高考化學(xué)復(fù)習(xí)課件：第6單元第25講溶液的酸堿性

歡迎進(jìn)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(jiǎn)稱水的離子積 在25 時(shí) 測(cè)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(jìn)水的電離平衡向右移動(dòng) OH H 濃度都增大 但仍相等而顯中性 100 時(shí) 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(dòng) 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(jìn)水電離平衡向正向移動(dòng) 溶液OH 增多 4 加入某些鹽 強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽 如硫酸鈉 硝酸鉀等 對(duì)水的電離平衡沒有影響 所以不影響水的電離平衡移動(dòng) 強(qiáng)酸弱堿鹽 如氯化銨 硫酸銅等 陽(yáng)離子與水電離的OH 結(jié)合生成弱堿 降低了OH 濃度 促進(jìn)水的電離平衡向右移動(dòng) 弱酸強(qiáng)堿鹽 如硫化鈉 碳酸鉀等 陰離子結(jié)合了水電離的H 促進(jìn)電離平衡向右移動(dòng) 弱酸弱堿鹽 如硫化鋁等 陽(yáng)離子結(jié)合水中OH 陰離子結(jié)合水中H 促進(jìn)水電離平衡向右移動(dòng) 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(shí) 溶液呈堿性 當(dāng)c H c OH 時(shí) 溶液呈中性 當(dāng)c H c OH 時(shí) 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(qiáng)弱 在25 時(shí) pH 7 表示溶液呈堿性 pH越大 溶液的堿性越強(qiáng) pH每增加1個(gè)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(qiáng) pH每減小一個(gè)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(shí) 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(shí) 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(cè)定酸堿指示劑只能測(cè)定溶液pH粗略范圍 一般不能準(zhǔn)確測(cè)定pH 測(cè)定溶液的pH選用廣泛pH試紙和pH計(jì) pH試紙只能估讀出pH整數(shù)值 不能精確測(cè)定 用pH計(jì)能精確測(cè)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(wú)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(tái) 滴定管夾 錐形瓶 燒杯 試劑 標(biāo)準(zhǔn)液 待測(cè)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(qiáng)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(duì)一元酸和一元堿中和滴定時(shí) 1 cB 3 酸堿中和滴定的關(guān)鍵 1 準(zhǔn)確測(cè)定參加反應(yīng)的酸 堿溶液的體積 2 準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn) 4 指示劑選擇和滴定終點(diǎn)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(diǎn)一對(duì)水的電離平衡的考查 例125 時(shí) 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(dòng) 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(dòng) c H 降低D 將水加熱 KW增大 pH不變 B 解析 對(duì)于選項(xiàng)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(dòng)的原因是因?yàn)槿芤褐衏 OH 增大 移動(dòng)的結(jié)果不可能使得c OH 比原來(lái)小 選項(xiàng)A錯(cuò) 對(duì)于選項(xiàng)C 向水中加入可水解的鹽CH3COONa 促進(jìn)水的電離 平衡正向移動(dòng) 溶液中c H 降低 但由水電離出的c H 增大 選項(xiàng)C錯(cuò) 對(duì)于選項(xiàng)D 將水加熱 平衡正向移動(dòng) 水電離出的c H 和c OH 增大 KW增大 pH減小 D也錯(cuò) 方法技巧點(diǎn)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(shí)才為7 其他溫度時(shí) 純水的pH與溫度成反比 考點(diǎn)二對(duì)溶液pH計(jì)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(jì)算 兩溶液混合 酸液先計(jì)算c H 堿液先計(jì)算c OH 再根據(jù)KW計(jì)算c H 酸堿中和誰(shuí)過量先計(jì)算誰(shuí) 最后根據(jù)pH lgc H 計(jì)算溶液的pH 方法技巧點(diǎn)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(jì)算OH 然后換算成H 濃度 再進(jìn)行計(jì)算 解有關(guān)化學(xué)反應(yīng)類pH計(jì)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(diǎn)三對(duì)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(shuō)法中錯(cuò)誤的是 A X是強(qiáng)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(shí) 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(shí) 若為強(qiáng)酸 則稀釋后的c H 10 5mol L 此時(shí)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(shí)pH 5 由三條曲線的變化趨勢(shì)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?yàn)閄為強(qiáng)酸 Y為弱酸 要使pH均為2 則c Y c X pH 2時(shí) 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(diǎn)撥 本題隱含Z稀釋時(shí) c H 先增大 后減小 這是濃弱電解質(zhì)的特征 加水時(shí) 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(shí) 體積增大占主導(dǎo)因素 考點(diǎn)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(lái)測(cè)定NaOH溶液的濃度 用氫氧化鈉溶液來(lái)滴定鄰苯二甲酸溶液時(shí)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(diǎn) 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(duì)分子質(zhì)量為204 2 固體配成250mL標(biāo)準(zhǔn)溶液 測(cè)得pH約為4 2 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)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(hào) 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(jì)算得到平均消耗NaOH溶液的體積為 V NaOH 20 20mL 他的計(jì)算合理嗎 理由是 通過儀器測(cè)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?yàn)榈?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(shí) 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(cè)定的氫氧化鈉溶液滴定 此操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 填 偏大 偏小 或 無(wú)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?cè)? 0 9 4 所以選用酚酞作指示劑 實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)不能隨便就計(jì)算平均值 若有些數(shù)據(jù)測(cè)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(jì)算平均消耗原NaOH溶液的體積為20 00mL 沒有潤(rùn)洗的滴定管裝NaOH溶液 使NaOH稀釋 使其濃度減小 方法技巧點(diǎn)撥 對(duì)于實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程中存在著實(shí)驗(yàn)誤差 記錄的數(shù)據(jù)也有不合實(shí)際的情況 它們會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)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(lái)進(jìn)行相關(guān)的處理 對(duì)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(shí) 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(shí) 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(shí) 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?lái)的2倍 則體積變?yōu)樵瓉?lái)的10倍 說(shuō)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(shí) 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(shí) c C6H5O c K c H c OH B pHc C6H5O c H c OH C V C6H5OH aq 10mL時(shí) c K c C6H5O c OH c H D V C6H5OH aq 20mL時(shí) c C6H5O c C6H5OH 2c K D 解析 pH 7時(shí) c H 不可能大于c OH 的 所以選項(xiàng)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(xiàng)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(huì)發(fā)生水解反應(yīng)而顯堿性 由題中數(shù)據(jù)不難計(jì)算出 當(dāng)二者恰好反應(yīng)時(shí)消耗苯酚的體積是10mL 此時(shí)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(xiàng)C是不正確的 當(dāng)加入苯酚的體積是20mL時(shí) 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(xiàng)D是正確的 5 2011 全國(guó) 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(shí) 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(qiáng)或堿性越強(qiáng) 抑制的程度就越大 能發(fā)生水解的鹽是促進(jìn)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(xiàng)A正確 7 已知 CH3COOH CH3COO H 達(dá)到電離平衡時(shí) 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(shí) 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(shí)濃度 1 對(duì)于任意弱電解質(zhì)來(lái)講 其電離平衡常數(shù)Ka 對(duì)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(duì)應(yīng)離子的水解程度 2 由于CH3COOH的電離程度很小 計(jì)算時(shí)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(shí)驗(yàn)測(cè)定一定溫度下CH3COOH的電離平衡常數(shù) 需測(cè)定的數(shù)據(jù)有 用簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明 實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度 用 填一種實(shí)驗(yàn)方法 測(cè)定溶液濃度c 4 若測(cè)得25 時(shí)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(cè)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(cè)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(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全