原创2015年南方新高考化学广东专用大一轮配套课件第18讲水的电离和溶液的酸碱性共

第18讲水的电离和溶液的酸碱性考纲定位选项示例1.了解水的电离及其离子积常数。2.了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。1.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应。(2012年江苏高考T10－D)2.稀醋酸加水稀释，醋酸电离程度增大，溶液的pH增大。(2012年重庆高考T10－B)(1)表达式：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。一、水的电离1．水的电离方程式：____________________，或者H2O＋H2OH3O＋＋OH－。2．水的离子积25℃时，Kw＝1.0×10－14。(2)影响因素：Kw是________的函数，与溶质无关，升高温度，水的电离平衡________移动，Kw增大。H2OH＋＋OH－温度正向二、溶液的酸碱性与pH1．溶液的酸碱性决定于c(H＋)与c(OH－)的关系：(1)c(H＋)____c(OH－)，溶液呈中性；(2)c(H＋)____c(OH－)，溶液呈酸性；(3)c(H＋)____c(OH－)，溶液呈碱性。2．pH(1)表示方法：pH＝－lgc(H＋)。＝＞＜，即：①pH表示溶液酸碱性的强弱。pH越______，溶液酸性越强；反之，溶液的碱性越强。②使用范围：1.0×10－14mol·L－1≤c(H＋)≤1.0mol·L－10≤pH≤14。小注意：pH为7的溶液不一定为中性。100℃时，Kw＝1×10－12，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－6mol·L－1,此时pH为6，但溶液仍为中性。因此判断溶液酸碱性的根本依据是比较溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。(2)pH与酸碱性。三、测定pH的方法和酸碱中和滴定1．测定pH的方法(1)pH试纸的使用。方法：把小片试纸放在______________上，用____________蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与___________对比即可确定溶液的pH。注意：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产生误差。(2)用pH计测定：可精确测量溶液的pH。玻璃片或白瓷板洁净玻璃棒标准比色卡2．酸碱中和滴定实验(1)试剂：0.1mol·L－1HCl溶液、NaOH溶液(未知浓度)、酚酞试液、蒸馏水。(2)仪器：酸式滴定管(A)、碱式滴定管(B)、滴定管夹、锥形瓶、洗瓶、铁架台、烧杯等。图3-18-1(3)实验操作过程。①滴定准备。滴定管的准备：检漏——洗涤——润洗——加酸液——________——调液面——记录。锥形瓶的准备：a.加碱液；b.记读数；c.加指示剂。②滴定。______手控制滴定管活塞，______手不断摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中__________的变化。赶气泡左右溶液颜色③终点的判断。滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且__________不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。④读数。读取滴定管内液体体积时，应使滴定管与水平的实验台面保持垂直，并使视线与滴定管内液体的________最低处水平相切。⑤数据记录。按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据计算。c(NaOH)＝cHCl×VHClVNaOH半分钟内凹液面(1)终点判断：(滴入最后一滴，溶液变色后，半分钟内不复原)(2)中和反应恰好进行完全得到的溶液，不一定显中性，有可能显酸性或碱性。操作指示剂酚酞甲基橙强碱滴定强酸无色变为浅红色橙色变为黄色强酸滴定强碱浅红色变为无色黄色变为橙色考点1影响水的电离的因素1．温度因为水的电离是吸热过程，故升高温度后，水的电离平衡2．加入酸或碱向右移动。c(H＋)和c(OH－)同时增大，但由水电离出的c(H＋)和c(OH－)始终相等，故纯水仍呈中性。向纯水中加入酸(或碱)，由于酸(或碱)电离产生H＋(或OH－)，使水中c(H＋)[或c(OH－)]增大，水的电离平衡向左移动，达到新平衡时，由于溶液中c(H＋)[或c(OH－)]增大，水的电离程度减小。3．加入弱碱阳离子或弱酸根阴离子由于弱碱阳离子与水电离出的OH－结合生成弱碱；弱酸根阴离子与水电离出的H＋结合生成弱酸，从而使水中的c(OH－)或c(H＋)降低，破坏了水的电离平衡，使水的电离平衡向右移动，水的电离程度增大。总之，升高温度、加入弱碱阳离子或弱酸根阴离子都能促进水的电离；降低温度、加入酸、碱、部分酸式盐都能抑制水的电离。【例1】(2012年上海高考)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是(A．NaHSO4溶液C．KAl(SO4)2溶液)。B．KF溶液D．NaI溶液思路指导：酸碱抑制水的电离平衡向右移动，可水解的离子促进水的电离。答案：D解析：A项电离出H＋，抑制水的电离，A项错误；B项F－水解促进水的电离，B项错误；C项Al3＋水解促进水的电离，C项错误；D项中Na＋、I－均不水解，对水的电离无影响，D项正确。···【例2】(2013年山西调研)室温下，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－。下列叙述正确的是()。A．将水加热，平衡正向移动，KW变小B．向水中加入少量NaOH固体，平衡逆向移动，c(OH－)增大C．新制氯水久置后，水的电离平衡正向移动，c(OH－)增大D．向水中加入少量CH3COONa固体，平衡正向移动，KW增大解析：A项，加热后KW变大，不正确；C项，新制氯水久置后，水的电离平衡向左移动，c(OH－)减小，不正确；D项，温度不变，KW不变，不正确。答案：B考点2关于pH的计算1．计算原则2．溶液稀释时pH的变化(1)若溶液为酸性，先求c(H＋)，再求pH。(2)若溶液为碱性，先求c(OH－)，再由c(H＋)＝KwcOH－求c(H＋)，最后求pH。项目酸碱弱酸强酸弱碱强碱稀释10n倍pH＋npH＋npH－npH－n无限稀释pH趋向于7“无限稀释7为限”，无论稀释多大倍数，酸溶液不显碱性，碱溶液不显酸性，溶液pH接近于7。3．溶液的pH计算(1)单一溶液的pH计算。强酸溶液：如HnA，设浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lgnc。强碱溶液：如B(OH)n，设浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝10－14ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lgnc。(2)酸、碱混合溶液的pH计算。先计算混合溶液的c(H＋)或c(OH－)，然后再计算pH。①两强酸混合：混合溶液中c混(H＋)＝c1H＋V1＋c2H＋V2V1＋V2②两强碱混合：混合溶液中c混(OH－)＝c1OH－V1＋c2OH－V2V1＋V2③强酸与强碱混合(假设酸过量)：c混(H＋)＝|c酸H＋V酸－c碱OH－V碱|V酸＋V碱【例3】(2011年福建高考)常温下0.1mol·L－1醋酸溶液的)。pH＝a，下列能使溶液pH＝(a＋1)的措施是(A．将溶液稀释到原体积的10倍B．加入适量的醋酸钠固体C．加入等体积0.2mol·L－1盐酸D．提高溶液的温度思路指导：注意弱酸与强酸电离的区别。答案：B解析：醋酸是弱酸，电离方程式是CH3COOHH＋＋CH3COO－，故稀释10倍，pH增加不到一个单位，A项错误；加入适量的醋酸钠固体，抑制醋酸的电离，使其pH增大，可以使溶液的pH由a变成(a＋1)，B项正确；加入等体积0.2mol·L－1盐酸，虽然抑制醋酸的电离，但增大了c(H＋)，溶液的pH减小，C项错误；提高溶液的温度，促进了醋酸的电离，c(H＋)增大，溶液的pH减小，D项错误。【例4】(2013年湖北宜昌模拟)已知水的离子积常数随温度的变化而变化，25℃时，Kw＝1.0×10－14；100℃时，Kw＝5.5×10－13。下列说法正确的是()。A．100℃时，pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的H2SO4恰好中和，所得溶液的pH＝7B．25℃时，0.2mol·L－1Ba(OH)2溶液和0.2mol·L－1HCl等体积混合，所得溶液的pH＝7C．25℃时，0.2mol·L－1NaOH溶液与0.2mol·L－1CH3COOH恰好中和，所得溶液的pH＝7D．25℃时，pH＝12的氨水和pH＝2的H2SO4等体积混合，所得溶液的pH＞7解析：A选项，恰好中和，溶液pH＜7，错误；B选项，OH－过量，溶液呈碱性，错误；C选项，正好完全反应生成的CH3COONa水解呈碱性，错误；D选项，氨水的浓度远远大于硫酸的浓度，氨水过量，溶液呈碱性，正确。答案：D规律方法水电离的c(H＋)或c(OH－)的计算室温下水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算规律(1)中性溶液。c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1。(2)溶质为酸的溶液。H＋来源于酸电离和水电离，而OH－只来源于水的电离。如计算pH＝2的盐酸中水电离出的c(H＋)：先求出溶液中的c(OH－)＝10－12mol·L－1，即水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol·L－1。(3)溶质为碱的溶液。OH－来源于碱电离和水电离，而H＋只来源于水的电离。如pH＝12的NaOH溶液中，c(H＋)＝10－12mol·L－1，即水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12mol·L－1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液。H＋和OH－均由水电离产生。如pH＝2的NH4Cl溶液中，水电离的c(H＋)＝10－2mol·L－1，水电离产生的OH－浓度也为10－2mol·L－1，但是因与NH＋4结合，最终溶液中的OH－只有10－12mol·L－1。pH＝12的Na2CO3溶液中H＋、OH－浓度变化与之相似。【例5】(2011年四川高考)25℃时，在等体积的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，发生电离的水的物质的量之比是()。A．1∶10∶1010∶109B．1∶5∶5×109∶5×108C．1∶20∶1010∶109D．1∶10∶104∶109解析：①中pH＝0的H2SO4中c(H＋)＝1.0mol·L－1，c(OH－)＝1.0×10－14mol·L－1，水电离的物质的量为1.0×10－14mol；②中c(OH－)＝0.1mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1，水电离的物质的量为1.0×10－13mol；答案：A③中c(OH－)＝1.0×10－4mol·L－1，水的电离的物质的量为1.0×10－4mol；④中c(H＋)＝1.0×10－5mol·L－1，水的电离的物质的量为1.0×10－5mol。故①②③④中水的电离的物质的量之比为：1.0×10－14mol∶1.0×10－13mol∶1.0×10－4mol∶1.0×10－5mol＝1∶10∶1010∶109，A项正确。V待测思维模型酸碱中和滴定的误差分析1．原理依据原理c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，所以c(待测)＝c标准·V标准，因c(标准)与V(待测)已确定，因此只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化，即分析出结果。2．常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：步骤操作V(标准)c(待测)洗涤酸式滴定管未用标准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取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体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出锥形瓶外变大偏高读数滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小偏低滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大偏高【例6】(双选)一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制1mol/L的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法中正确的是________(填序号)。A．实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏B．如果实验中需用60mL的稀