度的準(zhǔn)確 滴定終點(diǎn)的準(zhǔn)確判定 包括指示劑的合理選用 2 實(shí)驗(yàn)用品 1 主要儀器 酸式滴定管 堿式滴定管 錐形瓶 燒杯 鐵架臺 滴定管夾等 酸堿指示劑 酸式 堿式 酸式 堿式 2 主要試劑 標(biāo)準(zhǔn)液 待測液 蒸餾水 3 滴定管的使用 滴定管分為 滴定管和 滴定管 酸性溶液 強(qiáng)氧化性溶液 裝在 滴定管中 堿性溶液裝在 滴定管中 滴定管零刻度在上方 精確度為0 01ml 酸式與堿式不能混用 使用前需要查漏 潤洗 調(diào)零 趕走尖嘴部分的氣泡 讀數(shù)時需平視 即視線 刻度與凹液面最低點(diǎn)處于同一水平面 3 實(shí)驗(yàn)操作 用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測naoh溶液 1 準(zhǔn)備 滴定管 洗滌 裝液 調(diào)液面 趕走尖嘴部分的氣泡 記錄 錐形瓶 加堿液 記讀數(shù) 加指示劑 檢漏 潤洗 握活塞旋轉(zhuǎn)開關(guān) 2 滴定 左手 右手 眼睛注視錐形瓶中溶液的顏色變化 滴定至終點(diǎn) 記下讀數(shù) 3 終點(diǎn)判斷 等到滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液 指示劑變色 且在半分鐘內(nèi) 原來的顏色 視為滴定終點(diǎn) 并記 錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積 不斷旋轉(zhuǎn)搖動錐形瓶 不恢復(fù) c hcl v hcl 4 操作步驟 儀器的洗滌 滴定管 或移液管 自來水 蒸餾水 所裝溶液潤洗 錐形瓶 自來水 蒸餾水 禁止用所裝溶液洗滌 裝液調(diào)整液面 裝液 使液面一般高于 刻度 驅(qū)除玻璃尖嘴處的氣泡 讀數(shù) 調(diào)整液面在零刻度或零刻度以下 讀出初讀數(shù) 記為 x xxml 滴定終點(diǎn) 讀出末讀數(shù) 記為 yy yyml 實(shí)際消耗滴定劑的體積為 ml 零 yy yy x xx 2 3 5 數(shù)據(jù)處理 平行滴定 次 求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體 積的平均值 根據(jù)c naoh v naoh 計算 自主測評 1 2015年黑龍江哈爾濱模擬 向純水中加入少量下列物質(zhì)或改變下列條件 能促進(jìn)水的電離 并能使溶液中c oh c h 的操作是 稀硫酸 金屬鈉 氨氣 fecl3固體 naclo固體 將水加熱煮沸 a c b d 解析 稀硫酸 抑制水的電離 金屬na和h 反應(yīng) 促進(jìn)水的電離 c oh c h nh3溶于水呈堿性 抑制水的電離 fecl3固體水解呈酸性 促進(jìn)水的電離 naclo水解呈堿性 促進(jìn)水的電離 加熱水 促進(jìn)水的電離 呈中性 答案 a 2 2015年山東師大附中模擬 水的電離平衡曲線如下圖所 示 下列說法中 正確的是 a 圖中a b d三點(diǎn)處kw間的關(guān)系 b a d c 溫度不變 在水中加入適量nh4cl固體 可從a點(diǎn)變化到c點(diǎn)d 加熱濃縮a點(diǎn)所示溶液 可從a點(diǎn)變化到b點(diǎn) 答案 d 3 2015年山東萊蕪一中檢測 室溫時 關(guān)于下列溶液的敘 述正確的是 解析 鹽酸是強(qiáng)酸 鹽酸不可能顯堿性 a錯誤 ph a的醋酸溶液稀釋l倍后酸性降低 如果溶液的ph b 則a b b錯誤 氨水是弱堿 ph 12的氨水和ph 2的鹽酸等體積混合后氨水過量溶液顯堿性 所以混合液的ph 7 c錯誤 1mlph 1的鹽酸與100mlnaoh溶液混合后 溶液的ph 7 這說明鹽酸的物質(zhì)的量與氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等 則naoh溶液的濃度是0 001mol l 1 所以溶液的ph 11 d正確 答案 d 4 用已知濃度的naoh溶液測定某h2so4溶液的濃度 參考圖示從下表中選出正確選項(xiàng) 解析 石蕊不用作酸 堿滴定的指示劑 所以a c錯誤 naoh溶液應(yīng)裝入堿式滴定管中 d正確 答案 d 所示 則下列說法中 不正確的是 5 2015年山東膠州一中檢測 在25 時 向50 00ml未知濃度的ch3cooh溶液中逐滴加入0 5mol l 1的naoh溶液 滴定過程中 溶液的ph與滴入naoh溶液體積的關(guān)系如下圖 a 點(diǎn)所示溶液的導(dǎo)電能力弱于 點(diǎn)b 圖中點(diǎn) 所示溶液中 c ch3coo c h c oh 的關(guān)系存在 c h 所以c ch3coo c h c oh 的關(guān)系存在 d正確 答案 c 考點(diǎn)一考向1 水的電離平衡水電離的影響因素 解析 nahso4電離生成的h 能抑制水的電離 a錯誤 kf電離生成的f 能水解生成弱電解質(zhì)hf 從而促進(jìn)水的電離 b錯誤 kal so4 2電離出的al3 能水解生成al oh 3 從而促進(jìn)水的電離 c錯誤 nai是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽 不水解 且電離出的na 和i 對水的電離平衡沒有影響 d正確 答案 d 方法技巧 影響水電離的條件及變化 考向2 水電離出的c h 和c oh 的計算 例2 室溫下 在ph 11的某溶液中 由水電離出的 c oh 為 答案 d 考點(diǎn)練透 1 25 時 在等體積的 ph 0的h2so4溶液 0 05mol l 1的ba oh 2溶液 ph 10的na2s溶液 ph 5的 nh4no3溶液中 發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是 a 1 10 1010 109b 1 5 5 109 5 108c 1 20 1010 109d 1 10 104 109 解析 ph 0的h2so4溶液中c h 1mol l 1 c oh 10 14mol l 1 h2so4溶液抑制h2o的電離 則由h2o電離出的c h 10 14mol l 1 0 05mol l 1的ba oh 2溶液中c oh 0 1mol l 1 c h 10 13mol l 1 ba oh 2溶液抑制h2o的電離 則由h2o電離出的c h 10 13mol l 1 ph 10的na2s溶液促進(jìn)h2o的電離 由h2o電離出的c h 10 4mol l 1 ph 5的nh4no3溶液促進(jìn)h2o的電離 由h2o電離出的c h 10 5mol l 1 4種溶液中電離的h2o的物質(zhì)的量等于h2o電離產(chǎn)生的h 的物質(zhì)的量 其比為10 14 10 13 10 4 10 5 1 10 1010 109 答案 a 2 在一定條件下 相同ph的硫酸和硫酸鐵溶液中水電離出來的c h 分別是1 0 10 amol l 1和1 0 10 bmol l 1 在 此溫度下 則下列說法正確的是 a a bb a bc 水的離子積為1 0 10 7 a d 水的離子積為1 0 10 b a 解析 加酸抑制水的電離 加易水解的鹽促進(jìn)水的電離 則a b a和b選項(xiàng)錯誤 由題意可知 兩種溶液的ph b 即硫酸溶液中c h 是1 0 10 bmol l 1 而水電離產(chǎn)生的c h 等于水電離產(chǎn)生的c oh 所以硫酸溶液中c oh 是1 0 10 amol l 1 kw 1 0 10 b a d選項(xiàng)正確 答案 d 考點(diǎn)二考向1 溶液的酸堿性與ph計算混合溶液酸堿性的判斷 例3 判斷下列溶液在常溫下的酸堿性 在括號中填 酸性 堿性 或 中性 1 相同濃度的hcl和naoh溶液等體積混合 2 相同濃度的ch3cooh和naoh溶液等體積混合 3 相同濃度氨水和hcl溶液等體積混合 4 ph 2的hcl和ph 12的naoh溶液等體積混合 5 ph 3的hcl和ph 10的naoh溶液等體積混合 合 6 ph 3的hcl和ph 12的naoh溶液等體積混合 7 ph 2的ch3cooh和ph 12的naoh溶液等體積混 8 ph 2的hcl和ph 12的氨水等體積混合 答案 1 中性 2 堿性 3 酸性 4 中性 5 酸性 6 堿性 7 酸性 8 堿性 解析 1 相同濃度的hcl和naoh溶液等體積混合 恰好中和 溶液呈中性 2 相同濃度的ch3cooh和naoh溶液等體積混合 生成強(qiáng)堿弱酸鹽 ch3coo 水解使溶液呈堿性 3 相同濃度氨水和hcl溶液等體積混合 生成強(qiáng)酸弱堿鹽 nh水解使溶液呈酸性 4 ph 2的hcl和ph 12的naoh溶液等體積混合 恰好中和 溶液呈中性 5 ph 3的hcl和ph 10的naoh溶液等體積混合 hcl過量 溶液呈酸性 6 ph 3的hcl和ph 12的naoh溶液等體積混合 naoh過量 溶液呈堿性 7 ph 2的ch3cooh和ph 12的naoh溶液等體積混合 ch3cooh過量 溶液呈酸性 8 ph 2的hcl和ph 12的氨水等體積混合 氨水過量 溶液呈堿性 方法技巧 酸堿混合的定性判斷 幾種常見的酸堿混合情況 1 等物質(zhì)的量濃度的一元弱酸和一元強(qiáng)堿溶液等體積混 合后溶液ph 7 由生成的強(qiáng)堿弱酸鹽水解決定 2 等物質(zhì)的量濃度的一元強(qiáng)酸與一元弱堿溶液等體積混 合后溶液ph 7 由生成的強(qiáng)酸弱堿鹽水解決定 3 等物質(zhì)的量濃度的一元強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液等體積混合后 溶液ph 7 因生成的強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不水解 4 ph之和為14的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液以等體積混合后ph 7 與酸 堿的幾元無關(guān) 5 ph 3的某一元酸溶液與ph 11的一元強(qiáng)堿溶液以等體積混合后ph 7 考慮酸有強(qiáng)弱之分 若為弱酸 反應(yīng)后弱酸過量 6 ph 3的某一元強(qiáng)酸與ph 11的一元堿溶液以等體積混合后ph 7 考慮堿有強(qiáng)弱之分 若為弱堿 反應(yīng)后弱堿過量 7 將ph 3的酸溶液和ph 11的堿溶液以等體積混合 溶液ph無法確定 考向2 有關(guān)ph的計算 例4 已知在100 的溫度下 水的離子積kw 1 10 12 下列說法中正確的是 a 0 005mol l 1的h2so4溶液 ph 2b 0 001mol l 1的naoh溶液 ph 11c 0 005mol l 1的h2so4溶液與0 01mol l 1的naoh溶液等體積混合 混合溶液的ph為6 溶液顯酸性d 完全中和ph 3的h2so4溶液50ml 需要ph 9的naoh溶液100ml 答案 a 方法技巧 解答有關(guān)ph的計算時 首先要注意溫度 然后判斷溶液的酸堿性 再根據(jù) 酸按酸 堿按堿 的原則進(jìn)行計算 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿溶液混合 5 酸堿溶液稀釋時ph的變化 考點(diǎn)練透 3 下列說法正確的是 a 100 時 將ph 2的鹽酸與ph 12的naoh溶液等體積混合 溶液顯中性b 25 時nh4cl溶液的kw大于100 時nacl溶液的kwc 同濃度 同體積的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液混合后 溶液的ph 7d 用0 2000mol l 1naoh標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定hcl與ch3cooh的混合液 混合液中兩種酸的濃度均約為0 1mol l 1 至中性時 溶液中的酸未被完全中和 解析 100 時 水的離子積常數(shù)kw 1 10 12 所以將 ph 2的鹽酸與ph 12的naoh溶液等體積混合后 溶液顯堿性 a錯誤 水的離子積常數(shù)kw只與溫度有關(guān) 溫度越高 kw越大 b錯誤 不知強(qiáng)酸 強(qiáng)堿是幾元酸 幾元堿而無法判斷混合溶液的ph c錯誤 若恰好完全反應(yīng) 生成nacl和ch3coona 呈堿性 要使溶液呈中性 則酸過量 所以沒有完全中和 d正確 答案 d 4 2015年河南商丘模擬 已知 poh lgc oh 在常溫下溶液中的ph poh 14 又已知正常人 人的體溫高于室 溫 的血液ph 7 3 則正常人血液的poh是 a 大于6 7c 等于6 7 b 小于6 7d 無法判斷 解析 因人的體溫高于室溫 則正常人血液中水的離子積常數(shù)大于10 14 故ph poh 14 poh 14 ph 6 7 b項(xiàng)正確 答案 b 5 2015年江蘇蘇州模擬 將ph 1的鹽酸平均分成兩份 一份加入適量水 另一份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量naoh溶液 ph都升高了1 則加入的水與naoh溶液的體 積比為 a 9 b 10 c 11 d 12 答案 c 考點(diǎn)三考向1 酸堿中和滴定儀器與指示劑的選擇 例5 實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有3種酸堿指示劑 其ph變色范圍如下 甲基橙 3 1 4 4 石蕊 5 0 8 0 酚酞 8 2 10 0 用0 1000 mol l 1 naoh溶液滴定未知濃度的ch3cooh溶液 反應(yīng)恰好 完全時 下列敘述中正確的是 a 溶液呈中性 可選用甲基橙或酚酞作指示劑b 溶液呈中性 只能選用石蕊作指示劑c 溶液呈堿性 可選用甲基橙或酚酞作指示劑d 溶液呈堿性 只能選用酚酞作指示劑 解析 naoh溶液和ch3cooh溶液恰好反應(yīng)生成ch3coona時 ch3coo 水解顯堿性 而酚酞的變色范圍為8 2 10 0 比較接近 因此答案為d 答案 d 方法技巧 指示劑選擇的基本原則 變色要靈敏 變色范圍要小 使變色范圍盡量與滴定終點(diǎn)溶液的酸堿性一致 1 不能用石蕊作指示劑 2 滴定終點(diǎn)為堿性時 用酚酞作指示劑 例如用naoh溶 液滴定醋酸 3 滴定終點(diǎn)為酸性時 用甲基橙作指示劑 例如用鹽酸滴 定氨水 4 強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿一般用甲基橙 但用酚酞也可以 考向2 中和滴定的誤差分析 例6 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制和酸堿中和滴定是中學(xué)化學(xué)中兩個典型的定量實(shí)驗(yàn) 某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中配制1mol l 1的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液 然后用其滴定某未知濃度的naoh溶液 下列有關(guān)說法中正確的是 a 實(shí)驗(yàn)中所用到的滴定管 容量瓶 在使用前均需要檢漏b 如果實(shí)驗(yàn)中需用60ml的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液 配制時應(yīng)選用100ml容量瓶 c 容量瓶中含有少量蒸餾水 會導(dǎo)致所配標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃 度偏小 d 酸式滴定管用蒸餾水洗滌后 即裝入標(biāo)準(zhǔn)濃度的稀硫 酸 則測得的naoh溶液的濃度將偏大 e 配制溶液時 定容時俯視讀數(shù) 則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大f 中和滴定時 若在最后一次讀數(shù)時俯視讀數(shù) 則導(dǎo)致實(shí) 驗(yàn)結(jié)果偏大 解析 滴定管 容量瓶都為帶塞儀器 使用前需檢漏 a正確 實(shí)驗(yàn)室無60ml容量瓶 選擇容積比60ml大而與之接近的容量瓶配制 b正確 容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水對所配標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度無影響 c無影響 酸式滴定管不潤洗使所測naoh濃度偏大 d正確 配制溶液時 定容時俯視 所配溶液濃度偏高 e導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小 f導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小 答案 abd 方法技巧 中和滴定的誤差分析 1 要依據(jù)公式c 待測 c 標(biāo)準(zhǔn) v 標(biāo)準(zhǔn) v 待測 來判斷 c 標(biāo)準(zhǔn) 和 v 待測 在誤差分析時是定值 因此只需分析各種原因使得所耗標(biāo)準(zhǔn)液體積v 標(biāo)準(zhǔn) 變大或變小 v 標(biāo)準(zhǔn) 變大 則c 待測 偏高 v 標(biāo)準(zhǔn) 變小 則c 待測 偏低 2 以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定未知濃度的堿溶液 酚酞作指示劑 為例 常見的因操作不正確而引起的誤差有 考點(diǎn)練透 6 如下圖是用0 1000mol l 1naoh溶液滴定20 00ml未知濃度鹽酸 酚酞作指示劑 的滴定曲線 下列說法正確的是 答案 d a 水電離出的氫離子濃度 a bb 鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0 0100mol l 1c 指示劑變色時 說明鹽酸與naoh恰好完全反應(yīng)d 當(dāng)?shù)渭觧aoh溶液10 00ml時 該混合液的ph 1 lg3 7 用滴定法測定na2co3 含nacl雜質(zhì) 的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 下列 操作會引起測定值偏高的是 a 試樣中加入酚酞作指示劑 用標(biāo)準(zhǔn)酸液進(jìn)行滴定b 滴定管用蒸餾水洗滌后 直接注入標(biāo)準(zhǔn)酸液進(jìn)行滴定c 錐形瓶用蒸餾水洗滌后 直接加入待測溶液進(jìn)行滴定d 滴定管用蒸餾水洗滌后 直接注入待測液 取20 00ml進(jìn)行滴定解析 a項(xiàng) c項(xiàng)操作對測定結(jié)果無影響 b項(xiàng)操作導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液變稀 消耗體積變大 使測得結(jié)果偏高 d項(xiàng)操作導(dǎo)致待測液濃度變小 因此測定結(jié)果偏低 答案 b 8 某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的naoh溶液時 選擇甲基橙作指示劑 請?zhí)顚懴铝锌瞻?1 用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測的naoh溶液時 左手握酸式滴定管的活塞 右手搖動錐形瓶 眼睛注視 直到因加入一滴鹽酸后 溶液由黃色變?yōu)槌壬?并 為止 2 下列操作中可能使所測naoh溶液的濃度數(shù)值偏低的是 a 酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸b 滴定前盛放naoh溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有 干燥 c 酸式滴定管在滴定前有氣泡 滴定后氣泡消失 d 讀取鹽酸體積時 開始仰視讀數(shù) 滴定結(jié)束時俯視讀 數(shù) 3 若滴定開始和結(jié)束時 酸式滴定管中的液面如圖所示 則起始讀數(shù)為 ml 終點(diǎn)讀數(shù)為 ml 所用鹽酸溶液的體積為 ml 解析 在求c naoh 和進(jìn)行誤差分析時應(yīng)依據(jù)公式 c naoh c hcl v hcl v naoh 要考慮實(shí)際操作對v hcl 的影響 進(jìn)而影響c naoh 滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗 內(nèi)壁附著一層水 可將加入的鹽酸稀釋 消耗相同量的堿 所需鹽酸的體積偏大 結(jié)果偏高 用堿式滴定管取出的待測naoh溶液的物質(zhì)的量一旦確定 倒入錐形瓶后 水的加入不影響oh 的物質(zhì)的量 不影響結(jié)果 若排出氣泡 液面會下降 故讀取v酸偏大 結(jié)果偏高 答案 1 錐形瓶中溶液顏色變化 在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色 2 d 3 0 00 26 10 26 10 中和滴定原理的拓展應(yīng)用 隨著新課程改革的推進(jìn) 與滴定實(shí)驗(yàn)相關(guān)的氧化還原滴定 沉淀滴定等也在高考試題中頻頻出現(xiàn) 需引起考生的重視 1 沉淀滴定 1 概念 沉淀滴定是利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定 測量分析的方法 生成沉淀的反應(yīng)很多 但符合條件的卻很少 實(shí)際上應(yīng) 用最多的是銀量法 即利用ag 與鹵素離子的反應(yīng)來測定