学案十水的电离和溶液的酸碱性

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1、学案 水的电离和溶液的酸碱性 要点一 水的电离和水的离子积 【例1】某溶液中由水电离出来的c(H+)=10-12 mol/L，则该溶液中的溶质不可能是（）A.HClB.NaOHC.NH4ClD.H2SO4解析 由水电离反应式知：此溶液水电离产生的 c(H+)=c(OH-)=10-12 mol/L，若溶液中的H+全部来自水的电离，则此溶液显碱性，是因溶有碱类物质所 致，若溶液中的H+不仅为水电离所产生的，则此溶液显酸性，为酸性物质电离所致。NH4Cl不可能电离产生H+。 C变式训练1 常温下某溶液中，由水电离出的c（H+） 为110-12 mol/L，该溶液中一定能大量共存的离子组是（）A.K+

2、、Na+、SO 、NO B.Na+、K+、S2-、COC.Fe2+、Mg2+、Cl-、SOD.NH 、Cl-、K+、SO A要点二 溶液的酸碱性和溶液的pH 【例2】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.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液D.非电解质溶于水得到的溶液 解析 溶液呈中性的根本标志是c（H+）=c（OH-）。当pH=7时，只说明c（H+）=10-7 mol/L，当温度升高时，溶液中的c(H+)10-7mol/L，即pH7，故A错误；等物质的量的强酸与强碱，由于它们所含的H+和OH-的物质的量未知，因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性，若

3、n(H+)n(OH-),H+过量，溶液呈酸性；若n(OH-)n(H+),OH-过量，溶液呈碱性；只有当n（H+）=n(OH-)时，H+与OH-恰好完全反应，溶液才呈中性，故C也错误；非电解质只是它本身不能直接电离产生离子，当它溶于水时可能与水反应生成能电离的物质，使溶液显酸性或 碱性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液显酸性；NH3溶于水生成NH3H2O，溶液显碱性。 答案 B变式训练2 能促进水的电离，并使溶液中c(H+)c(OH-)的操作是（）将水加热煮沸 向水中投入一小块金属钠 向水中通CO2 向水中通NH3 向水中加入明矾晶体向水中加入NaHCO3 固体 向水中加NaHSO4固体A.B

4、.C.D.D要点三 溶液的pH计算 【例3】（1）某温度时，测得0.01 mol/L的NaOH溶液的pH为11，则该温度下水的离子积常数KW= 。（2）在此温度下，将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合。 110-13若所得混合液为中性，且a=12，b=2则VaVb = 。 若所得混合液的pH=10，且a=12，b=2，则VaVb = 。解析 (1)0.01 mol/L NaOH溶液的pH=11,则KW=c(H+)c(OH-)=110-110.01=110-13。（2）pH=a的NaOH溶液中，c(OH-)=KW/c(H+)=10-13+a mol/L，pH=b的H2SO4中

5、，c(H+)=10-b mol/L。两者混合后：若呈中性，则10-13+aVa=10-bVb将a=12，b=2代入，得VaVb=110。若pH=10，则呈碱性，c(OH-)混= ，将a=12,b=2代入，得VaVb=19。 11019变式训练3 室温下将n体积pH=10和m体积pH=13两种NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液，则nm= 。 10111.能使H2O+H2O H3O+OH-电离平衡向右移动，且所得溶液呈酸性的是（）A.在水中加NaHCO3B.在水中加CuCl2C.在水中加稀硫酸D.将水加热至99，其中c(H+)=110-6 mol/LB2.常温下，0.1 mol/L某一元酸

6、（HA）溶液中=1108,下列叙述正确的是 （ ）A.该一元酸溶液的pH=1B.该溶液中由水电离出的c(H+)=110-11 mol/LC.该溶液中水的离子积常数为110-22D.用pH=13的NaOH溶液V1 L与V2 L 0.1 mol/L该一元 酸（HA）溶液混合，若混合溶液的pH=7，则V1V2 B3.下列离子组在指定溶液中能大量共存的是（ ）A.常温时，c(H+)=10-8 mol/L的溶液：Na+、Fe3+、NO 、Cl-B.含有大量Fe2+的溶液：Na+、Mg2+、H+、NOC.含有大量Al3+的溶液：K+、Na+、AlO 、SOD.c (H+)/c(OH-)=11013的溶液：

7、NH 、Mg2+、 Cl-、K+D4.常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（）加入铝粉有H2放出的溶液：Fe2+Al3+NOCl-S2-pH=11的溶液：Na+ Al(OH)4- NO S2- SO由水电离的c(H+)=10-12 mol/L的溶液：Cl- HCO NO NH F-使甲基橙变红的溶液：Fe3+ NH Cl- K+ SOA.B.C.D.C5.常温时将pH=3的CH3COOH溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后（若混合后两者的体积可以相加），恰好完全反应，则下列有关所得混合液的说法正确的是（）A.所得混合液中c(Na+)c(CH3COO-)c(H+) c(OH-

8、)B.混合后溶液pH=7C.所得混合液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.05 mol/LD.混合后溶液中存在c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+) C6.向20.00 mL稀H2SO4中逐滴加入0.10 mol/L的氨水，测得溶液的pH随加入氨水的体积变化如图所示。下列判断正确的是（）A.x=20B.稀H2SO4的浓度为0.10 mol/LC.b点有：c(NH )=c(SO )D.a点有：c(NH )c(SO )D7.室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是（ ）A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧

9、化钠溶液等体积混合C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合C8.25，将pH=a的CH3COOH溶液Va mL与pH=12的NaOH溶液Vb mL混合。下列说法正确的是（ ）A.若Va=Vb，且NaOH与CH3COOH恰好完全反应则a2B.若a=2，混合后溶液pH=7，则混合后V总2VbC.若a=2，混合后溶液pH7，则Va一定大于VbD.若Va=Vb,a=2,混合液中微粒浓度关系为：c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)A9.已知某温度时CH3COOH的电离平衡常数为K。该温度下向20 mL 0.1 mol/L CH

10、3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液，其pH变化曲线如图所示（忽略温度变化）。下列说法中不正确的是（ ）A.a点表示溶液中c(CH3COO-)=10-3 mol/LB.b点表示的溶液中c(CH3COO-)c(Na+)C.c点表示CH3COOH和NaOH恰好反应完全D.b、d点表示的溶液中 均等于KC10.水的电离平衡如图所示：(1)若A点表示25时水的电离平衡状态，温度升高至100时水的电离平衡状态为B点，则此时水的离子积从 增加到 。（2）将100、pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的盐酸混合，并保持100恒温，欲使混合液的pH=7，则 Ba(OH)2与盐酸的体积比为

11、 。110-14110-1229解析 （1）在25时：KW=110-7110-7=110-14在100时：KW=110-6110-6=110-12(2)在100时，pH=7，呈碱性，设Ba(OH)2与盐酸的体积分别为V1、V2，则10-5 mol/L=化简得：c(H+) c(SO )c(Na+)c(OH-)11.某温度（t）时，水的离子积为KW=110-13 ，则该温度（填“大于”、“小于”或“等于”） 25，其理由是 。若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸bL 混合（设混合后溶液体积的微小变化忽略不计）， 试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比： （1）若所得混合

12、液为中性，则ab= ；此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是。（2）若所得混合液的pH=2，则ab= ；此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是 。 大于KW随温度升高而增加101C(Na+)c(SO ) c(H+)=c(OH-)92解析 KW随温度升高而增加，本题温度高于25（1）H2SO4中，c（H+）=0.1 mol/L，则c（OH-）= mol/L=0.01 mol/L0.01 mol/La L=0.1 mol/Lb Lab=101离子浓度关系：c(Na+)c(SO ) c(H+)=c(OH-)（2）若pH=2，则c(H+)混= =0.01 mol/Lab=92离子浓度关系：此时，假

13、如原来NaOH溶液为9 L、H2SO4溶液则为2 Ln(Na+)=0.01 mol/L9 L=0.09 mol剩余n(H+)=0.01 mol/L(9 L+2 L)=0.11 moln(SO )= 2 L=0.1 mol所以：c(H+)c(SO )c(Na+)c(OH-)12.某种胃药中的止酸剂为CaCO3，为测定其中CaCO3含量，某研究小组设计以下两种方案（药片中的其他成分与HCl和NaOH溶液均不反应）。请回答有关问题： （1）方案一：用如图装置测量一定量样品与足量稀盐酸反应生成CO2的体积，计算CaCO3的含量；装置中连通管X的作用是、 。（2）方案二：用滴定法测定，有以下几步操作：A

14、.配制0.100 mol/L HCl溶液和0.100 mol/L NaOH溶液B.取一粒药片（0.100 g），研碎后加入20.0 mL蒸馏水C.以酚酞为指示剂，用0.100 mol/L NaOH溶液滴定， 用去NaOH溶液体积为V mL时达到终点D.用酸式滴定管加入25.00 mL 0.100 mol/L HCl溶液，充分反应 使广口瓶与分液漏斗内气体压强相同，便于滴入酸液 消除滴入盐酸体积对所测气体体积的影响测定过程的正确操作顺序为 (填字母)。现需重复滴定4次，配制0.100 mol/L HCl溶液，需选用如图所示仪器中的 （填字母）。 ABDC或BADCCDE经测定，每次消耗NaOH溶

15、液体积的平均值为13.00 mL，则该胃药中CaCO3的质量分数为 。与方案一相比，方案二的主要优点是 。 60.0%滴定法所需样品和试剂量少，实验测定结果误差小 13.铝土矿是工业炼铝的主要原料，某铝土矿样品组成如下：主要成分：Al2O3杂质：Fe2O3、SiO2及其他不溶且不参与化学反应的物质为测定该样品中Al的含量，某化学兴趣小组设计了如下 两个方案：【查阅资料】各相关离子开始沉淀和沉淀完全时溶液的 pH如下表： Al3+Fe3+AlOSiO 开始沉淀时时 3.41.910.67.3沉淀完全时时 4.73.29.35.3方案一，流程如下：（1）滤液a中的阳离子有 。（2）步骤中调节pH范围应是 。Al3+、Fe3+、H+3.23.4方案二，流程如下：（3）方案二中步骤反应的离子方程式为。（4）步骤中CO2不可过量的原因是 。(5)若实验过程中Al元素无损失，样品中Al的质量分数为（用含m