高考化学一轮复习 专题六 溶液中的离子反应 第2讲 水的电离和溶液的酸碱性课件.ppt

第2讲水的电离和溶液的酸碱性 2019 备考 最新考纲 1 理解水的电离和水的离子积常数 2 了解溶液ph的定义 能进行溶液ph的简单计算 3 初步掌握中和滴定的原理和方法 4 初步掌握测定溶液ph的方法 最新考情 水的电离和溶液的酸碱性一般以选择题形式呈现 一是结合离子共存问题考查溶液的酸碱性 如2017年t9 二是在原理小综合题中考查溶液的酸碱性和ph的计算 如2015年t11b 三是在以图像形式考查滴定曲线 如2016年t10d 还有就是在选择题t14中结合盐类水解知识考查等等 预测2019年高考延续这一命题特点 就是在选择题某一选项中以文字或者图像的形式出现 考点一水的电离 1 水的电离 h2o h2oh3o oh 可简写为 知识梳理 h2oh oh 2 水的离子积常数 kw c h c oh 1 室温下 kw 2 影响因素 只与 有关 升高温度 kw 3 适用范围 kw不仅适用于纯水 也适用于稀的 水溶液 4 kw揭示了在任何水溶液中均存在h 和oh 只要温度不变 kw不变 1 10 14 温度 增大 电解质 3 外界条件对水的电离平衡的影响 逆 不变 逆 不变 正 不变 正 不变 正 增大 逆 减小 正 不变 名师助学 水的离子积常数kw c h c oh 其实质是水溶液中的h 和oh 浓度的乘积 不一定是水电离出的h 和oh 浓度的乘积 所以与其说kw是水的离子积常数 不如说是水溶液中的h 和oh 的离子积常数 即kw不仅适用于水 还适用于酸性或碱性的稀溶液 不管哪种溶液均有c h h2o c oh h2o 水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡 都有h 和oh 共存 只是相对含量不同而已 比较由h2o电离产生的c h 的大小时 可先对物质进行分类 酸碱抑制水的电离 能水解的盐促进水的电离 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 纯水中c h 随着温度的升高而降低 2 25 时 0 10mol l 1nahco3溶液加水稀释后 n h 与n oh 的乘积变大 3 已知某温度下ch3cooh和nh3 h2o的电离常数相等 现向10ml浓度为0 1mol l 1的ch3cooh溶液中滴加相同浓度的氨水 在滴加过程中水的电离程度始终增大 题组诊断 外界条件对水的电离平衡的影响 4 在蒸馏水中滴加浓h2so4 kw不变 5 向水中加入少量硫酸氢钠固体 促进了水的电离 c h 增大 kw不变 6 向水中加入alcl3溶液对水的电离不产生影响 7 100 的纯水中c h 1 10 6mol l 1 此时水呈酸性 8 将水加热 kw增大 ph减小 2 一定温度下 水溶液中h 和oh 的浓度变化曲线如图 下列说法正确的是 a 升高温度 可能引起由c向b的变化b 该温度下 水的离子积常数为1 0 10 13c 该温度下 加入fecl3可能引起由b向a的变化d 该温度下 稀释溶液可能引起由c向d的变化 解析c点 b点对应相同的温度 a项错误 根据b点对应的纵坐标和横坐标都为1 0 10 7mol l 1可知 水的离子积常数为1 0 10 14 b项错误 fecl3为强酸弱碱盐 可水解使溶液呈酸性 c项正确 c d点对应的c h 相同 c oh 不同 但由于kw只与温度有关 所以温度不变时 稀释溶液不可能引起c向d的变化 d项错误 答案c 3 下列四种溶液中 室温下由水电离生成的h 浓度之比 是 ph 0的盐酸 0 1mol l 1的盐酸 0 01mol l 1的naoh溶液 ph 11的naoh溶液a 1 10 100 1000b 0 1 12 11c 14 13 12 11d 14 13 2 3 水电离出的c h 和c oh 的计算 解析 中c h 1mol l 1 由水电离出的c h 与溶液中c oh 相等 等于1 0 10 14mol l 1 中c h 0 1mol l 1 由水电离出的c h 1 0 10 13mol l 1 中c oh 1 0 10 2mol l 1 由水电离出的c h 与溶液中c h 相等 等于1 0 10 12mol l 1 中c oh 1 0 10 3mol l 1 同 所述由水电离出的c h 1 0 10 11mol l 1 即 1 0 10 14 1 0 10 13 1 0 10 12 1 0 10 11 1 10 100 1000 a项正确 答案a 4 某温度下 kw 1 10 12mol2 l 2 计算下列溶液中水电离出的c h 或c oh 1 蒸馏水中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 方法技巧 水电离的c h 或c oh 的计算技巧 25 时 1 中性溶液 c h c oh 1 0 10 7mol l 1 2 酸或碱抑制水的电离 水电离出的c h c oh 10 7mol l 1 当溶液中的c h 10 7mol l 1时就是水电离出的c h 当溶液中的c h 10 7mol l 1时 就用10 14除以这个浓度即得到水电离的c h 3 可水解的盐促进水的电离 水电离的c h 或c oh 均大于10 7mol l 1 若给出的c h 10 7mol l 1 即为水电离的c h 若给出的c h 10 7mol l 1 就用10 14除以这个浓度即得水电离的c oh 考点二溶液的酸碱性与ph 1 溶液的酸碱性 常温下 溶液的酸碱性与c h c oh 的关系 知识梳理 2 溶液的ph 1 表达式为 2 使用范围 ph的取值范围为0 14 即只适用于c h 1mol l 1或c oh 1mol l 1的电解质溶液 当c h 或c oh 1mol l 1时 直接用c h 或c oh 表示溶液的酸碱性 ph lgc h 3 ph试纸的使用 把小片试纸放在 或玻璃片上 用洁净干燥的 蘸取待测液滴在干燥的ph试纸的中部 观察变化稳定后的颜色 即可确定溶液的ph 名师助学 溶液呈现酸性或碱性决定于c h 与c oh 的相对大小 不能只看ph 一定温度下ph 6的溶液也可能显中性 也可能显酸性 应注意温度 使用ph试纸时不能用蒸馏水润湿 广泛ph试纸只能测出ph的整数值 表面皿 玻璃棒 与标准比色卡对比 1 基础知识判断 正确的打 错误的打 1 任何温度下 利用h 和oh 浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性 2 某溶液的c h 10 7mol l 1 则该溶液呈酸性 3 用蒸馏水润湿的ph试纸测溶液的ph 一定会使结果偏低 4 一定温度下 ph a的氨水 稀释10倍后 其ph b 则a b 1 题组诊断 溶液酸碱性及ph的概念理解 5 常温常压时 ph 11的naoh溶液与ph 3的醋酸溶液等体积混合后 滴入石蕊溶液呈红色 6 根据溶液的ph判断该溶液的酸碱性 7 把ph 2与ph 12的酸 碱溶液等体积混合后 所得溶液的ph 7 8 任何浓度的溶液都可以用ph来表示其酸性的强弱 2 判断下列溶液在常温下的酸 碱性 在括号中填 酸性 碱性 或 中性 1 相同浓度的盐酸和naoh溶液等体积混合 2 相同浓度的ch3cooh溶液和naoh溶液等体积混合 3 相同浓度氨水和盐酸等体积混合 4 ph 2的盐酸和ph 12的naoh溶液等体积混合 5 ph 3的盐酸和ph 10的naoh溶液等体积混合 6 ph 3的盐酸和ph 12的naoh溶液等体积混合 7 ph 2的ch3cooh溶液和ph 12的naoh溶液等体积混合 8 ph 2的盐酸和ph 12的氨水等体积混合 答案 1 中性 2 碱性 3 酸性 4 中性 5 酸性 6 碱性 7 酸性 8 碱性 归纳总结 室温下 已知酸和碱ph之和的溶液等体积混合酸碱性分析 1 两强混合 若ph之和等于14 则混合后溶液显中性 ph 7 若ph之和大于14 则混合后溶液显碱性 ph 7 若ph之和小于14 则混合后溶液显酸性 ph 7 2 一强一弱混合 谁弱显谁性 ph之和等于14时 一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性 一元强碱和一元弱酸等体积混合呈酸性 3 2018 苏州模拟 将ph 1的盐酸平均分成两份 一份加入适量水 另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量naoh溶液 ph都升高了1 则加入的水与naoh溶液的体积比为 a 9b 10c 11d 12 溶液ph的计算 答案c 4 某温度下kw 10 13 在此温度下 将ph a的naoh溶液val与ph b的h2so4溶液vbl混合 下列说法正确的是 a 若所得混合液为中性 且a 12 b 2 则va vb 1 1b 若所得混合液为中性 且a b 12 则va vb 100 1c 若所得混合液ph 10 且a 12 b 2 则va vb 1 9d 若所得混合液ph 10 且a 12 b 2 则va vb 101 99 答案c 方法技巧 溶液ph计算的思维模板 5 下列有关ph的计算一定正确的是 ph a的强酸溶液 加水稀释10n倍 则ph a n ph a的弱酸溶液 加水稀释10n倍 则phb n b n 7 a b c d 溶液稀释时ph的判断 解析强酸 强碱溶液稀释时 对其浓度影响较大的离子分别为h oh 故酸稀释后ph的计算方法与碱稀释后ph的计算方法不同 若为ph a的强酸溶液 c h 10 amol l 1 加水稀释10n倍 稀释后c h 10 a n mol l 1 则ph n a 但这在溶液稀释程度不大且水的电离可忽略的情况下成立 当a n 7时 必须考虑水的电离 此时ph a n 错误 若为ph b的强碱溶液 则c h 10 bmol l 1 即c oh 10 14 bmol l 1 加水稀释10n倍后 溶液中c oh 10 14 b nmol l 1 即c h 10n bmol l 1 ph b n 同理 当稀释程度很大时 应考虑水的电离 此时ph b n 错误 弱酸与弱碱溶液稀释时还要考虑稀释对弱酸 弱碱的电离的促进 正确 d项正确 答案d a moh是一种弱碱b 在x点 moh完全电离c 在x点 c m c r d 稀释前roh溶液中c oh 是moh溶液中c oh 的10倍 3 由图知 稀释100倍后roh的ph变化为2 为强碱 moh的ph变化为1 为弱碱 a项正确 moh为弱碱 在任何点都不能完全电离 b项错误 x点时roh与moh的c oh 相等 故c m 与c r 相等 c项正确 稀释前roh的c oh 0 1mol l 1 moh的c oh 0 01mol l 1 d项正确 答案 1 2 2 120 1 3 b 误区警示 误区1 不能正确理解酸 碱的无限稀释规律常温下任何酸或碱溶液无限稀释时 溶液的ph都不可能大于7或小于7 只能接近7 误区2 不能正确理解弱酸 弱碱的稀释规律 注 表中a n 7 b n 7 考点三酸 碱中和滴定 知识梳理 酸 或碱 碱 或酸 体积 滴定终点 4 实验用品 1 仪器图 a 是 图b是 滴定管夹 铁架台 2 试剂标准液 待测液 指示剂 蒸馏水 酸式滴定管 碱式滴定管 锥形瓶 名师助学 滴定管的精确度为0 01ml 酸性 氧化性的试剂一般用酸式滴定管 因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管 碱性的试剂一般用碱式滴定管 因为碱性物质易腐蚀玻璃 致使活塞无法打开 常用酸碱指示剂及变色范围 5 中和滴定实验操作 以酚酞作指示剂 用盐酸滴定氢氧化钠溶液 1 滴定前的准备 漏水 0 2 滴定 控制滴定管的活塞 锥形瓶 锥形瓶内溶液的颜色变化 半分钟 1 实验室现有3种酸碱指示剂 其ph变色范围如下 甲基橙 3 1 4 4石蕊 5 0 8 0酚酞 8 2 10 0用0 1000mol l 1naoh溶液滴定未知浓度的ch3cooh溶液 恰好完全反应时 下列叙述中正确的是 a 溶液呈中性 可选用甲基橙或酚酞作指示剂b 溶液呈中性 只能选用石蕊作指示剂c 溶液呈碱性 可选用甲基橙或酚酞作指示剂d 溶液呈碱性 只能选用酚酞作指示剂 题组诊断 仪器的使用及指示剂选择 解析naoh溶液和ch3cooh溶液恰好完全反应时生成ch3coona ch3coo 水解显碱性 而酚酞的变色范围为8 2 10 0 比较接近 因此答案为d 答案d 2 现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量 g 100ml 实验步骤 1 量取10 00ml食用白醋 在烧杯中用水稀释后转移到100ml 填仪器名称 中定容 摇匀即得待测白醋溶液 2 用酸式滴定管取待测白醋溶液20 00ml于锥形瓶中 向其中滴加2滴 作指示剂 3 读取盛装0 1000mol lnaoh溶液的碱式滴定管的初始读数 如果液面位置如图所示 则此时的读数为 ml 4 滴定 滴定终点的现象是 数据记录 数据处理 某同学在处理数据的计算得 平均消耗的naoh溶液的体积v 15 95 15 00 15 05 14 95 4ml 15 24ml 指出他的计算的不合理之处 答案 1 容量瓶 2 酚酞试液 3 0 70 4 溶液由无色恰好变为浅红色 并在半分钟内不褪色 第一组数据与后三组数据相差较大 属于异常值 应舍去 归纳总结 指示剂选择的基本原则变色要灵敏 变色范围要小 使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致 1 不能用石蕊作指示剂 2 滴定终点为碱性时 用酚酞作指示剂 例如用naoh溶液滴定醋酸 3 滴定终点为酸性时 用甲基橙作指示剂 例如用盐酸滴定氨水 4 强酸与强碱间进行滴定时 用甲基橙和酚酞都可以 5 并不是所有的滴定都须使用指示剂 如用标准的na2so3滴定kmno4溶液时 kmno4颜色恰好褪去时即为滴定终点 3 用标准的koh溶液滴定未知浓度的盐酸 若测定结果偏低 其原因可能是 a 配制标准溶液的固体koh中混有naoh杂质b 滴定到终点读数时 仰视滴定管的刻度 其他操作正确c 盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗d 滴定到终点读数时 发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液解析a项将会使标准碱液的c oh 偏大 滴定时耗用的v oh 偏小 导致结果偏低 a项正确 滴定终点时仰视读数 将使读取碱液的体积偏大 测定结果偏高 b项错误 用未知液润洗锥形瓶将使测定结果偏高 c项错误 尖嘴处悬挂溶液将使读取的标准液体积偏大 测定结果偏高 d项错误 答案a 酸碱中和滴定误差分析 4 下面是中和滴定过程中 容易引起误差的五个方面 根据题意 用 偏高 偏低 或 无影响 填空 1 仪器润洗 锥形瓶用蒸馏水冲洗后 再用待测液润洗 使滴定结果 2 存在气泡 滴定管尖嘴部分滴定前无气泡 滴定终了有气泡 使滴定结果 3 读数操作 滴定前平视滴定管刻度线 滴定终点俯视刻度线 使滴定结果 滴定前仰视滴定管刻度线 滴定终点俯视刻度线 使滴定结果 4 指示剂选择 用盐酸滴定氨水 选用酚酞作指示剂 使滴定结果 5 存在杂质 用含nacl杂质的naoh配制成标准溶液来滴定盐酸 则测定的盐酸浓度将 用含na2o杂质的naoh配制成标准溶液来滴定盐酸 则测定的盐酸浓度 解析 1 锥形瓶用蒸馏水冲洗后 再用待测液润洗 待测溶液溶质的物质的量增大 消耗标准溶液的体积增大 结果偏高 2 体积数 末读数 初读数 滴定管尖嘴部分滴定前无气泡 滴定终点有气泡 读取的体积数比实际消耗标准溶液的体积小 结果偏低 3 仰视读数时 读取的体积数偏大 俯视读数时 读取的体积数偏小 4 用盐酸滴定氨水 选用酚酞作指示剂 由于酚酞变色时 溶液呈碱性 盐酸不足 氨水有剩余 消耗盐酸的体积数偏小 结果偏低 5 用含nacl杂质的naoh配制成标准溶液来滴定盐酸 由于nacl不与盐酸反应 消耗的溶液体积增大 结果偏高 用含na2o杂质的naoh配制成标准溶液来滴定盐酸 根据中和1molhcl所需na2o质量为31g 中和1molhcl所需naoh质量为40g可知中和相同量盐酸时 所需含na2o的naoh的量比所需纯naoh的量小 结果偏低 答案 1 偏高 2 偏低 3 偏低偏低 4 偏低 5 偏高偏低 5 常温下 用一定浓度的氨水滴定一定体积未知浓度的土壤浸出溶液 溶液的ph变化与滴入氨水体积的关系如图所示 下列有关说法不正确的是 中和滴定曲线 答案c 6 2017 江苏苏北三市三模 常温下用0 1000mol l 1的盐酸分别逐滴加入到20 00ml0 1000mol l 1的三种一元碱moh xoh yoh溶液中 溶液的ph随加入盐酸体积的变化如图所示 下列说法正确的是 a 分别加入盐酸10ml时 c x c m c y c cl b 分别加入盐酸15ml时 c cl c x c moh c yoh c 分别加入盐酸至ph 7时 c x c m c y d 将分别加入盐酸20ml后的三种溶液混合 c h c y c oh c x c moh 解析0 1mol l 1的xoh对应的ph 13 则xoh为强碱 moh的碱性比yoh强 反应后y 的水解程度最大 故反应 c x c m y 反应后n ycl n yoh 1 1 n cl n y n hy 2 由图知 在加入10mlhcl时 yoh中对应的ph 7 即yoh的电离大于y 的水解 所以有n y n cl n hy a项正确 n x 0 02 0 1mol 0 002mol n cl 0 015 0 1mol 0 0015mol x 不水解 则n x n cl y 水解程度比m 大 故生成的yoh比moh多 b项错误 xoh与hcl等量混合后 ph 7 moh和yoh与hcl反应后 生成的mcl和ycl水解显酸性 若ph 7 则加入的hcl少一些 y 水解程度大 加入的hcl要更少 由电荷守恒 c x c h c oh c cl ph 7 则c x c cl 1 另c m c cl 2 c y c cl 3 所以c x c m c y c项错误 反应后溶液中n xcl n mcl n ycl 1 1 1 电荷守恒 c x c y c m c h c oh c cl 物料守恒 c x c m c moh c y c yoh c cl 物料守恒 c x c y c yoh c x c m c moh 用 可得c h c y c oh c x c moh d项正确 答案ad 7 已知某温度下ch3cooh的电离常数k 1 6 10 5 该温度下 向20ml0 01mol l 1ch3cooh溶液中逐滴加入0 01mol l 1koh溶液 其ph变化曲线如图所示 忽略温度变化 请回答下列有关问题 已知lg4 0 6 1 a点溶液中c h 为 ph约为 2 a b c d四点中水的电离程度最大的是 点 滴定过程中宜选用 作指示剂 滴定终点在 填 c点以上 或 c点以下 3 若向20ml稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸 则下列变化趋势正确的是 填字母 答案 1 4 10 4mol l 13 4 2 c酚酞c点以上 3 b 归纳总结 酸碱中和滴定曲线类试题是近几年高考的热点和难点 试题以酸碱滴定过程为基础 考查滴定曲线的绘制 离子浓度大小比较 溶液中的守恒关系等 这类试题的难点在于整个过程为动态过程 在解题的过程中 可以化动为静 巧抓几点 采取极端假设的方法进行判断解题探究 8 kmno4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液 由于kmno4的强氧化性 它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原 生成难溶性物质mno oh 2 因此配制kmno4标准溶液的操作如下所示 称取稍多于所需量的kmno4固体溶于水中 将溶液加热并保持微沸1h 用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的mno oh 2 将过滤得到的kmno4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处 利用氧化还原滴定方法 在70 80 条件下用基准试剂 纯度高 相对分子质量较大 稳定性较好的物质 溶液标定其浓度 请回答下列问题 1 准确量取一定体积的kmno4溶液需要使用的仪器是 氧化还原反应的拓展应用 2 在下列物质中 用于标定kmno4溶液的基准试剂最好选用 填序号 a h2c2o4 2h2ob feso4c 浓盐酸d na2so3 3 若准确称取wg你选的基准试剂溶于水配成500ml溶液 取25 00ml置于锥形瓶中 用kmno4溶液滴定至终点 消耗kmno4溶液vml kmno4溶液的物质的量浓度为 mol l 1 4 若用放置两周的kmno4标准溶液去测定水样中fe2 的含量 测得的浓度值将 填 偏高 偏低 或 无影响 4 在放置过程中 由于空气中还原性物质的作用 使kmno4溶液的浓度变小了 再去滴定水样中的fe2 时 消耗kmno4溶液 标准溶液 的体积会增大 导致计算出来的c fe2 会增大 测定的结果偏高 9 莫尔法是一种沉淀滴定法 以k2cro4为指示剂 用标准硝酸银溶液滴定待测液 进行测定溶液中cl 的浓度 已知 方法技巧 滴定终点的判断答题模板当滴入最后一滴 标准溶液后 溶液变成 色 且半分钟内不恢复原来的颜色 解答此类题目注意三个关键点 1 最后一滴 必须说明是滴入 最后一滴 溶液 2 颜色变化 必须说明滴入 最后一滴 溶液后溶液的