寓言二則教學(xué)設(shè)計(jì)
發(fā)表時(shí)間:2021-10-09高二化學(xué)教案:《溶液的酸堿性教學(xué)案》教學(xué)設(shè)計(jì)。
本文題目:高二化學(xué)教案:溶液的酸堿性教學(xué)案
第1課時(shí) 溶液的酸堿性
[目標(biāo)要求] 1.了解溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關(guān)系?!?.了解pH的定義及簡(jiǎn)單的計(jì)算。
一、溶液的酸堿性
1.一種溶液顯酸性、中性還是堿性,取決于溶液中c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小。在一定溫度下,水溶液中氫離子和氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度之積為常數(shù)。只要知道溶液中氫離子(或氫氧根離子)的濃度,就可以計(jì)算溶液中氫氧根離子(或氫離子)的濃度,并據(jù)此判斷酸堿性。例如室溫下測(cè)得某溶液中的c(H+)為1.0×10-5mol?L-1,根據(jù)KW=c(H+)?c(OH-)=1.0×10-14mol2?L-2可求得該酸溶液中c(OH-)=1.0×10-9mol?L-1 。
2.酸性溶液:c(H+)>c(OH-),c(H+)越大,酸性越強(qiáng);
中性溶液:c(H+)=c(OH-);
堿性溶液:c(H+)
二、溶液的酸堿性與pH的關(guān)系
1.溶液pH的定義
(1)由于用c(H+)及c(OH-)來(lái)表示溶液的酸堿性有時(shí)數(shù)值非常小,使用很不方便。
在實(shí)際應(yīng)用中,人們常用溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)(pH)來(lái)表示溶液的酸堿性。pH與氫離子濃度的關(guān)系式為pH=-lg_c(H+)。
(2)pH值與溶液酸堿性的關(guān)系
在25 ℃時(shí),純水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol?L-1,所以在25 ℃時(shí),pH=7時(shí),溶液中氫離子濃度和氫氧根離子濃度相等,溶液顯中性。pH>7時(shí),溶液中氫離子濃度小于氫氧根離子濃度,溶液顯堿性,且pH越大,溶液中c(OH-)越大,溶液的堿性越強(qiáng)。pH
2.強(qiáng)酸與強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿與強(qiáng)堿)混合溶液pH的計(jì)算
(1)強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合液的pH
強(qiáng)酸 Ⅰ:c1(酸),V1(酸)――→電離n1(H+)=c1(H+)?V1,
強(qiáng)酸 Ⅱ:c2(酸),V2(酸)――→電離n2(H+)=c2(H+)?V2,
?V混=V1+V2 n混(H+)=c1(H+)?V1+c2(H+)?V2?c混(H+)=c1?H+??V1+c2?H+??V2V1+V2?pH。
(2)強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合液的pH
強(qiáng)堿Ⅰ:c1(堿),V1(堿)――→電離n1(OH-)=c1(OH-)?V1
強(qiáng)堿Ⅱ:c2(堿),V2(堿)――→電離n2(OH-)=c2(OH-)?V2
?V混=V1+V2 n混(OH-)=c1(OH-)?V1+c2(OH-)?V2
?c混(OH-)=c1?OH-??V1+c2?OH-??V2V1+V2,再求c(H+)=KWc?OH-??pH。
三、溶液pH的測(cè)定方法
1.酸堿指示劑
酸堿指示劑一般是弱有機(jī)酸或弱有機(jī)堿,它們的顏色變化是在一定的pH范圍內(nèi)發(fā)生的,因此可以用這些指示劑粗略測(cè)出pH范圍,但不能準(zhǔn)確測(cè)定pH。
常用指示劑的變色范圍和顏色變化如下表:
指示劑 甲基橙 石蕊 酚酞
變色范圍pH 3.1~4.4 5~8 8.2~10.0
溶液顏色 紅、橙、黃 紅、紫、藍(lán) 無(wú)色、粉紅、紅
2.pH試紙
粗略地測(cè)定溶液的pH可用pH試紙。pH試紙的使用方法是:取一小塊pH試紙放在玻璃片上(或表面皿上),用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在試紙的中部,變色穩(wěn)定后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照確定溶液的pH。
3.pH計(jì)
通過(guò)儀器pH計(jì)來(lái)精確測(cè)定溶液的pH。
知識(shí)點(diǎn)一 溶液的酸堿性
1.下列溶液肯定呈酸性的是()
A.含H+的溶液 B.能使酚酞顯無(wú)色的溶液
C.pH
答案 D
解析 任何水溶液中均含H+和OH-,故A錯(cuò)。酚酞顯無(wú)色的溶液,其pH
2.判斷溶液的酸堿性有多種方法。下列溶液中,一定呈堿性的是()
A.能夠使甲基橙呈現(xiàn)黃色的溶液
B.溶液的pH>7
C.溶液中:c(H+)
D.溶液中:c(H+)>1×10-7 mol?L-1
答案 C
解析 溶液酸堿性最本質(zhì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)是看H+和OH-濃度的相對(duì)大小,只有當(dāng)c(H+)>c(OH-)時(shí),溶液才呈酸性;當(dāng)c(H+)=c(OH-)時(shí),溶液呈中性;當(dāng)c(H+)4.4時(shí)呈現(xiàn)黃色。所以,使甲基橙呈現(xiàn)黃色的溶液不一定顯堿性。溶液的pH與溫度有關(guān),常溫下pH>7的溶液一定顯堿性,但在不是常溫的情況下就不一定了。
3.下列溶液一定呈中性的是()
A.pH=7的溶液
B.c(H+)=c(OH-)的溶液
C.由強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以等物質(zhì)的量反應(yīng)所得到的溶液
D.非電解質(zhì)溶于水所得到的溶液
答案 B
知識(shí)點(diǎn)二 pH值計(jì)算
4.常溫下,某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1,則該溶液的pH可能是()
A.4 B.7 C.8 D.11
答案 D
解析 由題意知由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1
5.25℃時(shí),若pH=a的10體積某強(qiáng)酸溶液與pH=b的1體積某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合之前該強(qiáng)酸的pH與強(qiáng)堿的pH之間應(yīng)滿足的關(guān)系()
A.a+b=14 B.a+b=13 C.a+b=15 D.a+b=7
答案 C
解析 酸中n(H+)=10-a×10,堿中n(OH-)=10-1410-b×1=10-14+b,根據(jù)混合后溶液呈中性,故n(H+)=n(OH-),即10-a×10=10-14+b,所以a+b=15。
知識(shí)點(diǎn)三 pH的測(cè)定方法
6.下列試紙中,在測(cè)溶液的性質(zhì)時(shí),預(yù)先不能用蒸餾水潤(rùn)濕的是()
A.石蕊試紙 B.醋酸鉛試紙 C.KI淀粉試紙 D.pH試紙
答案 D
解析 pH試紙測(cè)溶液的酸堿性時(shí)是定量測(cè)定,加水潤(rùn)濕后會(huì)導(dǎo)致溶液的濃度降低,使測(cè)得的pH產(chǎn)生偏差,所以不能潤(rùn)濕。
7.有一學(xué)生甲在實(shí)驗(yàn)室測(cè)某溶液的pH,實(shí)驗(yàn)時(shí),他先用蒸餾水潤(rùn)濕pH試紙,然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測(cè)。學(xué)生乙對(duì)學(xué)生甲的操作的評(píng)價(jià)為:操作錯(cuò)誤,測(cè)定結(jié)果一定有誤差。學(xué)生丙對(duì)學(xué)生甲的操作的評(píng)價(jià)為:操作錯(cuò)誤,但測(cè)定結(jié)果不一定有誤差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同學(xué)的觀點(diǎn),原因是________________。
(2)若用此法分別測(cè)定c(H+)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH,誤差較大的是________,原因是________________________________________________________________________。
(3)只從下列試劑中選擇實(shí)驗(yàn)所需的物品,你________(填“能”或“不能”)區(qū)分0.1 mol?L-1的硫酸和0.01 mol?L-1的硫酸。若能,簡(jiǎn)述操作過(guò)程。
________________________________________________________________________
①紫色石蕊試液 ②酚酞試液?、奂谆仍囈?/p>
④蒸餾水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH試紙
答案 (1)丙 當(dāng)溶液呈中性時(shí),則不產(chǎn)生誤差;否則將產(chǎn)生誤差
(2)鹽酸 在稀釋過(guò)程中,醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生H+,使得溶液中c(H+)較鹽酸溶液中c(H+)大,誤差較小
(3)能 用玻璃棒分別蘸取兩種溶液點(diǎn)在兩張pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較其pH,pH較大的為0.01 mol?L-1的硫酸
解析 本題考查pH試紙的使用,pH試紙使用不能用蒸餾水潤(rùn)濕,若潤(rùn)濕相當(dāng)于對(duì)待測(cè)液稀釋。對(duì)于不同性質(zhì)的溶液造成的影響不同:若溶液為中性,則測(cè)得結(jié)果無(wú)誤差;若為酸性,測(cè)得結(jié)果偏大;若為堿性,測(cè)得結(jié)果偏小。
練基礎(chǔ)落實(shí)
1.用pH試紙測(cè)定某無(wú)色溶液的pH時(shí),規(guī)范的操作是()
A.將pH試紙放入溶液中,觀察其顏色變化,跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較
B.將溶液倒在pH試紙上跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較
C.用干燥的潔凈玻璃棒蘸取溶液,滴在pH試紙上,跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較
D.在試管內(nèi)放入少量溶液,煮沸,把pH試紙放在管口,觀察顏色,跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較
答案 C
2.常溫下,pH=11的X、Y兩種堿溶液各1 mL,分別稀釋至100 mL,其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()
A.X、Y兩種堿溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度一定相等
B.稀釋后,X溶液的堿性比Y溶液的堿性強(qiáng)
C.分別完全中和X、Y這兩種堿溶液時(shí),消耗同濃度鹽酸的體積V(X)>V(Y)
D.若9
答案 D
3.在常溫下,將pH=8的NaOH溶液與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,溶液的pH最接近于()
A.8.3 B.8.7 C.9 D.9.7
答案 D
解析 本題考查有關(guān)混合溶液pH的計(jì)算。有關(guān)稀溶液混合,總體積近似等于兩種溶液體積之和。強(qiáng)堿溶液混合,應(yīng)按c(OH-)計(jì)算:c混(OH-)=(1×10-6 mol?L-1+1×10-4 mol?L-1)/2=5.05×10-5 mol?L-1,c混(H+)=KW/c(OH-)≈2×10-10 mol?L-1,pH=9.7。
4.下列敘述正確的是()
A.無(wú)論是純水,還是酸性、堿性或中性稀溶液,在常溫下,其c(H+)×c(OH-)=1×10-14 mol2?L-2
B.c(H+)等于1×10-7 mol?L-1的溶液一定是中性溶液
C.0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍
D.任何濃度的溶液都可以用pH來(lái)表示其酸性的強(qiáng)弱
答案 A
解析 KW=c(H+)?c(OH-) ,且KW只與溫度有關(guān),所以,在常溫下,純水,酸性、堿性或中性稀溶液,其KW=1×10-14mol2?L-2;在溫度不確定時(shí),中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7 mol?L-1;0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度比0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度小,所以,0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;當(dāng)c(H+)或c(OH-)大于1 mol?L-1時(shí),用pH表示溶液的酸堿性就不簡(jiǎn)便了,所以,當(dāng)c(H+)或c(OH-)大于1 mol?L-1時(shí),一般不用pH表示溶液的酸堿性,而是直接用c(H+)或c(OH-)來(lái)表示。
練方法技巧
5.pH=3的兩種一元酸HX和HY溶液,分別取50 mL加入足量的鎂粉,充分反應(yīng)后,收集到H2的體積分別為V(HX)和V(HY),若V(HX)>V(HY),則下列說(shuō)法正確的是()
A.HX可能是強(qiáng)酸
B.HY一定是強(qiáng)酸
C.HX的酸性強(qiáng)于HY的酸性
D.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)二者生成H2的速率相等
答案 D
解析 解答該題應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)強(qiáng)酸完全電離,弱酸部分電離。(2)酸性相同的溶液,弱酸的濃度大,等體積時(shí),其物質(zhì)的量多。(3)產(chǎn)生H2的速率取決于c(H+)的大小。本題考查了強(qiáng)、弱酸的判斷及溶液酸性大小的比較。據(jù)題意,Mg粉足量,酸不足,應(yīng)根據(jù)酸的物質(zhì)的量來(lái)計(jì)算H2的體積,由V(HX)>V(HY),知pH相等時(shí),HX的物質(zhì)的量濃度比HY的大,即HX是比HY弱的弱酸,而無(wú)法判斷HY是強(qiáng)酸還是弱酸,故A、B、C錯(cuò)誤;D項(xiàng),反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的速率取決于c(H+),因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)c(H+)相等,故D項(xiàng)正確。
6.某溫度下,相同pH值的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋,平衡pH值隨溶液體積變化的曲線如右圖所示。據(jù)圖判斷正確的是()
A.Ⅱ?yàn)辂}酸稀釋時(shí)的pH值變化曲線
B.b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)
C.a點(diǎn)KW的數(shù)值比c點(diǎn)KW的數(shù)值大
D.b點(diǎn)酸的總濃度大于a點(diǎn)酸的總濃度
答案 B
解析 本題考查了強(qiáng)酸和弱酸的稀釋規(guī)律,解題時(shí)要注意弱酸在稀釋時(shí)還會(huì)繼續(xù)電離。pH相同的鹽酸(強(qiáng)酸)和醋酸(弱酸),稀釋相同的倍數(shù)時(shí),因醋酸在稀釋時(shí)仍不斷地電離,故鹽酸的pH增大的多,故曲線Ⅰ代表鹽酸稀釋時(shí)pH的變化曲線,A錯(cuò)誤;不斷加水稀釋時(shí),溶液中c(H+)不斷減小,導(dǎo)電性減弱,B正確;因?yàn)镵W僅僅是溫度的函數(shù),因?yàn)槭窃谙嗤臏囟认拢蔭點(diǎn)KW與c點(diǎn)KW的數(shù)值相同,C錯(cuò)誤;因鹽酸和醋酸的pH相同,則c(醋酸)>c(鹽酸),稀釋相同的倍數(shù),由于醋酸存在電離平衡,故仍有c(醋酸)>c(鹽酸),D錯(cuò)誤。
練綜合拓展
7.已知水在25 ℃和95 ℃時(shí),其電離平衡曲線如右圖所示:
(1)則25 ℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為_(kāi)_______(填“A”或“B”),請(qǐng)說(shuō)明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)25 ℃時(shí),將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為_(kāi)_________。
(3)95 ℃時(shí),若100體積pH1=a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2=b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是________________________________________________________________________
__________________。
(1) 曲線B對(duì)應(yīng)溫度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等體積混合后,混合溶液的pH=5。請(qǐng)分析其原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)A 水的電離是吸熱過(guò)程,溫度低時(shí),電離程度小,c(H+)、c(OH-)小
(2)10∶1 (3)a+b=14或pH1+pH2=14
(4)曲線B對(duì)應(yīng)95 ℃,此時(shí)水的離子積為10-12mol2?L-2,HA為弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中還剩余較多的HA分子,可繼續(xù)電離出H+,使溶液pH=5
解析 本題的關(guān)鍵是搞清楚溫度對(duì)水的電離平衡、水的離子積和溶液pH的影響。
(1)當(dāng)溫度升高時(shí),促進(jìn)水的電離,水的離子積也增大,水中氫離子濃度、氫氧根離子濃度都增大,水的pH也增大,但溶液仍然呈中性。因此結(jié)合圖象中A、B曲線變化情況及氫離子濃度、氫氧根離子濃度可以判斷,25 ℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為A,理由為水的電離是吸熱過(guò)程,升高溫度,水的電離程度增大。
(2)25 ℃時(shí)所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸堿恰好中和,即n(OH-)=n(H+),則V(NaOH)?10-5 mol?L-1=V(H2SO4)?10-4 mol?L-1,得V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。
(3)要注意的是95 ℃時(shí),水的離子積為10-12mol2?L-2,即c(H+)?c(OH-)=10-12mol2?L-2,即:等體積強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)至中性時(shí)pH(酸)+pH(堿)=12。根據(jù)95 ℃時(shí)混合后溶液呈中性,pH2=b的某強(qiáng)堿溶液中c(OH-)=10b-12;有100×10-a=1×10b-12,即:10-a+2=10b-12,所以,有以下關(guān)系:a+b=14或pH1+pH2=14。
(4)在曲線B對(duì)應(yīng)溫度下,因pH(酸)+pH(堿)=12,可得酸堿兩溶液中c(H+)=c(OH-),若是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿,兩溶液等體積混合后溶液應(yīng)呈中性;現(xiàn)混合溶液的pH=5,即等體積混合后溶液顯酸性,說(shuō)明H+與OH-完全反應(yīng)后又有新的H+產(chǎn)生,即酸過(guò)量,所以說(shuō)酸HA是弱酸。
8.(1)pH=2的某酸稀釋100倍,pH________4,pH=12的某堿稀釋100倍,pH________10。
(2)室溫時(shí),將pH=5的H2SO4溶液稀釋10倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________,將稀釋后的溶液再稀釋100倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________。
(3)
MOH和ROH兩種一元堿的溶液分別加水稀釋時(shí),pH變化如右圖所示。下列敘述中不正確的是()
A.MOH是一種弱堿
B.在x點(diǎn),MOH完全電離
C.在x點(diǎn),c(M+)=c(R+)
D.稀釋前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍
答案 (1)≤ ≥ (2)2∶1 20∶1 (3)B
解析 (1)若某酸為強(qiáng)酸,則pH=4,若為弱酸,則pH
(2)pH=5的H2SO4稀釋10倍,c(H+)和c(SO2-4)同等倍數(shù)減小,所以c(H+)∶c(SO2-4)=2∶1,若將稀釋后的溶液再稀釋100倍,其pH≈7,而c(SO2-4)=5×10-7102=5×10-9 mol?L-1,所以c(H+)∶c(SO2-4)=10-7∶5×10-9=20∶1。
(3)由圖知,稀釋100倍后ROH的pH變化為2,為強(qiáng)堿,MOH的pH變化為1,為弱堿;x點(diǎn)時(shí)ROH與MOH的c(OH-)相等,故c(M+)與c(R+)相等;稀釋前ROH的c(OH-)=0.1 mol?L-1,MOH的c(OH-)=0.01 mol?L-1,故D項(xiàng)正確;MOH為弱堿,在任何點(diǎn)都不能完全電離,B項(xiàng)錯(cuò)誤。
第2課時(shí) 酸堿中和滴定
[目標(biāo)要求] 1.理解酸堿中和滴定的原理。2.初步了解酸堿中和滴定的操作方法。3.掌握有關(guān)酸堿中和滴定的誤差分析。
酸堿中和滴定
1.酸堿中和滴定概念:用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的堿(或酸)的方法叫做酸堿中和滴定。滴定的原理:n元酸與n′元堿恰好完全中和時(shí):nc酸V酸=n′c堿V堿。如果用A代表一元酸,用B代表一元堿,可以利用下列關(guān)系式來(lái)計(jì)算未知堿(或酸)的物質(zhì)的量濃度:cB=cAVAVB。
2.酸堿中和滴定的關(guān)鍵:準(zhǔn)確測(cè)定參加反應(yīng)的兩種溶液的體積,以及準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。
3.酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)儀器:pH計(jì)、酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯、滴定管夾、量筒、鐵架臺(tái)。
實(shí)驗(yàn)藥品:標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、指示劑。
實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)查:檢查兩滴定管是否漏水和堵塞;
(2)洗:先用蒸餾水洗滌兩滴定管,然后用所要盛裝的酸堿潤(rùn)洗2~3遍;
(3)盛、調(diào):分別將酸、堿溶液注入酸、堿滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上2~3厘米處,并將滴定管固定在滴定管夾上,然后趕走滴定管內(nèi)部氣泡,調(diào)節(jié)滴定管中液面高度處于某一刻度,并記下讀數(shù)。
(4)取:從堿式滴定管中放出25.00 mL氫氧化鈉溶液于錐形瓶中,滴入2滴酚酞試液,將錐形瓶置于酸式滴定管下方,并在瓶底襯一張白紙。
(5)滴定:左手控制酸式滴定管活塞,右手拿住錐形瓶瓶頸,邊滴入鹽酸,邊不斷搖動(dòng)錐形瓶,眼睛始終注意錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化。
(6)記:當(dāng)看到加一滴鹽酸時(shí),錐形瓶中溶液紅色突變?yōu)闊o(wú)色時(shí),停止滴定,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色,準(zhǔn)確記下鹽酸讀數(shù),并準(zhǔn)確求得滴定用去的鹽酸體積。
(7)算:整理數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
根據(jù)cB=cAVAVB計(jì)算。
二、酸堿中和滴定誤差分析
中和滴定實(shí)驗(yàn)中,產(chǎn)生誤差的途徑主要有操作不當(dāng),讀數(shù)不準(zhǔn)等,分析誤差要根據(jù)計(jì)算式分析,c待測(cè)=c標(biāo)準(zhǔn)?V標(biāo)準(zhǔn)V待測(cè),當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定待測(cè)堿溶液時(shí),c標(biāo)準(zhǔn)、V待測(cè)均為定值,c待測(cè)的大小取決于V標(biāo)準(zhǔn)的大小。
下列為不正確操作導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差:
(1)儀器洗滌
①酸式滴定管水洗后,未潤(rùn)洗(偏高);②酸式滴定管水洗后,誤用待測(cè)液潤(rùn)洗(偏高);③堿式滴定管水洗后,未潤(rùn)洗(偏低);④錐形瓶水洗后,用待測(cè)液潤(rùn)洗(偏高)。
(2)量器讀數(shù)
①滴定前俯視酸式滴定管,滴定后平視(偏高);
②
滴定前仰視酸式滴定管,滴定后俯視(偏低)如圖所示;
③滴定完畢后,立即讀數(shù),半分鐘后顏色又褪去(偏低)。
(3)操作不當(dāng)
①酸式滴定管漏液(偏高);②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定過(guò)程中氣泡變小(偏高);③滴定過(guò)程中,振蕩錐形瓶時(shí),不小心將溶液濺出(偏低);④滴定過(guò)程中,錐形瓶?jī)?nèi)加少量蒸餾水(無(wú)影響); ⑤用甲基橙作指示劑進(jìn)行滴定時(shí),溶液由橙色變紅色時(shí)停止滴定(偏高);⑥用甲基橙作指示劑,溶液由黃色變橙色,5 s后又褪去(偏低)。
知識(shí)點(diǎn)一 酸堿中和滴定
1.一只規(guī)格為a mL的滴定管,其尖嘴部分充滿溶液,管內(nèi)液面在m mL處,當(dāng)液面降到n mL處時(shí),下列判斷正確的是()
A.流出溶液的體積為(m-n) mL
B.流出溶液的體積為(n-m) mL
C.管內(nèi)溶液體積等于(a-n) mL
D.管內(nèi)溶液體積多于n mL
答案 B
解析 滴定管的“0”刻度在上方,越向下刻度越大,所以流出液體的體積為(n-m) mL;刻度線以下及尖嘴部分均充有溶液,所以管內(nèi)溶液體積大于(a-n) mL。
2.某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí),選擇甲基橙作指示劑。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
(1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測(cè)的NaOH溶液時(shí),左手握酸式滴定管的活塞,右手搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視________,直到因加入一滴鹽酸后,溶液由黃色變?yōu)槌壬?,并______為止。
(2)下列操作中可能使所測(cè)NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是()
A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
D.讀取鹽酸體積時(shí),開(kāi)始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)
(3)若滴定開(kāi)始和結(jié)束時(shí),酸式滴定管中的液面如圖所示,則起始讀數(shù)為_(kāi)_______mL,終點(diǎn)讀數(shù)為_(kāi)_______mL,所用鹽酸溶液的體積為_(kāi)_______mL。
(4)某學(xué)生根據(jù)3次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
滴定次數(shù) 待測(cè)NaOH溶液的體積/mL 0.100 0 mol?L-1鹽酸的體積/mL
滴定前刻度 滴定后刻度 溶液體積/mL
第一次 25.00 0.00 26.11 26.11
第二次 25.00 1.56 30.30 28.74
第三次 25.00 0.22 26.31 26.09
依據(jù)上表數(shù)據(jù)列式計(jì)算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。
答案 (1)錐形瓶中溶液顏色變化 在半分鐘內(nèi)不變色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10
(4)V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL,c(NaOH)=0.100 0 mol?L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol?L-1
解析 在求c(NaOH)和進(jìn)行誤差分析時(shí)應(yīng)依據(jù)公式:c(NaOH)=c?HCl??V[?HCl?aq]V[?NaOH?aq]。欲求c(NaOH),須先求V[(HCl)aq]再代入公式;進(jìn)行誤差分析時(shí),要考慮實(shí)際操作對(duì)每一個(gè)量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影響,進(jìn)而影響c(NaOH)。
(1)考查酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作。
(2)考查由于不正確操作引起的誤差分析。滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗,內(nèi)壁附著一層水,可將加入的鹽酸稀釋,消耗相同量的堿,所需鹽酸的體積偏大,結(jié)果偏高;用堿式滴定管取出的待測(cè)NaOH溶液的物質(zhì)的量一旦確定,倒入錐形瓶后,水的加入不影響OH-的物質(zhì)的量,也就不影響結(jié)果;若排出氣泡,液面會(huì)下降,故讀取V酸偏大,結(jié)果偏高;正確讀數(shù)(虛線部分)和錯(cuò)誤讀數(shù)(實(shí)線部分)如圖所示。
(3)讀數(shù)時(shí),以凹液面的最低點(diǎn)為基準(zhǔn)。
(4)先算出耗用標(biāo)準(zhǔn)酸液的平均值
V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL(第二次偏差太大,舍去)。c(NaOH)=0.1000 mol?L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol?L-1。
知識(shí)點(diǎn)二 酸堿中和滴定誤差分析
3.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測(cè)濃度的堿溶液時(shí),下列操作中會(huì)引起堿溶液濃度的測(cè)定值偏大的是()
A.錐形瓶中的溶液在滴定過(guò)程中濺出
B.滴定管裝液后尖嘴部位有氣泡,滴定后氣泡消失
C.指示劑變色15 s后又恢復(fù)為原來(lái)的顏色便停止滴定
D.錐形瓶用蒸餾水沖洗后未用待測(cè)液潤(rùn)洗
答案 B
解析 根據(jù)c(B)=c?A??V?A?V?B?判斷,A項(xiàng)中,V(B)的實(shí)際量減少,導(dǎo)致V(A)減少,測(cè)定值偏小;B項(xiàng)使液體充滿氣泡,導(dǎo)致V(A)增大,測(cè)定值偏大;C項(xiàng)未到滴定終點(diǎn),偏小;D項(xiàng),不影響測(cè)定結(jié)果。
4.稱取一定質(zhì)量的NaOH來(lái)測(cè)定未知濃度的鹽酸時(shí)(NaOH放在錐形瓶?jī)?nèi),鹽酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.無(wú)影響;D.無(wú)法判斷,填寫下列各項(xiàng)操作會(huì)給實(shí)驗(yàn)造成的誤差。
(1)稱量固體NaOH時(shí),未調(diào)節(jié)天平的零點(diǎn)()
(2)將NaOH放入錐形瓶中加水溶解時(shí),加入水的體積不準(zhǔn)確()
(3)滴定管裝入鹽酸前未用鹽酸洗()
(4)開(kāi)始滴定時(shí),滴定管尖端處有氣泡,滴定完畢氣泡排出()
(5)滴定前未將液面調(diào)至刻度線“0”或“0”以下,結(jié)束時(shí)初讀數(shù)按0計(jì)算()
(6)在滴定過(guò)程中活塞處漏液()
(7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí),因用力過(guò)猛,使少量溶液濺出()
(8)滴定前讀數(shù)時(shí)仰視,滴定完畢讀數(shù)時(shí)俯視()
答案 (1)D (2)C (3)B (4)B (5)A (6)B (7)A (8)A
解析 (1)稱量固體NaOH時(shí),未調(diào)節(jié)天平零點(diǎn),不能確定稱量結(jié)果是偏大還是偏小,故選D。(2)錐形瓶?jī)?nèi)是否含水或加多少水并不影響NaOH與HCl的中和反應(yīng)。(3)滴定管中裝鹽酸前未潤(rùn)洗相當(dāng)于將待測(cè)液稀釋了,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。(4)滴定前有氣泡,滴定后無(wú)氣泡,相當(dāng)于待測(cè)液比實(shí)際用量多了,導(dǎo)致結(jié)果偏低。(5)讀出的數(shù)據(jù)比實(shí)際值小,導(dǎo)致結(jié)果偏大。(6)滴定過(guò)程中漏液使讀出的待測(cè)液的體積比實(shí)際消耗量多,導(dǎo)致結(jié)果偏低。(7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí),用力過(guò)猛,使少量液體濺出,致使一部分NaOH未被中和,消耗待測(cè)液體積減小,使測(cè)定結(jié)果偏高。(8)讀出的數(shù)據(jù)比實(shí)際值偏小,使結(jié)果偏高。
練基礎(chǔ)落實(shí)
1.酸堿恰好完全中和時(shí)()
A.酸與堿的物質(zhì)的量一定相等
B.溶液呈現(xiàn)中性
C.酸與堿的物質(zhì)的量濃度相等
D.酸所能提供的H+與堿所能提供的OH-的物質(zhì)的量相等
答案 D
2.用鹽酸滴定NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)中,以甲基橙為指示劑,滴定到終點(diǎn)時(shí),溶液顏色的變化是()
A.由黃色變?yōu)榧t色 B.由黃色變?yōu)槌壬?/p>
C.由橙色變?yōu)榧t色 D.由紅色變?yōu)槌壬?/p>
答案 B
3.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定未知濃度的氫氧化鈉溶液,下列操作導(dǎo)致結(jié)果偏低的是()
①錐形瓶用蒸餾水洗凈后,再用待測(cè)液潤(rùn)洗2~3次
②滴定前滴定管尖嘴有氣泡,滴定后氣泡消失
③滴定前仰視讀數(shù),滴定后平視讀數(shù)
④搖動(dòng)錐形瓶時(shí),有少量液體濺出
⑤滴定時(shí),錐形瓶里加入少量蒸餾水稀釋溶液
A.③ B.④⑤ C.①②③ D.③④
答案 D
解析?、僦邢喈?dāng)于向錐形瓶中事先加入了一部分NaOH,會(huì)多耗用鹽酸,導(dǎo)致結(jié)果偏高;②中氣泡體積充當(dāng)了標(biāo)準(zhǔn)鹽酸,導(dǎo)致V(HCl)偏大,結(jié)果偏高;③中滴定前仰視使V(HCl)初偏大,則ΔV(HCl)=V(HCl)末-V(HCl)初偏小,結(jié)果偏低;④中使NaOH濺出,則使V(HCl)偏小,結(jié)果偏低;⑤對(duì)結(jié)果無(wú)影響,綜合分析,選D。
4.下列指示劑的選擇不正確的是()
(已知:I2+2Na2S2O3) 2NaI+Na2S4O6
標(biāo)準(zhǔn)溶液 待測(cè)溶液 指示劑
A HCl NaOH 甲基橙
B NaOH HCl 酚酞
C I2 Na2S2O3 淀粉
D KMnO4 Na2SO3 酚酞
答案 D
解析 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿滴定時(shí),甲基橙或酚酞均可以,但一般強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿時(shí)用甲基橙,反之用酚酞,A、B均正確;據(jù)I2遇淀粉變藍(lán)可檢驗(yàn)I2,C正確;D項(xiàng)中KMnO4本身有顏色,無(wú)需再用其他指示劑,D不正確。
5.下列儀器中使用前不需要檢驗(yàn)是否漏水的是()
A.滴定管 B.分液漏斗 C.過(guò)濾漏斗 D.容量瓶
答案 C
6.用0.1 mol?L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的鹽酸,如果達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液體積約為0.05 mL)繼續(xù)加水至50 mL,所得溶液pH是()
A.4 B.7.2 C.10 D.11.3
答案 C
解析 本題是以酸堿中和滴定為素材設(shè)計(jì)的題目,涉及到溶液中OH-、H+、pH的計(jì)算,考查學(xué)生的計(jì)算能力。用0.1 mol?L-1的NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的鹽酸,滴定到終點(diǎn)時(shí)溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液體積為0.05 mL),加水至50 mL,此時(shí)溶液中
c(OH-)=0.1 mol?L-1×0.05 mL50 mL=1×10-4 mol?L-1
c(H+)=1.0×10-14c?OH-?=1.0×10-141×10-4=1×10-10 mol?L-1
pH=10即選項(xiàng)C正確。
練方法技巧
7.下列實(shí)驗(yàn)操作不會(huì)引起誤差的是()
A.酸堿中和滴定時(shí),用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶
B.酸堿中和滴定時(shí),用沖洗干凈的滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液
C.用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定未知濃度的鹽酸溶液時(shí),選用酚酞作指示劑,實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心多加了幾滴
D.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定未知濃度NaOH結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí),酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)氣泡
答案 C
解析 A:錐形瓶一定不要用待測(cè)液潤(rùn)洗,否則使待測(cè)液的量偏大,消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大從而使所測(cè)濃度偏大。
B:沖洗干凈的滴定管無(wú)論是盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液,還是量取待測(cè)溶液,都必須用待裝溶液潤(rùn)洗2~3次,否則會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液或待測(cè)溶液比原來(lái)溶液的濃度偏小,影響結(jié)果。
C:在滴定過(guò)程中,指示劑略多加了幾滴,一般不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因?yàn)橹甘緞┎粫?huì)改變反應(yīng)過(guò)程中酸和堿的物質(zhì)的量。
D:開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管中無(wú)氣泡,結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)有氣泡,會(huì)導(dǎo)致所讀取的V(HCl)偏小,依據(jù)V(HCl)?c(HCl)=V(NaOH)?c(NaOH),使所測(cè)的c(NaOH)偏小。
8.用1.0 mol?L-1的NaOH溶液中和某濃度的H2SO4溶液,其水溶液的pH和所用NaOH溶液的體積關(guān)系變化如圖所示,則原H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度和完全反應(yīng)后溶液的大致體積是()
A.1.0 mol?L-1,20 mL B.0.5 mol?L-1,40 mL
C.0.5 mol?L-1,80 mL D.1.0 mol?L-1,80 mL
答案 C
解析 滴定前稀H2SO4的pH=0,c(H+)=1.0 mol?L-1,則c(H2SO4)=0.5 mol?L-1,當(dāng)pH=7時(shí)V(NaOH)=40 mL,通過(guò)計(jì)算原硫酸溶液的體積為40 mL。本題考查中和滴定曲線,關(guān)鍵是把握滴定終點(diǎn),pH=7恰好完全反應(yīng),即n(H+)=n(OH-)。
練綜合拓展
9.氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)與中和滴定類似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之)。
現(xiàn)有0.001 mol?L-1KMnO4酸性溶液和未知濃度的無(wú)色NaHSO3溶液。反應(yīng)離子方程式是2MnO-4+5HSO-3+H+===2Mn2++5SO2-4+3H2O
填空完成問(wèn)題:
(1)該滴定實(shí)驗(yàn)所需儀器有下列中的________。
A.酸式滴定管(50 mL) B.堿式滴定管(50 mL) C.量筒(10 mL) D.錐形瓶 E.鐵架臺(tái) F.滴定管夾 G.燒杯 H.白紙 I.膠頭滴管 J.漏斗
(2)不用________(酸、堿)式滴定管盛放高錳酸鉀溶液。試分析原因
________________________________________________________________________。
(3)選何種指示劑,說(shuō)明理由______________________________________________。
(4)滴定前平視KMnO4液面,刻度為a mL,滴定后俯視液面刻度為b mL,則(b-a) mL比實(shí)際消耗KMnO4溶液體積______(多、少)。根據(jù)(b-a)mL計(jì)算得到的待測(cè)濃度,比實(shí)際濃度______(大、小)。
答案 (1)A、B、D、E、F、G、H
(2)堿 KMnO4溶液能把橡膠管氧化
(3)不用指示劑,因?yàn)镵MnO4被還原劑還原成Mn2+,紫紅色褪去,所以不需要指示劑
(4)少 小
解析 (1)(2)酸性KMnO4具有強(qiáng)氧化劑,要放在酸式滴定管中,取用待測(cè)NaHSO3溶液要用堿式滴定管,再根據(jù)滴定所需的儀器可選出正確答案。
(3)酸性KMnO4被還原為Mn2+后由紫色變?yōu)闊o(wú)色。
(4)俯視讀得的數(shù)值偏小。
延伸閱讀
高三化學(xué)教案:《水的電離和溶液的酸堿性》教學(xué)設(shè)計(jì)
【使用說(shuō)明】:
1.課前完成基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)部分,牢記基礎(chǔ)知識(shí),掌握基本題型,標(biāo)注疑惑知識(shí)點(diǎn)。獨(dú)立完成課后52-53頁(yè)作業(yè)。
2.課堂認(rèn)真.限時(shí).積極.規(guī)范完成合作探究和知識(shí)鞏固,解決疑惑難點(diǎn)。
3.課后完成知識(shí)反饋.填寫查漏補(bǔ)缺并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)上交課代表。
一.學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.鞏固水的電離和水的離子積,溶液的酸堿性和氫離子濃度、氫氧根濃度及PH值的關(guān)系。
2.掌握PH值的定義及溶液PH值計(jì)算。
3.理解強(qiáng)酸堿、弱酸堿溶液稀釋過(guò)程中的變化趨勢(shì)。
二.基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué):(用時(shí)30分)
㈠.溶液的酸堿性
①.pH定義: 。
②.數(shù)學(xué)表達(dá)式:pH= 。
③.溶液的酸堿性和c(H+)、c(OH—)及PH值的關(guān)系
在室溫時(shí):在室溫時(shí)對(duì)于任何稀溶液,溶液中的c(H+)×c(OH—)=== 。
酸性溶液: c(H+) c(OH—) pH 7
中性溶液: c(H+) c(OH—) pH 7
堿性溶液: c(H+) c(OH—) pH 7
④.溶液的酸堿性也可用pOH來(lái)表示 :pOH采用OH -的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來(lái)表示溶液的酸堿性。在室溫對(duì)某物質(zhì)的稀溶液:pOH + pH ==
⑤.pH值的測(cè)量:pH試紙 。
pH計(jì) 。
㈡.PH值的計(jì)算。
1.基本公式:pH=-lgc(H+) c(H+)×c(OH—) = KW
2.基本題型:
⑴.稀酸堿溶液的pH計(jì)算
①.在常溫下求濃度為0.01mol/L的KOH、鹽酸、硫酸、Ba(OH)2溶液的PH值。
②.在常溫時(shí)某一元弱酸HA的電離常數(shù)為0.01,求濃度為1mol/L的該溶液的PH值。
③.在常溫時(shí)某一元弱酸HA的電離度為0.01,求濃度為0.01mol/L的該溶液的PH值。
⑵.酸堿溶液混合的計(jì)算
①.在常溫時(shí)濃度均為0.01mol/L的鹽酸和氫氧化鈉分別體積比1:1、9:1、1:9求混合液的PH值。
②.pH=13的強(qiáng)堿溶液與pH=2的強(qiáng)酸溶液混合,所得溶液的pH=11,則強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的
體積比是
A.11∶1 B.9∶1 C.1∶11 D.1∶9.
③.在25℃時(shí),有pH為a的HCl溶液和pH為b的NaOH溶液,取VaL該鹽酸溶液用該NaOH溶液中和,需VbL NaOH溶液,問(wèn):
(1)若a+b=14,則Va/Vb= .
(2)若a+b=13,則Va/Vb=
(3)若a+b=15,則Va/Vb= 。(題中a≤b,b≥8)。.
⑶.酸堿溶液的稀釋
①.常溫下,將0.1mol 的鹽酸稀釋10倍,則溶液的pH為 。 若稀釋100倍,pH是 。若稀釋106倍,pH又是。如換成同濃度的氫氧化鈉溶液呢?
②.常溫下,將PH值為1的醋酸稀釋10倍,則溶液的pH 2(>、=、、=、、=、
結(jié)論:
三.疑難解析和典型題例評(píng)析:(用時(shí):10分)
㈠.疑難解析:
1.PH值的計(jì)算。
2.酸堿溶液的稀釋過(guò)程中的PH值變化。
3.酸堿溶液混合后溶液酸堿性的確定。
㈡.典型題例評(píng)析:
1.將pH相同的醋酸和鹽酸,分別用蒸餾水稀釋至原溶液體積的a倍和b倍,稀釋之后,兩溶液的pH相等,則a和b的關(guān)系是( )
A. a>b B. a=b
C. a
2.常溫下,某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1 10 mol ,則該溶液的pH可能是( )
A. 11 B. 3 C. 7 D. 8
3.pH=2和pH=4的兩種稀H2SO4,等體積混合后,溶液的( )
A.c(H+)=1×10-3 mol/L, B.c(OH-)=2×10-12 mol/L
C.pH=2.3 D.pH=3
4.在由水電離出的 的溶液中可能大量共存的離子組為
A. B.
C. D.
5.某溫度下,純水的 為 ,則此時(shí)為c(OH-)為 ,若溫度不變,滴人稀 使 = ,則由水電離出的 為 ,此時(shí)溫度 (填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。
四.合作探究和能力展示:(用時(shí)10分)
1.25℃時(shí),pH=2的HCl溶液中,由水電離出的H+濃度是
A.1×10-7mol?L-1 B.1×10-12mol?L-1.
C.1×10-2mol?L-1 D.1×10-14mol?L-1.
3.90℃時(shí)水的離子積KW=3.8×10-13,該溫度時(shí)純水的pH
A.等于7 B.介于6~7之間. C.大于7 D.無(wú)法確定
3.常溫下,在0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中,水的離子積是
A.1×10-14 B.1×10-13. C.1.32×10-14 D.1.32×10-15.
4.下列溶液肯定是酸性的是
A.含H+的溶液 B.加酚酞顯無(wú)色的溶液
C.pH
5.在下列敘述中,能說(shuō)明鹽酸是強(qiáng)酸,醋酸是弱酸的是( )
A.將pH=4的鹽酸和醋酸都稀釋成pH=5的溶液,醋酸所需加入的水量多
B.相同pH的鹽酸和醋酸溶液中分別加入相應(yīng)的鈉鹽固體,醋酸的pH變大
C.相同pH的鹽酸和醋酸分別跟鋅反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生H2的起始速率相等
D.鹽酸和醋酸都可用相應(yīng)的鈉鹽與濃硫酸反應(yīng)制取
6.pH定義為pH=-lgc(H+),pOH定義為pOH=-lgc(OH-),Kw表示25℃時(shí)水的離子積常
數(shù),則弱酸性溶液中的c(H+)可表示為
A.Kw/pOH mol/L B.10pOH-14 mol/L C.10 14-pOH mol/L D.10-pOH mol/L
7.中和相同體積、相同pH的Ba(OH)2、NaOH、NH3?H2O三種溶液,所用相同濃度的鹽酸的體積分別是V1、V2、V3,則三者的關(guān)系是:
A.V1=V2=V3 B.V1>V2>V3 C.V3>V1>V2D.V1=V2
8.pH和體積都相同的醋酸和硫酸,分別與足量的Na2CO3溶液反應(yīng),在相同條件下放出二氧化碳?xì)怏w的體積是
A.一樣多 B.醋酸比硫酸多.
C.硫酸比醋酸多 D.無(wú)法比較
9.在25℃時(shí),純水中c(H+) c(OH-)= ;在酸性溶液中,c(H+)(大于、小于或等于) 10-7mol/L,pH 7;在堿性溶液中,c(OH-) mol/L,pH 7;在中性溶液中,c(H+) 10-7mol/L,pH 7。
10.在25℃時(shí),有pH=a的硫酸與pH=b的NaOH溶液,取VaL該硫酸同該NaOH溶液恰好反應(yīng),需VbLNaOH溶液,問(wèn):
(1)若a+b=14時(shí),則Va/Vb= (填數(shù)值);
(2)若a+b=12時(shí),則Va/Vb= (填數(shù)值);
(3)若a+b=16時(shí),則Va/Vb= (填表達(dá)式),
五.知識(shí)鞏固:(用時(shí)15分)
1.能影響水的電離平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的操作是
A.向水中投入一小塊金屬鈉 . B.將水加熱煮沸.
C.向水中通入二氧化碳?xì)怏w. D.向水中加食鹽晶體
2.下列酸溶液的pH相同時(shí),其物質(zhì)的量濃度最小的是 A.H2SO3 B.H2SO4. C.CH3COOH D.HNO3.
3.常溫下c(OH-)最小的是
A.pH=0的溶液. B.0.05 mol?L-1 H2SO4.
C.0.5 mol?L-1 HCl. D.0.05 mol?L-1的Ba(OH)2
4.用蒸餾水稀釋1 mol?L-1醋酸時(shí),始終保持增大趨勢(shì)的是 A.溶液中的c(CH3COO-) B.溶液中的c(H+).
C.溶液中的c(CH3COOH). D.溶液中的(OH-)
5.把pH=3的H2SO4溶液和pH=10的NaOH溶液混合,兩者恰好中和,則兩種溶液的
體積比應(yīng)是
A.10∶1 B.1∶10 C.1∶100 D.1∶2.
6.將pH=6的CH3COOH溶液加水稀釋1000倍后,溶液中的 A.pH=9 B.c(OH-)≈10-5mol?L-1.
C.pH≈7 D.c(OH-)≈10-7 mol?L-1.
7.常溫時(shí),下列溶液的pH等于8或大于8的是
A.0.1 mol?L-1的NaOH溶液滴定稀鹽酸,用酚酞做指示劑滴定到終點(diǎn)
B.pH=6的醋酸用水稀釋100倍
C.pH=10的氫氧化鈉溶液稀釋1000倍
D.0.1 mol?L-1的硫酸100 mL跟0.2 mol?L-1 NaOH溶液150 mL完全反應(yīng)
8.下列說(shuō)法中正確的是
A.100 mL pH=3的鹽酸和醋酸溶液,與足量鋅反應(yīng)時(shí),起始時(shí)二者產(chǎn)生氫氣的速率基
本相等.
B.100 mL 1 mol?L-1的鹽酸和50 mL 2 mol?L-1的鹽酸分別與足量的鋅反應(yīng),兩者放出氫氣的速率和質(zhì)量均相等.
C.100 mL pH=3的鹽酸和醋酸溶液,與足量鋅反應(yīng)后,所得氫氣的質(zhì)量相等.
D.100 mL 0.1 mol?L-1的硫酸和鹽酸溶液,與足量鋅反應(yīng)后,前者放出氫氣的質(zhì)量
是后者放出氫氣質(zhì)量的2倍.
9.某酸溶液的pH=1,此酸溶液的物質(zhì)的量濃度
A.0.1 mol?L-1.
B.一定大于0.1 mol?L-1.
C.若為強(qiáng)酸一定等于0.1 mol?L-1,若為弱酸一定大于0.1 mol?L-1.
D.若為強(qiáng)酸一定≤0.1 mol?L-1,若為弱酸一定>0.1 mol?L-1.
10.pH=13的強(qiáng)堿溶液與pH=2的強(qiáng)酸溶液混合,所得溶液的pH=11,則強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的
體積比是 A.11∶1 B.9∶1 C.1∶11 D.1∶9.
11.某強(qiáng)酸溶液pH=a,強(qiáng)堿溶液pH=b,已知a+b=12,酸堿溶液混合pH=7,則酸溶
液體積V(酸)和堿溶液體積V(堿)的正確關(guān)系為
A.V(酸)=102V(堿) B.V(堿)=102V(酸).
C.V(酸)=2V(堿) D.V(堿)=2V(酸)
12.在室溫下混和下列等體積的酸和堿的溶液,混合液 一定小于7的是 A. 的硝酸跟 的氫氧化鉀溶液
B. 的鹽酸跟 的氨水
C. 的硫酸跟 的氫氧化鈉溶液
D. 的醋酸跟 的氫氧化鋇溶液
13.在 的某溶液中,由水電離的 為
A. B.
C. D.
14.若溶液中由水電離產(chǎn)生的[OH-]=1×10-14 mol?L-1,滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是
A.Al3+ Na+ NO3- Cl- B.K+ Na+ Cl- NO3-
C.K+ Na+ Cl- AlO2- D.K+ NH4+ SO42- NO3-
15.今有a:CHaCOOH、b:HCl、c:H2SO4三種溶液。
(1)當(dāng)它們的pH相同時(shí),其物質(zhì)的量濃度的關(guān)系是 。
(2)當(dāng)它們的物質(zhì)的量濃度相同時(shí),其pH關(guān)系是 。
(3)中和同一燒堿溶液,需同濃度的三種溶液的體積關(guān)系是 。
(4)體積濃度相同的a、b、c三溶液,分別與同濃度的NaOH溶液反應(yīng)使pH等于7,所需NaOH溶液的體積關(guān)系是 。
六.課堂小結(jié):(用時(shí)5分)
七.知識(shí)反饋:(用時(shí)20分)
1.用蒸餾水稀釋l mo1/ L醋酸時(shí),始終保持增大趨勢(shì)的是 ( )
A.溶液中的c(CH3COO—) B.溶液中的c(H+ )
C.溶液中的c(CH3COOH) D.溶液中的c(H+ )
2.某強(qiáng)酸溶液 ,強(qiáng)堿溶液 ,已知 ,酸堿溶液混合后 ,則酸溶液體積V(酸)和堿溶液體積V(堿)的正確關(guān)系為( )
A.V(酸)= (堿) B.V(堿)= (酸)
C.V(酸)= (堿) D.V(堿)= (酸)
3.有甲、乙兩種溶液,甲溶液中的pH是乙溶液中pH的2倍,則甲溶液中c(H+)與乙溶液中c(H+)之比
A.2 :1 B.1 :10
C.1 :100 D.1 :10x(x為乙溶液的pH)
4.下列溶液中與 的NaOH溶液的pH值相同的是( )
A.把pH=6的鹽酸稀釋1000倍。
B.把pH=10的Ba(OH)2溶液稀釋10倍。
C.把10毫升 H2SO4溶液與10毫升 的NaOH溶液
相混合。
D.把pH=8的NaOH溶液稀釋10倍。
5.將體積都是10毫升,pH值都等于3的醋酸和鹽酸,加水稀釋到a毫升和b毫升,測(cè)得稀釋后溶液的pH值均為5,則稀釋后溶液的體積為( )
A.a = b = 100毫升 B.a = b = 1000毫升
C.a b
6.現(xiàn)有pH=a和pH=b的兩種NaOH溶液,已知b=a+2,將兩種溶液等體積混和后,所得溶液的pH接近于 ( B )
A.a-lg2 B.b-lg2 C. a+lg2 D. b+lg2
7.下列各組離子中,能在pH = 1的溶液中大量共存,并且溶液為無(wú)色透明的是
A. B.
C. D.
8.常溫下, 相等的鹽酸和醋酸中的 ( )
A.前者大 B.后者大 C.相等 D.無(wú)法確定
9.欲使 的 溶液的 調(diào)整到接近7,下列方法不可行的是( )
A.加入 的 溶液 B.加入 的鹽酸
C.加水稀釋 倍 D.加入飽和 溶液
10.將25mL pH=10的KOH溶液跟50mL pH=10的Ba(OH)2溶液混合,所得混合溶液的 為
A.9.7 B.10 C.10.3 D.10.7
11.1體積pH=2.5的鹽酸與10體積某一元強(qiáng)堿溶液恰好完全反應(yīng),則該堿溶液的pH等于
A. 9.0 B. 9.5 C. 10.5 D. 11.5
12.常溫下,強(qiáng)酸溶液A和強(qiáng)堿溶液B的pH之和為16,當(dāng)它們按一定體積比混合時(shí),溶液的pH恰好等于7,則A與B的體積比是:( )
A 1︰10 B 10︰1 C 1︰100 D 100︰1
13.在100℃時(shí)水的kw=10-12, 向氨水中滴加鹽酸,當(dāng)c(NH4+)=c(Cl-)時(shí),溶液的pH
A. 大于7 B. 小于7 C. 等于6 D. 等于7
14.常溫下,某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1 10 mol ,則該溶液的pH可能是
A. 11 B. 3 C. 7 D. 8
15.下列敘述正確的是
A pH=3和pH=4的鹽酸各10mL混合,所得溶液的pH=3.5
B 溶液中[H+]越大,pH值也越大,溶液的酸性就越強(qiáng)
C 液氯雖然不導(dǎo)電,但溶解于水后導(dǎo)電情況良好,因此,液氯也是強(qiáng)電解質(zhì)
D 當(dāng)溫度不變時(shí),在純水中加入強(qiáng)堿溶液不會(huì)影響水的離子積常數(shù)
16.(1)已知某溶液中含F(xiàn)ex+ 、Cl-、Na+ 、SO42- 其離子個(gè)數(shù)比為 Fex+ 、Cl-、Na+ 、SO42- =1:2:3:2,則x=____________。
(2)PH=3的鹽酸溶液和PH=11的氨水等體積混合后,溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是_____________ ____________。
(3)把PH = 3有HCl和PH = 10的Ba(OH)2溶液混和后,若所得溶液的PH = 7,那么混和前兩溶液HCl和Ba(OH) 2的體積比為 __________________________
17.設(shè)水的電離平衡曲線如圖1—8 所示:
(1)若以A點(diǎn)表示25oC時(shí)水的電離平衡時(shí)的
離子濃度,當(dāng)溫度上升到100oC時(shí),水的電離平衡
狀態(tài)到B點(diǎn),則此時(shí)水的離子積從________變?yōu)?/p>
________________
(2)將pH=8的Ba(OH)2溶液與pH=5的稀
鹽酸混合,并保持100oC 的恒溫,欲使混合溶液的
pH等于7,則Ba(OH)2與鹽酸的體積比為_(kāi)_____________
18.25℃時(shí),若體積為 、pH= 的某一元強(qiáng)酸與體積為 、pH= 的某一元強(qiáng)堿混合,恰好中和,且已知
(1) 值可否等于3(填“可”或“否”) ,其理由是 ;
(2) 值可否等于5(填“可”或“否”) ,其理由是 ;
(3) 的取值范圍是 。
八.查漏補(bǔ)缺:
1.疑惑題:
2.完全不會(huì)的題:
高二化學(xué)水的電離和溶液的酸堿性034
一名愛(ài)崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容,使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《高二化學(xué)水的電離和溶液的酸堿性034》,僅供參考,歡迎大家閱讀。
化學(xué):3.2《水的電離和溶液的酸堿性》學(xué)案(1)(新人教版選修4)
(第1課時(shí))
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】⒈了解水的電離平衡及其“離子積”
⒉了解溶液的酸堿性和pH的關(guān)系
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】⒈水的離子積
⒉溶液的酸堿性和pH的關(guān)系
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】水的離子積
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
【情景創(chuàng)設(shè)】
一、水的電離
[思考]水是不是電解質(zhì)?它能電離嗎?寫出水的電離方程式.
1.水的電離:水是電解質(zhì),發(fā)生電離,電離過(guò)程
水的電離平衡常數(shù)的表達(dá)式為
思考:實(shí)驗(yàn)測(cè)得,在室溫下1LH2O(即mol)中只有1×10-7molH2O電離,則室溫下C(H+)和C(OH-)分別為多少?純水中水的電離度α(H2O)=。
2.水的離子積
水的離子積:KW=。
注:(1)一定溫度時(shí),KW是個(gè)常數(shù),KW只與有關(guān),越高KW越。
25℃時(shí),KW=,100℃時(shí),KW=10-12。
(2)KW不僅適用于純水,也適用于酸、堿、鹽的稀溶液。任何水溶液中,由水所電離而生成的C(H+)C(OH-)。
二、溶液的酸堿性和pH
1.影響水的電離平衡的因素
?。?)溫度:溫度升高,水的電離度,水的電離平衡向方向移動(dòng),C(H+)和C(OH-),KW。
(2)溶液的酸、堿度:改變?nèi)芤旱乃帷A度均可使水的電離平衡發(fā)生移動(dòng)。
討論:改變下列條件水的電離平衡是否移動(dòng)?向哪個(gè)方向移動(dòng)?水的離子積常數(shù)是否改變?是增大還是減?。?br>
①升高溫度②加入NaCl③加入NaOH④加入HCl
練習(xí):①在0.01mol/LHCl溶液中,C(OH-)=,C(H+)=,
由水電離出的H+濃度=,由水電離出的OH-濃度=。,
②在0.01mol/LNaOH溶液中,C(OH-)=,C(H+)=,
由水電離出的H+濃度=,由水電離出的OH-濃度=。
③在0.01mol/LNaCl溶液中,C(OH-)=,C(H+)=,
由水電離出的H+濃度=,由水電離出的OH-濃度=。
小結(jié):(1)升高溫度,促進(jìn)水的電離KW增大
?。?)酸、堿抑制水的電離
2.溶液的酸堿性
溶液的酸堿性常溫(25℃)
中性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/L
酸性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/L
堿性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/L
3.溶液的pH:pH=-lgc(H+)
輕松做答:
(1)C(H+)=1×10-6mol/LpH=______;C(H+)=1×10-3mol/LpH=_____
C(H+)=1×10-mmol/LpH=______;C(OH-)=1×10-6mol/LpH=______
C(OH-)=1×10-10mol/LpH=______;C(OH-)=1×10-nmol/LpH=______
(2)pH=2C(H+)=________;pH=8c(H+)=________
(3)c(H+)=1mol/LpH=______;c(H+)=10mol/LpH=______
歸納:pH與溶液酸堿性的關(guān)系(25℃時(shí))
pH溶液的酸堿性
pH7溶液呈性,pH越小,溶液的酸性
pH=7溶液呈性
pH7溶液呈性,pH越大,溶液的堿性
【反饋練習(xí)】
1.pH=2的強(qiáng)酸溶液,加水稀釋,若溶液體積擴(kuò)大10倍,則C(H+)或C(OH-)的變化( )
A、C(H+)和C(OH-)都減少B、C(H+)增大C、C(OH-)增大 D、C(H+)減小
2.向純水中加入少量的KHSO4固體(溫度不變),則溶液的(?。?br>
A、pH值升高B、C(H+)和C(OH-)的乘積增大C、酸性增強(qiáng) D、OH-離子濃度減小
3.100℃時(shí),KW=1×10-12,對(duì)純水的敘述正確的是( )
A、pH=6顯弱酸性 B、C(H+)=10-6mol/L,溶液為中性
C、KW是常溫時(shí)的10-2倍D、溫度不變沖稀10倍pH=7
第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性(第2課時(shí))
【課標(biāo)要求】⒈
了解溶液的酸堿性和pH的關(guān)系
⒉掌握有關(guān)溶液pH值的簡(jiǎn)單計(jì)算
⒊了解常用的酸堿指示劑
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】⒈水的離子積,H+濃度、OH-濃度、pH值與溶液酸堿性的關(guān)系
⒉有關(guān)溶液pH值的簡(jiǎn)單計(jì)算
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】pH值的計(jì)算
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
【情景創(chuàng)設(shè)】
二、溶液的酸堿性和pH
⒈定義:PH=,廣泛pH的范圍為0~14。
注意:當(dāng)溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L時(shí),不用pH表示溶液的酸堿性。
⒉意義:
溶液的酸堿性常溫(25℃)
中性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
酸性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
堿性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
⒊溶液PH的測(cè)定方法
(1)酸堿指示劑法
說(shuō)明:常用的酸堿指示劑有石蕊、甲基橙、酚酞試液。
常用酸堿指示劑的pH變色范圍
指示劑變色范圍的pH
石蕊5紅色5-8紫色8藍(lán)色
甲基橙3.1紅色3.1-4.4橙色4.4黃色
酚酞8無(wú)色8-10淺紅色10紅色
(2)pH試紙法
使用方法:
(3)PH計(jì)法
三、PH的應(yīng)用
閱讀教材P49-50
四、有關(guān)pH的計(jì)算
(一)單一溶液的PH計(jì)算
1、分別求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/LBa(OH)2溶液的PH值。
2、已知常溫下濃度為0.01mol/L的CH3COOH溶液的電離度為1%,求該溶液的PH值。
(二)酸堿混合溶液的PH計(jì)算
3、將PH=2的H2SO4溶液與PH=4的H2SO4溶液等體積混合后,求溶液的PH值。
4、將PH=8的NaOH溶液與PH=10的NaOH溶液等體積混合后,求溶液的PH值。
5、常溫下PH=4的HCl和PH=10的NaOH分別按體積比為1:1,11:9,9:11混合,分別求三種情況下溶液的PH值。
(三)酸、堿加水稀釋后溶液的PH值
6、常溫下,將PH=1的H2SO4溶液和PH=13的NaOH溶液分別稀釋1000倍,求所得溶液的PH值。
思考:若在常溫下,將PH=1的CH3COOH溶液和PH=13的NH3H2O溶液分別稀釋1000倍,則所得溶液的PH值在什么范圍之內(nèi)。
[反饋練習(xí)]
1.求下列溶液混合后的pH:
(1)把pH=2和pH=4的兩種強(qiáng)酸溶液等體積混合,其pH=。
(2)把pH=12和pH=14的兩種強(qiáng)堿溶液等體積混合,其pH=。
(3)把pH=5的H2SO4溶液和pH=8的NaOH溶液等體積混合,其pH=。
2.室溫時(shí),將PH=5的H2SO4溶液稀釋10倍,則C(H+):C(SO42-)=;
若再將稀釋后的溶液再稀釋100倍,則C(H+):C(SO42-)=。
2.20mL0.01mol/LKOH溶液的pH為;30mL0.005mol/LH2SO4溶液的pH為;兩溶液混合后,溶液的pH為。
3.設(shè)水的電離平衡線如右圖所示。
(1)若以A點(diǎn)表示25°時(shí)水在電離平衡時(shí)的粒子濃度,當(dāng)溫
度升高到100°時(shí),水的電離平衡狀態(tài)到B點(diǎn),則此時(shí)水的離子10-6
積從_________增加到____________;
10-7
(2)將PH=8的Ba(OH)2溶液與PH=5的稀鹽酸混合,并保持
在100°的恒溫,欲使混合溶液的PH=7,則Ba(OH)2溶液和鹽
酸的體積比為_(kāi)_________。
溶液的酸堿性
教學(xué)時(shí)間第十二周5月8日本模塊第34、35課時(shí)
教學(xué)
課題專題專題4溶液中的離子反應(yīng)
單元第二單元溶液的酸堿性
節(jié)題第1、2課時(shí)溶液的酸堿性
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能了解溶液pH的定義,能進(jìn)行pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。
過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)聯(lián)想、比較等培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和思維能力
情感態(tài)度
與價(jià)值觀通過(guò)溶液PH的測(cè)定,何會(huì)化學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。。
教學(xué)重點(diǎn)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算
教學(xué)難點(diǎn)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算
教學(xué)方法討論法
教學(xué)過(guò)程
教師主導(dǎo)活動(dòng)學(xué)生主體活動(dòng)
[知識(shí)回顧]
1、寫出醋酸、一水合氨溶于水和水的電離方程式:
CH3COOHCH3COO-+H+
NH3H2ONH4++OH—
H2OH++OH—
2、水的離子積常數(shù)
[完成下表]
溶液酸堿性c(H+)與c(OH—)關(guān)系
任意溫度室溫(mol/L)pH值(室溫)
酸性c(H+)c(OH—)小于7
中性c(H+)=c(OH—)7
堿性c(H+)c(OH—)大于7
一、溶液的酸堿性
1、c(H+)與c(OH—)比較
2、PH與7
3、PH試紙的使用
練習(xí)
口答、檢查
25℃[H+][OH—]=10—7=10—14=Kw
[閱讀]P67
本質(zhì)
對(duì)昭表3—6
大于7顯堿性,
小于7顯酸性
等于7顯中性
教
學(xué)
過(guò)
程教師主導(dǎo)活動(dòng)學(xué)生主體活動(dòng)
取試紙置于表面皿上,用玻璃棒蘸取試液少許,點(diǎn)在試紙上觀察顏色變化,與比色卡,讀出。
[講解](二)有關(guān)pH的計(jì)算
1.溶液簡(jiǎn)單混合
V1、V2的一元強(qiáng)酸或強(qiáng)堿
.
2.強(qiáng)酸和強(qiáng)堿混合(發(fā)生中和反應(yīng),忽略體積變化)可能情況有三種:
①若酸和堿恰好中和.即nH+=nOH—,pH=7.
②若酸過(guò)量,求出過(guò)量的[H+],再求pH值.
③若堿過(guò)量,求出過(guò)量的[OH—],求出pOH后求pH值.
特例:若強(qiáng)酸與強(qiáng)堿等體積混合
①若pH酸+pH堿=14,則完全中和pH=7.
②若pH酸+pH堿>14,則堿過(guò)量pH≈pH堿-0.3
③若pH酸+pH堿<14,則酸過(guò)量pH≈pH酸+0.3
[分析]①呈中性:即pH=7.
nH+=nOH—
10—aV1=10—(14-b)V2
V1:V2=10—14+a+b
10n=10a+b-14
n=a+b-14
a+b=14+n
②若呈酸性.即pH<7
nH+>nOH—
10—aV1>10—(14-b)V2
V1:V2>10—14+a+b
10n>10-14+a+b
a+b<14+n
?、廴舫蕢A性,即pH>7,同理可知
a+b>14+n
不濕潤(rùn)
注意:強(qiáng)酸直接由[H+]總求pH值
強(qiáng)堿由[OH—]總求pOH,后再求pH值
(注意)先判斷顯性離子!
了解即可
[練習(xí)]
pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按體積比V1:V2混合.當(dāng)混合液分別呈中性、酸性、堿性時(shí),且V1:V2=10n時(shí),a+b分別為多少?
教
學(xué)
過(guò)
程教師主導(dǎo)活動(dòng)學(xué)生主體活動(dòng)
3.關(guān)于酸、堿混合時(shí)的定性判斷(常溫)
酸與堿混合時(shí)發(fā)生中和反應(yīng),但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和,也不一定溶液呈中性,由生成的鹽能否水解及水解情況而定,另外酸堿的強(qiáng)弱不同,提供反應(yīng)物的量不同也影響著反應(yīng)后溶液的性質(zhì)。一般酸或堿過(guò)量化生成的鹽水解對(duì)溶液的酸堿性影響大。
下面把常見(jiàn)的幾種情況分列出來(lái).
①等物質(zhì)的量濃度的一元弱酸一元強(qiáng)堿溶液等體積混合溶液pH>7(由生成的強(qiáng)堿弱酸鹽水解決定)
②等物質(zhì)的量濃度的一元強(qiáng)酸與一元弱堿溶液等體積混合后溶液pH<7(由生成的強(qiáng)酸弱堿鹽水解決定)
③等物質(zhì)的量濃度的一元強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液等體積混合后溶液pH=7(因生成強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不水解)
想一想:若酸或堿之一是多元,情況又怎樣?
④當(dāng)pH=pOH的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液以等體積混合后pH=7(與酸、堿的幾元性無(wú)關(guān))
⑤當(dāng)pH=3的某一元酸溶液與pH=11的一元強(qiáng)堿以等體積混合后pH≤7。(考慮酸有強(qiáng)弱之分,若分弱酸,制反應(yīng)后酸過(guò)量)
⑥當(dāng)pH=3的某一元強(qiáng)酸pH=11的一元堿溶液的以等體積混合后pH≥7(同理⑤,弱堿過(guò)量)
⑦將pH=3的酸溶液和pH=11的堿溶液以等體積混合后溶液pH=無(wú)法確定.
再想一想:⑤⑥⑦與酸、堿的幾元性有無(wú)關(guān)系?
例1.將0.5L0.1mol/LFe2(SO4)3溶液與1L0.6mol/L氨水溶液完全混合并過(guò)濾,溶液總體積不變,則所得濾液的pH值與下列選項(xiàng)符合的是__________
A.等于0.3mol/L氨水的溶液的pH值
B.等于0.2mol/L氨水溶液的pH值
C.大于0.3mol/L氨水溶液的pH值
D.小于0.2mol/L氨水溶液的pH值
[解析]:先考慮反應(yīng),寫出反應(yīng)的離子方程式
Fe3++3NH3H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+
1mol3mol
0.1mol0.3mol
由此可知氨水過(guò)量0.3mol,但體積已為1.5L,此時(shí)氨水濃度為C==0.2mol/L
請(qǐng)注意,上反應(yīng)還生成了0.3mlNH4+,但NH3H2O的電離會(huì)產(chǎn)生抑制作用,故后成性沒(méi)有0.2ml/L的純氨水強(qiáng),本題應(yīng)選D.
例2.求下列混合溶液的pH:(1)pH=3和pH=5的兩強(qiáng)酸等體積混合;(2)pH=8和pH=10的兩強(qiáng)堿等體積混合。
分析酸溶液混合后,H+的物質(zhì)的量等于原來(lái)兩酸溶液H+的物質(zhì)的量之和,從而求出[H+]及溶液的pH,堿溶液混合后,OH—的物質(zhì)的量等于原來(lái)兩堿溶液OH—的物質(zhì)的量之和,從而求出[OH—],根據(jù)Kw換算出[H+],最后求出溶液的pH。在第(2)題中,切不可直接將兩堿溶液中的H+的物質(zhì)的量相加,不能認(rèn)為這是混合溶液的H+的總量,否則就會(huì)造成很大錯(cuò)誤。
解:(1)[H+]=
=5×10—4mol/L
pH=-lg(5×10—4)=3.3
(2)[OH—]=
=5×10—5mol/L
[H+]==2×10—10mol/L
pH=-lg(2×10—10)
=9.7
總結(jié):兩種強(qiáng)酸等體積混合的pH等于混合前pH數(shù)值小的加上0.3;兩種強(qiáng)堿等體積混合的pH等于混合前pH數(shù)值大的減去0.3。(2)必須按顯性離子計(jì)算。
例3.常溫下有體積為V1L,pH值為m的稀硫酸和體積為V2L、pH值為n的NaOH溶液混合后.(1)如果V1=V2時(shí).
①當(dāng)m+n=13時(shí),則混合后溶液呈______________性.
②當(dāng)m+n=15時(shí),則混合后溶液呈______________性.
(2)如果混合后pH=7時(shí);
①當(dāng)m+n=14時(shí),則V1:V2=____________.
②當(dāng)m+n=13時(shí),則V1:V2=____________.
③當(dāng)m+n>14時(shí),則V1:V2=___________.(填表達(dá)表),且V1________V2(填>、<、或==
解析H2SO4盡管為二元強(qiáng)酸,但當(dāng)用pH值表示時(shí),與幾元?jiǎng)t無(wú)關(guān).
(1)根據(jù)上文提及的特例,可知
當(dāng)m+n=13<14,即混合液呈酸性.
當(dāng)m+n=15>14,即混合液呈堿性,pH>7.
(2)若混合后溶液pH=7,即中性.
根據(jù)上文提到,a+b=14+n,可推知
當(dāng)m+n=14時(shí),則V1:V2=1
當(dāng)m+n=13時(shí),則V1:V2=
當(dāng)m+n>14時(shí),則nH+=nOH—
10—mV1=10—(14—n)V2
V1:V2=10—14+n+m=10m+n—14
∵m+n>14,∴V1:V2>1即V1>V2
例4.Ba(OH)2和NaOH混合溶液的pH=14,取該溶液100mL,持續(xù)通入CO2,當(dāng)CO2通入0.56L時(shí)生成沉淀最多(體積指標(biāo)準(zhǔn)狀況,設(shè)溶液體積不發(fā)生改變),試通過(guò)計(jì)算回答:
(1)Ba(OH)2和NaOH的物質(zhì)的量濃度各為多少?
(2)當(dāng)通入CO2的體積為2.24L時(shí),溶液中各種離子(除H+、OH—)物質(zhì)的量濃度各為多少?
解析:(1)混合液中總[OH—]=1mol/L,n(OH)—=0.1mol當(dāng)CO2道入0.56L時(shí)沉淀最多,此時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):
Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O
1mol1mol
0.025mol0.025mol
C[Ba(OH)2]==0.25mol/L
n(NaOH)=n(OH—)總-2n[Ba(OH)2]
=0.1-2×0.025=0.05(mol)
C(NaOH)==0.5mol/L
(2)當(dāng)n(CO2)=0.1mol時(shí),發(fā)生下列反應(yīng)
CO2+OH—=HCO3—
0.1mol0.1mol0.1mol
此時(shí)溶液中無(wú)沉淀,故[Na+]=0.5mol/L[Ba2+]=0.25mol/L
[HCO3—]=1mol/L
小結(jié):溶液中發(fā)生多種反應(yīng)時(shí)常用關(guān)系式法、電得失守恒、電荷守恒。
[小結(jié)]能定性判斷溶液的酸堿性,會(huì)進(jìn)行PH的簡(jiǎn)單計(jì)算。
[作業(yè)]講義
板書計(jì)劃一、溶液的酸堿性
二、溶液PH計(jì)算
反饋PH試紙的使用要講,PH計(jì)算只講簡(jiǎn)單的。
[課后練習(xí)]
1.下列溶液中,pH最大的是()
A.pH=4的鹽酸和pH=10的燒堿溶液等體積混合B.pH=5的鹽酸稀釋1000倍
C.pH=11的燒堿溶液稀釋1000倍D.pH=11的氨水溶液稀釋1000倍
[講解]pH最大,即溶液堿性最強(qiáng),氫氧根離子濃度最大,D
2.有pH值都等于4的硝酸和醋酸,均取1mL加水稀釋至amL和bmL,測(cè)得稀釋后溶液的pH均為5,則稀釋后溶液的體積()
A.a(chǎn)=b=100mLB.a(chǎn)=b=1000mLC.a(chǎn)<bD.a(chǎn)>b
[講解]pH相等強(qiáng)酸與弱酸,加水稀釋相同倍數(shù),強(qiáng)酸溶液PH變化大。C
3.中和相同體積,相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三種稀溶液時(shí),用去同種濃度的NaOH溶液的體積依次為V1、V2、V3,則V1、V2、V3的大小關(guān)系正確的是()
A.V1=V2=V3B.V1=V2<V3C.V1=V2>V3D.V1<V2<V3
[講解]相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三種稀溶液中,硫酸、鹽酸氫離了子濃度相同,酸強(qiáng)濃度較大。
4.等體積混合0.1mol/L鹽酸和0.06mol/LBa(OH)2溶液后,溶液的pH等于()
A.2.0B.12.3C.1.7D.12.0
[講解]氫氧化鋇是二元堿,且過(guò)量。B
5.有pH值相等的A、B、C、D四種一元酸的溶液各20ml,與過(guò)量鎂充分反應(yīng)后,產(chǎn)生氫氣質(zhì)量是D>C>B=A.這說(shuō)明:①D的酸性最強(qiáng).②A與B的酸性最強(qiáng)且彼此相當(dāng).③原D反應(yīng)后溶液的pH值最大.④反應(yīng)后原A和B的溶液的pH值最大;⑤反應(yīng)前D的電離程度最大,⑥反應(yīng)前四種酸的電離程度相同,其中正確的是()
A.①③⑤B.②④⑥C.①⑥D(zhuǎn).②③
[講解]D,采用排除法。
6.pH值相同、體積相同的鹽酸和醋酸分別與等體積、等濃度的NaOH溶液混合,若醋酸與氫氧化鈉混合后溶液的pH值的7,則鹽酸與氫氧化鈉的混合后溶液的pH值()
A.>7B.<7C.=7D.無(wú)法判斷
[講解]B
7.相同條件下pH=3的鹽酸和pH=3的醋酸:
(1)取等體積兩溶液,分別稀釋pH=4時(shí),兩者加水量的關(guān)系是:
前者_(dá)_______后者(填>、<或=,下同=;
(2)取等體積的兩溶液,分別加入等物質(zhì)的量的相應(yīng)鈉鹽固體少量,兩溶液的pH大小關(guān)系是:前者_(dá)________后者;
(3)各取兩溶液VL,分別加入VLpH=11的NaOH,充分反應(yīng)后,兩溶液pH大小關(guān)系是:前者_(dá)_________后者。
8.某工業(yè)廢水,經(jīng)化驗(yàn)含游離氯的濃度為0.001mol/L,且此廢水的pH=4,為除去10L此廢水中的游離氯,需加入濃度為0.025mol/L的Na2SO3溶液多少毫升?除氯后溶液的pH約為多少?
[直擊高考]
1.室溫下,下列溶液等體積混合后,所得溶液的pH一定大于7的是(06上海)
A.0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的氫氧化鈉溶液
B.0.1mol/L的鹽酸和0.1mol/L的氫氧化鋇溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氫氧化鈉溶液
D.pH=4的鹽酸和pH=l0的氨水
2.室溫時(shí),將xmLpH=a的稀NaOH溶液與ymLpH=b的稀鹽酸充分反應(yīng)。下列關(guān)于反應(yīng)后溶液pH的判斷,正確的是(06廣東)
A.若x=y,且a+b=14,則pH7B.若10x=y,且a+b=13,則pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,則pH=7D.若x=10y,且a+b=14,則pH7
高二化學(xué)下冊(cè)《水的電離和溶液的酸堿性》知識(shí)點(diǎn)整理
高二化學(xué)下冊(cè)《水的電離和溶液的酸堿性》知識(shí)點(diǎn)整理
1、水電離平衡::
水的離子積:KW=c[H+]·c[OH-]
25℃時(shí),[H+]=[OH-]=10-7mol/L;KW=[H+]·[OH-]=1*10-14
注意:KW只與溫度有關(guān),溫度一定,則KW值一定
KW不僅適用于純水,適用于任何溶液(酸、堿、鹽)
2、水電離特點(diǎn):(1)可逆(2)吸熱(3)極弱
3、影響水電離平衡的外界因素:
①酸、堿:抑制水的電離KW〈1*10-14
②溫度:促進(jìn)水的電離(水的電離是吸熱的)
③易水解的鹽:促進(jìn)水的電離KW〉1*10-14
4、溶液的酸堿性和pH:
(1)pH=-lgc[H+]
(2)pH的測(cè)定方法:
酸堿指示劑——甲基橙、石蕊、酚酞。
變色范圍:甲基橙3.1~4.4(橙色)石蕊5.0~8.0(紫色)酚酞8.2~10.0(淺紅色)
pH試紙—操作玻璃棒蘸取未知液體在試紙上,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比即可。
注意:①事先不能用水濕潤(rùn)PH試紙;②廣泛pH試紙只能讀取整數(shù)值或范圍