《優(yōu)化探究》2016屆高考化學總復習配套課件：82水的電離和溶液的酸堿性

1、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)KWc(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(guān)系適用于任何稀水溶液，即任何稀水溶液中都存在這一關(guān)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pH2的鹽酸溶液中由水電離出來的c(H)與c(OH)之間的關(guān)系是什么？提示：外界條件改變，水的電離平衡發(fā)生移動，但

2、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?。刻崾荆杭渍_，溫度不變，KW是常數(shù)，

3、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(guān)，溫度不變，則KW不變，與外加酸、堿、鹽無關(guān)。1下列操作會促進H2O的電離，且使溶液pH7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pH7，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pHBC 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

4、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(yīng)不變；C項中c(OH)增大；D項中c(OH)應(yīng)減小。答案：A影響水的離子積常數(shù)的因素答案：D5常溫下，計算下列溶液中由水電離出的c(H)或c(OH)。(1)pH2的鹽酸：c(H)水_。(2)pH11的NaOH溶液：c(OH)水_。(3)pH2的FeCl3溶液：c(H)水_。(4)pH11的Na2CO3溶液：c(OH)水_。水電離出c(H)或c(OH)的計算 答案：(1)11012 molL1(2)11011 molL1(3)1102 molL1(4)1103 molL16某溫度下(

5、KW11012 mol2L2)，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)0.1 molL1 NaOH溶液中c(OH)水_。(3)pH11 Na2CO3溶液中c(OH)水_。答案：(1)1106 molL1(2)11011 molL1(3)0.1 molL17在25 時，某溶液中由水電離出的c(H)11012 molL1，則該溶液的pH可能是(雙選)()A12 B7C6 D2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(guān)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)

6、c(H)107 molL1。(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KW1.01014，所以有：考點二溶液的酸堿性和pHc(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：014，即一般用pH表示，c(H)或c(

7、OH)小于_的稀溶液。(3)室溫下，溶液的酸堿性跟pH的關(guān)系：lg c(H)1 molL13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1pH7的溶液一定是中性溶液嗎？提示：pH7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，pH6的溶液為中性溶液，pH7時為堿性溶液。2用pH試紙測pH時應(yīng)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p

8、H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NH3H2O和HCl溶液等體積混合()(4)pH2的HCl和pH12的NaOH溶液等體積混合()(5)pH3的HCl和pH10的NaOH溶液等體積混合()(6)pH3的HCl和pH12的NaOH溶液等體積混合()(7)pH2的CH3COOH和pH12的NaOH溶液等體積混合()(8)pH2的HCl和pH12的NH3H2O等體積混合()答案：

9、(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：C3在某溫度時，測得0.01 molL1的NaOH溶液的pH11。(1)該溫度下水的離子積常數(shù)KW_。(2)在此溫度下，將pHa的NaOH溶液Va L與pHb的硫酸Vb L混合。若所得混合液為中性，且a12，b2，則VaVb_。若所得混合液為中性，且ab12，則VaVb_。解析：(1)由題意知，溶液中c(H)1011 molL1，c(OH)0.01 molL1，故KWc(H)c(OH)1013。答案：(1)11013(2)110101走出溶液稀釋時pH判斷的誤區(qū)答案：(1)6略小于(2

10、)1105在體積均為1 L、pH均等于2的鹽酸和醋酸溶液中，分別投入0.23 g Na，則圖中比較符合反應(yīng)事實的曲線是()答案：B6物質(zhì)AE都是由下表中的離子組成的，常溫下將各物質(zhì)的溶液從1 mL稀釋到1 000 mL，pH的變化關(guān)系如圖所示，其中A與D反應(yīng)得到E。請回答下列問題。(1)根據(jù)pH的變化關(guān)系，寫出下列物質(zhì)的化學式：B_，C_。(2)寫出A與C反應(yīng)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an7。溶液pH的計算答案：(1)12(2)3(3

11、)9.7(4)6(5)2.9(6)11(1)思路提示：在做關(guān)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(yīng)，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(guān)鍵(1)準確測定 。(2)準確判斷 ?？键c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

12、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(zhì)易 。堿性的試劑一般用堿式滴定管，因為堿性物質(zhì)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(diào)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

13、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(zhuǎn)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25 mL的滴定管，滴定過程中用去10.00 mL的液體，此時滴定管中剩余液體的體積為15 mL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15 mL。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

14、管錯誤；C項中選用滴定管錯誤。答案：D2.以0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定c molL1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3.14.4，pH4.4時溶液為黃色)B指示劑指示的滴定終點就是反應(yīng)終點C突變范圍的大小與酸的強弱及酸的濃度有關(guān)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(yīng)選酚酞；反應(yīng)終點是指酸與堿剛好完全反應(yīng)，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

15、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(yīng)常會因鹽酸濃度下降而停止，為測定反應(yīng)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

16、NaOH溶液濃度為0.200 0 molL1，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(yīng))。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_molL1。(2)在本實驗的滴定過程中，下列操作會使實驗結(jié)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(jié)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)0.220 0(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

17、滴定管量取一定體積的液體，讀取液體體積時，視線應(yīng)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(cè)，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(cè)，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(jié)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

18、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(GB27602011)規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25 gL1。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(yīng)用(1)儀器A的名稱是_，水通入A的進口為_。(2)B中加入300.00 mL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(yīng)，其化學方程式為_。(3)除去C中過量的H2O2，然后用0.090 0 molL1 NaOH標準溶液進行滴定，滴定前排氣泡時，應(yīng)選擇圖2中的_；若滴定終點時溶液的pH8.8，則選擇的指示劑為_；若用50 mL滴定管進行實驗，

19、當?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭取?0”處，則管內(nèi)液體的體積(填序號)_(10 mL，40 mL，40 mL)。(4)滴定至終點時，消耗NaOH溶液25.00 mL，該葡萄酒中SO2含量為：_gL1。(5)該測定結(jié)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(yīng)為SO2H2O2=H2SO4。(3)NaOH是強堿，應(yīng)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8.210.

20、0之間，而滴定終點時溶液的pH8.8，所以可以選擇酚酞作指示劑；根據(jù)題意及滴定管的結(jié)構(gòu)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40 mL，選。答案：(1)冷凝管或冷凝器b(2)SO2H2O2=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(zhì)，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(yīng)的物質(zhì)。2試劑：常見的用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等，常

21、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)30.5nm，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(FeSO47H2O)過程如下：溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)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

22、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(guān)試紙的使用，除了以上3個規(guī)則之外，還應(yīng)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(zhì)的存在或

23、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)樯?，即證明溶液具有性質(zhì)。(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)樯?，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(jié)論的關(guān)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