第9章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第43講水的電離和溶液的pH課件--2025年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)考點課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第43講　水的電離和溶液的pH
1．認(rèn)識水的電離，了解水的離子積常數(shù)。2．了解溶液pH的含義及其測定方法，能進(jìn)行簡單的計算。3．了解酸堿中和滴定的原理；掌握酸堿中和滴定的操作步驟及誤差分析。
考點一　水的電離?1．水的電離及離子積常數(shù)
c(H＋)·c(OH－)
2．外界條件對水的電離平衡的影響填寫外界條件對H2O?H＋＋OH－　ΔH>0的具體影響。
[易錯秒判](1)將水加熱，Kw和c(H＋)均增大(　　)(2)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同(　　)(3)任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水電離出的c(H＋) 和c(OH－)相等(　　)(4)25 ℃時NH4Cl溶液的Kw小于100 ℃時NaCl溶液的Kw(　　)(5)室溫下，0.1 ml·L－1的HCl溶液與0.1 ml·L－1的NaOH溶液中水的電離程度不同(　　)答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
一、水的電離平衡曲線分析1．水的電離平衡曲線如下圖所示，回答下列問題。
(1)圖中A、B、C、D、E五點的Kw的關(guān)系：______________________。(2)在水中加少量酸，可實現(xiàn)A點向________點移動。(3)ABE形成的區(qū)域中的點都呈________性。(4)若在B點溫度下，pH＝2的硫酸溶液中，cH2O(H＋)＝________ml·L－1。答案：(1)B＞C＞A＝E＝D　(2)D　(3)堿　(4)1×10－10
二、水電離出的c(H＋)和c(OH－)的計算2．計算室溫下，下列溶液中水電離出的cH2O(H＋)。(1)0.01 ml·L－1的鹽酸中，cH2O(H＋)＝________。(2)0.05 ml·L－1的Ba(OH)2溶液中，cH2O(H＋)＝__________。(3)pH＝4的亞硫酸溶液中，cH2O(H＋)＝____________。(4)pH＝10的KOH溶液中，cH2O(H＋)＝____________。(5)pH＝4的NH4Cl溶液中，cH2O(H＋)＝____________。(6)pH＝10的CH3COONa溶液中，cH2O(H＋)＝____________。答案：(1)1×10－12 ml·L－1　(2)1×10－13 ml·L－1　(3)1×10－10 ml·L－1　(4)1×10－10 ml·L－1　(5)1×10－4 ml·L－1　(6)1×10－4 ml·L－1
[反思?xì)w納]水電離出的c(H＋)或c(OH－)的計算及應(yīng)用(1)酸、堿抑制水的電離，酸溶液中求c(OH－)，即cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)，堿溶液中求c(H＋)，即cH2O(OH－)＝cH2O(H＋)＝c(H＋)。(2)水解的鹽促進(jìn)水的電離，故cH2O(H＋)等于顯性離子的濃度。(3)酸式鹽溶液酸式酸根以電離為主：cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)。酸式酸根以水解為主：cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)。
考點二　溶液的酸堿性與pH?1．溶液的酸堿性與pH(1)定義式：pH＝－lg c(H＋)。(2)溶液的酸堿性取決于溶液中c(H＋)和 c(OH－)的相對大小。
2．pH的測定方法(1)酸堿指示劑法：該法只能測出pH的大致范圍，常見指示劑變色范圍見下表。
(2)pH試紙法：把一小片pH試紙放在一潔凈的玻璃片或表面皿上，用____________蘸取待測溶液點在pH試紙中央，試紙變色后，與_____________對照即可確定溶液的pH。(3)pH計測定法。
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
一、混合溶液酸堿性的判斷1．判斷常溫下，兩種溶液混合后溶液的酸堿性(填“酸性”“堿性”或“中性”)。(1)相同濃度的HCl和NaOH溶液等體積混合：________。(2)相同濃度的CH3COOH和NaOH溶液等體積混合：________。(3)相同濃度的NH3·H2O和HCl溶液等體積混合：________。(4)pH＝2的HCl溶液和pH＝12的NaOH溶液等體積混合：________。(5)pH＝2的CH3COOH溶液和pH＝12的NaOH溶液等體積混合：________。(6)pH＝2的HCl溶液和pH＝12的NH3·H2O溶液等體積混合：________。答案：(1)中性　(2)堿性　(3)酸性　(4)中性　(5)酸性　(6)堿性
二、溶液稀釋、混合的pH計算2．計算25 ℃時下列溶液的pH，忽略溶液混合時體積的變化。(1)0.005 ml·L－1的H2SO4溶液的pH＝________。(2)0.001 ml·L－1的NaOH溶液的pH＝________。(3)pH＝2的鹽酸加水稀釋到1 000倍，溶液的pH＝________。(4)將pH＝8的NaOH溶液與pH＝10的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH＝________(lg 2≈0.3)。(5)將0.1 ml·L－1氫氧化鈉溶液與0.06 ml·L－1硫酸溶液等體積混合，溶液的pH＝________。答案：(1)2　(2)11　(3)5　(4)9.7　(5)2
3．按要求回答下列問題(常溫下，忽略溶液混合時體積的變化)。(1)pH＝3的硝酸和pH＝12的氫氧化鋇溶液以體積比9∶1混合，混合溶液的pH＝________。
(2)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，若溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀時，溶液pH＝11，則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是________。
[思維建模]溶液pH計算的一般思維模型
實驗活動(四)　酸堿中和滴定及拓展應(yīng)用一、酸堿中和滴定1．實驗原理(1)用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)，根據(jù)中和反應(yīng)的等量關(guān)系來測定堿(或酸)的濃度。(2)利用酸堿指示劑明顯的顏色變化，表示反應(yīng)已完全，指示滴定終點。
2．實驗操作(1)主要儀器。
“0”刻度以上2～3 mL
(4)滴定終點。滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液，指示劑變色，且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色，停止滴定，并記錄標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。(5)數(shù)據(jù)處理。按上述操作重復(fù)________次，根據(jù)每次所用標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計算待測液的物質(zhì)的量濃度，最后求出待測液的物質(zhì)的量濃度的____________。
3．滴定曲線以0.100 0 ml·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 ml·L－1鹽酸為例
二、酸堿中和滴定的拓展應(yīng)用1．氧化還原滴定(1)原理：以氧化劑或還原劑為滴定劑，直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì)，或者間接滴定一些本身并沒有還原性或氧化性，但能與某些還原劑或氧化劑反應(yīng)的物質(zhì)。(2)試劑：常見用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等；常見用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C、Na2S2O3等。(3)指示劑：如KMnO4溶液可自身指示滴定終點，淀粉可用作碘量法的指示劑。
一、酸堿中和滴定的實驗操作1．現(xiàn)用酸堿中和滴定來測定某NaOH溶液的濃度。(1)滴定：用________式滴定管盛裝c ml·L－1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液。如圖表示下表中第2次滴定時50 mL滴定管中前后液面的位置，此次滴定結(jié)束后的讀數(shù)為________mL，可用________作為指示劑。(2)排出堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用下圖________(填“甲”“乙”或“丙”)的操作，然后擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。
(3)有關(guān)數(shù)據(jù)記錄見下表：????根據(jù)所給數(shù)據(jù)，寫出計算NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度的表達(dá)式：_________________________(不必化簡)。
二、酸堿中和滴定的誤差分析2．以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液為例，分析實驗誤差(填“偏低”“偏高”或“無影響”)。
答案：偏高　偏高　偏低　無影響　偏低　偏低　偏高　偏低　無影響　偏低　偏高
三、酸堿中和滴定的拓展應(yīng)用3．為了測定某樣品中NaNO2的含量，某同學(xué)進(jìn)行如下實驗：①稱取樣品a g，加水溶解，配制成100 mL溶液。②取25.00 mL溶液于錐形瓶中，用0.020 0 ml·L－1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(酸性)進(jìn)行滴定，滴定結(jié)束后消耗KMnO4溶液的體積為V mL。(1)滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________；測得該樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________________________。
(2)若滴定過程中剛出現(xiàn)顏色變化就停止滴定，則測定結(jié)果________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。解析：若滴定過程中剛出現(xiàn)顏色變化就停止滴定，則KMnO4的用量偏少，測定結(jié)果偏小。答案：偏小
4．硫酰氯(SO2Cl2)可用于有機合成和藥物制造等。已知SO2Cl2遇水能發(fā)生劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生白霧。測定產(chǎn)品中SO2Cl2的含量，實驗步驟如下：①取1.5 g產(chǎn)品加入足量Ba(OH)2溶液，充分振蕩、過濾、洗滌，將所得溶液均放入錐形瓶中；②向錐形瓶中加入硝酸酸化，再加入0.200 0 ml·L－1的AgNO3溶液100.00 mL；③向其中加入2 mL硝基苯，用力搖動，使沉淀表面被有機化合物覆蓋；④加入NH4Fe(SO4)2指示劑，用0.100 0 ml·L－1NH4SCN溶液滴定過量Ag＋，終點時所用體積為10.00 mL。
已知：Ksp(AgCl)＝3.2×10－10，Ksp (AgSCN)＝2×10－12。(1)滴定終點的現(xiàn)象為___________________________________________。答案：溶液變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色
答案：85.5%　偏低
(2)產(chǎn)品中SO2Cl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________；若步驟③不加入硝基苯，則所測SO2Cl2含量將________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
1．(2022·新高考山東卷)實驗室用基準(zhǔn)Na2CO3配制標(biāo)準(zhǔn)溶液并標(biāo)定鹽酸濃度，應(yīng)選甲基橙為指示劑，并以鹽酸滴定Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液。下列說法錯誤的是(　　)A．可用量筒量取25.00 mL Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液置于錐形瓶中B．應(yīng)選用配帶塑料塞的容量瓶配制Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液C．應(yīng)選用燒杯而非稱量紙稱量Na2CO3固體D．達(dá)到滴定終點時溶液顯橙色
解析：A．量筒的精確度不高，滴定時不可用量筒量取Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液，應(yīng)該用堿式滴定管或移液管量取25.00 mL Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液置于錐形瓶中，A說法錯誤；B．Na2CO3溶液顯堿性，盛放Na2CO3溶液的容器不能用玻璃塞，以防堿性溶液腐蝕玻璃產(chǎn)生有黏性的硅酸鈉而將瓶塞粘住，故應(yīng)選用配帶塑料塞的容量瓶配制Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液，B說法正確；C．Na2CO3有吸水性和一定的腐蝕性，故應(yīng)選用燒杯而非稱量紙稱量Na2CO3固體，C說法正確；D．Na2CO3溶液顯堿性，甲基橙滴入Na2CO3溶液中顯黃色，當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲嘻}酸時，溶液由黃色突變?yōu)槌壬野敕昼妰?nèi)不變色，故達(dá)到滴定終點時溶液顯橙色，D說法正確。
解析：A．溫度升高，水的電離程度增大，故M點Kw小于N點Kw，A錯誤；B．升高溫度，促進(jìn)銨根離子的水解，且N點銨根離子濃度更大，水解生成的氫離子濃度更大，N點酸性更強，故M點pH大于N點pH，B正確；C．N點降溫過程中有水的電離平衡、銨根離子的水解平衡、硫酸銨的沉淀溶解平衡3個平衡發(fā)生移動，C錯誤；
3．(2022·新高考江蘇卷)實驗中需要測定溶液中Ce3＋的含量。已知水溶液中Ce4＋可用準(zhǔn)確濃度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，滴定終點時溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色，滴定反應(yīng)為Fe2＋＋Ce4＋===Fe3＋＋Ce3＋。請補充完整實驗方案：①準(zhǔn)確量取 25.00 mL Ce3＋溶液[c(Ce3＋)約為0.2 ml·L－1]，加氧化劑將Ce3＋完全氧化并去除多余氧化劑后，用稀硫酸酸化，將溶液完全轉(zhuǎn)移到250 mL 容量瓶中后定容；②按規(guī)定操作分別將 0.020 00 ml·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2和待測Ce4＋溶液裝入如圖所示的滴定管中；③______________________________________________________。

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