高考化学总复习 第18章 水的电离和溶液的酸碱性课件.ppt

第18章水的电离和溶液的酸碱性 考点50水的电离平衡及影响因素 考法1影响水的电离平衡的因素及结果判断考法2水电离出的c h 或c oh 的相关计算 2 水的离子积 表达式 25 时 kw c h c oh 1 010 14 适用范围 kw适用于纯水 稀的电解质 酸 碱 盐 水溶液 不适用于含水很少的物质 如浓硫酸 影响因素 kw只与温度有关 恒温时 kw不变 升温时 电离程度增大 因为电离过程一般为吸热 kw增大 1 水的电离 1 水是一种弱电解质 其电离方程式为h2oh oh 纯水中c h c oh 3 理解水的电离要注意以下两点 1 水的电离 水的电离是吸热过程 升高温度 水的电离平衡向电离方向移动 c h 和c oh 都增大 故kw增大 但溶液仍呈中性 对于kw 若未注明温度 一般认为是在常温下 25 在酸 碱的水溶液中 水电离出的c h 与c oh 始终是相等的 有时需要忽略某一种 但越少越不能忽略 2 酸 碱溶液中水的离子积的表示方法 1 如果溶液为酸溶液 那么溶液中h 可视为是酸电离出来的 2 如果溶液为碱溶液 那么溶液中oh 可视为是碱电离出来的 注意 1 溶液中h 的浓度与水电离的h 浓度区别 酸溶液中 c溶液 h c酸 h c水 h c酸 h 碱溶液中 c溶液 h c水 h 2 溶液中oh 的浓度与水电离的oh 浓度区别 碱溶液中 c溶液 oh c碱 oh c水 oh c碱 oh 酸溶液中 c溶液 oh c水 oh 1 升温 水的电离程度增大 c h 和c oh 同等倍数增大 但酸碱性不变 考法1影响水的电离平衡的因素及结果判断 1 促进水的电离的因素 2 加入可水解的盐 水的电离程度增大 水解后溶液不论是呈酸性还是呈碱性 kw都不变 小结 改变温度 加入试剂均改变溶液中h 或oh 的浓度 也会对电离平衡有所影响 归纳如下表 2 抑制水的电离的因素 1 降温 水的电离程度减小 2 加入酸或碱 使水的电离平衡左移 但kw不变 考法1影响水的电离平衡的因素及结果判断 广东理综2015 11 4分 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 例1 解析 升高温度时 水的电离平衡右移 c h 和c oh 均增大 kw随之增大 而c和b对应的kw相等 a错误 kw c oh c h 该温度下kw 1 0 10 14 b错误 加入fecl3 fe3 发生水解 fe3 3h2ofe oh 3 3h 使溶液由中性变为酸性 c正确 由图像可知 c点溶液中c oh c h 溶液呈碱性 稀释时 c oh 减小 因温度不变 kw不变 所以c h 增大 不可能从c点变到d点 d错误 c 例1 考法2水电离出的c h 或c oh 的相关计算 1 水电离出来的c h 与c oh 始终相等 2 当抑制水的电离时 如酸或碱溶液 c h c oh 中较小的数值是水电离出来的 具体见下表 考法2水电离出的c h 或c oh 的相关计算 3 当促进水的电离时 如盐的水解 c h c oh 中较大的数值是水电离出来的 具体见下表 云南腾冲八中2017模拟 常温时 纯水中由水电离出的c h amol l 1 ph 1的盐酸中由水电离出的c h bmol l 1 0 1mol l 1的盐酸与0 1mol l 1的氨水等体积混合后 由水电离的c h cmol l 1 则a b c的关系正确的是 a a b cb c a bc c b ad b c a 解析 常温时 纯水中由水电离出的c h amol l 1 ph 1的盐酸中由水电离出的c h bmol l 1 盐酸抑制水的电离 所以b a 0 1mol l 1的盐酸与0 1mol l 1的氨水等体积混合后 生成氯化铵溶液 铵根离子水解促进水的电离 由水电离出的c h cmol l 1 则c a 故a b c的大小关系是c a b b正确 b 例2 课标理综2012 11 6分 已知温度t时水的离子积常数为kw 该温度下 将浓度为amol l 1的一元酸ha与bmol l 1的一元碱boh等体积混合 可判断溶液呈中性的依据是 a a bc 混合溶液中 c h kwmol l 1b 混合溶液的ph 7d 混合溶液中 c h c b c oh c a 解析 若a b 则酸与碱恰好中和 混合溶液的酸碱性取决于酸 碱的相对强弱 可能呈酸性 中性或碱性 a错误 常温下 ph 7的溶液呈中性 而本题温度为t 不一定是常温 故ph 7的混合溶液可能呈酸性 中性或碱性 b错误 由c h kwmol l 1和kw c h c oh 可得出c h c oh 溶液呈中性 c正确 无论混合液呈酸性 碱性还是中性 根据电荷守恒都有 c h c b c oh c a 故无法确定c h 与c oh 是否相等 d错误 c 例3 考点51溶液的ph及ph计算 考法3溶液ph的计算 1 溶液的酸碱性 溶液的酸碱性取决于c h 与c oh 的相对大小 具体见下表 2 ph 1 定义式 ph lgc h 2 ph的意义 ph表示溶液酸碱性的强弱 在相同温度下 ph越小 溶液酸性越强 ph越大 溶液碱性越强 3 ph与溶液中c h 的关系 注意 c h 1mol l 1时不再用ph表示 2 ph 4 ph试纸的使用方法 把小片试纸放入干燥洁净的表面皿中 用干燥洁净玻璃棒蘸取待测液点在ph试纸上 变色后与标准比色卡对照 确定溶液的ph 注意 1 测溶液ph时 ph试纸不能事先用蒸馏水润湿 否则待测液会被稀释 可能产生误差 2 用广泛ph试纸读出的ph数值只能是整数 考法3溶液ph的计算 1 单一溶液ph的计算 1 强酸溶液ph的计算 以hna为例 若hna的浓度为cmol l 1 c h ncmol l 1 ph lgc h lgnc 2 强碱溶液ph的计算 以b oh n为例 若b oh n的浓度为cmol l 1 c h mol l 1 ph lgc h 14 lgnc 温度为25 时 课标 理综2013 13 6分 室温时 m oh 2 s m2 aq 2oh aq ksp a c m2 bmol l 1时 溶液的ph等于 例4 c 考法3溶液ph的计算 2 混合型 多种溶液混合 1 强酸和强酸混合先求c混 h 再利用ph lgc混 h 求算 2 强碱和强碱混合两强碱溶液混合后 c混 oh 首先求出混合后的c混 oh 然后通过kw求出c混 h 最后求ph 考法3溶液ph的计算 3 强酸 强碱溶液混合 h oh h2o 抵消法 恰好中和 反应后得到的是强酸强碱盐 溶液呈中性 ph 7 温度为25 时 强酸过量 首先要计算出剩余的c h 然后再根据定义计算溶液的ph 强碱过量 首先要计算出剩余的c oh 然后通过kw计算出溶液中c h 最后根据定义计算溶液的ph 2 混合型 多种溶液混合 考法3溶液ph的计算 4 强酸 ph酸 与强碱 ph碱 混合至中性时 二者的体积与ph的关系如下 2 混合型 多种溶液混合 黑龙江大庆实验中学2017一模 常温下 水溶液m中存在的离子有 na a2 ha h oh 存在的分子有h2o h2a 根据题意回答下列问题 1 写出酸h2a的电离方程式 2 若溶液m由10ml2mol l 1naha溶液与10ml2mol l 1naoh溶液等体积混合而成 则溶液m的ph 7 填 或 溶液中离子浓度由大到小的顺序为 例5 3 若溶液m有下列三种情况 0 01mol l 1h2a溶液 0 01mol l 1naha溶液 0 02mol l 1盐酸与0 04mol l 1naha溶液的等体积混合液 则三种情况的溶液中h2a分子浓度最大的为 ph由大到小的顺序为 4 若溶液m由ph 3的h2a溶液v1ml与ph 11的naoh溶液v2ml混合反应而得 混合溶液 104 v1与v2的大小关系为 填 v1大于v2 v1小于v2 相等 或 均有可能 例5 例5 解析 1 水溶液m存在的分子有h2a 存在的离子有ha a2 则h2a为弱酸 在溶液中分步电离 电离方程式为h2ah ha hah a2 2 等物质的量浓度的naha和naoh溶液等体积混合生成na2a a2 h2oha oh 则离子浓度关系为c na c a2 c oh c ha c h 3 1中弱酸h2a电离 2中ha 水解生成h2a分子 3中溶质为浓度均为0 01mol l 1的nacl naha h2a ha 的存在抑制h2a的电离 则三种溶液中h2a分子浓度最大的为3 最小的为2 溶液2ph大于溶液3 溶液1和溶液3相比溶液1的酸性强 则溶液1ph最小 所以ph由大到小的顺序为2 3 1 4 常温下 混合溶液4 则 5mol l 1 混合溶液显酸性 则酸过量 h2a为弱酸 ph 3的h2a溶液与ph 11的naoh溶液中 则二者体积关系不确定 酸液体积大于 小于或与碱液体积相等都可能使酸过量 答案 3 稀释型 指单一溶质加水稀释或相当于水的稀释作用 考法3溶液ph的计算 一般计算公式 c1v1 c2v2 据此求出稀释后酸或碱的物质的量浓度 酸或碱稀释后 其ph都向7靠近 其变化情况如下表 特殊技巧 掌握 稀释1倍速算法 即 强酸稀释1倍后 ph稀 ph浓 0 3 强碱稀释1倍后 ph稀 ph浓 0 3 考点52酸碱中和滴定 考法4指示剂的选择考法5酸碱中和滴定的误差分析考法6氧化还原滴定法和沉淀滴定法 1 酸碱恰好中和是指酸与碱按化学方程式中化学计量数关系恰好完全反应生成正盐 利用中和反应 用已知浓度的酸 或碱 来测定未知浓度的碱 或酸 的实验方法称为酸碱中和滴定 1 酸碱中和滴定原理 2 在酸碱中和滴定过程中 开始时由于被滴定的酸或碱浓度较大 滴入少量的碱或酸对其ph的影响不大 当滴定接近终点 ph 7 时 很少量的碱或酸就会引起溶液ph突变 如下图所示 1 酸碱中和滴定原理 注意 酸碱恰好中和时溶液不一定呈中性 最终溶液的酸碱性取决于生成盐的性质 强酸强碱盐的溶液呈中性 强碱弱酸盐的溶液呈碱性 强酸弱碱盐的溶液呈酸性 1 实验用品 仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 滴定管夹 铁架台 烧杯 锥形瓶 试剂 标准液 待测液 指示剂 蒸馏水 2 酸碱中和滴定实验 2 实验操作 以标准盐酸滴定待测naoh溶液为例 滴定前的准备a 滴定管 查漏 洗涤 润洗 装液 调液面 记录 b 锥形瓶 注碱液 记读数 加指示剂 2 酸碱中和滴定实验 2 实验操作 以标准盐酸滴定待测naoh溶液为例 滴定操作要点a 左手控制滴定管活塞 b 右手摇动锥形瓶 c 眼睛注视锥形瓶内溶液的颜色变化 滴定终点判断 当滴入最后一滴标准液时 锥形瓶内溶液变色 且在半分钟内不恢复原来的颜色 即为滴定终点 并记录所用标准液的体积 2 酸碱中和滴定实验 2 实验操作 以标准盐酸滴定待测naoh溶液为例 读数 视线与滴定管中凹液面的最低点水平相切 不可俯视或仰视 读数结果的精确度为0 01ml 重复2 3次 取平均值计算 3 数据处理 注意 常用酸碱指示剂及变色范围 考法4指示剂的选择 1 中和滴定指示剂的选择 一般要求变色明显 所以一般不选用石蕊 指示剂的变化范围与恰好中和时的ph要吻合或接近 强酸强碱相互滴定 生成的盐不水解 溶液呈中性 可用酚酞或甲基橙作指示剂 强酸弱碱相互滴定 生成强酸弱碱盐 溶液呈酸性 故选用甲基橙作指示剂 强碱弱酸相互滴定 生成强碱弱酸盐 溶液呈碱性 故选用酚酞作指示剂 考法4指示剂的选择 2 有些反应不需要额外加入指示剂 如kmno4溶液本身为紫红色 滴定终点为kmno4被消耗完全 溶液中的紫红色褪去 即可指示滴定终点 还有些特殊指示剂 如用淀粉检验i2的存在 当i2被反应后 溶液中的蓝色褪去 考法5酸碱中和滴定误差分析 考法6氧化还原滴定法和沉淀滴定法 1 氧化还原滴定法 1 原理 以氧化剂 或还原剂 为滴定剂 直接滴定一些具有还原性 或氧化性 的物质 2 实例 如酸性kmno4溶液滴定h2c2o4溶液 a 原理 2mno 4 6h 5h2c2o4 10co2 2mn2 8h2ob 指示剂 酸性kmno4溶液本身呈紫色 不用另外选择指示剂 c 终点判断 当滴入最后一滴酸性kmno4溶液后 溶液由无色变浅红色 且半分钟内不褪色 说明到达滴定终点 2 沉淀滴定法 利用生成沉淀的反应 应用最多的是银量法 即利用ag 与卤素离子的反应来测定cl br i 和ag 的含量 北京理综2017 27题节选 scr和nsr技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的nox排放 scr 选择性催化还原 工作原理 1 尿素 co nh2 2 水溶液热分解为nh3和co2 该反应的化学方程式为 2 反应器中nh3还原no2的化学方程式为 例6 3 当燃油中含硫量较高时 尾气中so2在o2作用下会形成 nh4 2so4 使催化剂中毒 用化