人教版新高考化学一轮复习课件--水的电离和溶液的pH

这是一份人教版新高考化学一轮复习课件--水的电离和溶液的pH，共60页。PPT课件主要包含了课标要求，备考指导，内容索引，实验探源，整合建构，高考真题剖析，典题训练，新情境模拟训练，必备知识归纳，易错细节筛查等内容，欢迎下载使用。

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.能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的酸碱性。 3.能进行溶液pH的简单计算,能正确测定溶液pH,能调控溶液的酸碱性。能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
1.高考对本部分知识的考查主要有三方面:(1)水的电离平衡及影响因素;(2)溶液的pH及pH计算;(3)溶液的酸碱性、酸碱中和滴定实验。题型以选择题为主,难度适中。2.对溶液酸碱性判断和pH计算的复习,注意化学平衡的思想在水的电离平衡中的应用等,注意酸碱中和滴定的拓展延伸,如氧化还原反应滴定。
第一环节　必备知识落实
第二环节　关键能力形成
第三环节　核心素养提升
3.外界因素对水的电离平衡的影响(1)温度:温度升高,促进水的电离,KW增大;温度降低,抑制水的电离,KW减小。(2)酸、碱:抑制水的电离。(3)能水解的盐:促进水的电离。(4)能与水反应的活泼金属:促进水的电离。
4.外界条件对水的电离平衡影响的结果
知识巩固1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等。(　　)(2)100 ℃的纯水中c(H+)=1×10-6 ml·L-1,此时水呈酸性。(　　)(3)在蒸馏水中滴加浓硫酸,KW不变。(　　)(4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。(　　)(5)室温下,0.1 ml·L-1的HCl溶液与0.1 ml·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相等。(　　)(6)任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)相等。(　　)
2.25 ℃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-)减小B.向水中加入少量稀硫酸,c(H+)增大,KW不变C.向水中加入少量金属钠,平衡逆向移动,c(H+)减小D.将水加热,KW增大,pH不变
解析:向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,但c(OH-)增大,A项错误。向水中加入少量稀硫酸,平衡逆向移动,但c(H+)增大,温度不变,KW不变,B项正确。金属钠与水电离产生的H+反应,因而使水的电离平衡正向移动,最终c(H+)减小,c(OH-)增大,C项错误。将水加热,KW增大,pH减小,D项错误。
知识筛查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。
2.pH(1)定义式:pH=-lg c(H+)。 (2)溶液的酸碱性与pH的关系:室温下:(3)适用范围:pH为0~14。
3.溶液pH的测量(1)酸碱指示剂:酸碱指示剂只能测出溶液pH的大致范围,不能准确测定pH。常见指示剂的变色范围和颜色变化如下表。
知识巩固1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性。(　　)(2)某溶液的c(H+)>10-7ml·L-1,则该溶液呈酸性。(　　)(3)pH减小,溶液的酸性一定增强。(　　)(4)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低。(　　)(5)用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4。(　　)
(3)25 ℃时,有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液(x≤6,y≥8),取a L该盐酸与b L该氢氧化钠溶液反应,恰好完全中和,求:
答案:(1)D　(2)>　101∶9　(3)①1　②0.1　③10x+y-14
问题引领如何计算水电离出的c(H+)和c(OH-)?点拨计算水电离出的c(H+)和c(OH-)可用如下方法:(1)中性溶液——c(H+)=c(OH-)。
训练突破1.某温度下,水的KW=10-13,已知该温度下某浓度Na2CO3溶液的pH=10,则该溶液中由水电离出的c(OH-)是(　　)。A.1×10-10 ml·L-1B.1×10-3 ml·L-1C.1×10-4 ml·L-1D.1×10-7 ml·L-1
2.25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 ml·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是(　　)。A.1∶10∶1010∶109B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)C.1∶20∶1010∶109D.1∶10∶104∶109
解析:25 ℃时,pH=0的H2SO4溶液中由水电离出的c(H+)=10-14 ml·L-1;0.05 ml·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05 ml·L-1×2=0.1 ml·L-1,根据KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14,则由水电离出的c(H+)=10-13ml·L-1;pH=10的Na2S溶液中由水电离出的c(H+)=10-4 ml·L-1;pH=5的NH4NO3溶液中由水电离出的c(H+)=10-5 ml·L-1,故等体积上述溶液中发生电离的水的物质的量之比为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,A项正确。
整合建构1.单一溶液的pH计算(1)强酸溶液:如HnA,设浓度为a ml·L-1,c(H+)=na ml·L-1,pH=-lg c(H+)= -lg na。(2)强碱溶液(25 ℃):如B(OH)n,设浓度为b ml·L-1,
2.混合溶液的pH计算(1)两种强酸混合:直接求出c混(H+),再据此求pH。
(3)强酸、强碱混合:先判断哪种物质过量,再求出溶液中H+或OH-的浓度,最后求pH。
问题引领(1)用广泛pH试纸和pH计测定溶液的pH时,所得数据有什么不同?用pH试纸测定溶液的pH有什么缺点?(2)溶液pH计算的一般思维模型是怎样的?点拨(1)用广泛pH试纸测定溶液的pH时,只能得到整数值,而用pH计测定溶液的pH时,所得数据更精确,可以得到小数点后两位的数值。用pH试纸无法测定具有漂白性的溶液的pH。
(2)溶液pH计算的一般思维模型如图所示。
训练突破1.将pH=1的盐酸平均分成两份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为(　　)。A.9∶1B.10∶1C.11∶1D.12∶1
2.25 ℃时,将体积为Va、pH=a的某一元强碱与体积为Vb、pH=b的某二元强酸混合。(1)若所得溶液的pH=11,且a=13,b=2,则Va∶Vb=　　　　。 (2)若所得溶液的pH=7,且已知Va>Vb,b=0.5a,b值是否可以等于4?　　(填“是”或“否”)。 
答案:(1)1∶9　(2)是
整合建构1.分布计量数图像分布曲线是指以pH为横坐标、分布计量数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。
2.酸碱中和滴定曲线
问题引领分析酸碱中和滴定曲线时,一般需要关注哪些内容?点拨分析酸碱中和滴定曲线时,一般需要关注起点(可确定酸和碱的基本信息:酸碱的强弱、起始浓度等)、滴定终点(酸碱恰好中和的点)、溶液显中性的点(图像中pH=7的点)。
训练突破1.(2020江西师大附中高三模拟)常温下,向10 mL 0.1 ml·L-1的HR溶液中逐滴加入0.1 ml·L-1的氨水,所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析正确的是(　　)。A.各点溶液中的阳离子浓度总和大小关系:D>C>B>AB.常温下,R-的水解平衡常数数量级为10-9C.A点和D点溶液中,水的电离程度相等D.D点的溶液中,粒子浓度关系:c(R-)+2c(HR)=c(NH3·H2O)
2.(双选)298 K时,向20 mL 0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液中滴入0.1 ml·L-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法正确的是(　　)。A.该滴定过程应该选择石蕊溶液作指示剂B.由C点数值可求出醋酸的电离平衡常数为1.66×10-5C.B点溶液中各粒子浓度关系为2c(H+)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-) +2c(OH-)D.中和同体积、同pH的醋酸和盐酸所用氢氧化钠溶液的物质的量后者多
【核心素养考查点剖析】本题是以酸碱中和滴定为情景命制的,旨在考查考生利用弱电解质的电离平衡、酸碱中和反应等有关知识解决实际问题的能力,较好考查了考生的“变化观念与平衡思想”以及“宏观辨识与微观探析”等素养。本题的难点是判断H2A的电离,根据pH的突变和粒子分布系数的变化确定H2A的电离方程式为H2A══H++HA-,HA- H++A2-;同时注意题中是双纵坐标,左边纵坐标代表粒子分布系数,右边纵坐标代表pH,图像中δ(HA-)=δ(A2-)时溶液的pH≠5,而是pH=2。
1.(2020浙江卷)下列说法不正确的是(　　)。A.2.0×10-7 ml·L-1的盐酸中c(H+)=2.0×10-7 ml·L-1B.将KCl溶液从常温加热至80 ℃,溶液的pH变小但仍保持中性C.常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质D.常温下,向pH为3的醋酸中加入醋酸钠固体,溶液pH增大
2.(2019北京卷)实验测得0.5 ml·L-1 CH3COONa溶液、0.5 ml·L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)。A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)B.随温度升高,CH3COONa溶液的c(OH-)减小C.随温度升高,CuSO4溶液的pH变化是KW改变与水解平衡移动共同作用的结果D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同
解析:随温度升高,KW增大,但纯水中的c(H+)仍然等于c(OH-),A项错误;随温度升高,CH3COONa水解平衡和水的电离平衡均会正向移动,c(OH-)增大,图中pH略有减小,应是水的电离平衡正向移动所致,B项错误;随温度升高,CuSO4水解程度增大,c(H+)增大,pH减小,而且升温也会导致水的电离平衡正向移动,KW增大,C项正确;随水温升高,CH3COO-、Cu2+水解平衡均正向移动,D项错误。
3.(2019浙江卷)室温下,取20 mL 0.1 ml·L-1某二元酸H2A,滴加0.2 ml·L-1 NaOH溶液。
A.0.1 ml·L-1 H2A溶液中有c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1 ml·L-1B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),用去NaOH溶液的体积小于10 mLC.当用去NaOH溶液体积10 mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2-) =c(H+)-c(OH-)D.当用去NaOH溶液体积20 mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-)
解析:A项,由电荷守恒可知,c(H+)=2c(A2-)+c(HA-) +c(OH-),即c(HA-) =c(H+)-2c(A2-)-c(OH-),由元素质量守恒可知,c(A-)+c(HA-)=0.1 ml·L-1,将c(HA-)=c(H+)-2c(A2-)-c(OH-)代入元素质量守恒式,即得c(H+)-c(A2-)-c(OH-) =0.1 ml·L-1,所以正确,不符合题意;B项,根据电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)= 2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),因溶液呈中性,即得c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-),如果c(Na+)=c(HA-),说明加入NaOH溶液的体积等于10 mL,当c(Na+)=2c(A2-) +c(HA-)时,说明加入NaOH的体积大于10 mL,所以错误,符合题意;C项,如果加入10 mL氢氧化钠溶液时,溶液中溶质为NaHA,根据质子守恒可知,c(H+)=c(A2-)+c(OH-),即c(A2-)=c(H+)-c(OH-),所以正确,不符合题意;D项,如果加入20 mL氢氧化钠溶液时,溶液中溶质为Na2A,因为H2A的第一步完全电离,因此溶液中含A元素的粒子只有A2-和HA-,根据元素质量守恒可知,c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-),所以正确,不符合题意。
【实验原理】利用酸碱中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。酸碱中和滴定的关键:(1)准确测定标准液的体积。(2)准确判断滴定终点。
【实验用品】(1)仪器。酸式滴定管(图A)、碱式滴定管(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。①酸性、氧化性试剂一般用酸式滴定管,因为酸性和氧化性物质易腐蚀乳胶管。②碱性试剂一般用碱式滴定管,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开。
1.实验操作(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。①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。②锥形瓶:注碱液→记体积→加酚酞指示剂。(2)滴定。
(3)滴定终点判断。等到滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点,并记录标准液的体积。(4)数据处理。按上述操作重复2~3次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据
2.常用量器的读数(1)平视读数(如图1):实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体,读取液体体积时,视线应与凹液面最低处保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即“凹液面定视线,视线定读数”)。(2)俯视读数(如图2):当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。(3)仰视读数(如图3):读数时,由于视线向上倾斜,寻找切点的位置在凹液面的下侧,因滴定管刻度标法与量筒不同,这样仰视读数偏大。
特别提醒(1)滴定管要用待装液润洗。滴定管不润洗相当于对所盛装溶液进行稀释。锥形瓶不需润洗,润洗后相当于所盛装溶液的物质的量增大。(2)滴定管盛装标准溶液时,其液面不一定要在“0”刻度。只要在“0”刻度或“0”刻度以下某刻度即可,但一定要记录下滴定前液面的读数。滴定管的精确度为0.01 mL。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)滴定管装滴定液前应先用待装液润洗。(　　)(2)“中和滴定”实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管用蒸馏水洗净后须经润洗后方可使用。(　　)(3)滴定终点就是酸碱恰好中和的点。(　　)(4)可用碱式滴定管量取KMnO4(H+)溶液。(　　)(5)酸碱恰好中和时,溶液一定呈中性。(　　)
2.判断滴定误差(标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液)。
偏高　偏低　偏高　偏低　偏高
1.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:甲基橙:3.1~4.4　石蕊:5.0~8.0　酚酞:8.2~10.0用0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是(　　)。A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
解析:NaOH溶液与CH3COOH溶液恰好反应生成CH3COONa时,CH3COO-水解显碱性,而酚酞的变色范围为8.2~10.0,比较接近,故D项正确。
2.取未知浓度的硫酸、盐酸和醋酸各25.00 mL,分别用0.10 ml·L-1的NaOH溶液或0.10 ml·L-1的氨水滴定得如图所示曲线。下列说法正确的是(　　)。A.由图可知曲线c为NaOH溶液滴定硫酸B.由图可知硫酸的物质的量浓度大于盐酸的物质的量浓度C.曲线b、c的滴定实验可用酚酞作指示剂D.由图可知滴定前醋酸电离百分比约为1.67%
3.某烧碱样品中含有少量不与酸作用的杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:A.用250 mL的容量瓶配制250 mL的烧碱溶液;B.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL的烧碱溶液放入锥形瓶中并加几滴甲基橙作指示剂;C.在天平上准确称取烧碱样品w g,在烧杯中加蒸馏水溶解;D.将物质的量浓度为m ml·L-1的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度数为a mL;E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定到终点,记录终点刻度数为b mL。
请回答下列问题:(1)正确的操作步骤顺序是(填写字母):　　　→　　　→　　　→D → 　　　。 (2)操作中锥形瓶下垫一张白纸的作用是　　　　　　　　　　　　。 (3)操作D中液面应调整到　　　　　　　　　　　　　　　;尖嘴部分应　　　　　　　　　。 (4)滴定到终点时锥形瓶内溶液的颜色变化是　　　　　　　　　。 (5)若酸式滴定管没用标准H2SO4溶液润洗,会对测定结果有何影响?　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”,其他操作均正确)。 (6)该烧碱样品的纯度计算式是　　　　　　　。