高考化學總復習 8.2水的電離和溶液的酸堿性課件.ppt

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第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性 考綱要求1 了解水的電離 離子積常數(shù) 2 了解溶液pH的定義 3 了解測定溶液pH的方法 能進行pH的簡單計算 考點一水的電離 3 外界條件對水的電離平衡的影響 1 水的離子積常數(shù)KW c H c OH 中H 和OH 一定是水電離出來的嗎 提示 不一定 c H 和c OH 均指溶液中的H 或OH 的總濃度 這一關系適用于任何稀水溶液 即任何稀水溶液中都存在這一關系 因此 在酸溶液中酸本身電離出來的H 會抑制水的電離 而在堿溶液中 堿本身電離出來的OH 也會抑制水的電離 2 在pH 2的鹽酸溶液中由水電離出來的c H 與c OH 之間的關系是什么 提示 外界條件改變 水的電離平衡發(fā)生移動 但任何時候水電離出的c H 和c OH 總是相等的 3 加水稀釋CH3COOH溶液時 CH3COOH的電離平衡向右移動 此時水的電離平衡是否移動 提示 稀釋CH3COOH溶液時 c H 減小 c OH 增大 OH 是H2O電離的 故此時水的電離平衡也向右移動 4 甲同學認為 在水中加入H2SO4 水的電離平衡向左移動 解釋是加入H2SO4后c H 增大 平衡左移 乙同學認為 加入H2SO4后 水的電離平衡向右移動 解釋為加入H2SO4后 c H 濃度增大 H 與OH 中和 平衡右移 你認為哪種說法正確 說明原因 水的電離平衡移動后 溶液中c H c OH 增大還是減小 提示 甲正確 溫度不變 KW是常數(shù) 加入H2SO4 c H 增大 c H c OH KW 平衡左移 不變 因為KW僅與溫度有關 溫度不變 則KW不變 與外加酸 堿 鹽無關 1 下列操作會促進H2O的電離 且使溶液pH 7的是 A 將純水加熱到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 加熱能促進水的電離 但水的pH 7 A項錯誤 加少量NaOH溶液 抑制水的電離 B項錯誤 加入少量FeCl3溶液 促進水的電離 但溶液的pH 7 D項錯誤 答案 C 影響水電離平衡的因素 2 25 時 相同物質的量濃度的下列溶液 NaCl NaOH H2SO4 NH4 2SO4 其中水的電離程度按由大到小順序排列的一組是 A B C D 解析 NaCl對水的電離無影響 NaOH和H2SO4均抑制水的電離 由于NaOH電離出的c OH 比H2SO4電離出的c H 小 故H2SO4對抑制水電離的能力強于NaOH NH4 2SO4因水解促進水的電離 故水的電離程度由大到小的順序為 答案 C 解析 B項中KW應不變 C項中c OH 增大 D項中c OH 應減小 答案 A 影響水的離子積常數(shù)的因素 答案 D 5 常溫下 計算下列溶液中由水電離出的c H 或c OH 1 pH 2的鹽酸 c H 水 2 pH 11的NaOH溶液 c OH 水 3 pH 2的FeCl3溶液 c H 水 4 pH 11的Na2CO3溶液 c OH 水 水電離出c H 或c OH 的計算 答案 1 1 10 12mol L 1 2 1 10 11mol L 1 3 1 10 2mol L 1 4 1 10 3mol L 1 6 某溫度下 KW 1 10 12mol2 L 2 計算下列溶液中水電離出的c H 或c OH 1 蒸餾水中c H 水 2 0 1mol L 1NaOH溶液中c OH 水 3 pH 11Na2CO3溶液中c OH 水 答案 1 1 10 6mol L 1 2 1 10 11mol L 1 3 0 1mol L 1 7 在25 時 某溶液中由水電離出的c H 1 10 12mol L 1 則該溶液的pH可能是 雙選 A 12B 7C 6D 2 答案 AD 水電離產(chǎn)生的c H 或c OH 計算的5種類型任何水溶液中水電離產(chǎn)生的c H 和c OH 總是相等的 有關計算有以下5種類型 以常溫時的溶液為例 1 中性溶液 c OH c H 10 7mol L 1 2 酸的溶液 OH 全部來自水的電離 3 堿的溶液 H 全部來自水的電離 4 水解呈酸性的鹽溶液 H 全部來自水的電離 5 水解呈堿性的鹽溶液 OH 全部來自水的電離 1 溶液的酸堿性 1 溶液的酸堿性是由溶液中決定的 c H c OH 溶液呈酸性 且越大 酸性越強 c H c OH 溶液呈中性 c H c OH 溶液呈堿性 且越大 堿性越強 2 由于在25 時KW 1 0 10 14 所以有 考點二溶液的酸堿性和pH c H 與c OH 相對大小 c H c OH 2 溶液的pH 1 定義式 pH 2 適用范圍 0 14 即一般用pH表示 c H 或c OH 小于 的稀溶液 3 室溫下 溶液的酸堿性跟pH的關系 lgc H 1mol L 1 3 溶液pH的測量方法 1 pH試紙法 用鑷子夾取一小塊試紙放在或 上 用玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙的中央 變色后與比色卡對照 即可確定溶液的pH 2 pH計測量法 表面皿 玻璃片 標準 1 pH 7的溶液一定是中性溶液嗎 提示 pH 7的溶液 不一定是中性溶液 因為溫度不同 水的離子積不同 如100 時 pH 6的溶液為中性溶液 pH 7時為堿性溶液 2 用pH試紙測pH時應注意什么問題 記錄數(shù)據(jù)時又要注意什么 是否可用pH試紙測定氯水的pH 提示 pH試紙使用前不能用蒸餾水潤濕 否則待測液因被稀釋可能產(chǎn)生誤差 用pH試紙讀出的pH只能是整數(shù) 不能用pH試紙測定氯水的pH 因為氯水呈酸性的同時呈現(xiàn)強氧化性 漂白性 1 判斷下列溶液在常溫下的酸 堿性 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NH3 H2O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 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溶液等體積混合 8 pH 2的HCl和pH 12的NH3 H2O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 溶液混合后酸 堿性的判斷 答案 C 3 在某溫度時 測得0 01mol L 1的NaOH溶液的pH 11 1 該溫度下水的離子積常數(shù)KW 2 在此溫度下 將pH a的NaOH溶液VaL與pH b的硫酸VbL混合 若所得混合液為中性 且a 12 b 2 則Va Vb 若所得混合液為中性 且a b 12 則Va Vb 解析 1 由題意知 溶液中c H 10 11mol L 1 c OH 0 01mol L 1 故KW c H c OH 10 13 答案 1 1 10 13 2 1 10 10 1 走出溶液稀釋時pH判斷的誤區(qū) 答案 1 6略小于 2 1 10 5 在體積均為1L pH均等于2的鹽酸和醋酸溶液中 分別投入0 23gNa 則圖中比較符合反應事實的曲線是 答案 B 6 物質A E都是由下表中的離子組成的 常溫下將各物質的溶液從1mL稀釋到1000mL pH的變化關系如圖所示 其中A與D反應得到E 請回答下列問題 1 根據(jù)pH的變化關系 寫出下列物質的化學式 B C 2 寫出A與C反應的離子方程式 警示一 不能正確理解酸 堿的無限稀釋規(guī)律 常溫下任何酸或堿溶液無限稀釋時 溶液的pH都不可能大于7或小于7 只能接近7 警示二 不能正確理解弱酸 弱堿的稀釋規(guī)律 注 表中a n7 溶液pH的計算 答案 1 12 2 3 3 9 7 4 6 5 2 9 6 11 1 思路提示 在做關于溶液的pH計算的題目時 要抓住 矛盾的主要方面 溶液顯酸性用溶液中的c H 來計算 溶液顯堿性先求溶液中的c OH 再求溶液中的c H 簡記口訣 酸按酸 H 堿按堿 OH 酸堿中和求過量 無限稀釋7為限 2 思維模板 1 實驗原理利用中和反應 用的酸 或堿 來測定未知濃度的堿 或酸 的實驗方法 2 實驗關鍵 1 準確測定 2 準確判斷 考點三酸 堿中和滴定 已知濃度 標準溶液的體積 滴定終點 3 實驗用品 1 試劑 標準液 待測液 指示劑 蒸餾水 2 儀器 滴定管 如圖A 滴定管 如圖B 滴定管夾 鐵架臺 燒杯 錐形瓶 酸式 堿式 3 滴定管的使用 酸性 氧化性的試劑一般用酸式滴定管 因為酸和氧化性物質易 堿性的試劑一般用堿式滴定管 因為堿性物質易腐蝕玻璃 致使無法打開 4 實驗操作實驗操作 以標準鹽酸滴定待測NaOH溶液為例 1 滴定前的準備 滴定管 查漏 洗滌 潤洗 裝液 調液面 記錄 錐形瓶 注堿液 記體積 加指示劑 腐蝕橡膠管 活塞 2 滴定 3 終點判斷 等到滴入最后一滴標準液 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準液的體積 不恢復 6 常用酸堿指示劑及變色范圍 V HCl 7 因操作不當引起的V 標 及c 待測 的變化 以標準酸溶液滴定未知濃度的堿 酚酞作指示劑 見下表 1 酸式滴定管怎樣查漏 提示 向已洗凈的滴定管中裝上一定體積的水 安置在滴定管夾上直立靜置兩分鐘 觀察有無水滴漏下 然后將活塞旋轉180 再靜置兩分鐘 觀察有無水滴漏下 如均不漏水 滴定管即可使用 2 容量為25mL的滴定管 滴定過程中用去10 00mL的液體 此時滴定管中剩余液體的體積為15mL嗎 提示 由于滴定管的 0 刻度在滴定管的上方 滴定管下端是沒有刻度的 故剩余液體體積大于15mL 3 滴定終點就是酸堿恰好中和的點嗎 1 用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度 參考如圖所示儀器從下表中選出正確選項 酸 堿中和滴定儀器及指示劑的選擇 解析 A項中選用的指示劑和滴定管均錯誤 B項中選用滴定管錯誤 C項中選用滴定管錯誤 答案 D 2 以0 1000mol L 1NaOH溶液滴定cmol L 1某弱酸HA溶液 其滴定曲線如右圖所示 下列說法正確的是 A 可用甲基橙作滴定指示劑 已知甲基橙的變色范圍為3 1 4 4 pH4 4時溶液為黃色 B 指示劑指示的滴定終點就是反應終點C 突變范圍的大小與酸的強弱及酸的濃度有關D 滴定時氫氧化鈉溶液盛放在帶活塞的滴定管中 解析 由突變范圍可知A選項錯誤 應選酚酞 反應終點是指酸與堿剛好完全反應 而指示劑指示的是一個變色范圍 B錯誤 當酸的酸性很強 濃度較稀時 突變范圍就大 C正確 帶活塞的為酸式滴定管 不可以盛NaOH溶液 D錯誤 答案 C 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 1 不能用石蕊做指示劑 2 滴定終點為堿性時 用酚酞做指示劑 例如用NaOH溶液滴定醋酸 3 滴定終點為酸性時 用甲基橙做指示劑 例如用鹽酸滴定氨水 4 強酸滴定強堿一般用甲基橙 但用酚酞也可以 5 并不是所有的滴定都須使用指示劑 如用標準的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液時 KMnO4顏色褪去時即為滴定終點 3 制備Cl2的實驗中 反應常會因鹽酸濃度下降而停止 為測定反應殘余液中鹽酸的濃度 該小組同學提出酸堿中和滴定法測定方案 方案如下 首先準確量取殘余清液稀釋一定的倍數(shù)后作為試樣 平行做了4次滴定 實驗中所用NaOH溶液濃度為0 2000mol L 1 以下是實驗記錄與數(shù)據(jù)處理 不考慮NaOH與殘液中其他成分的反應 酸堿中和滴定數(shù)據(jù)處理及誤差分析 1 經(jīng)計算 該次滴定測定的試樣中鹽酸濃度為 mol L 1 2 在本實驗的滴定過程中 下列操作會使實驗結果偏小的是 填寫序號 a 開始滴定時滴定管尖嘴處留有氣泡 滴定結束氣泡消失b 未用標準NaOH溶液潤洗滴定管c 錐形瓶中加入待測鹽酸后 再加少量水d 錐形瓶在滴定時劇烈搖動 有少量液體濺出e 滴定前錐形瓶用待測鹽酸潤洗f 觀察讀數(shù)時 滴定前仰視 滴定后俯視 答案 1 0 2200 2 df 圖解量器的讀數(shù)方法 1 平視讀數(shù) 如圖1 實驗室中用量筒 移液管或滴定管量取一定體積的液體 讀取液體體積時 視線應與凹液面最低點保持水平 視線與刻度的交點即為讀數(shù) 即凹液面定視線 視線定讀數(shù) 2 俯視讀數(shù) 如圖2 當用量筒測量液體的體積時 由于俯視視線向下傾斜 尋找切點的位置在凹液面的上側 讀數(shù)高于正確的刻度線位置 即讀數(shù)偏大 3 仰視讀數(shù) 如圖3 讀數(shù)時 由于視線向上傾斜 尋找切點的位置在液面的下側 因滴定管刻度標法與量筒不同 這樣仰視讀數(shù)偏大 至于俯視和仰視的誤差 還要結合具體儀器進行分析 因為量筒刻度從下到上逐漸增大 而滴定管刻度從下到上逐漸減小 并且滴定管中液體的體積是兩次體積讀數(shù)之差 在分析時還要看滴定前讀數(shù)是否正確 然后才能判斷實際量取的液體體積是偏大還是偏小 4 2014年高考重慶卷 中華人民共和國國家標準 GB2760 2011 規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0 25g L 1 某興趣小組用圖1裝置 夾持裝置略 收集某葡萄酒中SO2 并對其含量進行測定 滴定法的拓展應用 1 儀器A的名稱是 水通入A的進口為 2 B中加入300 00mL葡萄酒和適量鹽酸 加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應 其化學方程式為 3 除去C中過量的H2O2 然后用0 0900mol L 1NaOH標準溶液進行滴定 滴定前排氣泡時 應選擇圖2中的 若滴定終點時溶液的pH 8 8 則選擇的指示劑為 若用50mL滴定管進行實驗 當?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭?10 處 則管內(nèi)液體的體積 填序號 10mL 40mL 40mL 4 滴定至終點時 消耗NaOH溶液25 00mL 該葡萄酒中SO2含量為 g L 1 5 該測定結果比實際值偏高 分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進措施 解析 1 儀器A是蒸餾實驗中使用的冷凝管 為使冷凝更充分 要讓水在冷凝管中緩慢上升 所以水由b口進 若a口進 冷凝管中水裝不滿 2 SO2具有還原性 而H2O2具有氧化性 所以反應為SO2 H2O2 H2SO4 3 NaOH是強堿 應裝在堿式滴定管中 為趕出尖嘴處氣泡 要讓尖嘴部分略向上彎曲排出氣泡 所以選 酚酞的變色范圍在8 2 10 0之間 而滴定終點時溶液的pH 8 8 所以可以選擇酚酞作指示劑 根據(jù)題意及滴定管的結構知 刻度 10 處至尖嘴部分均有溶液 所以滴定管內(nèi)液體體積大于40mL 選 答案 1 冷凝管或冷凝器b 2 SO2 H2O2 H2SO4 3 酚酞 4 0 24 5 原因 鹽酸的揮發(fā) 改進措施 用不揮發(fā)的強酸如硫酸代替鹽酸 或用蒸餾水代替葡萄酒進行對比實驗 排除鹽酸揮發(fā)的影響 氧化還原滴定要點歸納1 原理 以氧化劑或還原劑為滴定劑 直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質 或者間接滴定一些本身并沒有還原性或氧化性 但能與某些還原劑或氧化劑反應的物質 2 試劑 常見的用于滴定的氧化劑有KMnO4 K2Cr2O7等 常見的用于滴定的還原劑有亞鐵鹽 草酸 維生素C等 3 指示劑 氧化還原滴定法的指示劑有三類 a 氧化還原指示劑 b 專用指示劑 如在碘量法滴定中 可溶性淀粉溶液遇碘標準溶液變藍 c 自身指示劑 如高錳酸鉀標準溶液滴定草酸時 滴定終點為溶液由無色變?yōu)闇\紅色 試紙的使用及滴定終點的判定典例1聚合硫酸鐵又稱聚鐵 化學式為 Fe2 OH n SO4 3 0 5n m 廣泛用于污水處理 實驗室利用硫酸廠燒渣 主要成分為鐵的氧化物及少量FeS SiO2等 制備聚鐵和綠礬 FeSO4 7H2O 過程如下 溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質量分數(shù) 用pH試紙測定溶液pH的操作方法為 標準答案 將一小片pH試紙放在玻璃片 或表面皿或點滴板 上 用干燥潔凈的玻璃棒蘸取少許待測液 點在pH試紙的中部 試紙變色后 與標準比色卡對比 讀出讀數(shù) 滿分答題規(guī)則有關試紙的使用 除了以上3個規(guī)則之外 還應注意 規(guī)則4 注意測量范圍 讀數(shù)要正確用pH試紙是粗略測量pH的方法 標準比色卡只有整數(shù)值 故只能讀出近似整數(shù)值 如果說 用pH試紙測定某溶液的pH為8 3 一定是錯誤的 規(guī)則5 注意答題規(guī)范如不能出現(xiàn)錯別字 如 蘸取 不能寫為 沾取 不能隨意口語化 如 標準比色卡 不能回答為 讀數(shù)卡 等 規(guī)則6 明確各種試紙的使用范圍 1 pH試紙 可用于粗略地測定溶液酸堿性的相對強弱 2 淀粉KI試紙 可用于定性地檢驗具有氧化性物質的存在或氧化性氣體收集時的驗滿 3 紅色石蕊試紙 可用于定性地檢驗堿性氣體 堿性溶液和堿性氣體收集時的驗滿 4 藍色石蕊試紙 可用于定性地檢驗酸性氣體 酸性溶液和酸性氣體收集時的驗滿 答題模板類型1 定量試紙 如pH試紙 取一小片 試紙放在表面皿上 用玻璃棒蘸取少量待測液 點在 試紙上 待試紙變色后再與標準比色卡對照 得出測量數(shù)據(jù) 類型2 定性試紙 如紅色石蕊試紙 藍色石蕊試紙 淀粉 KI試紙等 1 檢驗溶液 將 試紙放在表面皿上 用潔凈的玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙的中部 試紙由 色變?yōu)?色 即證明 溶液具有 性質 2 檢驗氣體 取一小片 試紙用蒸餾水潤濕 沾在玻璃棒的一端 靠近盛有待測氣體容器口 如試管的管口 附近 試紙由 色變?yōu)?色 即證明該氣體是 標準答案 淀粉溶液當?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3標準溶液后 溶液由藍色變成無色 且半分鐘內(nèi)不恢復原來的顏色 滿分答題規(guī)則在判斷滴定終點時 除了以上3個規(guī)則之外 還要注意 規(guī)則4 明確判斷操作 現(xiàn)象和結論的關系如必須先明確怎么做 滴入最后一滴 標準溶液 有何現(xiàn)象 顏色如何變化 然后再得出結論 不能結論 現(xiàn)象混淆或先結論后現(xiàn)象等 規(guī)則5 語言敘述嚴謹 不模棱兩可如 且半分鐘內(nèi)不恢復原來的顏色 不能表述成 且半分鐘內(nèi)不褪色 因為滴定終點時可能是 由 顏色變?yōu)闊o色 也可能是 由無色變?yōu)?顏色 或 由 顏色變?yōu)?顏色 不能簡單地用 不褪色 描述 答題模板當?shù)稳胱詈笠坏?標準溶液后 溶液變成 色 且半分鐘內(nèi)不恢復原來的顏色 注意 解答此類題目注意3個關鍵點 必須說明是滴入 最后一滴 溶液 必須說明滴入 最后一滴 溶液后溶液 顏色的變化 必須說明溶液顏色變化后 半分鐘內(nèi)不再恢復原來的顏色 答案 A 答案 將一小塊pH試紙放在表面皿上 用玻璃棒蘸取少量待測液 點在pH試紙上 等試紙變色后 再與標準比色卡對照 3 某學生用0 2000mol L 1的標準NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸 其操作有如下幾步 用蒸餾水洗滌堿式滴定管 并立即注入NaOH溶液至 0 刻度線以上 固定好滴定管并使滴定管尖嘴充滿液體 調節(jié)液面至 0 或 0 刻度線稍下 并記下讀數(shù) 移取20 00mL待測液注入潔凈的錐形瓶中 并加入3滴酚酞溶液 用標準液滴定至終點 記下滴定管液面讀數(shù) 請回答 1 以上步驟有錯誤的是 填編號 該錯誤操作會導致測定結果 填 偏大 偏小 或 無影響 2 步驟 中 在記下滴定管液面讀數(shù)時 滴定管尖嘴有氣泡 測定結果 填 偏大 偏小 或 無影響 3 判斷滴定終點的現(xiàn)象是 解析 1 堿式滴定管必須用待裝液潤洗 若不潤洗相當于稀釋NaOH溶液 則會使測定結果偏大 2 讀數(shù)時滴定管尖嘴有氣泡 則實際消耗的氫氧化鈉溶液的體積偏小 故計算所得鹽酸的濃度偏小 3 滴定終點為混合液由無色變?yōu)榧t色且半分鐘內(nèi)不變色 答案 1 偏大 2 偏小 3 滴入最后一滴NaOH溶液 混合液由無色變?yōu)榧t色且半分鐘內(nèi)不變色