高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第八章第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性課件

第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1.能從電離、離子反應(yīng)、化學(xué)平衡的角度分析溶液的性質(zhì)，如酸堿性、導(dǎo)電性等。2.能進(jìn)行溶液pH的簡單計算，能正確測定溶液pH。3.能調(diào)控溶液的酸堿性，能選擇實例說明溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。1.變化觀念與平衡思想：認(rèn)識水的電離有一定限度，是可以調(diào)控的。能多角度、動態(tài)地分析水的電離，運用平衡移動原理解決實際問題。2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：能發(fā)現(xiàn)和提出酸堿中和滴定中有探究價值的問題；能從問題和假設(shè)出發(fā)，確定探究目的，設(shè)計探究方案，進(jìn)行實驗探究。[目標(biāo)導(dǎo)航][自主測評]1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)水的電離平衡常數(shù)與水的離子積相等。()(2)加水稀釋醋酸溶液，溶液中所有離子濃度都減小。()(3)25℃時CH3COONa溶液的Kw

大于100℃時NaOH溶液的Kw。()(4)用濕潤的pH試紙測定鹽酸和醋酸溶液的pH，醋酸溶液的誤差更大。()(5)室溫下，pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的醋酸溶液等體積相混合后，混合液呈中性。()(6)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的醋酸，應(yīng)選用酚酞作指示劑。()(7)滴定管和錐形瓶在滴定前都應(yīng)該用待裝溶液潤洗。()(8)若用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測NaOH溶液，滴定完成后發(fā)現(xiàn)酸式滴定管下懸著一滴酸液，則測定結(jié)果偏小。()錯因：醋酸加水稀釋后，H＋濃度減小，由于溫度不變，

答案：(1)×錯因：水的離子積與水的電離常數(shù)的關(guān)系是Kw＝K電離·c(H2O)。(2)×(3)×(4)×錯因：Kw只與溫度有關(guān)，溫度越高Kw越大。錯因：用濕潤的

pH試紙測定pH相當(dāng)于稀釋溶液，醋酸存在電離平衡，稀釋促進(jìn)電離，誤差更小。Kw不變，則OH－濃度增大。(5)×錯因：醋酸濃度遠(yuǎn)大于NaOH濃度，混合液中含有大量醋酸，溶液呈酸性。 (6)√(7)×(8)×錯因：滴定管應(yīng)該潤洗，錐形瓶不應(yīng)潤洗。錯因：標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)偏大，測定結(jié)果偏大。編號①②③④溶液氨水氫氧化鈉溶液醋酸鹽酸pH1111332.在常溫下，有關(guān)下列4種溶液的敘述中錯誤的是()A.在溶液①、②中分別加入適量的氯化銨晶體后，兩種溶液的pH均減小B.分別取1mL稀釋至10mL，四種溶液的pH：①>②>④>③D.將aL溶液④與bL溶液②混合后，若所得溶液的pH＝4，則a∶b＝11∶9答案：C3.某溫度下，測得0.01mol·L-1NaOH溶液pH＝10，則下列說法正確的是(

)A.該溶液溫度為25℃

B.與等體積的pH＝4的鹽酸剛好中和C.該溫度下蒸餾水pH＝6D.該溶液中c(H＋)＝10-12mol·L-1

解析：某溫度下，測得0.01mol·L-1NaOH溶液pH＝10，即氫答案：C離子濃度是10-10mol·L-1，氫氧化鈉是一元強堿，則氫氧根離子濃度是0.01mol·L-1，所以水的離子積常數(shù)是0.01×10-10＝10-12＞10-14，升高溫度促進(jìn)水的電離，該溶液溫度大于25℃，A錯誤；pH＝4的鹽酸溶液的濃度是10-4mol·L-1，所以與等體積的pH＝4的鹽酸中和后氫氧化鈉過量，B錯誤；該溫度下水的離子積常數(shù)是10-12，所以蒸餾水的pH＝6，C正確；根據(jù)選項A分析可知該溶液中c(H＋)＝10-10mol·L-1，D錯誤。(2)2×10-7mol·L-1

8×10-9mol·L-1

8×10-9mol·L-14.(1)25℃時，10L水中含OH－的物質(zhì)的量為________mol，含H＋的個數(shù)為________個(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA)。(2)某溫度下，純水中的c(H＋)＝2×10-7mol·L-1，則此時c(OH－)＝___________________。若溫度不變，滴入稀H2SO4使c(H＋)＝5×10-6mol·L-1，則c(OH－)＝_____________，由水電離出的c(H＋)為________________。答案：(1)10-6

10-6NAH3O＋考點一水的電離與水的離子積1.水的電離(1)水是極弱的電解質(zhì)，水的電離方程式為H2O＋H2O1×10-7mol·L-1＋OH－或簡寫為H2O

H＋＋OH－。(2)25℃時，純水中c(H＋)＝c(OH－)＝__________________；任何水溶液中，由水電離出的c(H＋)與c(OH－)都相等。2.水的離子積常數(shù)1×10-14增大電解質(zhì)c(H＋)·c(OH－)改變條件平衡移動方向Kw水的電離程度c(OH－)c(H＋)HCl逆不變減小減小增大NaOH逆不變減小增大減小Na2CO3正不變增大增大減小NH4Cl正不變增大減小增大NaHSO4逆不變減小減小增大加熱正增大增大增大增大3.外界條件對水電離平衡的影響溶液的酸堿性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考點二溶液的酸堿性和pH1.溶液的酸堿性及pH的相對大小。><＝＝<>(1)pH計算公式：pH＝－lg

c(H＋)。(2)溶液呈酸堿性的本質(zhì)：溶液的酸堿性取決于c(H＋)和c(OH－)指示劑變色范圍的pH石蕊＜5.0

紅色5.0～8.0紫色

>8.0藍(lán)色甲基橙＜3.1

紅色3.1～4.4橙色

>4.4黃色酚酞＜8.2

無色8.2～10.0

淺紅色>10.0

紅色2.pH的測定(1)酸堿指示劑法該法只能測其pH的大致范圍，常見指示劑變色范圍如下表。(2)pH試紙法玻璃片表面皿

用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的__________或__________上，用玻璃棒蘸取待測液點在試紙的中央，變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照。(3)pH計測定21159.723.計算25℃時下列溶液的pH(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＝__________。(5)0.015mol·L-1的硫酸與0.01mol·L-1的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH＝________?？键c三酸堿中和滴定和操作1.概念

用已知濃度的酸(或堿)滴定未知濃度的堿(或酸)，根據(jù)中和反應(yīng)的等量關(guān)系來測定堿(或酸)的濃度。 2.原理3.滴定操作(1)滴定管的使用方法是否漏水2～3mL“0”刻度“0”刻度以下的某一刻度(2)滴定時的操作滴定管活塞錐形瓶錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化不能待測液(或標(biāo)準(zhǔn)液)、

(3)關(guān)于錐形瓶的使用 ①錐形瓶用蒸餾水洗凈后，______用待測液潤洗。 ②中和滴定實驗中，錐形瓶內(nèi)盛放_____________________________。指示劑

(4)關(guān)于滴定過程 ①測定NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度，若將滴有2滴酚酞的待測液置于錐形瓶中，滴定終點時，錐形瓶內(nèi)顏色變化為__________________。若將滴有2滴酚酞的標(biāo)準(zhǔn)液置于錐形瓶中，描述滴定終點現(xiàn)象：_____________________________________________________________。30s內(nèi)不褪去②待滴定管中液面穩(wěn)定后，記錄讀數(shù)。粉紅色變當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲未郎y液時，溶液由無色變?yōu)榉奂t色，為無色(5)數(shù)據(jù)處理2～3

按上述操作重復(fù)_________次，先算出每一次待測液的濃度，再求濃度的平均值?？枷?水的電離和水的離子積的應(yīng)用下列判斷錯誤的是()1.25℃時，水溶液中c(H＋)與c(OH－)的變化關(guān)系如圖所示，A.ac曲線上的任意一點都有c(H＋)·c(OH－)＝10-14B.bd線段上任意一點對應(yīng)的溶液都呈中性C.d點對應(yīng)溶液的溫度高于25℃，pH＜7D.c點溶液不可能是鹽溶液解析：ac曲線上的任意一點，由于溫度相同，所以水的離子答案：D積常數(shù)相同，根據(jù)b點可知，c(H＋)·c(OH－)＝10-14，A正確；bd線段上任意一點都滿足c(H＋)＝c(OH－)，溶液一定呈中性，B正確；d點時，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10-6mol·L-1＞1×10-7mol·L-1，溶液的pH＝6，水的電離為吸熱反應(yīng)，所以d點溫度高于25℃，C正確；在c點c(H＋)＝1×10-8mol·L-1，c(OH－)＝1×10-6mol·L-1，溶液顯堿性，而醋酸鈉溶液顯堿性，所以c點可能為醋酸鈉溶液，D錯誤。2.25℃時，在等體積的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝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∶109

B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)C.1∶20∶1010∶109

D.1∶10∶104∶109答案：A考向2水電離產(chǎn)生c(H＋)或c(OH－)的計算3.(2023年上饒二模)25℃時，向20mL0.10mol·L-1的一元酸HA(Ka＝1.0×10-2)中逐滴加入0.10mol·L-1NaOH溶液，溶液pH隨加入NaOH溶液體積的變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是(

)A.a點時，c(H＋)＋0.1＝c(HA)＋c(OH－)B.b點時水電離出的c(OH－)＝10-2mol·L-1

C.滴加NaOH溶液過程中，不存在c(H＋)>c(A－)>c(Na＋)>c(OH－)D.c點時，c(Na＋)＝c(A－)＝c(H＋)＝c(OH－)答案：C誤；若溶液中離子濃度的關(guān)系為c(H＋)>c(A－)>c(Na＋)>c(OH－)，溶液中陽離子的電荷總數(shù)大于陰離子電荷總數(shù)，不符合電荷守恒的原則，所以滴加氫氧化鈉溶液過程中，溶液中不存在c(H＋)>c(A－)>c(Na＋)>c(OH－)，C正確；由圖可知，c點時溶液pH為7，溶液中氫離子濃度與氫氧根離子濃度相等，則由電荷守恒關(guān)系c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)可知，溶液中離子濃度的關(guān)系為c(Na＋)＝c(A－)>c(H＋)＝c(OH－)，D錯誤。答案：D考向3溶液酸堿性的判斷和溶液pH的計算5.(2023年陜西師大附中模擬)常溫下，向某一元酸HR溶液中變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()B.BR溶液呈堿性C.若溫度升高，兩條線均向上平移D.常溫下，0.1mol·L-1NaR溶液的pH＝10答案：C

[思維建模]溶液酸堿性的兩種判斷方法(2)常溫下，已知pH之和的酸、堿溶液等體積混合所得溶液的酸堿性分析①兩強混合a.若pH之和等于14，則混合后溶液顯中性，pH＝7。b.若pH之和大于14，則混合后溶液顯堿性，pH>7。c.若pH之和小于14，則混合后溶液顯酸性，pH<7。②一強一弱混合

pH之和等于14時，一元強酸溶液和一元弱堿溶液等體積混合呈堿性；一元強堿溶液和一元弱酸溶液等體積混合呈酸性。6.(2023年新鄉(xiāng)二模)常溫下，用0.11mol·L-1NaOH溶液滴定40mL0.025mol·L-1CuSO4和0.025mol·L-1MgCl2的混合溶液(含有少量抑制金屬離子水解的硫酸)，pH變化曲線如圖所示[已知：Cu(OH)2和Mg(OH)2的Ksp分別為2.2×10-20、5.6×10-12，當(dāng)c(X2+)≤10-5mol·L-1時認(rèn)為X2+沉淀完全，lg22＝1.34，lg56＝1.75]。下列說法錯誤的是(

)A.a～b段主要發(fā)生反應(yīng)：H＋＋OH－===H2O

B.c點時，溶液的pH＝6.67C.能通過調(diào)節(jié)pH分離Cu2+和Mg2+D.d～e段生成的沉淀為Cu(OH)2答案：D7.33，溶液的pH＝14－7.33＝6.67，B正確；b～c段主要發(fā)生Cu2+與OH－的反應(yīng)，d～e段主要發(fā)生Mg2+與OH－的反應(yīng)，兩段曲線溶液的pH相差較大，則能通過調(diào)節(jié)pH分離Cu2+和Mg2+，C正確；因為Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20<Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10-12，所以d～e段生成的沉淀為Mg(OH)2，D錯誤。[方法技巧]計算溶液pH的基本思路

考向4酸堿中和滴定及誤差分析

7.(2023年北京朝陽三模)室溫下，向10.0mL純堿(可能含有NaHCO3)的稀溶液中逐滴加入0.100mol·L-1鹽酸，滴定曲線如圖，其中p、q為滴定終點，下列分析正確的是()

解析：由圖可知，p點溶液中的碳酸鈉與鹽酸恰好反應(yīng)生成碳酸氫鈉，反應(yīng)得到氯化鈉和碳酸氫鈉的混合溶液，反應(yīng)方程式為Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，q點溶液中的碳酸氫鈉與鹽酸恰好反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，反應(yīng)得到氯化鈉和碳酸的混合溶液，反應(yīng)方程式為NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，由反應(yīng)消耗鹽酸的體積可知，純堿稀溶液中碳酸鈉的物質(zhì)的量為0.100mol·L-1×9.8×10-3L＝9.8×10-4mol，碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為0.100mol·L-1×21.5×10-3L－9.8×10-4mol×2＝1.9×10-4mol。由分析可知，p→q發(fā)生的反應(yīng)為溶液中的碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，則滴定時應(yīng)選用甲基橙做指示劑，不能選用酚酞做指示劑，A錯誤；由分析可知，原純堿中碳酸鈉的物質(zhì)的量為9.8×10-4mol，碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為1.9×10-4mol，則>5，B正確；由分析可知，p點所得溶液為氯化鈉和碳酸氫鈉的混合溶液，溶液pH大于7是因為碳酸氫根離子在溶液中的水解程度大于電離程度，水解的離子方程式為答案：B

8.(2023年威海一中二模)實驗室常用基準(zhǔn)物質(zhì)Na2C2O4

標(biāo)定KMnO4溶液的濃度。將Na2C2O4

溶液置于錐形瓶中，并加入稀硫酸，反應(yīng)時溫度不宜過高。為提高初始速率，常滴加幾滴MnSO4溶液。下列說法錯誤的是()

A.應(yīng)選用堿式滴定管量取Na2C2O4

溶液 B.加MnSO4

溶液的作用是做催化劑 C.若溶液溫度過高、酸性過強，生成的草酸易分解，將導(dǎo)致結(jié)果偏高

加過快、溫度過高，發(fā)生該反應(yīng)，將導(dǎo)致結(jié)果偏高快、溫度過高，將發(fā)生反應(yīng)4MnO＋12H＋===4Mn2+＋5O2↑＋

解析：Na2C2O4為強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，會腐蝕玻璃，所以應(yīng)選用堿式滴定管量取Na2C2O4

溶液，A正確；為提高初始速率，常滴加幾滴MnSO4

溶液，則表明MnSO4能加快反應(yīng)速率，從而說明MnSO4溶液的作用是做催化劑，B正確；若溶液溫度過高、酸性過強，生成的草酸易分解，從而導(dǎo)致滴定所用Na2C2O4的體積偏大，KMnO4溶液的濃度測定值偏高，C正確；若初期滴加過6H2O，從而使滴定所用Na2C2O4的體積偏小，KMnO4溶液的濃度測定結(jié)果偏低，D錯誤。答案：D[方法技巧]酸堿中和滴定實驗誤差分析(1)誤差分析依據(jù)項目操作V酸c堿洗滌酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤冼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(2)誤差分析示例

引起中和滴定實驗誤差的原因很多，如藥品、操作、讀數(shù)、計算等。以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度NaOH溶液為例，分析造成誤差的原因及影響，如下表所示。項目操作V酸c堿取液放出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出錐形瓶外變大偏高溶液顏色較淺時滴入酸液過快，停止滴定后加一滴NaOH溶液無變化變大偏高(續(xù)表)項目操作V酸c堿讀數(shù)酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視(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(或前俯后仰)變大偏高(續(xù)表)

1.(2022年浙江卷)25℃時，向20mL濃度均為0.1mol·L-1

的鹽酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1mol·L-1

的NaOH溶液(酯酸的Ka＝1.8×10-5；用0.1mol·L-1

的NaOH溶液滴定20mL等濃度的鹽酸，滴定終點的pH突躍范圍4.3～9.7)。下列說法不正確的是()A.恰好中和時，溶液呈堿性B.滴加NaOH溶液至pH＝4.3的過程中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：H＋＋OH－===H2OC.滴定過程中，c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)

D.pH＝7時，c(Na＋)>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(CH3COOH)答案：B(2023年山東卷)閱讀下列材料，回答2～4題。

一定條件下，乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反應(yīng)[(CH3CO)2O＋ROH―→CH3COOR＋CH3COOH]可進(jìn)行完全，利用此反應(yīng)定量測定有機(jī)醇(ROH)中的羥基含量，實驗過程中酯的水解可忽略。實驗步驟如下：①配制一定濃度的乙酸酐—苯溶液。②量取一定體積乙酸酐—苯溶液置于錐形瓶中，加入mgROH樣品，充分反應(yīng)后，加適量水使剩余乙酸酐完全水解：(CH3CO)2O＋H2O―→2CH3COOH。③加指示劑并用cmol·L-1NaOH—甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V1

mL。

④在相同條件下，量取相同體積的乙酸酐—苯溶液，只加適量水使乙酸酐完全水解；加指示劑并用cmol·L-1NaOH—甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V2

mL。2.對于上述實驗，下列做法正確的是()

A.進(jìn)行容量瓶檢漏時，倒置一次即可 B.滴入半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液，錐形瓶中溶液變色，即可判定達(dá)滴定終點 C.滴定讀數(shù)時，應(yīng)單手持滴定管上端并保持其自然垂直 D.滴定讀數(shù)時，應(yīng)雙手一上一下持滴定管

解析：進(jìn)行容量瓶檢漏時，倒置一次，然后玻璃塞旋轉(zhuǎn)180度后再倒置一次，A錯誤；滴入半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液，錐形瓶中溶液變色，且半分鐘內(nèi)不變回原色，才是達(dá)到滴定終點，B錯誤；滴定讀數(shù)時，應(yīng)單手持滴定管上端無刻度處，并保持其自然垂直，C正確，D錯誤。答案：C3.ROH樣品中羥基含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))計算正確的是()答案：A4.根據(jù)上述實驗原理，下列說法正確的是()

A.可以用乙酸代替乙