2018届二轮复习水的电离和溶液的酸碱性课件（22张）（全国通用） 22页

专题十　水的电离和溶液的酸碱性 一    水的电离 1.电离方程式 水是一种极弱的电解质:H 2 O+H 2 O   ① 　H 3 O + +OH -      。简写为②      H 2 O   H + +OH -      。 2.纯水在室温下的常用数据 (1) c (H + )= c (OH - )=③ 　1.0 × 10 -7      mol·L -1 。 (2) K W = c (H + )· c (OH - )=④ 　1.0 × 10 -14      。 (3)pH=⑤ 　7     。 考点一    水的电离和水的离子积常数 < 基础知识 > 知识清单 二    影响水的电离平衡的因素 1.水的电离过程是① 　吸     热过程,升高温度能促进电离,所以降温时 K W 减小,升温时 K W 增大。但不论温度升高或降低,纯水中 c (H + )和 c (OH - ) 始终相等。 2.向纯水中加入酸或碱,可以增大水中的H + 或OH - 浓度,均可使水的电离 平衡向② 　逆反应方向     移动(即分子化的方向)。向水中加入可溶性 的盐,若组成盐的离子能与水电离产生的H + 或OH - 发生反应,生成难电离 的物质,则能够破坏水的电离平衡,使水的电离平衡向③ 　电离方向     移动,可使水溶液呈碱性或酸性;若所加的盐既不能与水中的H + 或OH - 发 生反应,又不能电离产生H + 或OH - ,则不能破坏水的电离平衡,不使水的 电离平衡发生移动。若向水中加入活泼金属,由于活泼金属与水电离出 的H + 反应,促进水的电离,溶液中 c (OH - )④ 　增大     , c (H + )⑤ 　减小     。 正确理解和运用水的离子积常数( K W ) 1. K W 与温度有关,因为水的电离过程是吸热过程,所以温度升高,有利于 水的电离, K W 增大。如100 ℃时, K W =5.5 × 10 -13 。 2. K W 不仅适用于纯水,还适用于稀的电解质水溶液。不管哪种溶液均有 c (H +   = c (OH -   。 如酸性溶液中:[ c (H + ) 酸 + c (H +   ]· c (OH -   = K W ; 碱性溶液中:[ c (OH - ) 碱 + c (OH -   ]· c (H +   = K W 。 3.水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H + 和OH - ,只是相对含量不同而已,并且在稀酸或稀碱溶液中,当温度为25 ℃时, K W = c (H + )· c (OH - )=1 × 10 -14 ,仍为同一个常数。 < 重点难点 > 4.在研究水溶液体系中离子的成分时,不要忽略H + 和OH - 共同存在。另 外,通过对水的离子积的研究,知道水溶液的酸碱性是由 c (H + )和 c (OH - ) 的相对大小造成的。 一    溶液的酸碱性和pH 1.溶液的酸碱性 溶液的酸碱性取决于溶液中 c (H + )和 c (OH - )的相对大小。 (1) c (H + )① 　>     c (OH - ),溶液呈酸性; (2) c (H + )② 　=     c (OH - ),溶液呈中性; (3) c (H + )③ 　<     c (OH - ),溶液呈碱性。 2.溶液的pH pH   考点二　溶液的酸碱性和pH　酸碱中和滴定 < 基础知识 > 二    pH的测定方法 1.pH试纸的使用方法:把pH试纸放在洁净干燥的① 　表面皿     (或玻璃 片)上,用玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,待变色后与② 　标准比色卡      对比,读出pH(整数)。 2.常用酸碱指示剂及其变色范围 指示剂 变色范围的pH 石蕊 <5.0红色 5.0~8.0紫色 >8.0蓝色 甲基橙 <3.1红色 3.1~4.4橙色 >4.4黄色 酚酞 <8.2无色 8.2~10.0浅红 >10.0红色 三    酸碱中和滴定 1.实验用品 (1)仪器:① 　酸式     滴定管(如图A)、② 　碱式     滴定管(如图B)、滴定 管夹、铁架台、锥形瓶。 (2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 (3)滴定管的使用 a.酸性、氧化性的试剂一般用③ 　酸式     滴定管盛装,因为酸性和氧化 性物质易腐蚀橡胶。 b.碱性的试剂一般用④ 　碱式     滴定管盛装,因为碱性物质易腐蚀玻璃, 致使玻璃活塞无法打开。 2.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例) (1)滴定前的准备 a.滴定管:⑤ 　查漏     →洗涤→⑥ 　润洗     →装液→调液面→记录。 b.锥形瓶:注碱液→记读数→加指示剂(酚酞或甲基橙均可)。 (2)滴定   (3)终点判断 等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且半分钟内不恢复原来的颜色, 视为滴定终点,记录标准液的体积。 3.数据处理 按上述操作重复两至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据 c (NaOH)=⑦              计算。 4.中和滴定的误差分析 以标准盐酸滴定NaOH溶液为例: V (HCl)· c (HCl)= V (NaOH)· c (NaOH) ⇒ c (NaOH)=   项目 操作不当 具体内容 误差 1 仪器洗涤 酸式滴定管未用盐酸润洗 偏高 碱式滴定管未用NaOH溶液润洗 偏低 锥形瓶用NaOH溶液润洗 偏高 2 气泡处理 滴定前有气泡,滴定后无气泡 偏高 滴定前无气泡,滴定后有气泡 偏低 3 滴定 盐酸滴出瓶外 偏高 振荡时瓶内溶液溅出 偏低 4 读数 前仰后平 偏低 前平后仰 偏高 前仰后俯 偏低 5 其他 滴定终点时滴定管尖嘴悬一滴溶 液 偏高 指示剂变色即停止滴定 偏低 方法 　 溶液pH的计算方法 1.单一溶液 (1)强酸溶液,如H n A溶液,设溶液中溶质的物质的量浓度为 c mol·L -1 ,则 c (H + )= nc mol·L -1 ,pH=-lg c (H + )=-lg nc 。 (2)强碱溶液,如B(OH) n 溶液,设溶液中溶质的物质的量浓度为 c mol·L -1 , 则 c (H + )=   mol·L -1 ,pH=-lg c (H + )=14+lg nc 。 方法技巧 例1　 某温度下,CO 2 饱和溶液的浓度是0.03 mol·L -1 ,其中   的CO 2 转变为 H 2 CO 3 ,而H 2 CO 3 仅有0.1%发生如下电离:H 2 CO 3   H + +HC   ,则溶液的 pH约为   (　　) A.3　　B.4　　C.5　　D.6 解题导引     理清题意   求出 c (H + )   pH。   解析      c (H + )=0.03 mol·L -1 ×   × 0.1%=1 × 10 -5 mol·L -1 ,故其pH为5。   答案     C 2.两强酸混合 由 c 混 (H + )=   ,先求出混合后的 c 混 (H + ),再根据公式pH=-lg c (H + )求pH。若两强酸溶液等体积混合,可采用速算方法,即混合后溶液 的pH等于混合前溶液pH小的加0.3,如pH=3和pH=5的盐酸等体积混合 后,pH=3.3。 3.两强碱混合 由 c 混 (OH - )=   ,先求出混合后的 c 混 (OH - ),再通过 K W 求 出 c (H + ),最后求pH。若两强碱溶液等体积混合,可采用速算方法,即混合 后溶液的pH等于混合前溶液pH大的减0.3,如pH=9和pH=11的烧碱溶液 等体积混合后,pH=10.7。 4.强酸与强碱混合 强酸与强碱混合发生中和反应H + +OH -   H 2 O,反应后溶液的pH有以 下三种情况: (1)若恰好中和,pH=7; (2)若剩余酸,先求中和后的 c (H + ),再求pH; (3)若剩余碱,先求中和后的 c (OH - ),再通过 K W 求出 c (H + ),最后求pH。 5.溶液稀释 (1)对于强酸溶液,每稀释至原体积的10倍,pH增大1个单位;对于弱酸溶 液,每稀释至原体积的10倍,pH增大不足1个单位。25 ℃时,无论稀释多 少倍,酸溶液的pH都不能等于或大于7,只能趋近于7。 (2)对于强碱溶液,每稀释至原体积的10倍,pH减小1个单位;对于弱碱溶 液,每稀释至原体积的10倍,pH减小不足1个单位。25 ℃时,无论稀释多 少倍,碱溶液的pH都不能等于或小于7,只能趋近于7。 (3)对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数,强 酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大。这是因为强酸(或强碱)已完全电离, 随着加水稀释,溶液中H + (或OH - )的数目(除水电离的以外)不会增多,而 弱酸(或弱碱)随着加水稀释,H + (或OH - )的数目还会增多。 (4)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱),稀释相同的倍 数,pH的变化幅度不同,强酸(或强碱)稀释后pH变化幅度大。 例2    一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是   (　　) A.pH=5的H 2 S溶液中: c (H + )= c (HS - )=1 × 10 -5 mol/L B.稀释氨水至原体积的10倍后,其 c (OH - )为原来的   C.pH之和为14的H 2 C 2 O 4 与NaOH溶液混合: c (Na + )+ c (H + )= c (OH - )+ c (HC 2   ) D.将等物质的量的Na 2 CO 3 和NaHCO 3 混合溶于水中:   <1 解题导引     B项属于弱碱溶液的稀释。弱电解质的溶液稀释过程中, 电离平衡正向移动,每稀释至10 n 倍时,pH变化值小于 n 。   解析　 H 2 S为二元弱酸,分步电离,第一步电离程度远大于第二步,故溶 液中 c (H + )> c (HS - ),A错误;氨水稀释过程中,NH 3 ·H 2 O的电离平衡正向移 动,稀释至10倍后其 c (OH - )大于原来的   ,B错误;根据电荷守恒, c (Na + )+ c (H + )= c (OH - )+ c (HC 2   )+2 c (C 2   ),C错误;Na 2 CO 3 水解程度大于NaHCO 3 , 故将等物质的量的Na 2 CO 3 和NaHCO 3 混合溶于水中:   <1,D正 确。   答案     D 6.已知酸和碱的pH之和,判断等体积混合后溶液的pH(25 ℃) (1)若强酸与强碱溶液的pH之和等于14,则混合后溶液显中性,pH=7。 (2)若强酸与强碱溶液的pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH>7。 (3)若强酸与强碱溶液的pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH<7。 (4)若酸、碱溶液的pH之和为14,酸、碱中有一强、一弱,则酸、碱溶液 混合后,谁弱显谁性。 例3 　25 ℃时,pH为 x 的盐酸和pH为 y 的NaOH溶液,取 V x L盐酸同NaOH 溶液中和,需 V y L NaOH溶液。 (1)当 x + y =14时,则 V x / V y = 　　　     (填数值); (2)当 x + y =13时,则 V x / V y = 　　　     (填数值); (3)当 x + y >14时,则 V x / V y = 　　　     (填表达式),且 V x 　　　     V y (填“>” “<”或“=”)。(题中的 x ≤ 6, y ≥ 8) 解题导引     强酸和强碱恰好中和时 n (H + )= n (OH - )。   解析 　pH= x 的盐酸中 c (H + )=10 - x mol/L,pH= y 的NaOH溶液中 c (OH - )=10 y - 14 mol/L,二者恰好反应时有 V x ·10 - x = V y ·10 y -14 ,即   =10 x + y -14 。当 x + y =14时,   =1;当 x + y =13时,   =   。   答案 　(1)1　(2)   　(3)10 x + y -14 　>