高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第9章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第43講水的電離和溶液的pH課件

第43講水的電離和溶液的pH1．認(rèn)識(shí)水的電離，了解水的離子積常數(shù)。2．了解溶液pH的含義及其測(cè)定方法，能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。3．了解酸堿中和滴定的原理；掌握酸堿中和滴定的操作步驟及誤差分析。01考點(diǎn)梳理高效演練考點(diǎn)一水的電離

1．水的電離及離子積常數(shù)H2O?H＋＋OH－c(H＋)·c(OH－)1×10－14不變?cè)龃笙〉碾娊赓|(zhì)溶液2．外界條件對(duì)水的電離平衡的影響填寫(xiě)外界條件對(duì)H2O?H＋＋OH－

ΔH>0的具體影響。改變條件平衡移動(dòng)方向c(OH－)c(H＋)Kw水的電離程度通入HCl(g)____________________加入NaOH(s)____________________加入可水解的鹽Na2CO3(s)____________________NH4Cl(s)____________________溫度升溫____________________降溫____________________其他，如加入Na____________________逆向減小減小增大不變逆向減小減小增大不變正向減小增大增大不變正向減小增大增大不變正向增大增大增大增大逆向減小減小減小減小正向減小增大增大不變[易錯(cuò)秒判](1)將水加熱，Kw和c(H＋)均增大(

)(2)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同(

)(3)任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水電離出的c(H＋)和c(OH－)相等(

)(4)25℃時(shí)NH4Cl溶液的Kw小于100℃時(shí)NaCl溶液的Kw(

)(5)室溫下，0.1mol·L－1的HCl溶液與0.1mol·L－1的NaOH溶液中水的電離程度不同(

)答案：(1)√

(2)×

(3)√

(4)√

(5)×一、水的電離平衡曲線分析1．水的電離平衡曲線如下圖所示，回答下列問(wèn)題。(1)圖中A、B、C、D、E五點(diǎn)的Kw的關(guān)系：______________________。(2)在水中加少量酸，可實(shí)現(xiàn)A點(diǎn)向________點(diǎn)移動(dòng)。(3)ABE形成的區(qū)域中的點(diǎn)都呈________性。(4)若在B點(diǎn)溫度下，pH＝2的硫酸溶液中，cH2O(H＋)＝________mol·L－1。答案：(1)B＞C＞A＝E＝D

(2)D

(3)堿(4)1×10－10二、水電離出的c(H＋)和c(OH－)的計(jì)算2．計(jì)算室溫下，下列溶液中水電離出的cH2O(H＋)。(1)0.01mol·L－1的鹽酸中，cH2O(H＋)＝________。(2)0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液中，cH2O(H＋)＝__________。(3)pH＝4的亞硫酸溶液中，cH2O(H＋)＝____________。(4)pH＝10的KOH溶液中，cH2O(H＋)＝____________。(5)pH＝4的NH4Cl溶液中，cH2O(H＋)＝____________。(6)pH＝10的CH3COONa溶液中，cH2O(H＋)＝____________。答案：(1)1×10－12

mol·L－1

(2)1×10－13

mol·L－1

(3)1×10－10

mol·L－1

(4)1×10－10

mol·L－1

(5)1×10－4

mol·L－1

(6)1×10－4

mol·L－1[反思?xì)w納]水電離出的c(H＋)或c(OH－)的計(jì)算及應(yīng)用(1)酸、堿抑制水的電離，酸溶液中求c(OH－)，即cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)，堿溶液中求c(H＋)，即cH2O(OH－)＝cH2O(H＋)＝c(H＋)。(2)水解的鹽促進(jìn)水的電離，故cH2O(H＋)等于顯性離子的濃度。(3)酸式鹽溶液酸式酸根以電離為主：cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)。酸式酸根以水解為主：cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)?？键c(diǎn)二溶液的酸堿性與pH

1．溶液的酸堿性與pH(1)定義式：pH＝－lg

c(H＋)。(2)溶液的酸堿性取決于溶液中c(H＋)和

c(OH－)的相對(duì)大小。溶液的酸堿性c(H＋)與c(OH－)比較常溫下溶液pH酸性溶液c(H＋)____c(OH－)____7中性溶液c(H＋)______c(OH－)____7堿性溶液c(H＋)____c(OH－)____7＞＜＝＝＜＞2．pH的測(cè)定方法(1)酸堿指示劑法：該法只能測(cè)出pH的大致范圍，常見(jiàn)指示劑變色范圍見(jiàn)下表。指示劑變色范圍(pH)石蕊＜5紅色5～8紫色＞8藍(lán)色甲基橙＜3.1紅色3.1～4.4橙色＞4.4黃色酚酞＜8.2無(wú)色8.2～10淺紅色＞10紅色(2)pH試紙法：把一小片pH試紙放在一潔凈的玻璃片或表面皿上，用____________蘸取待測(cè)溶液點(diǎn)在pH試紙中央，試紙變色后，與_____________對(duì)照即可確定溶液的pH。(3)pH計(jì)測(cè)定法。玻璃棒標(biāo)準(zhǔn)比色卡答案：(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)×一、混合溶液酸堿性的判斷1．判斷常溫下，兩種溶液混合后溶液的酸堿性(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)相同濃度的NH3·H2O和HCl溶液等體積混合：________。(4)pH＝2的HCl溶液和pH＝12的NaOH溶液等體積混合：________。(5)pH＝2的CH3COOH溶液和pH＝12的NaOH溶液等體積混合：________。(6)pH＝2的HCl溶液和pH＝12的NH3·H2O溶液等體積混合：________。答案：(1)中性(2)堿性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)堿性二、溶液稀釋、混合的pH計(jì)算2．計(jì)算25℃時(shí)下列溶液的pH，忽略溶液混合時(shí)體積的變化。(1)0.005mol·L－1的H2SO4溶液的pH＝________。(2)0.001mol·L－1的NaOH溶液的pH＝________。(3)pH＝2的鹽酸加水稀釋到1000倍，溶液的pH＝________。(4)將pH＝8的NaOH溶液與pH＝10的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH＝________(lg2≈0.3)。(5)將0.1mol·L－1氫氧化鈉溶液與0.06mol·L－1硫酸溶液等體積混合，溶液的pH＝________。答案：(1)2

(2)11

(3)5

(4)9.7

(5)23．按要求回答下列問(wèn)題(常溫下，忽略溶液混合時(shí)體積的變化)。(1)pH＝3的硝酸和pH＝12的氫氧化鋇溶液以體積比9∶1混合，混合溶液的pH＝________。答案：10

(2)在一定體積pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液，若溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀時(shí)，溶液pH＝11，則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是________。答案：1∶4

答案：10[思維建模]溶液pH計(jì)算的一般思維模型實(shí)驗(yàn)活動(dòng)(四)酸堿中和滴定及拓展應(yīng)用一、酸堿中和滴定1．實(shí)驗(yàn)原理(1)用已知濃度的酸(或堿)來(lái)測(cè)定未知濃度的堿(或酸)，根據(jù)中和反應(yīng)的等量關(guān)系來(lái)測(cè)定堿(或酸)的濃度。(2)利用酸堿指示劑明顯的顏色變化，表示反應(yīng)已完全，指示滴定終點(diǎn)。2．實(shí)驗(yàn)操作(1)主要儀器。上0.01

酸式堿堿式酸性強(qiáng)氧化性(2)滴定前準(zhǔn)備?；钊麴s水待裝液“0”刻度以上2～3mL(3)滴定操作?？刂频味ü芑钊麚u動(dòng)錐形瓶錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化(4)滴定終點(diǎn)。滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液，指示劑變色，且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色，停止滴定，并記錄標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。(5)數(shù)據(jù)處理。按上述操作重復(fù)________次，根據(jù)每次所用標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算待測(cè)液的物質(zhì)的量濃度，最后求出待測(cè)液的物質(zhì)的量濃度的____________。2～3

平均值3．滴定曲線以0.1000mol·L－1

NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1鹽酸為例偏大偏小二、酸堿中和滴定的拓展應(yīng)用1．氧化還原滴定(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(méi)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(jiàn)用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等；常見(jiàn)用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C、Na2S2O3等。(3)指示劑：如KMnO4溶液可自身指示滴定終點(diǎn)，淀粉可用作碘量法的指示劑。一、酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作1．現(xiàn)用酸堿中和滴定來(lái)測(cè)定某NaOH溶液的濃度。(1)滴定：用________式滴定管盛裝c

mol·L－1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液。如圖表示下表中第2次滴定時(shí)50mL滴定管中前后液面的位置，此次滴定結(jié)束后的讀數(shù)為_(kāi)_______mL，可用________作為指示劑。(2)排出堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用下圖________(填“甲”“乙”或“丙”)的操作，然后擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿(mǎn)堿液。(3)有關(guān)數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)下表：

根據(jù)所給數(shù)據(jù)，寫(xiě)出計(jì)算NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度的表達(dá)式：_________________________(不必化簡(jiǎn))。滴定序號(hào)待測(cè)液體積/mL所消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積/mL滴定前滴定后消耗的體積1V0.5025.8025.302V———3V6.0031.3525.35二、酸堿中和滴定的誤差分析2．以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例，分析實(shí)驗(yàn)誤差(填“偏低”“偏高”或“無(wú)影響”)。步驟操作c(NaOH)洗滌未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗酸式滴定管

錐形瓶用待測(cè)溶液潤(rùn)洗

未用待測(cè)溶液潤(rùn)洗取用待測(cè)液的滴定管

錐形瓶洗凈后瓶?jī)?nèi)還殘留少量蒸餾水

取液取堿液的滴定管尖嘴部分有氣泡且取液結(jié)束后氣泡消失

步驟操作c(NaOH)滴定滴定完畢后立即讀數(shù)，半分鐘后顏色又變紅

滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失

滴定過(guò)程中振蕩時(shí)有液滴濺出

滴定過(guò)程中，向錐形瓶?jī)?nèi)加少量蒸餾水

讀數(shù)滴定前仰視讀數(shù)或滴定后俯視讀數(shù)

滴定前俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)

答案：偏高偏高偏低無(wú)影響偏低偏低偏高偏低無(wú)影響偏低偏高三、酸堿中和滴定的拓展應(yīng)用3．為了測(cè)定某樣品中NaNO2的含量，某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①稱(chēng)取樣品ag，加水溶解，配制成100mL溶液。②取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.0200mol·L－1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(酸性)進(jìn)行滴定，滴定結(jié)束后消耗KMnO4溶液的體積為VmL。(1)滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________________；測(cè)得該樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)____________________________。(2)若滴定過(guò)程中剛出現(xiàn)顏色變化就停止滴定，則測(cè)定結(jié)果________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。解析：若滴定過(guò)程中剛出現(xiàn)顏色變化就停止滴定，則KMnO4的用量偏少，測(cè)定結(jié)果偏小。答案：偏小4．硫酰氯(SO2Cl2)可用于有機(jī)合成和藥物制造等。已知SO2Cl2遇水能發(fā)生劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生白霧。測(cè)定產(chǎn)品中SO2Cl2的含量，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①取1.5g產(chǎn)品加入足量Ba(OH)2溶液，充分振蕩、過(guò)濾、洗滌，將所得溶液均放入錐形瓶中；②向錐形瓶中加入硝酸酸化，再加入0.2000mol·L－1的AgNO3溶液100.00mL；③向其中加入2mL硝基苯，用力搖動(dòng)，使沉淀表面被有機(jī)化合物覆蓋；④加入NH4Fe(SO4)2指示劑，用0.1000mol·L－1NH4SCN溶液滴定過(guò)量Ag＋，終點(diǎn)時(shí)所用體積為10.00mL。已知：Ksp(AgCl)＝3.2×10－10，Ksp(AgSCN)＝2×10－12。(1)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_(kāi)__________________________________________。答案：溶液變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色答案：85.5%偏低(2)產(chǎn)品中SO2Cl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______；若步驟③不加入硝基苯，則所測(cè)SO2Cl2含量將________(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。02真題研做高考通關(guān)1．(2022·新高考山東卷)實(shí)驗(yàn)室用基準(zhǔn)Na2CO3配制標(biāo)準(zhǔn)溶液并標(biāo)定鹽酸濃度，應(yīng)選甲基橙為指示劑，并以鹽酸滴定Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．可用量筒量取25.00mLNa2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液置于錐形瓶中B．應(yīng)選用配帶塑料塞的容量瓶配制Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液C．應(yīng)選用燒杯而非稱(chēng)量紙稱(chēng)量Na2CO3固體D．達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)溶液顯橙色√解析：A．量筒的精確度不高，滴定時(shí)不可用量筒量取Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液，應(yīng)該用堿式滴定管或移液管量取25.00mLNa2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液置于錐形瓶中，A說(shuō)法錯(cuò)誤；B．Na2CO3溶液顯堿性，盛放Na2CO3溶液的容器不能用玻璃塞，以防堿性溶液腐蝕玻璃產(chǎn)生有黏性的硅酸鈉而將瓶塞粘住，故應(yīng)選用配帶塑料塞的容量瓶配制Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液，B說(shuō)法正確；C．Na2CO3有吸水性和一定的腐蝕性，故應(yīng)選用燒杯而非稱(chēng)量紙稱(chēng)量Na2CO3固體，C說(shuō)法正確；D．Na2CO3溶液顯堿性，甲基橙滴入Na2CO3溶液中顯黃色，當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲嘻}酸時(shí)，溶液由黃色突變?yōu)槌壬野敕昼妰?nèi)不變色，故達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)溶液