第8章·第25讲·水的电离和溶液的酸碱性.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,25,讲,水的电离和溶液的酸碱性,考点,1,水的电离和溶液的酸碱性判断,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,-7,mol,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。如计算,pH=2,的盐酸中水电离出的,c,(H,+,),：方法是先求出溶液中的,c,(OH,-,)=10,-12,mol,L,-1,，即水电离出的,c,(H,+,)=,c,(OH,-,)=10,-12,mol,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。如,pH=12,的,NaOH,溶液中，,c,(H,+,)=10,-12,mol,L,-1,，即水电离产生的,c,(OH,-,)=,c,(H,+,)=10,-12,mol,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,NH,4,Cl,溶液中，水电离的,c,(H,+,)=10,-2,mol,L,-1,，水电离产生的,OH,-,浓度也为,10,-2,mol,L,-1,，但是因被,NH,结合，最终溶液中的,OH,-,只有,10,-12,mol,L,-1,。,pH=12,的,Na,2,CO,3,溶液中,H,+,、,OH,-,浓度变化与之相似。,例,1,常温下，某溶液中由水电离出来的,c,(H,+,)=1.0,10,-13,mol,L,-1,，该溶液可能是,(,),二氧化硫水溶液,氯化铵水溶液,硝酸钠水溶液,氢氧化钠水溶液,A,B,C,D,A,【,解析,】,由水电离出来的,c,(H,+,)=1.0,10,-13,mol,L,-1,，说明水的电离受到抑制。某溶液中由水电离出来的,c,(H,+,)=1.0,10,-13,mol,L,-1,，说明溶液既可能呈酸性，也有可能呈碱性。,考点,2,溶液的,pH,的应用和计算,1,计算原则,(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,+,)=,求,c,(H,+,),，最后求,pH,。,2,溶液稀释,酸、碱加水稀释时,pH,的计算,(1),强酸,pH=,a,，加水稀释,10,n,倍，则,pH=,a,+,n,。,(2),弱酸,pH=,a,，加水稀释,10,n,倍，则,a,pH,a,+,n,。,(3),强碱,pH=,b,，加水稀释,10,n,倍，则,pH=,b,-,n,。,(4),弱碱,pH=,b,，加水稀释,10,n,倍，则,b,-,n,pH,b,。,(5),酸、碱溶液无限稀释，,pH,只能接近于,7,，酸不能大于,7,，碱不能小于,7,。,，,c,混,(H,+,)=pH,混,3,溶液的混合,(,忽略混合过程中体积的变化,),(1),强酸与强酸混合,若是等体积混合，且,D,pH,2,，则,pH,混,=pH,小,+0.3(,注：,lg2,0.3),。,(2),强碱与强碱混合,c,混,(OH,-,)=,c,混,(,H,+,),pH,混,若是等体积混合，且,D,pH,2,，则,pH,混,=pH,大,-0.3,。,(3),强酸和强碱混合，可能情况有三种,若强酸和强碱恰好中和，,pH=7,；,若强酸过量，求出过量的,c,(H,+,),，再求,pH,值；,若强碱过量，求出过量的,c,(OH,-,),，再求出,c,(H,+,),后求,pH,值。,特例：若强酸与强碱等体积混合,若,pH,酸,+pH,碱,=14,，则完全中和,pH=7,；,若,pH,酸,+pH,碱,14,，则碱过量,pH,pH,碱,-0.3,；,若,pH,酸,+pH,碱,14,，则酸过量,pH,pH,酸,+0.3,。,25,，体积为,V,1,的强酸与体积为,V,2,的强碱混合后，溶液呈中性，则混合前,pH,酸,、,pH,碱,的关系为：,pH,酸,+pH,碱,=14+lg,若酸与碱溶液的,pH,之和等于,14,，酸、碱中有一强、一弱，则酸、碱溶液混合后，谁弱显谁性。这是因为酸和碱已电离的,H,+,和,OH,-,恰好中和，谁弱谁的,H,+,或,OH,-,有储备，中和后还能电离，显出酸、碱性来。,例,2,将一定体积的,NaOH,溶液分成两等份，一份用,pH=2,的一元酸,HA,溶液中和，消耗酸溶液的体积为,V,1,；另一份用,pH=2,的一元酸,HB,溶液中和，消耗酸溶液的体积为,V,2,；则下列叙述正确的是,(,),A,若,V,1,V,2,，则说明,HA,的酸性比,HB,的酸性强,B,若,V,1,V,2,，则说明,HA,的酸性比,HB,的酸性弱,C,因为两种酸溶液的,pH,相等，故,V,1,一定等于,V,2,D,HA,、,HB,分别和,NaOH,中和反应后，所得的溶液都一定呈中性,【,解析,】,因为两种酸溶液的,pH,相等，若,HB,为弱酸，则其浓度较,HA,的浓度大，所以消耗的体积较小，即,V,1,V,2,。,A,考点,3,酸碱中和滴定,1,仪器和试剂,滴定管、铁架台,(,滴定管夹,),、锥形瓶、烧杯、标准液和待测液、指示剂,2,操作步骤：,检查滴定管是否漏水,(,操作方法,),；,蒸馏水洗涤；,标准液或待测液润洗滴定管,2,3,次；,装液和赶气泡调零；,滴定；,读数。,3,指示剂选用：,变色要灵敏，变色范围要小，且变色范围尽量与所生成盐的溶液酸碱性一致,(,因此中和滴定一般选用酚酞、甲基橙，而不用石蕊试液,),。,强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。,用酸滴定,Na,2,CO,3,溶液，酚酞作指示剂，终点产物为,NaHCO,3,和,NaCl,，而用甲基橙作指示剂，终点产物为,NaCl,、,H,2,O,、,CO,2,。,终点判断,指示剂,强酸滴定强碱,强碱滴定强酸,甲基橙,黄色变成橙色,红色变成橙色,酚酞,红色变成无色,无色变成浅红,4.,数据的记录和处理：数据的记录应精确到小数点后两位，如：,24.00,mL,、,23.38mL,，最后一位是估计值。滴定至少要做两次，如果两次滴定所耗的标准液的体积相差不到,0.20,mL,，则取两次记录数据的平均值进行计算；如果两次滴定体积相差超过,0.20,mL,，则要继续滴定，直到相邻两次滴定所耗的标准液的体积相差不到,0.20,mL,为止。,c,(,待,)=,，,(,c,、,V,、,n,分别表示溶液,5,误差分析,(1),误差分析方法：中和滴定实验中，不同的错误操作引起不同的量的偏差，分析时应注意思维的有序性，首先依题意列出计算式，再区别计算过程中不变量和变化量，然后紧紧抓住变化量对实验结果的影响进行分析。,物质的量浓度、溶液体积、酸或碱的元数,),在实际计算时，标准液浓度和待测液体积按已知数据计算，是不变量。只有滴定管中所消耗的标准溶液体积,V,(,标,),随不同操作而变化。从上述计算式可知,V,(,标,),与,c,(,待,),成正比。以上实验中，只要使,V,(,标,),增大的操作所得待测液浓度都偏大。,(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：,续表,(3),中和滴定原理在其他定量实验中的应用,滴定，不仅仅是酸碱中和滴定，当然也不仅仅用于测定未知溶液的物质的量浓度，只要两种物质在溶液中能够发生反应，而且反应完全时有明显的现象,(,一般是溶液颜色的变化,),，都可以称之为滴定。滴定时一般要根据反应物或生成物的性质加入指示剂，但对于反应物或生成物本身就有明显颜色的反应可以不用指示剂，比如,KMnO,4,有参加的反应。,例,3,取相同体积,(0.025 L),的两份,0.01 mol,L,-1,NaOH,溶液，把其中一份放在空气中一段时间后，溶液的,pH_(,填,“,增大,”,、,“,减小,”,或,“,不变,”,),，其原因是,_,_,_,_,_,。,用已知浓度的硫酸溶液中和上述两份溶液，其中第一份,(,在空气中放置一段时间,),所消耗硫酸溶液的体积为,V,(A),，另一份消耗硫酸溶液的体积为,V,(B),，则：,(1),以甲基橙为指示剂时，,V,(A),和,V,(B),的关系是,_,_,_,；,(2),以酚酞为指示剂时，,V,(A),和,V,(B),的关系是,_,_,_,。,V,(A),V,(B),减小,因,NaOH,与空气中,CO,2,反应，造成,NaOH,减少，故溶液,pH,减小,V,(A)=,V,(B),滴定终点的判断和指示剂的选择是中和滴定的难点，中和滴定的理论终点由酸碱恰好反应所得产物的酸、碱性决定，如,NaOH,溶液滴定盐酸，由于产物为,NaCl,，所以终点为中性，,NaOH,溶液滴定醋酸，由于产物为,CH,3,COONa,所以显碱性，中和滴定的实际终点由所选指示剂的变色点控制，如酚酞变色点为,8.0,，甲基橙为,4.4,，如果要使误差小，两终点相差越小越好。,1.(2011,长沙市一中月考,),水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是,(),A,图中四点,K,w,间的关系：,A=D,C,B,B,若从,A,点到,C,点，可采用：温度不变在水中加入少量,NaAc,固体,C,若从,A,点到,D,点，可采用：温度不变在水中加入少量酸,D,若处在,B,点所在的温度，将,pH=2,的硫酸与,pH=10,的,NaOH,的两种溶液等体积混合后，溶液显中性,B,2.,用,Na,2,CO,3,标准溶液滴定未知浓度盐酸，导致测定结果偏高的操作有,(),A,滴定前锥形瓶用蒸馏水润洗过,B,滴定前锥形瓶中加入待测盐酸后又加蒸馏水,C,滴定前读数方法正确，滴定后俯视读数,D,滴定前尖嘴中气泡未排除即进行滴定，滴定后尖嘴无气泡,D,3.,下列叙述正确的是,(),A,某醋酸溶液的,pH=,a,，将此溶液稀释,1,倍后，溶液的,pH=,b,，则,a,b,B,在滴有酚酞溶液的氨水里，加入,NH,4,Cl,至溶液恰好无色，则此时溶液的,pH,7,C,1.0,10,-3,mol/L,盐酸的,pH=3.0,1.0,10,-8,mol/L,盐酸的,pH=8.0,D,室温下若,1,mL,pH=1,的盐酸与,100,mL,NaOH,溶液混合后溶液的,pH=7,，则,NaOH,溶液的,pH=11,D,则有,10,-,a,V,1,=10,-(14-,b,),V,2,=,10,a,+,b,-14,，现在,V,1,/,V,2,=10,-2,，又知,a,=1,，所以,b,=11,。,【,解析,】,A,若是稀醋酸溶液稀释则,c,(H,+,),减小，,pH,增大，,b,a,，故,A,错误；,B,酚酞的变色范围是,pH=8.0,10.0(,无色红色,),，现在使红色褪去，,pH,不一定小于,7,，可能在,7,8,之间，故,B,错误；,C,常温下酸的,pH,不可能大于,7,，只能无限的接近,7,；,D,正确，直接代入计算可得正确，也可用更一般的式子：设强酸,pH=,a,，体积为,V,1,；强碱的,pH=,b,，体积为,V,2,，,4.,某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：,A,在,250,mL,容量瓶中配制,250,mL,烧碱溶液,B,用移液管,(,或碱式滴定管,),量取,25.00,mL,烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂,C,在天平上准确称取烧碱样品,w,g,，在烧杯中加蒸馏水溶解,D,将物质的量浓度为,m,mol/L,的标准,H,2,SO,4,溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度,V,1,mL,E,在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为,V,2,mL,_,_,请完成下列问题：,(1),正确的操作步骤是,(,填写字母,),_,。,(2),滴定管读数应注意,(3),操作中锥形瓶下垫一张白纸的作用是,_,_,。,(4),操作,D,中液面应调整到,_,_,；尖嘴部分应,_,。,CABDE,充满溶液，无气泡,零刻度或零刻度以下的某,一刻度,断滴定终点时溶液的颜色变化情况,便于准确判,需要等一会，等液面上下不发生变化时才能读数；读数时要平视，视线与凹液面最低点相平；读数应到,0.01,mL,滴定管垂直；装液和放液后,(5),滴定到终点时锥形瓶内溶液的,pH,约为,_,；终点时的颜色变化是,_,。,(6),若酸式滴定管没用标,准,H,2,SO,4,润洗，会对测定结果有何影响,_,(,填“偏高”、“偏低”或“无影响”，其他操作均正确,),。,(7),该烧碱样品的纯度计算式是,_,。,3.1,4.4,由黄色变为橙色,偏高,【,解析,】,(1),本题应先配制,250,mL,NaOH,溶液，取,25.00,mL,于锥形瓶中，用,H,2,SO,4,溶液进行滴定，故正确的操作步骤是,C,A,B,D,E,。,(2),滴定管读数时，滴定管要垂直；装液和放液后需等一会，待液面不发生变化时才能读数；读数时要平视，视线与凹液面最低点相平；读数读到,0.01,mL,。,(3),放一张白纸有利于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况。,(4),调整液面时应调至零刻度或零刻度以下某一刻度，尖嘴部分应充满溶液，无气泡。,NaOH,的纯度为,100%=,(5),滴定时锥形瓶内溶液的,pH,由大变小，终点时,pH,约为,3.1,4.4,，溶液颜色由黄色变为橙色。,(6),若酸式滴定管没有用标准,H,2,SO,4,溶液润洗，则滴定时消耗,H,2,SO,4,溶液的体积偏大，所测烧碱溶液的浓度偏高。,(7),滴定时消耗溶质,H,2,SO,4,的物质的量为,mol,，则反应掉,NaOH,的物质的量为,mol,，,。,%,1.(,2011,成都外国语学校高三月考,),常温下，将,pH=1,的硫酸溶液平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液，两者,pH,都升高了,1,，则加入水和加入,NaOH,溶液的体积比约为,(),A,111 B,101,C,61 D,51,C,备选题,2.(,2011,湖南省常德市高三检测,),常温下,，某溶液中由水电离的,c,(OH,-,）,为,1.0,10,-12,mol,L,-1,，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是,(),C,3.,(,2011,海淀区高三期中,),常温下，用,0.1000 mol/L,NaOH,溶液分别滴定,20.00,mL,0.1000 mol/L,HCl,溶液和,20.00,mL,0.1000 mol/L CH,3,COOH,溶液，得到,2,条滴定曲线，如下图所示。,(1),由,A,、,C,点判断，滴定,HCl,溶液的曲线是,_,(,填“图,1”,或“图,2”),；,(2),a,=,_,mL,；,图,1,20.00,3.,(,2011,海淀区高三期中,),常温下，用,0.1000 mol/L,NaOH,溶液分别滴定,20.00,mL,0.1000 mol/L,HCl,溶液和,20.00,mL,0.1000 mol/L CH,3,COOH,溶液，得到,2,条滴定曲线，如下图所示。,(3),c,(Na,+,)=,c,(CH,3,COO,-,),的点是,_,；,(4)E,点对应离子浓度由大到小的顺序为,_,_,。,D,c,(Na,+,),c,(CH,3,COO,-,),c,(OH,-,),c,(H,+,),