2014最新高考總復(fù)習(xí)資料金榜學(xué)案化學(xué)第七章第二節(jié).ppt

第二節(jié)水溶液酸堿中和滴定 第七章水溶液中的離子平衡 考綱 網(wǎng)絡(luò) 掌控全局 梳理 判斷 突破點面 梳理基礎(chǔ) 一 水的電離1 電離方程式 水是一種極弱的電解質(zhì) 電離方程式為 簡寫為 2 純水在室溫下的有關(guān)數(shù)據(jù) 1 c H c OH mol L 1 2 KW c H c OH 3 pH 7 H2O H OH H2O H2O H3O OH 10 14 10 7 3 KW的影響因素 KW只與溫度有關(guān) 溫度不變 KW 溫度升高 KW 反之 KW 二 溶液的酸堿性1 溶液的酸堿性 溶液的酸堿性取決于溶液中c H 和c OH 的相對大小 1 c H c OH 溶液呈酸性 2 c H c OH 溶液呈中性 3 c H c OH 溶液呈堿 不變 增大 減小 2 pH 1 定義式 2 數(shù)值范圍 室溫下 3 pH試紙的使用方法 把一小片pH試紙放在 上 用 蘸取待測液滴在干燥的pH試紙上 試紙變色后 與 對比 即可確定溶液的pH pH lgc H 1 14 標(biāo)準(zhǔn)比色卡 干凈玻璃片 玻璃棒 1 概念 利用 反應(yīng) 用已知濃度的 來測定未知濃度的 的實驗方法 2 用品 試劑 蒸餾水 儀器 滴定管 滴定管 滴定管夾 鐵架臺 燒杯 錐形瓶 中和 酸 或堿 堿 或酸 標(biāo)準(zhǔn)溶液 待測溶液 酸堿指示劑 酸式 堿式 3 操作 以用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液為例 1 滴定前的準(zhǔn)備 滴定管 a 查漏 b 洗滌 c 潤洗 d 裝液 e 排氣 f 調(diào)液面 g 記錄 錐形瓶 a 注堿液 b 記讀數(shù) c 加指示劑 4 數(shù)據(jù)處理 將上述操作重復(fù)2 3次 求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值 根據(jù)c NaOH 計算 2 滴定 左手 右手 眼睛注視 滴定至終點時 記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積 錐形瓶中溶液顏色的變化 控制活塞 不斷地?fù)u動錐形瓶 正確的打 錯誤的打 1 2012 福建高考 25 與60 時 水的pH相等 解析 水的離子積常數(shù)隨溫度的升高而增大 對應(yīng)pH隨溫度升高而減小 錯誤 2 2012 浙江高考 用0 2000mol LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HCl與CH3COOH的混合液 混合液中兩種酸的濃度均約為0 1mol L 至中性時 溶液中的酸未被完全中和 解析 若恰好完全反應(yīng) 生成NaCl和CH3COONa 呈堿性 要使溶液呈中性 則酸過量 所以沒有完全中和 正確 3 2012 重慶高考 稀醋酸加水稀釋 醋酸電離程度增大 溶液的pH減小 解析 稀醋酸加水稀釋 電離平衡正向移動 醋酸電離程度增大 c H 減小 pH增大 錯誤 4 2012 天津高考 同濃度 同體積的強酸與強堿溶液混合后 溶液的pH 7 解析 不知強酸 強堿是幾元酸 幾元堿而無法判斷混合溶液的pH 如同濃度 同體積的H2SO4與NaOH溶液混合后溶液pH 7 錯誤 5 25 時NH4Cl溶液的KW大于100 時NaCl溶液的KW 解析 水的離子積常數(shù)KW只與溫度有關(guān) 溫度越高 KW越大 錯誤 6 100 時 將pH 2的鹽酸與pH 12的NaOH溶液等體積混合 溶液顯中性 解析 100 時 水的離子積常數(shù)KW 1 10 12 所以將pH 2的鹽酸與pH 12的NaOH溶液等體積混合后 溶液顯堿性 錯誤 7 用水濕潤pH試紙測量某溶液的pH 8 將濃度為0 1mol L 1HF溶液加水不斷稀釋 始終保持增大 9 對滴有酚酞試液的CH3COONa溶液加熱 溶液顏色變深 解析 PH試紙使用時不能潤濕 錯誤 解析 加水不斷稀釋的過程中 HF的電離程度不斷增大 H 的數(shù)目不斷增多 HF分子數(shù)目不斷減少 始終保持增大 正確 解析 CH3COONa水解是吸熱反應(yīng) 升高溫度 水解平衡右移 堿性增強 溶液顏色變深 正確 熱點一 熱點 典例 融會貫通 影響水電離平衡的因素以及水電離出的c H 或c OH 的計算 1 外界條件對水電離的影響 2 水電離出的c H 或c OH 的計算 25 時 1 中性溶液 c H c OH 1 0 10 7mol L 2 溶質(zhì)為酸的溶液 H 來源于酸電離和水電離 而OH 只來源于水 如計算pH 2的鹽酸中 水電離出的c H c OH 10 12mol L 3 溶質(zhì)為堿的溶液 OH 來源于堿電離和水電離 而H 只來源于水 如pH 12的NaOH溶液中 水電離產(chǎn)生的c OH c H 10 12mol L 4 水解呈酸性或堿性的鹽溶液 H 和OH 均由水電離產(chǎn)生 如pH 2的NH4Cl溶液中由水電離出的c H 10 2mol L pH 12的Na2CO3溶液中由水電離出的c OH 10 2mol L 特別提醒溶質(zhì)為酸或堿的溶液中 1 當(dāng)酸電離出的H 遠大于水電離出的H 時 水電離出的H 可忽略不計 2 當(dāng)堿電離出的OH 遠大于水電離出的OH 時 水電離出的OH 可忽略不計 例1 將純水加熱至較高溫度 下列敘述正確的是 A 水的離子積變大 pH變小 呈酸性B 水的離子積不變 pH不變 呈中性C 水的離子積變小 pH變大 呈堿性D 水的離子積變大 pH變小 呈中性 思維點撥 溶液呈酸 堿性的本質(zhì)是H 與OH 濃度的相對大小 而pH與7 c H 與1 10 7mol L的相對大小作為判斷溶液酸堿性的依據(jù) 適用在25 時比較 解析 H2O的電離為吸熱反應(yīng) 將純水加熱至較高溫度 電離平衡向正反應(yīng)方向移動 c H c OH 均增大 則水的離子積KW c H c OH 增大 pH lgc H 減小 c H c OH 呈中性 故D項正確 答案 D 溶液的酸堿性判斷 1 下列溶液一定呈堿性的是 A 能使甲基橙變黃色的溶液B c OH 1 10 7mol L的溶液C 含有OH 的溶液D c OH c H 的溶液 解析 當(dāng)pH 4 4時 溶液使甲基橙變黃色 故A項錯誤 當(dāng)溫度升高時 純水的c OH c H 10 7mol L 故B項錯誤 當(dāng)c OH c H 時 溶液一定呈堿性 D項正確 答案 D 熱點二 pH試紙的使用及pH的測定 溶液pH的測定有三種方法 分別是酸堿指示劑測定 pH試紙測定 pH計測定 目前中學(xué)較為常用的是前兩種 即用酸堿指示劑進行定性和半定量測定及用pH試紙對溶液的pH進行粗略的定量測定 例2 有一學(xué)生在實驗室測某溶液的pH值 實驗時 他先用蒸餾水潤濕pH試紙 然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進行檢測 1 該學(xué)生的操作是 填 正確的 或 錯誤的 其理由是 2 如不正確請分析是否一定有誤差 3 若用此方法分別測定c H 相等的鹽酸和醋酸溶液的pH 誤差較大的是 原因是 4 只從下列試劑中選擇實驗所需的試劑 你能否區(qū)分0 1mol L 1的H2SO4和0 01mol L 1的H2SO4 簡述操作過程 試劑 紫色石蕊試液 酚酞試液 甲基橙溶液 蒸餾水 BaCl2溶液 pH試紙 解析 本題主要考查pH試紙的使用 濃度對電離平衡的影響及相關(guān)知識的綜合應(yīng)用能力 1 用pH試紙測量溶液pH時 試紙不能潤濕 否則相當(dāng)于將原溶液稀釋 2 若溶液呈現(xiàn)酸性或堿性 稀釋必然會造成誤差 若溶液呈中性 則不會造成誤差 3 醋酸是弱電解質(zhì) 加水稀釋時 能促進CH3COOH的電離 故對c H 相同的鹽酸和醋酸來說 加水稀釋相同的倍數(shù) 醋酸的pH變化較小 誤差較小 4 分別測量兩H2SO4溶液的pH 其中pH大的是0 01mol L 1的H2SO4 答案 1 錯誤的該學(xué)生測得的是稀釋后溶液的pH 2 該學(xué)生操作錯誤 但不一定有誤差 因為若溶液不顯中性 則H 或OH 被稀釋 測得的不是原溶液對應(yīng)的pH 會產(chǎn)生誤差 若溶液顯中性 則不論稀釋與否 在一定的條件下 溶液中c H c OH 始終為一定值 此時則不產(chǎn)生誤差 3 鹽酸在稀釋過程中 醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生H 使得該溶液中c H 變化較鹽酸中c H 變化小 測量鹽酸pH變化較大 誤差較大 4 能 用玻璃棒分別蘸取兩種溶液滴在兩張pH試紙上 用標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較其pH pH較大的為0 01mol L 1的H2SO4 例3 下表是不同溫度下水的離子積數(shù)據(jù) 試回答以下問題 1 若25 t1 t2 則 填 或 1 10 14 作出此判斷的理由是 2 25 下 某Na2SO4溶液中c 5 10 4mol L 1 取該溶液1mL 加水稀釋至10mL 則稀釋后溶液中c Na c OH 3 t2 下 將pH 11的苛性鈉溶液V1L與pH 1的稀硫酸V2L混合 設(shè)混合后溶液的體積為原兩溶液體積之和 所得混合溶液的pH 2 則V1 V2 此溶液中各種離子的濃度由大到小的排列順序是 解析 3 據(jù) 10 2 設(shè)NaOH H2SO4的體積分別為9L 11L 則混合溶液中n Na 0 1mol L 1 9L 0 9mol n 11L 0 55mol n H 0 01mol L 1 20L 0 2mol 故離子濃度由大到小排列順序為 c Na c c H c OH 答案 1 溫度升高 水的電離程度增大 離子積增大 2 1000 3 9 11c Na c SO c H c OH 規(guī)律方法 溶液pH計算中的換算關(guān)系 室溫下 Kw c H c OH 1 10 14 則pKw 14 2 2012 廣州六校聯(lián)考 已知水在25 和95 時 其電離平衡曲線如圖所示 1 則25 時水的電離平衡曲線應(yīng)為 填 A 或 B 2 25 時 將pH 9的NaOH溶液與pH 4的H2SO4溶液混合 若所得混合溶液的pH 7 則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為 3 95 時 若100體積pH1 a的某強酸溶液與1體積pH2 b的某強堿溶液混合后溶液呈中性 則混合前 該強酸的pH1與強堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是 4 曲線B對應(yīng)溫度下 pH 2的某HA溶液和pH 10的NaOH溶液等體積混合后 混合溶液的pH 5 請分析其原因 解析 1 當(dāng)溫度升高時 促進水的電離 水的離子積增大 水中H 濃度 OH 濃度都增大 水的pH減小 但溶液仍然呈中性 因此結(jié)合圖象中A B曲線變化情況及H 濃度 OH 濃度可以判斷 25 時水的電離平衡曲線應(yīng)為A 2 25 時所得混合溶液的pH 7 溶液呈中性即酸堿恰好中和 即n OH n H 則V NaOH 10 5mol L V H2SO4 10 4mol L 得V NaOH V H2SO4 10 1 3 95 時 水的離子積為10 12 即 等體積的強酸 強堿反應(yīng)至中性時pH 酸 pH 堿 12 根據(jù)95 時混合后溶液呈中性 pH2 b的某強堿溶液中c OH 10b 12mol L 有100 10 a 1 10b 12 即10 a 2 10b 12 所以有以下關(guān)系 a b 14或pH1 pH2 14 4 在曲線B對應(yīng)溫度下 pH 酸 pH 堿 12 如是強酸 強堿 兩溶液等體積混合后溶液呈中性 即pH 6 現(xiàn)混合溶液的pH 5 即等體積混合后溶液顯酸性 說明酸過量 所以酸HA是弱酸 答案 1 A 2 10 1 3 a b 14 或pH1 pH2 14 4 曲線B對應(yīng)95 此時水的離子積為10 12 HA為弱酸 HA中和NaOH后 混合溶液中還剩余較多的HA分子 可繼續(xù)電離出H 使溶液pH 5 實驗 操作 提高素養(yǎng) 實驗課題 酸堿中和滴定 1 實驗?zāi)康?用0 10mol L的標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液測定稀鹽酸的濃度 2 實驗原理 1 酚酞在鹽酸中無色 在NaOH溶液中顯紅色 2 由NaOH HCl NaCl H2O可知 酚酞變紅時 恰好完全反應(yīng) c HCl 3 探究活動 1 滴定準(zhǔn)備 檢查儀器 滴定管使用前 應(yīng)首先檢查是否漏水 潤洗儀器 滴定管在加入酸 堿溶液之前 分別要用待盛溶液潤洗2 3次 裝液 分別將酸 堿溶液加入酸式滴定管 堿式滴定管中 使液面位于滴定管刻度 0 以上2 3mL處 并將滴定管垂直固定在滴定管夾上 調(diào)節(jié)起始讀數(shù) 在滴定管下放一燒杯 調(diào)節(jié)活塞 或玻璃球 使滴定管尖嘴部分充滿反應(yīng)液 如滴定管內(nèi)部有氣泡 應(yīng)快速放液趕出氣泡 以免引起實驗誤差 并使液面處于某一刻度 準(zhǔn)確讀數(shù)并記錄 2 滴定 從酸式滴定管中向錐形瓶內(nèi)釋放一定體積的鹽酸溶液 把錐形瓶放在盛有標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的堿式滴定管尖嘴的下邊 為減少視覺誤差 錐形瓶下可放一張白紙 記錄起始標(biāo)準(zhǔn)堿液的體積 左手控制堿式滴定管的玻璃球 開始讓堿液滴下 右手不斷旋轉(zhuǎn)振蕩錐形瓶 眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螇A液時 錐形瓶中溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪去 說明已達滴定終點 記錄終點時標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積 重復(fù)上述滴定操作2 3次 所得數(shù)據(jù)如下表 4 操作提示 1 錐形瓶不能用待測液潤洗 2 滴速要先快后慢 但不能成流 應(yīng)一滴一滴地滴加 當(dāng)接近終點時 應(yīng)一滴一搖 3 滴定過程中 錐形瓶口不能碰滴定管下端尖嘴 且眼睛注視錐形瓶中溶液顏色的變化 4 當(dāng)最后一滴滴入使指示劑恰好變色且半分鐘內(nèi)不褪色 表示達到滴定終點 5 一旦滴過了 可返滴 須再記錄待測液的體積 5 實驗小結(jié) 待測鹽酸的濃度為 0 11mol L 6 中和滴定的誤差分析 1 原理 依據(jù)原理c 標(biāo)準(zhǔn) V 標(biāo)準(zhǔn) c 待測 V 待測 所以c 待測 因c 標(biāo)準(zhǔn) 與V 待測 已確定 因此只要分析出不正確操作引起V 標(biāo)準(zhǔn) 的變化 即分析出結(jié)果 2 常見誤差 以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定未知濃度的堿 酚酞作指示劑 為例 常見的因操作不正確而引起的誤差有 特別提醒 1 利用誤差來源及分析結(jié)果 可以解決酸堿中和滴定或氧化還原滴定的誤差分析問題 要注意間接變量是如何影響直接變量 滴定過程中從滴定管中流出液體體積 的 2 恰好中和 滴定終點 酸堿恰好完全反應(yīng) 溶液呈中性 例4 某學(xué)生欲用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液 選擇甲基橙作指示劑 請?zhí)顚懴铝锌瞻?1 用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測的NaOH溶液時 左手握酸式滴定管的活塞 右手搖動錐形瓶 眼睛注視 直到因加入一滴鹽酸后 溶液由黃色變?yōu)槌壬?并 為止 2 下列操作中可能使所測NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是 A 酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸B 滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥C 酸式滴定管在滴定前有氣泡 滴定后氣泡消失D 讀取鹽酸體積時 開始仰視讀數(shù) 滴定結(jié)束時俯視讀數(shù) 3 若滴定開始和結(jié)束時 酸式滴定管中的液面如下圖所示 則起始讀數(shù)為 mL 終點讀數(shù)為 mL 所用鹽酸溶液的體積為 mL 解析 1 滴定實驗中規(guī)范操作為 左控塞 右搖瓶 眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化 2 誤差分析應(yīng)根據(jù)c NaOH 分析 酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗 內(nèi)壁附著水 可將加入的鹽酸沖稀 消耗相同量的堿 所需鹽酸的體積偏大 結(jié)果偏高 用堿式滴定管取出的待測NaOH的物質(zhì)的量一旦確定 倒入錐形瓶后 加水不影響OH 的物質(zhì)的量 也就不影響滴定結(jié)果 若排出氣泡 液面下降 故讀取的V酸偏大 結(jié)果偏高 正確讀數(shù)和錯誤讀數(shù) 實線部分 如下圖所示 3 讀數(shù)時 以凹液面的最低點為基準(zhǔn) 答案 1 錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化半分鐘內(nèi)不褪色 2 D 3 0 0025 9025 90 規(guī)律方法 中和滴定的誤差分析 都要依據(jù)公式c待 來判斷 其中V待為準(zhǔn)確量取的待測液體積 c標(biāo)為準(zhǔn)確配制的標(biāo)準(zhǔn)液濃度 這二者在誤差分析時看為定值 因各種原因使得所耗標(biāo)準(zhǔn)液體積V標(biāo)變大或變小 V標(biāo)變大 則c待偏高 V標(biāo)變小 則c待偏低 3 現(xiàn)使用酸堿中和滴定法測定市售白醋的總酸量 g 100mL 實驗步驟 1 量取10 00mL食用白醋 在燒杯中用水稀釋后轉(zhuǎn)移到100mL 填儀器名稱 中定容 搖勻即得待測白醋溶液 2 用酸式滴定管取待測白醋溶液20 00mL于錐形瓶中 向其中滴加2滴 作指示劑 3 讀取盛裝0 1000mol L 1NaOH溶液的堿式滴定管的初始讀數(shù) 如果液面位置如右圖所示 則此時的讀數(shù)為 mL 4 滴定 當(dāng) 時 停止滴定 并記錄NaOH溶液的終讀數(shù) 重復(fù)滴定3次 數(shù)據(jù)如下 實驗記錄 1 某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時計算得 平均消耗的NaOH溶液的體積V 15 95 15 00 15 05 14 95 4mL 15 24mL 指出他的計算的不合理之處 按正確數(shù)據(jù)處理 可得市售白醋總酸量 g 100mL 結(jié)果保留四位有效數(shù)字 2 在本實驗的滴定過程中 下列操作會使實驗結(jié)果偏大的是 填寫序號 a 堿式滴定管在滴定時未用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤洗b 堿式滴定管的尖嘴在滴定前有氣泡 滴定后氣泡消失c 錐形瓶中加入待測白醋溶液后 再加少量水d 錐形瓶在滴定時劇烈搖動 有少量液體濺出 解析 1 定容容器為容量瓶 2 滴定終點時生成醋酸鈉 水解顯堿性 因此選用的指示劑應(yīng)為酚酞試液 其變色范圍為8 10 在滴定終點時可觀察到由無色變紅色的明顯變化 3 從圖示中讀出為0 70mL 注意要讀到小數(shù)點后兩位數(shù)字 4 滴定終點時溶液由無色恰好變?yōu)榧t色 并在半分鐘內(nèi)不褪色 1 第一組數(shù)據(jù)與后三組數(shù)據(jù)相差較大 屬異常值 應(yīng)舍去 根據(jù)后三組數(shù)據(jù)求得平均消耗NaOH溶液的體積V mL 15 00mL 則白醋溶液的濃度為0 1000mol L 1 0 075mol L 1 原10 00mL食用白醋所含白醋的量為0 075mol L 1 100mL 0 0075mol 質(zhì)量為0 45g 則100mL食用白醋所含的酸量為4 500g 2 a項造成NaOH標(biāo)準(zhǔn)液濃度偏小 則消耗標(biāo)準(zhǔn)液偏多 b項讀數(shù)偏大 c項無影響 d項消耗的標(biāo)準(zhǔn)液偏少 答案 1 容量瓶 2 酚酞試液 3 0 70 4 溶液由無色恰好變?yōu)榧t色 并在半分鐘內(nèi)不褪色 1 第一組數(shù)據(jù)與后三組數(shù)據(jù)相差較大 屬異常值 應(yīng)舍去4 500 2 ab 鞏固 演練 基礎(chǔ)達標(biāo) 1 雙選 對于常溫下pH為1的HNO3溶液 下列敘述正確的是 A 該溶液由1mL稀釋至100mL后 pH等于3B 向該溶液中加入等體積pH為13的氫氧化鋇溶液恰好完全中和C 該溶液中硝酸電離出的c H 與水電離出的c H 的比值為10 12D 該溶液中水電離出的c H 是pH為3的硝酸中水電離出的c H 的100倍 答案 AB 2 室溫下 水的電離達到平衡 H2O H OH 下列敘述正確的是 A 將水加熱 平衡正向移動 KW變小B 向水中加入少量NaOH固體 平衡逆向移動 c OH 增大C 新制氯水久置后 水的電離平衡正向移動 c OH 增大D 向水中加入少量CH3COONa固體 平衡正向移動 KW增大 解析 A項 加熱后KW變大 不正確 C項 新制氯水久置后 水的電離平衡向左移動 c OH 減小 不正確 D項 KW不變 不正確 答案 B 3 下列液體均處于25 有關(guān)敘述正確的是 A 某物質(zhì)的溶液pH 7 則該物質(zhì)一定是酸或強酸弱堿鹽B pH 10的氨水中c H 是pH 12的氫氧化鈉溶液中c H 的100倍C 加酸或加堿可使水的離子積減小D 中和相同濃度的強酸與弱酸 弱酸所消耗的堿多 解析 A項 該物質(zhì)也可能是NaHSO4這種鹽 不正確 B項正確 C項 加酸或加堿 相同溫度下水的離子積不變 不正確 D項 中和相同濃度的強酸與弱酸 若兩者均為一元酸 則兩者消耗的堿一樣多 不正確 答案 B 4 常溫下 已知0 1mol L的Na