山西省大同一中高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 夯實基礎(chǔ) 專題二十二《水的電離和溶液的酸堿性》課件

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)，H2OH2O_，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：_。molL1071c(OH) _，Kw_。H3OOH(2)公式：Kw_，25 時，純水中c(H)H2O HOHc(H)c(OH)11014 mol2L22影響 Kw 大小的因素吸熱增大電解質(zhì)溫度(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_。(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。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Kwc(H)c(OH)中的c(H)、c(OH)分別(3)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H和OH，其實質(zhì)是是溶液中H、OH的總濃度。(4)由于水的離子積的存在，在弱電解質(zhì)稀釋時，溶液中總有一種濃度增大的離子(H或 OH)。如弱酸稀釋時，c(OH)增始終相等。減小不變抑制增大增大促進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；(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(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；大，弱堿稀釋時，c(H)增大，但由水電離出的c(H)與c(OH)二、溶液的酸堿性1溶液的酸堿性溶液的酸堿性是由溶液中 c(H)與 c(OH)相對大小決定的：c(H)_c(OH)，溶液呈酸性；c(H)_c(OH)，2溶液的 pHlgc(H)014(1)計算公式：pH_。(2)適用范圍：_。(3)表示意義：表示溶液酸堿性的強弱，pH 越小，酸性越強；pH 越大，堿性越強。溶液呈中性；c(H)_c(OH)，溶液呈堿性。指示劑變色范圍的 pH石蕊8 藍色甲基橙4.4 黃色酚酞10_3pH 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。紫色紅色紅色紅色4常用酸堿指示劑及變色范圍三、中和滴定1實驗原理酸堿中和酸堿堿酸利用_反應(yīng)，用已知濃度的_(或_)來測定未知濃度的_(或_)的實驗方法。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；滴定終點的準(zhǔn)確判定(包括指示劑的合理選用)。c(HCl)V(HCl)V(NaOH)2實驗用品(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 0.01 mL，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處于同一水平面。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溶液的酸堿性一致。不能用石蕊作指示劑；滴定終點為堿性時，用酚酞作指示劑，例如用NaOH 溶液滴定醋酸；滴定終點為酸性時，用甲基橙作指示劑，例如用鹽酸滴定氨水；強酸滴定強堿一般用甲基橙，但用酚酞也可以；并不是所有的滴定都須使用指示劑，如用標(biāo)準(zhǔn)的Na2SO3 滴定KMnO4 溶液時，KMnO4 溶液紫色褪去時即為滴定終點。3實驗操作(用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測 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，記下讀數(shù)。(3)終點判斷：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，并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。不斷旋轉(zhuǎn)搖動不恢復(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.XX mL”，滴定終點，讀出末讀數(shù) ，記為 “YY.YY mL” ， 實際消耗滴定劑的體積為_mL。零YY.YYX.XX23(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。的電離，并能使溶液中 c(OH)c(H )的操作是( 自主測評 1向純水中加入少量下列物質(zhì)或改變下列條件，能促進水)。稀硫酸；金屬鈉；氨氣；FeCl3 固體；NaClO 固體；將水加熱煮沸。ABCD解析：稀硫酸，抑制水的電離；金屬Na 和H反應(yīng)，促進水的電離，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，促進水的電離；NaClO水解呈堿性，促進水的電離；加熱水，促進水的電離，呈中性。答案：A2(2013 年天津高考)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是()。A在蒸餾水中滴加濃硫酸，Kw 不變BCaCO3 難溶于稀硫酸，也難溶于醋酸DNaCl 溶液和 CH3COONH4 溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同C在Na2S稀溶液中，c(H)c(OH)2c(H2S)c(HS)解析：濃硫酸稀釋放熱，溶液溫度升高，Kw 變大，A 錯誤；因醋酸酸性強于碳酸，故CaCO3 易溶于醋酸，B 錯誤；根據(jù)質(zhì)子守恒得c(OH)c(H)c(HS)2c(H2S)，即c(H)c(OH)度相當(dāng)，對水的電離起促進作用，D 錯誤。答案：C2c(H2S)c(HS)，C正確；NaCl不水解，對水的電離無影響，CH3COONH4是弱酸弱堿鹽，CH3COO、NH4均水解且水解程系，下列判斷錯誤的是(3(2013 年全國高考)如下圖表示水中c(H)和 c(OH)的關(guān))。A兩條曲線間任意點均有c(H)c(OH)KwBM 區(qū)域內(nèi)任意點均有c(H)c(OH)C圖中 T1c(H)，B正確；圖中，T2 時Kw 大于 T1 時Kw，故T2 高于T1，C 正確；XZ 線上，c(H)c(OH)，溶液呈中性，但不一定等于7，D 錯誤。答案：D選項錐形瓶中溶液滴定管中溶液選用指示劑選用滴定管A堿酸石蕊乙B酸堿酚酞甲C堿酸石蕊甲D酸堿酚酞乙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(答案：DmolL5下列說法正確的是()。A1 L pH12 的 Ba(OH)2 溶液中，OH的物質(zhì)的量為 0.02molB鹽酸中滴加氨水至中性，溶液中溶質(zhì)為氯化銨C酸堿滴定時，若加入待測液前用待測液潤洗錐形瓶，將導(dǎo)致測定結(jié)果偏高D如圖表示 25 時，用 0.1 molL1 鹽酸滴定 20 mL 0.11NaOH 溶液，溶液的 pH 隨加入酸體積的變化解析：1 LpH12的Ba(OH)2溶液中，OH的物質(zhì)的量應(yīng)為 0.01 mol，A 錯誤；鹽酸與氨水恰好反應(yīng)時，溶質(zhì)為氯化銨，此時溶液呈酸性，B 錯誤；用待測液潤洗錐形瓶，則消耗的標(biāo)準(zhǔn)液會偏多，導(dǎo)致結(jié)果偏高，C 正確；酸堿中和在接近終點時，pH會發(fā)生突變，曲線的斜率會很大，D 錯誤。答案：C重點一計算水電離產(chǎn)生的 c(H)或 c(OH)1中性溶液：c(OH)c(H)107 molL1。2溶質(zhì)為酸的溶液：OH全部來自水的電離，水電離產(chǎn)生的c(H)c(OH)。如計算pH2的鹽酸溶液中水電離出的c(H),方法是先求出溶液的c(OH)Kw/1021012(molL1)，即水電離出的c(H)c(OH)1012 molL1。1molL ，是因為部分OH與部分NH4 結(jié)合；pH12 的3溶質(zhì)為堿的溶液：H全部來自水的電離，水電離產(chǎn)生的 c(OH)c(H)。如計算 pH12 的 NaOH 溶液中水電離出的c(OH)，方法是先求出溶液的 c(H)1012 (molL1)，即水電離出的 c(OH)c(H)1012 molL1。4. 水解呈酸性或堿性的鹽溶液：pH5 的NH4Cl 溶液中H全部來自水的電離，則水電離的 c(H)105 molL1，c(OH)109Na2CO3 溶液中OH全部來自水的電離，由水電離出的 c(OH)102 molL1。molL1molL 1即水電離的c(OH )103molL1?！纠?】室溫下, 在 pH 11 的某溶液中, 由水電離出的c(OH)為()。1.01071.01061.0103 molL11.01011 molL1ABC或D或解析：該溶液中c(OH)103 molL1，c(H)1011 molL1，若是堿溶液，則H是H2O 電離的，水電離的OH與H濃度均為1011 molL1；若是鹽溶液(如Na2CO3)，則OH是H2O電離的，答案：D重點二有關(guān) pH 的計算解答有關(guān) pH 的計算時，首先要注意溫度，明確是 25 還是非 25 ，然后判斷溶液的酸堿性，再根據(jù)“酸按酸”“堿按堿”的原則進行計算。項目酸(pHa)堿(pHb)弱酸強酸弱堿強堿n稀釋 10 倍bnbn無限稀釋pH 趨向于 75酸堿溶液稀釋時 pH 的變化：【例2】已知在100 的溫度下，水的離子積Kw11012。下列說法中正確的是()。A0.005 molL1 的H2SO4溶液，pH2B0.001 molL1的NaOH溶液，pH11C0.005 molL1的H2SO4溶液與0.01 molL1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pH3的H2SO4溶液50 mL，需要pH9的NaOH溶液100 mL答案：A重點三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：步驟操 作V(標(biāo)準(zhǔn))c(待測)洗滌酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液潤洗變大偏高堿式滴定管未用待測溶液潤洗變小偏低錐形瓶用待測溶液潤洗變大偏高錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水不變無影響取液取堿液的滴定管開始有氣泡，放出液體后氣泡消失變小偏低滴定酸式滴定管滴定前有氣泡，滴定終點時氣泡消失變大偏高振蕩錐形瓶時部分液體濺出變小偏低部分酸液滴在錐形瓶外變大偏高讀數(shù)酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)(或前仰后俯)變小偏低酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后仰視讀數(shù)(或前俯后仰)變大偏高【例3】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驗。某研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室中配制 1 molL1 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實驗中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要檢漏B如果實驗中需用 60 mL 的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制時應(yīng)選用 100 mL 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)致實驗結(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)致實驗結(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；實驗室無60 mL 容量瓶，選擇容積比60 mL 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)致實驗結(jié)果偏?。籉 導(dǎo)致實驗結(jié)果偏小。答案：ABD酸、堿混合的定性判斷常溫時，酸與堿混合時發(fā)生中和反應(yīng)，但不一定恰好完全中和。即使恰好完全中和，溶液也不一定呈中性，由生成的鹽能否水解及水解情況而定，另外，酸堿的強弱不同、提供反應(yīng)物的量不同也影響著反應(yīng)后溶液的性質(zhì)。一般酸或堿過量或生成的鹽水解對溶液的酸堿性影響大。下面把常見的幾種情況分列出來：1等物質(zhì)的量濃度的一元弱酸和一元強堿溶液等體積混合后溶液 pH7(由生成的強堿弱酸鹽水解決定)；2等物質(zhì)的量濃度的一元強酸與一元弱堿溶液等體積混合后溶液 pH7(由生成的強酸弱堿鹽水解決定)；3等物質(zhì)的量濃度的一元強酸與強堿溶液等體積混合后溶液 pH7(因生成的強酸強堿鹽不水解)；4pH 之和為 14 的強酸與強堿溶液以等體積混合后 pH7(與酸、堿的幾元無關(guān))；5pH3 的某一元酸溶液與 pH11的一元強堿溶液以等體積混合后 pH7(考慮酸有強弱之分，若為弱酸，反應(yīng)后酸過量)；6pH3 的某一元強酸與 pH11的一元堿溶液以等體積混合后 pH7(考慮堿有強弱之分，若為弱堿，反應(yīng)后弱堿過量)；7將 pH3 的酸溶液和 pH11的堿溶液以等體積混合，溶液 pH 無法確定?！纠?】室溫時，下列混合溶液的 pH 一定小于7 的是()。ApH3 的鹽酸和 pH11 的氨水等體積混合BpH3 的鹽酸和 pH11 的氫氧化鋇溶液等體積混合CpH3 的醋酸和 pH11 的氫氧化鋇溶液等體積混合DpH3 的硫酸和 pH11 的氨水等體積混合解析：由于鹽酸、硫酸為強電解質(zhì)，醋酸為弱電解質(zhì)，所以 pH 相等的酸中醋酸的濃度最大，pH 相等的堿中氨水的濃度最大，所以當(dāng)它們混合時，酸過量的情況pH 一定小于 7。答案：C考點一水的電離()。ANaHSO4 溶液BKF 溶液CKAl(SO4)2 溶液DNaI 溶液解析：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，從而促進水的電離，C 錯誤；NaI 是強酸強堿鹽，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：D225 時，在等體積的pH0的 H2SO4溶液、0.05 molL1的Ba(OH)2溶液、pH10的Na2S溶液、pH5的NH4NO3溶液中，發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是()。A1 10 1010 109 B1 5 5109 5108C1 20 1010 109 D1 10 104 109答案：A解析：pH0的 H2SO4溶液中c(H)1 molL1，c(OH)1014 molL1，H2SO4溶液抑制H2O的電離，則由H2O電離出的c(H)1014 molL1；0.05 molL1的Ba(OH)2溶液中c(OH)0.1 molL1，c(H)1013 molL1，Ba(OH)2溶液抑制H2O的電離，則由H2O電離出的c(H)1013 molL1；pH10的Na2S溶液促進H2O的電離，由H2O電離出的c(H)104 molL1；pH5的NH4NO3溶液促進H2O的電離, 由H2O電離出的c(H)105 molL1。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1014 1013 104 1051 10 1010 109。考點二溶液酸堿性3下列說法正確的是()。A100 時，將pH2 的鹽酸與 pH12 的NaOH溶液等體積混合，溶液顯中性B25 時NH4Cl 溶液的Kw 大于 100 時 NaCl 溶液的 KwC同濃度、同體積的強酸與強堿溶液混合后，溶液的 pH7D用0.2000 molL1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HCl與CH3COOH溶液中的酸未被完全中和的混合液(混合液中兩種酸的濃度均約為0.1 molL1)，至中性時，解析：100 時，水的離子積常數(shù)Kw11012，所以將pH2 的鹽酸與pH12 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；不知強酸、強堿是幾元酸、幾元堿而無法判斷混合溶液的pH，如同濃度、同體積的H2SO4 與NaOH 溶液混合后溶液pH7 ，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：D4下列溶液一定呈堿性的是()。A能使甲基橙變黃色的溶液Bc(OH)1107 molL1的溶液C含有 OH的溶液 解析：當(dāng)pH4.4 時，溶液使甲基橙變黃色，A 錯誤；當(dāng)答案：DD.c(OH)c(H)的溶液溫度升高時，純水的c(OH)c(H)107 molL1，B錯誤；當(dāng)c(OH)c(H)時，溶液一定呈堿性，D正確?？键c三中和滴定5如下圖是用 0.1000 molL1 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 未知濃度鹽酸( 酚酞做指示劑) 的滴定曲線。下列說法正確的是()。A水電離出的氫離子濃度：abB鹽酸的物質(zhì)的量濃度為C指示劑變色時，說明鹽酸與NaOH 恰好完全反應(yīng)D當(dāng)?shù)渭覰aOH 溶液10.00 mL時，該混合液的pH1lg30.0100 molL1molL ，pHlg解析：在滴定過程中a 點酸性比b 點強，a 點時，HCl 對水的電離抑制程度大，水電離出的H濃度 ab，A 錯誤；加入NaOH 溶液的體積為20 mL 時，pH7，說明 c(HCl)c(NaOH)0.1000 molL1，B 錯誤；當(dāng)指示劑變色時，溶液為弱堿性，NaOH 過量，C 錯誤；當(dāng)?shù)渭覰aOH 溶液10 mL 時，溶液中c(H)0.1310.131lg3，D 正確。答案：B