(2011--2012年高考第一轮复习)第八章第二节-水的电离和溶液的酸碱性.ppt

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第三节化学键水的电离和溶液的酸碱性优化设计设计人生2011--2012年高考第一轮复习 1.理解水的电离平衡和离子积的概念，影响水电离平衡的因素。2．了解溶液的酸碱性和pH的关系。3．学会pH的计算。4．了解测定溶液pH的方法，知道pH的调控在工农业生产和科学探讨中的重要作用。 1．水是一种极弱的电解质：电离方程式为ΔH0(>，<)> 2．水的电离是过程，因此上升温度水的电离平衡向右移动，Kw。如100℃时纯水电离的H＋浓度c(H＋)H2O＝10－6mol·L－1，此时Kw＝。3．Kw不仅适用于纯水，向水中加入适量酸或碱或者盐形成稀溶液时，只要温度不变，Kw。即酸、碱、盐的稀溶液中均同时存在H＋和OH－，且有：①c(H＋)H2Oc(OH－)H2O②c(H＋)·c(OH－)＝Kw增大10－12＝不变吸热 4．水的电离平衡的移动H2OH＋＋OH－ΔH>0条件变化移动方向c(H＋)c(OH－)KW升高温度向右增大增大增大加酸向左增大减小不变加碱向左减小增大不变加强酸弱碱盐向右增大减小不变加强碱弱酸盐向右减小增大不变 说明“→”(←)表示向右(左)，“↑”(↓)表示增大(减小)，“－”表示不变。思索：水电离出的c(H＋)和c(OH－)有怎样的关系？提示：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－共存。在酸性或碱性的稀溶液中，由水电离出的c(H＋)和c(OH－)总相等，即c(H＋)水＝c(OH－)水。如0.1mol·L－1HCl或NaOH溶液中，c(H＋)水＝c(OH－)水＝1×10－13mol·L－1。酸中c(OH－)很小，但这完全是由水电离出来的，不能忽视。同样的碱溶液中的c(H＋)也不能忽视。 1．溶液酸、碱性的实质在酸、碱溶液中水的电离被抑制，但H＋与OH－的关系仍符合。当加酸时，水的电离平衡，c(H＋)c(OH－)；当加碱时，道理也如此，只是c(OH－)c(H＋)。所以说，溶液酸、碱性的实质是溶液中的c(H＋)和c(OH－)的相对大小问题。c(H＋)·c(OH－)＝Kw向左移动>> 2．溶液酸碱性的表示方法——pH(1)定义：pH＝。(2)适用范围：0～14(3)意义：pH大小能反映出溶液中c(H＋)(或c(OH－))的大小，即能表示溶液的酸碱性强弱。常温下：pH<7，溶液呈。pH越小，溶液的酸性越；pH每减小1个单位，c(H＋)；常温下：pH>7，溶液呈，pH越大，溶液的碱性越，pH每增加1个单位，c(OH)－。—lgc(H＋)酸性强增大10倍碱性强增大10倍 (4)溶液酸碱性的推断①利用c(H＋)和c(OH－)的相对大小推断若c(H＋)>c(OH－)，则溶液呈；若c(H＋)＝c(OH－)，则溶液呈；若c(H＋)7，则溶液呈。酸性中性碱性酸性中性碱性 留意：①是无条件的，任何温度、浓度都适用。②是有条件的，适用温度为25℃。在100℃时Kw＝10－12，pH＝为中性，pH>为碱性，pH<为酸性。3．pH试纸的运用(1)方法：把小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中心，试纸变色后，与标准比色卡比较来确定溶液的pH。(2)留意：pH试纸运用前不能用蒸馏水润湿，否则将可能产生误差。666 延长：常见指示剂的变色范围试　剂pH范围对应的指示剂颜色甲基橙石　蕊酚　酞 1．酸碱中和滴定原理用已知物质的量浓度的来测定未知物质的量浓度的的物质的量浓度的方法。2．中和滴定操作(以标准盐酸滴定NaOH溶液为例)(1)准备①滴定管a．检验酸式滴定管；酸(或碱)碱(或酸)是否漏水 b．洗涤酸式和碱式滴定管后要用润洗2～3次，并解除滴定管尖嘴处的；c．用漏斗注入标准液至。d．将液面调整到“0”或“0”以下某一刻度处，登记读数。②锥形瓶：只用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。(2)滴定①用碱式滴定管取确定体积待测液于锥形瓶中，滴入滴指示剂(甲基橙)。②用握活塞旋转开关，右手不断旋转摇动锥形瓶，眼睛凝视至黄色变为橙色，登记读数。待装液(标准液或待测液)气泡“0”刻度上方2cm～3cm处2～3左手锥形瓶中溶液的颜色变更 (3)计算每个样品做次，取平均值求出结果。滴定管和量筒读数时有什么区分？提示：滴定管的“0”刻度在上面，越往下刻度值越大，而量筒无零刻度，并且越往上刻度越大，记录数据时滴定管一般到0.01mL，而量筒仅为0.12～3 延长：酸碱中和滴定操作中应留意的几个问题(1)酸、碱式滴定管的构造以及读数精确度0.01mL。(2)指示剂的选择要留意滴定完成后生成盐的溶液的酸碱性。(3)滴定速度，先快后慢，接近滴定终点时，应一滴一摇动。(4)振荡半分钟溶液颜色不发生变更，达滴定终点。(5)读数时，视线与液面的凹液面的最低处及刻度在同一水平线上。 中和滴定水液洗器切分明，查漏赶气再调零。待测液中加试剂，左手限制右手动。瓶下垫纸眼观色，读数要与切面平。酚酞示剂常相识，强酸弱碱甲基橙。运用酸式滴定管，不盛碱液切记清。 1．温度：由于水的电离过程吸热，故升温使水的电离平衡右移，即加热能促进水的电离，c(H＋)、c(OH－)同时增大，KW增大，pH变小，但c(H＋)与c(OH－)仍相等，故体系仍显中性。2．酸、碱：在纯水中加入酸或碱，酸电离出的H＋或碱电离出的OH－均能使水的电离平衡左移，即酸、碱的加入抑制水的电离。若此时温度不变，则KW不变，c(H＋)、c(OH－)此增彼减。即：加酸，c(H＋)增大，c(OH－)减小，pH变小加碱，c(OH－)增大，c(H＋)减小，pH变大。 3．能水解的盐：在纯水中加入能水解的盐，由于水解的实质是盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合水电离出的H＋或OH－，所以水解必破坏水的电离平衡，使水的电离平衡右移。即盐类的水解促进水的电离。4．其他因素：向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H＋干脆作用，因而同样能促进水的电离。 【例1】25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－；ΔH＞0，下列叙述正确的是(　　)A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，KW不变C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低D．将水加热，KW增大，pH不变解析：Kw只与温度有关，与c(H＋)的变更无关。A中c(OH－)应增大；C中平衡正向移动；D中KW增大，pH应减小。答案：B (1)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不仅适用于纯水，还适用于酸、碱、盐的稀溶液。(2)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。如弱酸稀释时，c(OH－)增大，弱碱稀释时，c(H＋)增大。(3)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＋)＝1×10－7mol/L，若某溶液中水电离出的c(H＋)<1×10－7mol/L，则可推断出该溶液中加入的酸或碱抑制了水的电离；若某溶液中水电离出的c(H＋)>1×10－7mol/L，则可推断出该溶液中加入的水解的盐或活泼金属促进了水的电离。(4)常温下，溶液中的c(H＋)<1×10－7mol/L，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液。常温下，c(H＋)>1×10－7mol/L，说明是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。 1．在不同温度下的水溶液中c(H＋)＝10xmol/L，c(OH－)＝10ymol/L，x与y的关系如右图所示。请回答下列问题：(1)曲线Ⅰ代表的温度下，水的离子积为________，曲线Ⅰ所代表的温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)曲线Ⅱ所代表的温度。你推断的依据是。(2)曲线Ⅰ所代表的温度下，0.01mol/L的NaOH溶液的pH为________。 答案：(1)1×10－12高于　曲线Ⅱ所代表的离子积比曲线Ⅰ的小，由于水的电离过程是吸热过程，温度越高，离子积越大，故曲线Ⅱ代表的温度低 1．单一溶液的pH计算(1)强酸溶液，如HnA，设浓度为dmol/L，c(H＋)＝ndmol·L－1，pH＝－lg{c(H＋)}＝－lgnd。(2)强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为dmol·L－1，c(OH－)＝ndmol·L－1c(H＋)＝mol·L－1，pH＝－lg{c(H＋)}＝14＋lgnd。 2．酸、碱混合液的pH计算当溶液混合后体积变更可忽视时，则有：(1)两强酸混合c(H＋)混＝pH＝－lgc(H＋)混(2)两强碱混合c(OH－)混＝c(H＋)＝ (3)强酸强碱混合(适用于酸碱混合后一者过量)pH＝－lgc(H＋) (1)若a＋b＝14Va＝Vbc(H＋)＝c(OH－)(2)若a＋b<14Va14Va>Vb碱浓酸稀(4)＝10a＋b－143．强酸强碱发生中和反应的问题探讨设一元强酸体积Va，pH＝a，一元强碱体积Vb，pH＝b。当二者恰好反应时a和b以及Va、Vb的关系： 【例2】(2010·模拟精选，安徽芜湖一模)1体积pH＝2.5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等于()A．9.0B．9.5C．10.5D．11.0C 1．酸碱溶液稀释后的pH变更酸与碱的pH之和为14，等体积混合。溶液pH计算口诀：强酸(pH＝a)弱酸(pH＝a)强碱(pH＝b)弱碱(pH＝b)稀释10n倍pH＝a＋n(a＋n<7)a7)b－nnB．m＝nC．mCH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－(3)c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)(4)＝　(5)10－6－10－8弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡是中学化学电解质溶液中的核心内容，也正是本题考查的关键所在。此题第(1)问探讨电离平衡的移动，第(2)～(5)问则探讨醋酸与氢氧化钠混合在二者恰好完全反应，其一方过量(含pH＝7,6)等各种特定情景，具有较强的考查变式意图，其中对溶液中离子间的电荷守恒着重考查，应引起重视，同样，要关注溶液中的其他守恒，如物料守恒、质子守恒等。