江苏苏教版学海导航高中新课标总复习第1轮化学溶液酸碱性.pptx

一、水的电离一、水的电离1水的离子积 (1)水是极弱的电解质，也存在着电离平衡：H2OH2O H3OOH，简写为H2O HOH，在一定温度下,水的离子积KWc(H)c(OH)常数。(2)室温下,纯水中c(H)c(OH)1107mol/L，KWc(H)c(OH)1.01014，纯水的pH7。2影响水电离平衡的因素 温度、酸、碱、某些盐等外界条件都会影响水的电离平衡，使水的电离平衡发生移动，并遵循勒夏特列原理。(1)温温度度：因为水的电离过程吸热，故升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，c(H)和c(OH)同时增大，KW增大，pH变小，但由于c(H)和c(OH)始终保持相等，故仍显中性。如纯水的温度由25升高到100，则c(H)和c(OH)都从107 mol/L增大为106 mol/L，KW从1014增大为1012，pH由7变为6，由于c(H)c(OH)，故仍然显中性。(2)(2)加加入入酸酸、碱碱：向纯水中加入酸、碱，由于酸、碱的电离产生H或OH，增大了水中的c(H)或c(OH)，故均可以使水的电离平衡向分子化方向移动。此时，若温度不变，则KW不变，水的电离程度减小。加酸时，c(H)变大，pH变小；加碱时，c(OH)变大，pH变大。(3)加加入入强强酸酸的的酸酸式式盐盐：向纯水中加入强酸的酸式盐，如加入NaHSO4，由于完全电离产生H，c(H)增大，使水的电离平衡向分子化方向移动，因而抑制了水的电离。(4)加加入入活活泼泼金金属属：向纯水中加入活泼金属，如金属钠，由于活泼金属能与水电离产生的H直接作用产生H2，故促进水的电离。条件改变对水电离的影响：条件改变对水电离的影响：平衡移动方向 KW(水)c(OH)c(H)PH酸逆不变减小减小 增大 减小碱逆不变减小增大 减小 增大可水解的盐Na2CO3 正不变增大增大 减小 增大NH4Cl 正不变增大减小 增大 减小温度 升温 正增大增大增大 增大 减小降温 逆减小减小减小 减小 增大其他：如加入Na 正不变增大增大 减小 增大 特特别别提提醒醒：酸碱由于同离子效应的原因能抑制水的电离，但不能改变KW的值。盐的水解能促进水的电离，但不改变KW的值。结结论论：一定温度下，强酸强碱盐溶液中水的电离不受影响，电离度不变；强酸弱碱盐溶液中水的电离得到促进，水的电离度变大。强酸弱碱盐溶液中水的电离度用c(H)计算；强碱弱酸盐溶液中水的电离度用c(OH)计算。温度为25时，pH之和为14的一对强碱弱酸盐和强酸弱碱盐溶液中水的电离度相等，即此时二盐对水的电离的促进效果相同。问题与结论 问问题题：常温下，纯水的离子积KW11014，那么酸、碱、盐溶液中在常温时KW的值如何，其c(H)、c(OH)的含义是什么？结结论论：仍为11014，因为KW仅与温度有关，温度不变，KW不变；KWc(H)c(OH)。KW揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，H和OH共存，只是相对含量不同而已。KW只与温度有关，KW是常数，没有单位，KW不仅适用于纯水，还适用于酸碱的稀溶液，由于水的离子积的存在，在弱电解质稀释时，溶液中总有一种浓度增大的离子。如醋酸稀释时，c(OH)浓度增大，弱碱稀释时，c(H)增大。二、溶液的酸碱性与二、溶液的酸碱性与pHpH 1溶液的酸碱性 任何水溶液中都含有H和OH，一种溶液显酸性、中性还是碱性，是由该溶液中的c(H)和c(OH)的相对大小来决定的。c(H)、c(OH)的关系 室温（25）数值pH 中性溶液c(H)c(OH)c(H)c(OH)107mol/L 7 酸性溶液 c(H)c(OH)c(H)107mol/L 7 碱性溶液 c(H)c(OH)c(H)7 常温下，溶液酸碱性判定有规律：(1)pH相同的酸(或碱)，酸(或碱)越弱，其物质的量浓度越大。(2)pH相同的强酸和弱酸溶液，加水稀释相同的倍数，则强酸溶液pH变化大；碱也如此。(3)酸与碱的酸与碱的pH之和为之和为14，等体积混合。，等体积混合。若为强酸与强碱，则混合后pH7。若为强酸与弱碱，则混合后pH7。若为弱酸与强碱，则混合后pH11014，所以温度高于25。在蒸馏水中加入NaHSO4，相当于加入强酸，水的电离被抑制，溶液中c(H)c酸(H)c水(H)，而c水(H)c溶液中(OH)mol/L11010 mol/L，又因c酸(H)，所以c(H)c(OH)。pH12的NaOH的溶液中c(OH)1 mol/L，当向pH2的该溶液中加入等体积的1 mol/L的NaOH溶液后，OH过量，所以溶液呈碱性。点点拨拨：溶液中的c(H)和水电离出来的c(H)是不同的：常温下水电离出的c(H)1107 mol/L，若某溶液中水电离出的c(H)1107 mol/L，则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。溶液中的c(H)1107 mol/L，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液。c(H)c(OH)C水的电离度(25)(35)D水的电离是吸热的D 【解析】从题中条件可以看出，温度升高后,Kw值增大。25时，c(H)c(OH)1.0107molL1,35时,c(H)c(OH)1.45107molL1.温度升高c(H)和c(OH)都增大，且仍然相等，水的电离度也增大。因温度升高平衡向正反应方向移动，故水的电离为吸热反应。【典例2】现有Na2CO3、H2SO4、Ba(OH)2三种物质的量浓度与体积都相等的溶液，若以不同顺序将它们中的两种混合起来，出现沉淀后过滤，再将滤液与第三种溶液混合起来，最终所得的溶液()A一定呈酸性 B一定呈碱性C可能呈中性 D一定呈中性 溶液的酸碱性及其pHC 【解析】Na2CO3与H2SO4混合后再与Ba(OH)2混合，最终溶液呈碱性。Na2CO3与Ba(OH)2混合后滤除沉淀再与H2SO4混合，溶液呈中性。H2SO4与Ba(OH)2混合后滤除沉淀再与Na2CO3混合，溶液呈碱性。点点拨拨：1.溶液呈中性的标志，应该是水溶液中c(H)c(OH)。pH7只有在常温时，溶液才显中性，高于常温呈碱性，低于常温呈酸性。2酸溶液中的OH全部由水电离出来；碱溶液中H全部由水电离出来；弱酸强碱盐溶液中OH是水电离出来的全部OH；弱碱强酸盐溶液中H是水电离出来的全部H。水溶液中由H2O分子电离出来的c(H)和c(OH)总是相等。3常温时，若某溶液中由水电离出来的c(H)10a molL1107 molL1，则溶液为pHa或pH14a的盐溶液。【迁移训练2】现有等浓度的下列溶液：醋酸，苯酚，苯酚钠，碳酸，碳酸钠，碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是()A BC D 【解析】均属于酸，其中醋酸最强，碳酸次之，苯酚最弱。均属于强碱弱酸盐，根据越弱越水解的原理知，因H2CO3苯酚HCO，所以对应的盐，其碱性为：碳酸钠苯酚钠碳酸氢钠，pH顺序相反，故C项正确。C溶液pH的计算方法【典例3】下列说法不正确的是()A 25 时，0.1 mol/L HNO3和 0.1 mol/L CH3COOH的混合溶液的pH约为1B25 时，Mg(OH)2悬浊液中由Mg(OH)2电离出的c(OH)104 mol/L，则Mg(OH)2悬浊液的pH约为10C25 时，Fe(OH)3悬浊液中由Fe(OH)3电离出的c(OH)1010 mol/L，则Fe(OH)3悬浊液的pH约为4D25 时，1体积pH2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH应为10.5 C 【解析】选项A中，HNO3是强酸，在水中完全电离，CH3COOH是弱酸，在水中不能完全电离，同时HNO3的 存 在 抑 制 了 CH3COOH的 电 离，因 此CH3COOH的电离可忽略，所以溶液中的c(H)0.1 mol/L，pH为1。选项B中，由于Mg(OH)2电离出的c(OH)104 mol/L远远大于水电离出的氢氧根离子的浓度，水的电离可忽略，因此溶液的pH约为10。选项C中由Fe(OH)3电离出的c(OH)1010 mol/L远远小于水电离出的氢氧根离子的浓度，水的电离不可以忽略，在计算时可忽略Fe(OH)3的电离，所以Fe(OH)3悬浊液的pH约为7，选项C不正确。对于选项D，可用下面2种方法求解：方方法法一一：盐酸与某一元强碱恰好完全反应时：n(OH)n(H)方方法法二二：若1体积pH2.5的盐酸和1体积某浓度的该一元强碱恰好完全反应，则酸中H浓度等于碱中OH浓度，两者的pH之和等于14，也就是碱的pH11.5。将该溶液稀释10倍，就得到题中所用的强碱溶液，其pH减小1，等于10.5。点点拨拨：在计算溶液的pH时，应特别注意两点，一是要考虑在水溶液中水的电离能否忽略，如对碱溶液的无限稀释，溶液的pH只能无限接近于7而不能小于7，又如上面的选项C，若此时忽略水的电离，会得到完全相反的结论。二是当溶液呈碱性时，先计算c(OH)，再根据水的离子积，计算溶液中c(H)，最后求出pH，或者直接求pOH，再求pH，这样可避免计算错误。【迁移训练3】(2010全国卷)下列叙述正确的是()A某醋酸溶液的pHa，将此溶液稀释1倍后，溶液的pHb，则abB在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pHa，故A错误；B酚酞的变色范围是pH8.210.0(无色红色)，现在使红色褪去，pH不一定小于7，可能在78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，也可用更一般的式子：设强酸pHa，体积为V1；强碱的pHb，体积为V2,则有10aV110(14b)V2 10ab14，现在V1/V2102，又知a1，所以b11。酸碱中和滴定实验酸碱中和滴定实验衡衡【典例4】某实验小组欲测定某市售食用白醋的总酸量(每100 mL食醋中所含醋酸的质量)，设计实验如下：.试剂和用品 试试剂剂：白醋样品100 mL、0.1000 molL1NaOH标准溶液、蒸馏水、0.1%甲基橙试液、0.1%酚酞溶液、0.1%石蕊试液 用用品品：10 mL移液管、100 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、50 mL酸式滴定管、50 mL碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、100 mL烧杯、酒精灯、火柴、三脚架、石棉网、pH计 .实验步骤 用10 mL移液管吸取10 mL市售白醋样品，置于100 mL容量瓶中，加蒸馏水(煮沸除去CO2并迅速冷却)稀释至刻度线，摇匀即得待测食醋溶液。用酸式滴定管量取待测白醋溶液20.00 mL。盛装标准NaOH溶液，静置后，读取数据，记录为NaOH标准溶液体积的初读数。滴定，并记录NaOH的终读数。重复滴定23次，数据记录如下。实验数据滴定次数1234V(样品)/mL20.0020.00 20.00 20.00V(NaOH)/mL(初读数)0.100.300.000.20V(NaOH)/mL(终读数)20.0820.30 20.80 20.22V(NaOH)/mL(消耗)19.9820.00 20.80 20.02 .数据处理与问题讨论 (1)本实验还缺少的一种仪器是_。(2)甲同学在处理数据过程中计算得到平均消耗的NaOH溶液的体积为V(NaOH)20.20 mL，他的计算合理吗？理由是_。(3)乙同学在滴定过程中用pH计将溶液的pH变化情况记录如下表。V(NaOH)/mL0.00 10.00 18.00 19.80 19.98 20.00 20.02 20.20 22.00溶液pH2.884.705.706.747.748.729.7010.70 11.70 请在下图中作出滴定曲线图。由上图可知，在允许的误差范围(0.1%)内，pH突 变 的 范 围 为 _，所 以 可 选 择_指示剂。指示剂变色的范围(pH)甲基橙3.14.4石蕊5.08.0酚酞8.210.0 附：常见指示剂的变色范围 (4)该市售白醋样品中醋酸的物质的量浓度是_ molL 1，样品总酸量为_ g/100 mL。【解析】本题考查中和滴定的仪器、操作等实验基本技能和数据处理能力。(2)平行实验中若某一组的数据与其他组的数据相差较大，则为无效数据，不能用于计算，第3组数据明显偏大，不应采用；(3)作pH变化曲线发现，NaOH消耗20.00 mL时，pH发生突变，范围为7.749.70，酚酞的变色范围为8.210.0，故 应 用 酚 酞 作 指 示 剂；(4)V(NaOH)20.00 mL，c(CH3COOH)20.00 mL1030.1000 molL120.00 mL103101.0 molL1；样品总酸量为1.0 molL1100 mL103LmL160 gmol16.0 g/100 mL。参参考考答答案案：(1)锥形瓶(2)不合理，因为第3组数据明显偏大，不应采用(3)见下图7.749.70酚酞(4)1.06.0 点点拨拨：中和滴定是中学化学最重要的定量实验之一，要从仪器、操作、数据处理及误差分析等方面全面掌握，并能迁移运用到氧化还原滴定的实验和计算当中，提高综合实验素质和能力。由于综合科目考试的不断改革和成熟，化学实验与计算相结合进行综合考查的趋势越来越明显了。这种考查方式更能体现化学的学科特点，虽然淡化了计算过程，却更能突出知识的综合应用性，以及实验基本技能和化学计算能力相结合的综合素质，同时也非常符合新课改的精神和方向。【迁 移 训 练 4】(2010盐 城 一 模)过 氧 化 尿 素CO(NH2)2H2O2 是一种无毒、无味的白色结晶粉末，具有尿素和过氧化氢的双重性质，是一种新型的氧化剂和消毒剂，广泛用于漂白、纺织、医药、农业、养殖业等领域。其合成路线如下：试回答下列问题：(1)实际生产中需控制n(H2O2)nCO(NH2)21.21，并控制合成温度在2530，其主要原因是 。(2)从母液中分离出H2O2和尿素，采用的操作是()A盐析过滤 B分液过滤C减压蒸馏结晶 D常压蒸馏萃取C H2O2受热易分解，且增大过氧化氢的量可提高过氧化尿素的纯度 (3)为测定产品中活性氧的含量(活性氧16%，相当于H2O234%)，称取干燥样品12.000g溶解，在250mL容量瓶中定容。准确量取25.00mL于锥形瓶中，加 入 1mL 6mol/L的 硫 酸，然 后 用 0.2000mol/L KMnO4标准溶液滴定，至滴入最后一滴时，溶液显浅红色且半分钟内不褪色，三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL(KMnO4溶液与尿素不反应)。KMnO4溶液应放在 式(选填“酸”或“碱”)滴定管中。完成并配平方程式：酸 根据滴定结果，可确定产品中活性氧的质量分数为：。若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的活性氧含量 (选填“偏高”、“偏低”或“不变”)。根据本次实验测得的活性氧含量，可判断该实验产品所含的一种主要杂质为 。【解析】(1)因为H2O2受热易分解，所以实际生产中H2O2的物质的量要比CO(NH2)2的大，且要控制合成温度在2530。13.3%偏高尿素 (2)因为H2O2受热易分解，所以从母液中分离出H2O2和尿素时，应使溶液在较低温度下蒸发，采用的操作是减压蒸馏，然后结晶。(3)酸性KMnO4溶液有强氧化性和酸性，应盛放在酸式滴定管中。反应中 是氧化剂，H2O2是还原剂，氧化产物是O2。从化合价升降角度分析，可知 和H2O2的物质的量之比是25，得离子方程式为 5O2。n(H2O2)2.5n(KMnO4)2.50.2000mol/L0.02L0.01mol，则样品中含0.1mol H2O2，H2O2的质量分数为 3.4/12100%，产 品 中 活 性 氧 的 含 量 为3.4/12100%16%/34%13.3%。若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，则耗用KMnO4溶液的体积偏大，所测结果偏高。CO(NH2)2H2O2中活性氧的含量为17%，本次实验测得的活性氧含量偏低，其中可能含有尿素或水杨酸稳定剂。