《600分考点-700分考法》A版2017版高考化学一轮专题复习课件专题18.水的电离和溶液的酸碱性

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考点50水的电离平衡及影响因素考点51溶液的pH及pH计算考点52酸碱中和滴定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①表达式:25℃时,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14。②对Kw的理解:a.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H2SO4)。b.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①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。②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:①酸溶液中:c溶液(H+)=c酸(H+)+c水(H+)≈c酸(H+);②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:①碱溶液中:c溶液(OH-)=c碱(OH-)+c水(OH-)≈c碱(OH-);②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,Kw不变。考法1影响水的电离平衡的因素及结果判断[黑龙江双鸭山一中2016届期末检测]将0.1mol/L下列物质的水溶液从常温加热到90℃,在此过程中溶液的pH不变的是()A.氯化钠B.氢氧化钾C.硫酸D.硫酸铵例【解析】溶液的pH不变,说明氢离子浓度不变。氯化钠溶液中,升高温度,水的电离平衡正向移动,氢离子浓度增大,A错误;氢氧化钾溶液中,升高温度,氢氧根离子浓度不变,但水的离子积增大,所以氢离子浓度增大,pH减小,B错误;硫酸溶液中,升高温度,氢离子浓度不变,所以pH不变,C正确;硫酸铵溶液中,升高温度,铵根离子的水解平衡正向移动,氢离子浓度增大,pH减小,D错误。C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: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:[江西吉安2014模拟]室温下,在pH=12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出水电离出c(OH-)的数据:甲为1.0×10-7mol/L;乙为1.0×10-6mol/L;丙为1.0×10-2mol/L;丁为1.0×10-12mol/L。其中你认为可能正确的数据是()A.甲、乙B.乙、丙C.丙、丁D.乙、丁例【解析】室温下pH=12的溶液一定是碱性溶液。若该溶液为碱溶液,则水电离出的c(OH-)=10-12mol/L;若该溶液为因弱酸根阴离子水解导致溶液显碱性的盐溶液,则水电离出的c(OH-)=10-2mol/L。C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。(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,用玻璃棒蘸待测液点在pH试纸上,变色后与标准比色卡对照,确定溶液的pH。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+)=10-14ncmol·L-1,pH=-lgc(H+)=14+lgnc。[课标Ⅱ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(2)强碱和强碱混合考法3溶液pH的计算(3)强酸、强碱溶液混合①恰好中和:反应后得到的是强酸强碱盐,溶液呈中性,pH=7。②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。③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)[江苏盐城中学2014月考]常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是()A.同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7B.将10mLpH=a的盐酸与100mLpH=b的Ba(OH)2溶液混合后恰好中和,则a+b=13C.将pH=10的Ba(OH)2溶液和pH=13的NaOH溶液等体积混合,混合后溶液的pH=10.7(已知lg2=0.3)D.pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液显中性例【解析】同浓度、同体积的强酸和强碱溶液混合后,溶液pH的大小取决于是否恰好反应、是酸过量还是碱过量,如等浓度、等体积的H2SO4溶液和NaOH溶液混合后,酸过量,溶液的pH7,A错误;B项中两溶液混合后恰好中和,则10-amol/L×0.01L=10-14+bmol/L×0.1L,则-a-2=-14+b-1,则a+b=13,B正确;C项中两溶液混合后c(OH-)=≈5×10-2mol/L,c(H+)=Kw/c(OH-)=2×10-13mol/L,pH=12.7,C错误;pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合后所得溶液显碱性,D错误。B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)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酸碱中和滴定误差分析考法6氧化还原滴定法和沉淀滴定法(1)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。(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①仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶。②试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(2)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滴定(如下图)2.酸碱中和滴定实验③终点判断:等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,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)④读数:眼睛视线与滴定管中凹液面的最低点相切,不可俯视或仰视;读数结果的精确度为0.01mL。⑤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。若溶液呈中性,可用酚酞或甲基橙作指示剂;若溶液呈酸性,故选用甲基橙作指示剂;若溶液呈碱性,故选用酚酞作指示剂。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;如用淀粉检验I2的存在,当I2被反应后,溶液中的蓝色褪去。步骤操作V(标准)c(待测)洗涤取液酸式滴定管未用标准酸溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响放出碱液的滴定管开始时有气泡,放出碱液后气泡消失变小偏低滴定酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴在锥形瓶外变大偏高溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴碱液颜色无变化变大偏高读数酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或“前仰后俯”)变小偏低酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或“前俯后仰”)变大偏高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+。[重庆理综2014·9题节选]中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L-1。某兴趣小组用图甲装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。仪器B中加入300mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并和C中H2O2完全反应,化学方程式为SO2+H2O2==H2SO4。例(1)除去C中过量的H2O2,然后用0.0900mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图乙中的;若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为;若用50mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积(填序号)。①=10mL②=40mL③10mL④40mL(2)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00mL,该葡萄酒中SO2含量为g·L-1。(3)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施:。【解析】(1)用碱滴定酸时,锥形瓶中盛稀硫酸,碱式滴定管中盛NaOH溶液,碱式滴定管下端有一段橡皮管,排气泡时应选择图乙中的③。滴定终点为碱性(pH=8.8),应选择碱性范围内变色的指示剂酚酞。滴定管内10mL到50mL处有40mL液体,50mL处到尖嘴部分也充满了溶液,故管内液体的体积大于40mL。(2)根据n(SO2)=n(H2SO4)=1/2n(NaOH)=1/2×0.0250

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