《备考指南一轮 化学 》课件-第8章 第2节

水溶液中的离子平衡第八章第二节水的电离溶液的酸碱性2017版课程标准素养目标1.了解水的电离、水的离子积常数2.了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算1.变化观念与平衡思想：能多角度、动态地分析水的电离，运用平衡移动原理解决实际问题2.科学探究与创新意识：能发现和提出酸碱中和滴定中有探究价值的问题；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解，进行误差分析栏目导航01必备知识关键能力03真题体验领悟高考02研解素养悟法猎技04配套训练必备知识关键能力1水的电离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，也适用于稀电解质水溶液。④Kw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

3.影响水电离平衡的因素填写外界条件对水电离平衡的具体影响。正

不变

增大

增大

减小

逆

不变

减小

减小

增大

逆

不变

减小

增大

减小

正

不变

增大

增大

减小

正

不变

增大

减小

增大

正

增大

增大

增大

增大

逆

减小

减小

减小

减小

(7)25℃，pH相同的氢氧化钠溶液与醋酸钠溶液，水的电离程度前者小于后者(

)(8)在pH＝2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H＋)>c(OH－)(

)(9)水的电离平衡移动符合勒夏特列原理(

)(10)室温下，0.1mol·L－1的HCl溶液与0.1mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)×

(7)√

(8)×

(9)√

(10)√【答案】C【答案】B3．(2019·四川成都质检)如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是(

)A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝KwB．M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)C．图中T1＜T2D．XZ线上任意点均有pH＝7【答案】D【解析】由水的离子积的定义可知，两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw，A正确；由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)，B正确；温度越高，水的电离程度越大，电离出的c(H＋)与c(OH－)越大，所以T2＞T1，C正确；XZ线上任意点都有c(H＋)＝c(OH－)，只有当c(H＋)＝10－7mol·L－1时，才有pH＝7，D错误。正确理解水的电离平衡曲线(1)曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，可通过改变酸碱性实现；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。【答案】D【解析】加酸抑制水的电离，加易水解的盐促进水的电离，则a＞b，A，B均错误；由题意可知，两种溶液的pH＝b，即硫酸溶液中c(H＋)是1.0×10－bmol·L－1，而水电离产生的c(H＋)等于水电离产生的c(OH－)，所以硫酸中c(OH－)是1.0×10－amol·L－1，Kw＝1.0×10－(b＋a)，D正确。5．(不定项)(2019·广东汕头模拟)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【答案】C常温下水电离的c(H＋)或c(OH－)的计算(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－)。6．(2019·辽宁鞍山模拟)常温下，向20mL0.01mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L－1的NaOH溶液，溶液中水电离的c(H＋)随加入NaOH溶液的体积变化如图所示，下列说法正确的是(

)A．b、d两点溶液的pH相同B．从a到c，对醋酸的电离既有促进作用也有抑制作用C．e点所示溶液中，c(Na＋)＝2c(CH3COO－)＋2c(CH3COOH)＝0.01mol·L－1D．从a→c的过程中，存在pH＝7的点【答案】D【基础整合】1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小(将“＞”“＝”或“＜”填在下表的空格中)。＞

溶液的酸碱性和pH酸性溶液中性溶液碱性溶液c(H＋)___c(OH－)，常温下，pH___7c(H＋)___c(OH－)，常温下，pH___7c(H＋)___c(OH－)，常温下，pH___7＜

＝

＝

＜

＞

2.溶液的pH(1)计算公式：pH＝____________。(2)测量方法：①pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在洁净的________或________上，用玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。②注意事项：pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能会产生误差；用广范pH试纸读出的pH只能是整数。③pH计法。－lgc(H＋)玻璃片

表面皿

(3)常温下，溶液的酸碱性与pH的关系：酸性

碱性(6)一定温度下，pH＝12的氨水，稀释10倍后，其pH＝11(

)(7)25℃时，pH＝4.5的番茄汁中c(H＋)是pH＝6.5的牛奶中c(H＋)的2倍(

)(8)常温下，pH＝2的醋酸溶液，稀释100倍后，pH＝4(

)(9)用润湿的试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√(6)×

(7)×

(8)×

(9)×(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合(

)(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(

)(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(

)(8)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O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【答案】D2．(2019·广西桂林模拟)下表是不同温度下水的离子积数据，试回答下列问题：温度/℃25t1t2水的离子积常数1×10－14α1×10－12(3)在t2℃下，0.01mol·L－1的氢氧化钠溶液的pH＝________。若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是______________。【答案】(1)>水的电离是吸热过程，升高温度，平衡向电离的方向移动，c(H＋)增大，c(OH－)增大，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，Kw增大(2)2.4×10－7mol·L－1

5.76×10－9(3)10

pH1＋pH2＝13混合溶液酸碱性的判断方法(1)等浓度、等体积一元酸与一元碱的混合溶液——“谁强显谁性，同强显中性”。中和反应反应后所得溶液的酸碱性强酸与强碱中性强酸与弱碱酸性弱酸与强碱碱性(2)室温下，已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合。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；一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。【答案】C4．(1)体积相同，浓度均为0.2mol·L－1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释10倍，溶液的pH分别变成m和n，则m与n的关系为________。(2)体积相同，浓度均为0.2mol·L－1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为__________。(3)体积相同，pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为__________。(4)体积相同，pH均等于13的氨水和NaOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成9，则m与n的关系为__________。【答案】(1)m<n

(2)m>n

(3)m<n

(4)m>n酸、碱稀释时两个误区(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，只能接近于7。(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。6．在某温度时，测得0.01mol·L－1的NaOH溶液的pH＝11。(1)该温度下水的离子积常数Kw＝______________。(2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液VaL与pH＝b的硫酸VbL混合。若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝________；若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则Va∶Vb＝________。【答案】(1)10－13

(2)1∶10

10∶1【解析】(1)由题意知，溶液中c(H＋)＝10－11mol·L－1，c(OH－)＝0.01mol·L－1，故Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－13。【答案】C【解析】M点主要是醋酸，Q点主要是CH3COONa，醋酸是弱酸，电离程度很小，离子浓度较小，所以M点所示溶液的导电能力弱于Q点，A错误；N点溶液中含有CH3COONa和NaOH，呈碱性，c(CH3COO－)＜c(Na＋)，B错误；M点pOH＝b，N点pH＝b，说明M点c(OH－)与N点c(H＋)相等，对水的电离抑制程度相同，因此M点和N点水的电离程度相同，C正确；若消耗NaOH溶液与醋酸溶液的体积相等，二者恰好反应生成CH3COONa，溶液显碱性，而Q点溶液呈中性，显然醋酸溶液的体积大于消耗NaOH溶液的体积，D错误。【答案】A标准液的体积

酸碱中和滴定滴定终点

2.实验用品(1)仪器：____________(如图A)，____________(如图B)、滴定管夹、铁架台、________。酸式滴定管

碱式滴定管

锥形瓶

(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用：①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____________。②碱性试剂一般用________滴定管，因为碱性物质易____________，致使旋塞粘连无法打开。腐蚀橡胶管

碱式

腐蚀玻璃

3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定前的准备：①滴定管：________→洗涤→________→装液→调液面→记录。②锥形瓶：注碱液→记体积→加指示剂。(2)滴定：查漏

润洗

不恢复

2～3

4.常用酸碱指示剂及变色范围紫色

指示剂变色范围的pH石蕊<5.0红色5.0～8.0_____>8.0蓝色甲基橙<3.1_____3.1～4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2～10.0_______>10.0_____红色

粉红色

红色

(6)滴定管在加入反应液之前一定要用所要盛装的反应液润洗2～3遍(

)(7)容量为25mL的滴定管，滴定过程中用去10.00mL的液体，此时滴定管中剩余液体的体积为15mL(

)(8)在中和滴定实验中，滴定前盛标准液滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，测定结果待测液浓度偏高(

)(9)滴定终点就是酸碱恰好中和的点(

)【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)√

(5)×

(6)√

(7)×

(8)√

(9)×【答案】B【解析】锥形瓶中为碱，达到滴定终点，溶液显酸性，应选择指示剂甲基橙，现象是溶液由黄色变为红色，B错误。选项滴定管中的溶液锥形瓶中的溶液指示剂滴定终点颜色变化ANaOH溶液CH3COOH溶液酚酞无色→浅红色BHCl溶液氨水酚酞浅红色→无色C酸性KMnO4溶液K2SO3溶液无无色→浅紫红色D碘水亚硫酸溶液淀粉无色→蓝色2．(2019·广东珠海模拟)20mL约0.1mol·L－1氨水用0.1mol·L－1的盐酸滴定，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是(

)A．适宜用酚酞作指示剂B．滴定过程中，当溶液的pH＝7时，两者恰好反应完全C．达到滴定终点时，溶液中：c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)D．滴定过程中，pH＝7时溶液中水的电离程度最大【答案】C【解析】由于NH4Cl溶液呈酸性，宜用在酸性范围内变色的甲基橙作指示剂，A错误；二者恰好完全反应生成NH4Cl时，NH4Cl水解使溶液显酸性，此时水的电离程度最大，B，D均错误；根据质子守恒，C正确。酸碱中和滴定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)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。(2)滴定终点为碱性时，用酚酞做指示剂。(3)滴定终点为酸性时，用甲基橙做指示剂。3．(2019·四川雅安质检)下列有关右图所示的中和滴定的叙述中正确的是(

)A．滴定管、锥形瓶均先水洗后润洗B．滴定时眼睛应注视滴定管内液面变化C．若用标准盐酸滴定待测NaOH溶液，滴定前仰视，滴定后俯视则测定值偏大D．最后一滴溶液使酚酞由无色变为粉红色，且30秒不复原，滴定达到终点【答案】D【解析】进行酸碱中和滴定实验时，滴定管需要润洗，但是盛装待测液的锥形瓶使用前不能用待测液润洗，A错误；滴定过程中眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，以判断是否达到滴定终点，B错误；滴定过程中，滴定前仰视读数导致标准液读数偏大，滴定后俯视读数导致标准液读数偏小，最终导致消耗的标准液体积偏小，测定结果偏低，C错误；图中用酚酞为指示剂，滴定终点为最后一滴标准液使酚酞由无色变为红色，且30秒不复原，D正确。4．中和滴定过程中，容易引起误差的主要是五个方面，请以“用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液”为例，用“偏高”“偏低”或“无影响”填空。(1)仪器润洗。①酸式滴定管未润洗就装标准液滴定，则滴定结果________。②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。①滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡未排出，滴定后气泡消失，使滴定结果________。②滴定管尖嘴部分滴定前无气泡，滴定终点有气泡，使滴定结果________。(3)读数操作。①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________。②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，选用酚酞做指示剂，使滴定结果________。(5)存在杂质。①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________。②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________。【答案】(1)①偏高②偏高(2)①偏高②偏低(3)①偏低②偏低(4)偏低(5)①偏高②偏低【解析】(2)①体积数＝末读数－初读数。滴定管尖嘴部分滴定前有气泡，滴定终点无气泡，读取的体积数比实际消耗标准溶液的体积大，结果偏高。(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。【解析】根据溶液pH变化确定曲线Ⅰ为盐酸滴定氨水，曲线Ⅱ为氢氧化钠滴定醋酸。由以上分析可知A，C均错误；此时溶液为氯化铵溶液，铵根离子水解溶液显酸性，B正确；此时溶液为等浓度醋酸和醋酸钠混合液，电荷守恒为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，物料守恒为2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，两者去掉钠离子浓度得c(CH3COO－)－c(CH3COOH)＝2[c(H＋)－c(OH－)]，D错误。【答案】B下列说法正确的是(

)A．试样在甲中溶解，滴定管选乙B．选用淀粉作指示剂，当甲中溶液由蓝色变为无色时，即达到滴定终点C．图丁中滴定前，滴定管的读数为a－0.50mLD．对装有标准液的滴定管读数时，滴定前后读数方式如图丁所示，则测得的结果偏小【答案】D【解析】甲中盛装的是含有I2的溶液，则滴定管中盛装的为Na2S2O3标准溶液，该溶液显碱性，应选用碱式滴定管(丙)，A错误；溶液变色且经过30s左右溶液不恢复原来的颜色，视为滴定终点，B错误；滴定管“0”刻度在上端，故滴定前的读数为a＋0.50mL，C错误；滴定后俯视读数，将导致读数偏小，故测得的结果偏小，D正确。则滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为________mol·L－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2＋浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”)。【答案】上方b(V0－V1)/y偏大研解素养悟法猎技2——证据推理与模型认知【解读素养】分析近三年高考试题，滴定曲线试题是每年选择题中几乎一定涉及的热点，并且难度较大，区分度较高，是命题特别关注的。此类题型也充分体现了对图形认知和分析的能力。此类试题体现“证据推理与模型认知”的化学核心素养。18滴定曲线的分类突破【命题理念】◎命题点1常规滴定曲线分析(体现“证据推理与模型认知”的核心素养)1．巧抓“5点”突破中和滴定图象题“5点”，即曲线的起点、恰好反应点、中性点、反应一半点和过量倍数点，先判断出各个点中的溶质及溶液的酸碱性，以室温时用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1HA溶液为例：原点(①):HA的单一溶液，pH＞1说明HA是弱酸。HA反应一半点(②)：二者反应生成等物质的量的NaA和HA混合液，pH＜7，说明HA的电离程度大于A－的水解程度。中性点(③)：pH＝7，溶液是中性，酸没有完全被中和。恰好完全反应点(④)：二者恰好完全反应生成NaA，为强碱弱酸盐，溶液是碱性。NaOH过量点(⑤)：NaOH溶液过量，得到NaA与NaOH等物质的量的混合液，溶液显碱性。2．在整个滴定过程中注意两个关系①电荷守恒关系在任何时候均存在；②物料守恒可以根据加入酸(或碱)的物质的量进行确定，但不一定为等量关系。[典型例题]已知25℃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－1NaOH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)V0______20mL(填“>”“<”或“＝”)。(4)c点溶液中离子浓度大小顺序为_____________________________________。(5)当V[NaOH(aq)]＝20mL时，溶液中离子浓度大小顺序为_______________________________________。【答案】(1)4×10－4mol·L－1

3.4

(2)c酚酞c点以上(3)<

(4)c(Na＋)＝c(CH3COO－)>c(H＋)＝c(OH－)(5)c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)[对应训练]1．(2019·山西大同模拟)常温下，用0.10mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.10mol·L－1HCl溶液和20.00mL0.10mol·L－1CH3COOH溶液，得到两条滴定曲线，如图所示，则下列说法正确的是(

)A．图2是滴定盐酸的曲线B．a与b的关系是a<bC．E点对应离子浓度由大到小的顺序可能为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)D．这两次滴定都宜用甲基橙作为指示剂【答案】C【解析】开始时，HCl溶液的pH较小，A错误；a点的V(X)＝20mL，b点的V(X)<20mL，故a>b，B错误；NaOH溶液滴定CH3COOH溶液，终点为碱性，应选用酚酞作指示剂，D错误。【答案】D【解析】X点溶液中pH<7，HSO的电离为主，c(H＋)H2O＝c(OH－)＝10－9.75mol·L－