新高考化學(xué)復(fù)習(xí)專題十二弱電解質(zhì)的電離平衡和溶液的酸堿性教學(xué)課件

專題十二弱電解質(zhì)的電離平衡和溶液的酸堿性考點(diǎn)1弱電解質(zhì)的電離平衡1.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)

(2)外界條件對(duì)電離平衡的影響①溫度:升溫,電離平衡右移,電離程度增大。②濃度:稀釋溶液,電離平衡右移,電離程度增大。2.弱電解質(zhì)的電離平衡(1)建立與特征③同離子效應(yīng):加入與弱電解質(zhì)具有某種相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),電離平衡左移,電離程

度減小。④加入能與弱電解質(zhì)電離出的離子反應(yīng)的物質(zhì),電離平衡右移,電離程度增大。以0.1mol·L-1的醋酸溶液[CH3COOH

H++CH3COO-(ΔH>0)]為例,改變條件后,有如下變化:條件變化平衡移動(dòng)方向CH3COOH電離程度c(H+)導(dǎo)電性升高溫度向右增大增大增強(qiáng)加少量水向右增大減小減弱加少量冰醋酸向右減小增大增強(qiáng)加少量濃鹽酸向左減小增大增強(qiáng)加少量CH3COONa固體向左減小減小增強(qiáng)加少量NaOH固體向右增大減小增強(qiáng)注意

電離平衡右移,電離程度不一定增大。如增大弱電解質(zhì)的濃度,電離平衡右移,

但電離程度減小。(3)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力,取決于自由移動(dòng)離子的濃度和離子所帶電荷數(shù),自由移動(dòng)

離子的濃度越大、離子所帶電荷數(shù)越多,導(dǎo)電能力越強(qiáng)。注意電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與電解質(zhì)的強(qiáng)弱無(wú)必然關(guān)系,強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力

不一定強(qiáng),如BaSO4。3.電離平衡常數(shù)(1)表達(dá)式:以一元弱酸HA為例,HA

H++A-,Ka=

。(2)特點(diǎn):多元弱酸分步電離,各級(jí)電離常數(shù)的大小關(guān)系是

?

?

……故其酸性主要取決于第一步電離。(3)影響因素:①內(nèi)因:弱電解質(zhì)本身的性質(zhì);②外因:只與溫度有關(guān),溫度升高,Ka增大。應(yīng)用舉例判斷弱酸酸性(或弱堿堿性)的相對(duì)強(qiáng)弱Ka(HF)>Ka(HClO),則同濃度溶液的酸性:HF>HClO判斷酸與鹽是否能發(fā)生反應(yīng)(強(qiáng)酸制弱酸)

(H2CO3)>Ka(HClO)>

(H2CO3),則可以發(fā)生反應(yīng)NaClO+CO2+H2O

NaHCO3+HClO判斷酸式酸根離子的電離和水解程度的相對(duì)大小25℃時(shí),H2CO3的

=4.5×10-7、

=4.7×10-11,HC

的水解常數(shù):Kh=

=

≈2.2×10-8>

,故HC

的水解程度大于其電離程度判斷溶液中微粒濃度比值的變化稀釋氨水,判斷

的變化趨勢(shì),可根據(jù)Kb(NH3·H2O)的表達(dá)式將該比值轉(zhuǎn)化為

,稀釋過(guò)程中Kb(NH3·H2O)不變,c(N

)減小,故比值增大(4)電離平衡常數(shù)的應(yīng)用考點(diǎn)2溶液的酸堿性酸堿中和滴定一、溶液的酸堿性1.水的電離(1)水的電離平衡:H2O

H++OH-。(2)水的離子積:KW=c(H+)·c(OH-)。一定溫度時(shí),KW為常數(shù),只與溫度有關(guān)。水的電離是

吸熱過(guò)程,溫度越高,KW越大。常溫下,KW=1×10-14。注意

KW表達(dá)式中的c(H+)和c(OH-)不一定都是由水電離出來(lái)的,指的是溶液中的c(H+)

和c(OH-)。任何情況下,水電離出的c(H+)=c(OH-)。(3)影響水的電離平衡的因素有①溫度:升溫,促進(jìn)水的電離;②酸、堿:加酸或堿會(huì)抑制水的電離;③能水解的鹽,促進(jìn)水的電離。2.溶液的酸堿性和pH(1)溶液的酸堿性

pHc(H+)/(mol·L-1)c(H+)與c(OH-)大小的比較酸性<7>10-7c(H+)>c(OH-)中性=7=10-7c(H+)=c(OH-)堿性>7<10-7c(H+)<c(OH-)適用溫度常溫下任何溫度(2)計(jì)算溶液pH的一般思維模型二、酸堿中和滴定1.實(shí)驗(yàn)用品(1)儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、鐵架臺(tái)(帶滴定管夾)、燒杯、錐形瓶。(2)試劑:標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、指示劑、蒸餾水。注意

1.滴定管的選擇:①酸性、氧化性溶液一般用酸式滴定管盛裝,因?yàn)槠湟赘g橡

膠。②堿性溶液一般用堿式滴定管盛裝,因?yàn)槠湟赘g玻璃,致使玻璃活塞無(wú)法打

開。③使用聚四氟乙烯活塞的滴定管為酸堿通用滴定管。2.指示劑的選擇:①不用石蕊作中和滴定的指示劑。②滴定終點(diǎn)為堿性時(shí),用酚酞作指

示劑。③滴定終點(diǎn)為酸性時(shí),用甲基橙作指示劑。2.實(shí)驗(yàn)操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例)(1)滴定前的準(zhǔn)備①滴定管:檢漏→洗滌→潤(rùn)洗→裝液→調(diào)液面→記錄。②錐形瓶:注堿液→加指示劑(酚酞或甲基橙均可)。注意

排氣泡的方法如果酸式滴定管內(nèi)部有氣泡,可快速放液以趕出氣泡;趕出堿式滴定管中氣泡的方法如圖所示。

(2)滴定

(3)終點(diǎn)判斷:滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)溶液變色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色,視為滴定終點(diǎn),記錄用去標(biāo)準(zhǔn)液的體積。(4)按上述操作重復(fù)2~3次,求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值。3.數(shù)據(jù)處理:根據(jù)c(NaOH)=

計(jì)算。4.誤差分析:可將所有誤差都?xì)w結(jié)到對(duì)V(HCl)的影響上。操作具體內(nèi)容誤差儀器洗滌酸式滴定管未用鹽酸潤(rùn)洗偏高堿式滴定管未用NaOH溶液潤(rùn)洗偏低錐形瓶用NaOH溶液潤(rùn)洗偏高氣泡處理滴定前有氣泡,滴定后無(wú)氣泡偏高滴定前無(wú)氣泡,滴定后有氣泡偏低操作具體內(nèi)容誤差滴定鹽酸滴出瓶外偏高振蕩時(shí)瓶?jī)?nèi)溶液濺出偏低讀數(shù)前仰后平偏低前平后仰偏高前仰后俯偏低其他滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴懸一滴溶液偏高指示劑變色即停止滴定,半分鐘內(nèi)恢復(fù)原來(lái)的顏色偏低5.滴定曲線(pH曲線)分析①?gòu)?qiáng)酸與強(qiáng)堿滴定過(guò)程中的pH曲線

②強(qiáng)堿(酸)與強(qiáng)酸(堿)、弱酸(堿)的滴定曲線比較NaOH溶液滴定等濃度等體積的鹽酸、醋酸溶液鹽酸滴定等濃度等體積的NaOH溶液、氨水

注意滴定終點(diǎn)=恰好中和=酸堿恰好完全反應(yīng),但此時(shí)溶液不一定呈中性。1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)。

(

)(2)稀醋酸加水稀釋,醋酸電離程度增大,溶液pH減小,電離平衡常數(shù)一定增大。(

)(3)電離常數(shù)大的酸溶液中c(H+)一定比電離常數(shù)小的酸溶液中c(H+)大。

(

)(4)常溫下,0.1mol·L-1一元堿BOH溶液的pH=10,則溶液中存在BOH

B++OH-。

(

)(5)常溫下,把pH=2與pH=12的酸、堿溶液等體積混合后所得溶液pH=7。

(

)×××××(6)25℃時(shí)1LpH=12的Ba(OH)2溶液中,OH-的物質(zhì)的量為0.02mol。

(

)(7)一定溫度下,pH=a的氨水,稀釋至原體積的10倍后,其pH=b,則a>b+1。(

)(8)25℃時(shí),將10mLpH=a的酸(HA)溶液稀釋至100mL,溶液的pH=b,若b-a<1,則HA為

弱酸。

(

)×××2.(2022山東,6,2分)實(shí)驗(yàn)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(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A.可用量筒量取25.00mLNa2CO3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(diǎn)時(shí)溶液顯橙色A3.(2021浙江1月選考,17,2分)25℃時(shí),下列說(shuō)法正確的是

(

)A.NaHA溶液呈酸性,可以推測(cè)H2A為強(qiáng)酸B.可溶性正鹽BA溶液呈中性,可以推測(cè)BA為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽C.0.010mol·L-1、0.10mol·L-1的醋酸溶液的電離度分別為α1、α2,則α1<α2D.100mLpH=10.00的Na2CO3溶液中水電離出H+的物質(zhì)的量為1.0×10-5molD4.部分弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如下表:弱電解質(zhì)HCOOHHCNH2CO3電離平衡常數(shù)(25℃)Ka=1.8×10-4Ka=4.9×10-10

=4.5×10-7

=4.7×10-11下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A.結(jié)合H+的能力:C

>CN->HC

>HCOO-B.2CN-+H2O+CO2

2HCN+C

C.中和等體積、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的量:前者小于后者D.25℃時(shí),反應(yīng)HCOOH+CN-

HCN+HCOO-的化學(xué)平衡常數(shù)約為3.67×105B5.常溫下,關(guān)于下列溶液的說(shuō)法不正確的是(忽略溶液體積變化)

(

)編號(hào)①②③④⑤溶液氨水氫氧化鈉溶液鹽酸醋酸溶液氯化鈉溶液pH1111337A.水電離出的H+濃度:①=②=③=④=⑤×10-4B.分別加水稀釋至10倍,溶液的pH:①>②>⑤>③>④C.①、③兩溶液等體積混合所得溶液中水的電離程度大于⑤溶液D.V1L②溶液與V2L③溶液混合,若混合溶液pH=4,則V1∶V2=9∶11C考法1強(qiáng)酸、弱酸的比較與判斷方法1.一元強(qiáng)酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)的比較(1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較

鹽酸醋酸溶液c(H+)大小pH小大中和堿的能力相同與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量相同與金屬反應(yīng)的起始速率快慢(2)相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較

鹽酸醋酸溶液c(H+)相同c(酸)小大中和堿的能力小大與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量少多與金屬反應(yīng)的起始速率相同2.一元強(qiáng)酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)稀釋圖像的比較(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸溶液

加水稀釋相同的倍數(shù),醋酸溶液的pH大加水稀釋到相同的pH,鹽酸中加入的水多(2)相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸溶液

加水稀釋相同的倍數(shù),鹽酸的pH大加水稀釋到相同的pH,醋酸溶液中加入的水多3.強(qiáng)酸、弱酸的判斷方法實(shí)驗(yàn)方法結(jié)論①常溫下,測(cè)0.01mol·L-1HA溶液的pHpH=2,HA為強(qiáng)酸;pH>2,HA為弱酸②常溫下,測(cè)NaA溶液的pHpH=7,HA為強(qiáng)酸;pH>7,HA為弱酸③測(cè)相同pH的HA溶液和鹽酸稀釋相同倍數(shù)前后的pH變化若HA溶液的pH變化比鹽酸的小,則HA為弱酸④測(cè)等體積、等pH的HA溶液和鹽酸分別中和

NaOH的物質(zhì)的量若HA溶液消耗NaOH的物質(zhì)的量比鹽酸的多,則

HA為弱酸⑤測(cè)等體積、等物質(zhì)的量濃度的HA溶液和鹽酸

分別與顆粒大小相同的鋅粒反應(yīng)的速率若HA溶液與鋅粒反應(yīng)的速率比鹽酸與鋅粒反應(yīng)

的速率慢,則HA為弱酸例(2023天津河?xùn)|二模,7)常溫下,下列事實(shí)能說(shuō)明某一元酸HX是一元強(qiáng)酸的是

(

)A.0.1mol·L-1HX溶液的pH=4B.0.1mol·L-1NaX溶液pH>7C.0.1mol·L-1HX溶液比0.1mol·L-1硝酸溶液導(dǎo)電能力弱D.10mL0.1mol·L-1NaOH溶液與10mL0.1mol·L-1HX溶液混合pH=7

解題導(dǎo)引

弱酸的特征是在水溶液中不能完全電離,對(duì)應(yīng)的酸根離子在水溶液中可水解。區(qū)分強(qiáng)酸、弱酸可以從一定濃度酸溶液的pH、強(qiáng)堿鹽溶液的pH、等濃度酸溶

液與同類型強(qiáng)酸溶液的導(dǎo)電能力比較等方面進(jìn)行判斷。

解析

0.1mol·L-1HX溶液的pH=4,說(shuō)明HX在水溶液中只能部分電離,故屬于一元弱酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;0.1mol·L-1NaX溶液pH>7,說(shuō)明NaX是強(qiáng)堿弱酸鹽,X-水解,溶液呈堿性,則

HX為一元弱酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;0.1mol·L-1HX溶液比0.1mol·L-1硝酸溶液導(dǎo)電能力弱,說(shuō)明

HX只能部分電離,故屬于一元弱酸,C項(xiàng)錯(cuò)誤;NaOH與HX恰好完全反應(yīng)生成NaX,溶液

pH=7,說(shuō)明NaX為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,得出HX為一元強(qiáng)酸,D項(xiàng)正確。

答案

D考法2中和滴定原理的遷移應(yīng)用一、氧化還原滴定法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(méi)有還原性或氧化性,但能與某些氧化劑或還原劑反應(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、硫代硫酸鈉等。3.指示劑:氧化還原滴定的指示劑有三類。(1)氧化還原指示劑,如二苯胺磺酸鈉為滴定Fe2+的常用氧化還原指示劑,其還原型為無(wú)

色,氧化型為紫紅色。當(dāng)用氧化劑滴定Fe2+時(shí),二苯胺磺酸鈉由無(wú)色突變?yōu)樽霞t色時(shí),指示滴定終點(diǎn)。(2)專屬指示劑,如淀粉溶液遇I2變藍(lán),常用作碘量法中的專屬指示劑。(3)自身指示劑,如用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸,滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色,

不用另加指示劑。例(2024屆重慶9月月考,15,節(jié)選)測(cè)定KI的純度:稱取0.5000g樣品溶于水,加入稍過(guò)量

硫酸酸化的H2O2溶液充分反應(yīng)后,加熱除去過(guò)量H2O2,加入幾滴淀粉溶液,用0.2000mol

·L-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I2+2S2

S4

+2I-)。①滴定前裝有標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管排氣泡時(shí),應(yīng)選擇圖中的

(填標(biāo)號(hào),下同)。

③滴定終點(diǎn)時(shí)消耗14.50mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,則樣品的純度為

(計(jì)算結(jié)果保留

兩位有效數(shù)字)。

解題導(dǎo)引

計(jì)算KI純度的思維過(guò)程:先用過(guò)量的H2O2將I-完全氧化為I2,然后將過(guò)量的H2O2加熱除去,防止干擾;最后再用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I2。根據(jù)關(guān)系式:2I-~I2~2S2

進(jìn)行計(jì)算。

解析

①Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液顯堿性,應(yīng)選擇堿式滴定管。③n(KI)=n(S2

)=0.2000mol·L-1×14.50×10-3L=0.0029mol,m(KI)=0.0029mol×166g·mol-1=0.4814g,則樣品純度

為

×100%≈96%。

答案

①c③96%二、沉淀滴定法1.原理:利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定,例如用Ag+滴定Cl-來(lái)測(cè)定溶液中Cl-的濃度。2.指示劑(1)沉淀指示劑:指示劑本身能與滴定劑反應(yīng)形成沉淀。滴定劑與被滴定物質(zhì)形成沉淀

的溶解度小于滴定劑與指示劑形成沉淀的溶解度。例如用AgNO3溶液測(cè)定溶液中Cl-

的含量時(shí),常以Cr

為指示劑,這是因?yàn)锳gCl比Ag2CrO4更難溶,Ag+優(yōu)先與Cl-反應(yīng),當(dāng)出現(xiàn)Ag2CrO4磚紅色沉淀時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn)。(2)專屬指示劑:例如用NH4SCN溶液滴定Ag+時(shí)(生成AgSCN沉淀),可用Fe3+作為指示劑,當(dāng)溶液變紅時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn)。例(2024屆湖南長(zhǎng)沙一中月考一,16,節(jié)選)產(chǎn)品中TiCl4含量的測(cè)定:取10.0gTiCl4產(chǎn)品于

燒瓶中,向安全漏斗(如圖所示)中加入足量蒸餾水后,立即夾緊彈簧夾,充分反應(yīng)后將安全漏斗及燒瓶中的液體轉(zhuǎn)移到容量瓶中并配成500mL溶液,取20.00mL所配溶液于錐形瓶中,滴加幾滴0.100mol·L-1的K2CrO4溶液作指示劑,用0.200mol·L-1的AgNO3溶液滴定至終點(diǎn),消耗AgNO3溶液32.00mL。已知:①Ag2CrO4為磚紅色固體;常溫下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.2×10-12;②TiCl4+2H2O

TiO2+4HCl↑。①安全漏斗中的水在本實(shí)驗(yàn)中的作用除提供水外,還有

。②該沉淀滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)是

。③該產(chǎn)品純度為

%(結(jié)果保留一位小數(shù))。

解題導(dǎo)引

①本實(shí)驗(yàn)利用AgNO3溶液滴定HCl溶液測(cè)定TiCl4的含量,由已知②及鹽酸的揮發(fā)性可知安全漏斗中水的作用。③根據(jù)TiCl4~4Cl-~4Ag+列式計(jì)算即可。

解析

①安全漏斗中的水在本實(shí)驗(yàn)中除了作為反應(yīng)物與TiCl4反應(yīng)外,還有液封并吸收揮發(fā)的HCl的作用。②TiCl4與水反應(yīng)生成TiO