专题十八-水的电离和溶液的酸碱性-高考化学课堂课件-新高考版.ppt

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专题十八水的电离和溶液的酸碱性 考情解读课标要求1.认识水的电离,了解水的离子积常数,认识溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH的方法.2.了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用.必做实验:强酸与强碱的中和滴定 考情解读核心考点核心命题角度考题取样命题情境素养能力水的电离水的电离图像分析2015广东,11学习探索归纳与论证酸碱中和滴定酸碱中和滴定的拓展应用2019北京,26学习探索归纳与论证导电能力与酸碱中和滴定图像2019全国卷Ⅰ,11学习探索归纳与论证酸碱中和滴定与溶液的pH图像分析2018浙江下半年选考,23学习探索归纳与论证 考情解读高考怎么考本专题在选择题中常结合图像进行命题,年年有新意,符合高考命题的创新性,常考查溶液的酸碱性判断、pH的计算、离子浓度的大小比较、“强”滴“弱”过程中微粒浓度的变化及其他相关知识;在非选择题中,常以滴定为基础,考查酸碱中和滴定、氧化还原滴定相关操作和计算等.预计2022年高考选择题中依然会以图像为载体,结合水的离子积与弱酸或弱碱的电离常数进行命题,非选择题中利用滴定原理测定某物质的浓度及滴定操作出现的概率较大 考点1水的电离考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法1水的电离平衡的影响因素和水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算考点2溶液的酸碱性与pH考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法2溶液pH的计算及溶液的混合、稀释规律 考点3酸碱中和滴定考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法3酸碱中和滴定的拓展应用“双一流”名校冲刺释疑难·专题突破疑难8酸碱中和滴定与溶液的pH图像分析 考点1水的电离 考点帮▪必备知识通关 考点帮▪必备知识通关2.水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-),Kw只与温度有关.常温和100℃时,纯水的Kw分别为1.0×10-14、1.0×10-12,pH分别为7和6.3.影响水电离平衡的因素(1)升高温度,水的电离程度增大,Kw增大.(2)加入酸或碱,水的电离程度减小,Kw不变.(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)或活泼金属(如Na),水的电离程度增大,Kw不变. 考法帮▪解题能力提升考法1水的电离平衡的影响因素和水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算1.外界因素对水的电离的影响改变条件电离平衡溶液中c(H+)溶液中c(OH-)pH溶液的酸碱性Kw升高温度右移增大增大减小中性增大加入酸、碱加入酸,如稀硫酸、醋酸左移增大减小减小酸性不变加入碱,如NaOH、氨水左移减小增大增大碱性不变 考法帮▪解题能力提升 考法帮▪解题能力提升 考法帮▪解题能力提升水解呈酸性或碱性的盐溶液中,H+和OH-均来源于水的电离. 考法帮▪解题能力提升命题角度水的电离图像分析示例1[2015广东,11,4分]一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图.下列说法正确的是 考法帮▪解题能力提升A.升高温度,可能引起由c向b的变化B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化解析升温促进水的电离,升温后水溶液不能由碱性变为中性,A项错误;根据c(H+)和c(OH-)可求出Kw=1.0×10-14,B项错误;加入FeCl3,Fe3+水解溶液呈酸性,可引起由b向a变化,C项正确;温度不变,稀释后,c(OH-)减小,c(H+)增大,但仍在该曲线上,不可能到达d点,D项错误.答案C 考点2溶液的酸碱性与pH 考点帮▪必备知识通关1.溶液酸碱性的判断方法2.溶液的pH及其他表示溶液酸碱性的量(1)pH=-lgc(H+)pHc(H+)/(mol·L-1)c(H+)与c(OH-)的大小比较酸性<7>10-7c(H+)>c(OH-)中性=7=10-7c(H+)=c(OH-)碱性>7<10-7c(H+)14,则混合后溶液呈碱性,pH混>7;若混合前pH1+pH2=14,则混合后溶液呈中性,pH混=7;若混合前pH1+pH2<14,则混合后溶液呈酸性,pH混<7.(2)强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时,二者的体积关系(25℃)若pH1+pH2=14,则V酸=V碱; 考法帮▪解题能力提升 考法帮▪解题能力提升3.酸、碱稀释时的pH变化规律(1)常温下任何酸(或碱)溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于7(或小于7),只能接近7.(2)注:表中a+n<7,b-n>7.溶液稀释前溶液pH加水稀释至体积为原来的10n倍稀释后溶液pH酸强酸pH=apH=a+n弱酸ac(K+)>c(OH-)解析滴定至终点时发生反应:2NaOH+2KHAK2A+Na2A+2H2O.溶液导电能力与溶液中离子浓度、离子种类有关,离子浓度越大、所带电荷越多,其导电能力越强,A项正确.题图中纵轴表示“相对导电能力”,随着NaOH溶液的滴加,溶液中c(K+)、c(HA-)逐渐减小,而Na+、A2-的物质的量逐渐增大,由题图可知,溶液的相对导电能力逐渐增强,说明Na+与A2- 考法帮▪解题能力提升的导电能力之和大于HA-的,B项正确.本实验默认在常温下进行,滴定终点时,溶液中的溶质为邻苯二甲酸钠和邻苯二甲酸钾,由于邻苯二甲酸是弱酸,所以溶液呈碱性,pH>7,C项错误.滴定终点时,c(K+)=c(Na+),a点到b点加入NaOH溶液的体积大于b点到c点的,故c点时c(K+)>c(OH-),所以c(Na+)>c(K+)>c(OH-),D项正确.答案C 考法帮▪解题能力提升解题模型该类题图多为强酸滴定弱碱(或强碱滴定弱酸)的导电能力与所滴加试剂体积关系的二维图.其解题过程一般要分析起点(弱酸或弱碱)、中和点、过量点的导电能力与微粒关系. “双一流”名校冲刺疑难8酸碱中和滴定与溶液的pH图像分析突破点1一元强酸(HCl)溶液滴定一元弱碱(AOH、BOH、COH)溶液的图像 “双一流”名校冲刺若起始溶液c(AOH)=c(BOH)=c(COH),V(AOH溶液)=V(BOH溶液)=V(COH溶液).命题点1:三种弱碱的碱性相对强弱.由V(HCl溶液)=0时的pH大小可得,Kb(AOH)>Kb(BOH)>Kb(COH).命题点2:盐水解程度强弱.根据“碱越弱,对应的盐越易水解”可得,Kh(ACl)BOH>COH. “双一流”名校冲刺示例6[2016全国卷Ⅰ,12,6分]298K时,在20.0mL0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示.已知0.10mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是 “双一流”名校冲刺 “双一流”名校冲刺c(H+)=c(OH-),C项错误;该温度下,0.10mol·L-1一元强碱溶液的pH=13,若0.10mol·L-1一元弱碱溶液的电离度为10%,则其pH=12,而0.10mol·L-1氨水的电离度小于10%,故其溶液的pH<12,D项正确.答案D “双一流”名校冲刺突破点2一元强碱(NaOH)溶液滴定一元弱酸(HA、HB、HC)溶液的图像若起始溶液c(HA)=c(HB)=c(HC),V(HA溶液)=V(HB溶液)=V(HC溶液).命题点1:三种弱酸的酸性相对强弱.由V(NaOH溶液)=0时的pH大小可得,Ka(HA)>Ka(HB)>Ka(HC).命题点2:盐水解程度强弱.根据“酸越弱,对应的盐越易水解”可得,Kh(NaA)HB>HC. “双一流”名校冲刺示例7[2016天津,6,6分]室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是 “双一流”名校冲刺A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHDB.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)解析三种酸的浓度相等,根据图像,在滴定前HA溶液的pH最小,酸性最强,HD溶液的pH最大,酸性最弱,说明HA的电离程度最大,电离常数最大,A项正确.P点溶液中含有等物质的量的NaB与HB,此时溶液显酸性,说明HB的电离程度大于B-的水解程度,所以c(B-)>c(HB),由物料守恒: “双一流”名校冲刺2c(Na+)=c(HB)+c(B-)知,c(Na+)介于c(B-)、c(HB)之间,B项正确.每种溶液中均存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),X-代表A-、B-、D-,在pH=7时,c(H+)=c(OH-),c(Na+)=c(X-),而pH=7时,三种酸所消耗的NaOH的物质的量不相等,故三种溶液中c(Na+)不相等,则c(X-)也不相等,C项错误.中和百分数为100%的三种溶液,其溶质分别是NaA、NaB、NaD,混合后溶液中的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(D-)+c(OH-)①,此式中c(Na+)=c(Na+)[NaA]+c(Na+)[NaB]+c(Na+)[NaD],混合前的三种溶液中存在物料守恒:c(Na+)[NaA]=c(A-)+c(HA),c(Na+)[NaB]=c(B-)+c(HB),c(Na+)[NaD]=c(D-)+c(HD),消去①式中的c(Na+)和c(A-)、c(B-)、c(D-),得c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),D项正确. “双一流”名校冲刺答案D突破点3一元强碱(NaOH)溶液滴定二元弱酸(H2A)溶液的图像 “双一流”名校冲刺 “双一流”名校冲刺 “双一流”名校冲刺 “双一流”名校冲刺下列叙述正确的是A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)B.H2A溶液的浓度为0.2000mol·L-1C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-) “双一流”名校冲刺解析 “双一流”名校冲刺从题图中不能直接判断滴定终点溶液的pH,但用酚酞作指示剂,酚酞变色的pH范围为8.2~10.0,故滴定终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),可知c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-),D错误.答案C