高考化學(xué)復(fù)習(xí)課件：第6單元第25講溶液的酸堿性

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歡迎進入化學(xué)課堂 第25講溶液的酸堿性 一 水的電離1 水的電離水是極弱電解質(zhì) 它能電離 可寫為 H2O H OH 或H2O H2O H3O OH 稱為水的自偶電離 c H c OH 在一定溫度下為一常數(shù) 稱為水的離子積常數(shù) 簡稱水的離子積 在25 時 測定c H c OH 1 10 7mol L 1 即KW 1 10 14 2 影響水的電離因素 1 溫度升高溫度 促進水的電離平衡向右移動 OH H 濃度都增大 但仍相等而顯中性 100 時 KW 5 5 10 13 2 加入酸或堿在水中加入的酸或堿 即增大c H 或 OH 故抑制水的電離 電離平衡向左移動 水本身電離出的H 和OH 濃度減小 但仍相等 3 加入活潑金屬 鈉 鉀等 在水中加入鈉 鉀等活潑金屬 H2O H OH 2Na 2H 2Na H2 促進水電離平衡向正向移動 溶液OH 增多 4 加入某些鹽 強酸強堿鹽 如硫酸鈉 硝酸鉀等 對水的電離平衡沒有影響 所以不影響水的電離平衡移動 強酸弱堿鹽 如氯化銨 硫酸銅等 陽離子與水電離的OH 結(jié)合生成弱堿 降低了OH 濃度 促進水的電離平衡向右移動 弱酸強堿鹽 如硫化鈉 碳酸鉀等 陰離子結(jié)合了水電離的H 促進電離平衡向右移動 弱酸弱堿鹽 如硫化鋁等 陽離子結(jié)合水中OH 陰離子結(jié)合水中H 促進水電離平衡向右移動 二 溶液的酸堿性1 判斷溶液酸堿性的唯一標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)c H c OH 時 溶液呈堿性 當(dāng)c H c OH 時 溶液呈中性 當(dāng)c H c OH 時 溶液呈酸性 2 溶液酸堿性的表示方法 pH 1 定義 pH lg c H c H 表示溶液中H 物質(zhì)的量濃度 2 意義 pH大小能反映出溶液中c H 的大小 即能表示溶液的酸堿性強弱 在25 時 pH 7 表示溶液呈堿性 pH越大 溶液的堿性越強 pH每增加1個單位 c OH 增大10倍 pH 7 溶液呈中性 pH 7 表示溶液呈酸性 pH越小 溶液酸性增強 pH每減小一個單位 溶液中c H 增大10倍 3 pH的適用范圍當(dāng)溶液的酸堿性用pH表示時 其c H 的大小范圍一般為 1 10 14mol L c H 1mol L 1 14 pH 0 當(dāng)c H 1mol L時 一般不用pH表示溶液的酸堿性 用物質(zhì)的量濃度直接表示溶液的酸 堿性更方便 4 pH的測定酸堿指示劑只能測定溶液pH粗略范圍 一般不能準(zhǔn)確測定pH 測定溶液的pH選用廣泛pH試紙和pH計 pH試紙只能估讀出pH整數(shù)值 不能精確測定 用pH計能精確測定溶液的pH pH精確到0 01 特別提醒 如果沒有限制溫度 溶液酸堿性與pH無相關(guān)性 如 100 純水的c H c OH 1 10 6mol L 1 pH 6 溶液呈中性 而不是酸性 三 酸堿中和滴定1 儀器 酸式 或堿式 滴定管 鐵架臺 滴定管夾 錐形瓶 燒杯 試劑 標(biāo)準(zhǔn)液 待測液 酸堿指示劑 酸式滴定管不能裝堿液 水解呈堿性的鹽溶液及氫氟酸 堿式滴定管不能裝酸溶液或強氧化性酸如濃硫酸 硝酸等 橡膠易被腐蝕 2 原理在酸 堿溶液里 溶質(zhì)的物質(zhì)的量 物質(zhì)的量濃度和溶液體積之間有以下關(guān)系 c n V n cV 對一元酸和一元堿中和滴定時 1 cB 3 酸堿中和滴定的關(guān)鍵 1 準(zhǔn)確測定參加反應(yīng)的酸 堿溶液的體積 2 準(zhǔn)確判斷滴定終點 4 指示劑選擇和滴定終點的判斷總原則 酸堿恰好中和后溶液顯酸性 選甲基橙 溶液顯堿性 選酚酞 溶液顯中性 選酚酞和甲基橙 考點一對水的電離平衡的考查 例125 時 水的電離達(dá)到平衡 H2O H OH DH 0 下列敘述正確的是 A 向水中加入稀氨水 平衡逆向移動 c OH 降低B 向水中加入少量固體硫酸氫鈉 c H 增大 KW不變C 向水中加入少量固體CH3COONa 平衡逆向移動 c H 降低D 將水加熱 KW增大 pH不變 B 解析 對于選項A要正確理解勒夏特列原理中 減弱 兩字的含義 向水中加入稀氨水 平衡逆向移動的原因是因為溶液中c OH 增大 移動的結(jié)果不可能使得c OH 比原來小 選項A錯 對于選項C 向水中加入可水解的鹽CH3COONa 促進水的電離 平衡正向移動 溶液中c H 降低 但由水電離出的c H 增大 選項C錯 對于選項D 將水加熱 平衡正向移動 水電離出的c H 和c OH 增大 KW增大 pH減小 D也錯 方法技巧點撥 水的離子積常數(shù)KW只與溫度有關(guān)系 溫度升高KW增大 純水在任何溫度下 均呈中性 但純水的pH只有在常溫 25 時才為7 其他溫度時 純水的pH與溫度成反比 考點二對溶液pH計算的考查 例2常溫下 將0 1mol L 1鹽酸和0 06mol L 1氫氧化鋇溶液等體積混合后 該混合溶液的pH是 A 1 7B 12 3C 12D 2 C 解析 本題考查溶液pH的計算 兩溶液混合 酸液先計算c H 堿液先計算c OH 再根據(jù)KW計算c H 酸堿中和誰過量先計算誰 最后根據(jù)pH lgc H 計算溶液的pH 方法技巧點撥 溶液混合關(guān)鍵是首先判斷溶液的酸堿性 若是堿性溶液先計算OH 然后換算成H 濃度 再進行計算 解有關(guān)化學(xué)反應(yīng)類pH計算題 首先要寫出發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式 不能寫離子方程式 分析哪些成分減少了 哪些成分不變 其次確定反應(yīng)后溶液中H 或OH 濃度 考點三對溶液稀釋的考查 例3pH 2的X Y Z三種酸的溶液各1mL 分別加水稀釋到1000mL 其pH與溶液體積 V 的變化關(guān)系如圖所示 下列說法中錯誤的是 A X是強酸 Y和Z是弱酸B 稀釋前的濃度大小為c Z c Y c X C 稀釋前電離程度大小為X Y ZD pH 2時 X Y Z都是稀溶液 D 解析 pH 2的酸溶液中c H 0 01mol L 當(dāng)將其稀釋到原溶液體積的1000倍時 若為強酸 則稀釋后的c H 10 5mol L 此時pH 5 若為弱酸 由于稀釋過程中電離程度增大 使n H 增多 則稀釋后的c H 10 5mol L 此時pH 5 由三條曲線的變化趨勢可知 Z表示濃的弱酸溶液稀釋過程中的pH變化 X Y表示稀溶液稀釋過程中的變化 因為X為強酸 Y為弱酸 要使pH均為2 則c Y c X pH 2時 X已完全電離 而弱酸在稀溶液中比在濃溶液中電離程度大 方法技巧點撥 本題隱含Z稀釋時 c H 先增大 后減小 這是濃弱電解質(zhì)的特征 加水時 開始電離出H 增大的程度大于體積增大的程度 即H 增多占主導(dǎo)因素 當(dāng)電離達(dá)到一定程度時 體積增大占主導(dǎo)因素 考點四酸堿中和滴定原理的應(yīng)用 例4現(xiàn)用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液來測定NaOH溶液的濃度 用氫氧化鈉溶液來滴定鄰苯二甲酸溶液時有下列操作 向溶液中加入1 2滴指示劑 取20mL標(biāo)準(zhǔn)溶液放入錐形瓶中 用氫氧化鈉溶液滴定至終點 重復(fù)以上操作 用天平精確稱取5 105g鄰苯二甲酸氫鉀 相對分子質(zhì)量為204 2 固體配成250mL標(biāo)準(zhǔn)溶液 測得pH約為4 2 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度 1 以上各步中 正確的 填序號 操作順序是 上述 中使用的儀器除錐形瓶外 還需要使用的儀器 使用 作指示劑 2 滴定 并記錄NaOH的讀數(shù) 重復(fù)滴定幾次 數(shù)據(jù)記錄如下表 酸式滴定管 酚酞 某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)過程中計算得到平均消耗NaOH溶液的體積為 V NaOH 20 20mL 他的計算合理嗎 理由是 通過儀器測得第4次滴定過程中溶液pH隨加入氫氧化鈉溶液體積的變化曲線如圖所示 則a 20 02 填 或 不合理 因為第3組數(shù)據(jù)明顯偏大 不應(yīng)采用 3 步驟 中在調(diào)節(jié)滴定管的起始讀數(shù)時 要使滴定管的尖嘴部分充滿溶液 如果滴定管內(nèi)部有氣泡 趕走氣泡的操作是 滴定前 用蒸餾水洗凈堿式滴定管 然后加待測定的氫氧化鈉溶液滴定 此操作對實驗結(jié)果 填 偏大 偏小 或 無影響 快速放液 偏小 解析 由題標(biāo)準(zhǔn)液的pH約為4 呈酸性 用酸式滴定管取用 由于突變在7 0 9 4 所以選用酚酞作指示劑 實驗記錄的數(shù)據(jù)不能隨便就計算平均值 若有些數(shù)據(jù)測量有明顯較大誤差 這樣的數(shù)據(jù)應(yīng)該舍去 舍去第3組數(shù)據(jù)后 再計算平均消耗原NaOH溶液的體積為20 00mL 沒有潤洗的滴定管裝NaOH溶液 使NaOH稀釋 使其濃度減小 方法技巧點撥 對于實驗儀器 一般考查主要儀器 必不可少的儀器 如本題考查中和滴定中的錐形瓶 實驗過程中存在著實驗誤差 記錄的數(shù)據(jù)也有不合實際的情況 它們會對實驗結(jié)果的處理產(chǎn)生干擾 要善于辨認(rèn)和取舍 如本題的第3組數(shù)據(jù) 選擇合理可靠的數(shù)據(jù)來進行相關(guān)的處理 對于多組合理可靠數(shù)據(jù)可采用平均值的方法取用 1 在一定體積pH 12的Ba OH 2溶液中 逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液 當(dāng)溶液中的Ba2 恰好完全沉淀時 溶液pH 11 若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba OH 2溶液與NaHSO4溶液的體積之和 則Ba OH 2溶液與NaHSO4溶液的體積比是 A 1 9B 1 1C 1 2D 1 4 D 解析 pH 12的氫氧化鋇溶液中c H 1 10 12mol L 1 c OH 1 10 14 1 10 12mol L 1 1 10 2mol L 1 c Ba OH 2 0 5 10 2mol L 反應(yīng)后溶pH 11 c H 1 10 11mol L c OH 1 10 14 1 10 11mol L 1 10 3mol L 設(shè)氫氧化鋇溶液體積為V1 硫酸氫鈉溶液的體積為V2 依題意知 n Ba2 n 由Ba OH 2 NaHSO4 BaSO4 NaOH H2O知 生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為n NaOH n Ba OH 2 0 5 10 2V1mol 0 5 10 2V1mol V1 V2 1 10 3mol L 1 V1 V2 1 4 2 室溫時 將xmLpH a的稀NaOH溶液與ymLpH b的稀鹽酸充分反應(yīng) 下列關(guān)于反應(yīng)后溶液pH的判斷 正確的是 A 若x y 且a b 14 則pH 7B 若10 x y 且a b 13 則pH 7C 若ax by 且a b 13 則pH 7D 若x 10y 且a b 14 則pH 7 D 解析 由題意知 n NaOH x 10 a 3 mol n HCl y 10b 17mol 所以n NaOH n HCl 1014 a b 若x y 且a b 14 則n NaOH n HCl 二者恰好完全反應(yīng) pH 7 若10 x y且a b 13 則堿不足 pH 7 若ax by且a b 13 則n NaOH n HCl 10 1 故pH 7 若x 10y且a b 14 則n NaOH n HCl 10 1 NaOH過量 pH 7 C 3 在一定體積pH 1的HCl與HNO3的混合溶液中 逐滴加入cmol L 1的AgNO3溶液 當(dāng)溶液中的Cl 恰好完全沉淀時 溶液pH 2 若反應(yīng)后溶液的體積等于反應(yīng)前兩溶液體積之和 則原溶液中的物質(zhì)的量濃度 mol L 1 是 A 0 1cB 9cC 0 1 9cD 0 1 0 9c 解析 由反應(yīng)Ag Cl AgCl n H 不變 pH變?yōu)樵瓉淼?倍 則體積變?yōu)樵瓉淼?0倍 說明AgNO3溶液的體積是混合酸的9倍 則c Cl 9c 由電荷守恒得c 0 1 9c 4 2011 天津 25 時 向10mL0 01mol LKOH溶液中滴加0 01mol L苯酚溶液 混合溶液中粒子濃度關(guān)系正確的 A pH 7時 c C6H5O c K c H c OH B pHc C6H5O c H c OH C V C6H5OH aq 10mL時 c K c C6H5O c OH c H D V C6H5OH aq 20mL時 c C6H5O c C6H5OH 2c K D 解析 pH 7時 c H 不可能大于c OH 的 所以選項A明顯不正確 由溶液中的電荷守恒定律知 c K c H c C6H5O c OH 所以不可能滿足c K c C6H5O c H c OH 即選項B不正確 苯酚是一種極弱的酸 所以當(dāng)KOH溶液和苯酚恰好反應(yīng) 產(chǎn)物苯酚鉀會發(fā)生水解反應(yīng)而顯堿性 由題中數(shù)據(jù)不難計算出 當(dāng)二者恰好反應(yīng)時消耗苯酚的體積是10mL 此時溶液中粒子的濃度大小關(guān)系為 c K c C6H5O c OH c H 所以選項C是不正確的 當(dāng)加入苯酚的體積是20mL時 苯酚過量 溶液是由等物質(zhì)的量濃度的苯酚和苯酚鉀組成 所以根據(jù)物料守恒可知c C6H5O c C6H5OH 2c K 一定成立 因此選項D是正確的 5 2011 全國 等濃度的下列稀溶液 乙酸 苯酚 碳酸 乙醇 它們的pH由小到大排列的正確是 A B C D 解析 乙酸 碳酸和苯酚的酸性依次降低 故pH依次增大 乙醇屬于非電解質(zhì) pH最大 D 6 2011 四川 25 時 在等體積的 pH 0的H2SO4溶液 0 05mol L的Ba OH 2溶液 pH 10的Na2S溶液 pH 5的NH4NO3溶液中 發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是 A 1 10 1010 109B 1 5 5 1010 5 109C 1 20 1010 109D 1 10 10 10 A 解析 酸或堿是抑制水電離的 且酸性越強或堿性越強 抑制的程度就越大 能發(fā)生水解的鹽是促進水電離的 由題意知 中發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量分別是10 14 10 13 10 4 10 5 所以選項A正確 7 已知 CH3COOH CH3COO H 達(dá)到電離平衡時 電離平衡常數(shù)可以表示為Ka CH3COO H2O CH3COOH OH 達(dá)到水解平衡時 水解平衡常數(shù)可以表示為Kb 式中各粒子濃度均為平衡時濃度 1 對于任意弱電解質(zhì)來講 其電離平衡常數(shù)Ka 對應(yīng)離子的水解常數(shù)Kb以及水的離子積常數(shù)KW的關(guān)系是 由此可以推斷 弱電解質(zhì)的電離程度越小 其對應(yīng)離子的水解程度 2 由于CH3COOH的電離程度很小 計算時可將CH3COOH的平衡濃度看成是CH3COOH溶液的濃度 則cmol L 1的CH3COOH溶液中c H 不為0 Ka Kb KW 越大 3 現(xiàn)用某未知濃度 設(shè)為c 的CH3COOH溶液及其他儀器 藥品 通過實驗測定一定溫度下CH3COOH的電離平衡常數(shù) 需測定的數(shù)據(jù)有 用簡要的文字說明 實驗時的溫度 用 填一種實驗方法 測定溶液濃度c 4 若測得25 時CH3COOH的電離平衡常數(shù)K 1 8 10 5 則該溫度下0 18mol L 1的CH3COONa溶液的pH 溶液的pH 酸堿中和滴定 9 解析 3 要測定Ka 則必須要分別用pH換算c H 和酸堿中和滴定的方法測定c 4 由 3 中同理可知 CH3COONa溶液中c OH mol L 1 10 5mol L 1 pH 9 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全