高考第一轮复习——水的电离和溶液的酸碱性

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1、第1页 版权所有版权所有 不得复制不得复制年年 级级高三学学 科科化学版版 本本人教新课标版课程标题课程标题高考第一轮复习水的电离和溶液的酸碱性编稿老师编稿老师刘学超一校一校林卉二校二校黄楠审核审核张美玲一、考纲要求一、考纲要求 1. 理解水的电离平衡和离子积的概念，影响水电离平衡的因素。 2. 了解溶液的酸碱性和 pH 的关系。 3. 了解溶液 pH 的定义，初步掌握测定溶液 pH 的方法，能进行溶液 pH 的简单计算。知 道 pH 的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。 4. 初步了解中和滴定的原理和方法。二、考题规律二、考题规律从近几年的高考试题来看，考查内容包括： 1. 在新情景下

2、，考查水的电离平衡及与 Kw的关系，以及影响水的电离程度的因素。 2. pH 的简单计算和判断溶液的酸碱性。 3. 根据溶液混合或稀释后的 pH 计算溶液的体积比。 4. 中和滴定实验的有关知识。三、考向预测三、考向预测水的电离和溶液的酸碱性是高考考查的热点。从近几年的高考试题来看，出现了用字母表示溶液的 pH，计算溶液的 pH。溶液 pH 的计算中题设条件千变万化，有正向、逆向思维，数字与字母交替出现，与生物酸碱平衡相结合等。中和滴定实验终点的判断及其基本操作等。一、水的电离与溶液的一、水的电离与溶液的酸碱性酸碱性第2页 版权所有版权所有 不得复制不得复制二、二、水的离子积常数及影响水的离子

3、积常数及影响水电离平衡的因素水电离平衡的因素 1. 水的离子积常数水的离子积常数：KW=c(H+) c(OH)。（1）室温下：KW1.01014mol2L2。（2）影响因素：只与温度有关，升高温度 KW增大。（3）适用范围：KW不仅适用于纯水，也适用于稀的酸碱盐溶液。 2. 影响水电离平衡的因素 第3页 版权所有版权所有 不得复制不得复制（1）升高温度，水的电离程度增大，KW增大。（2）加入酸或碱，水的电离程度减小，KW不变。（3）加入可水解的盐（如 FeCl3、Na2CO3） ，水的电离程度增大，KW不变。H2OHOH H0条件变化移动方向c（H）c（OH）KW升高温度向右增大增大增大加酸向

4、左增大减小不变加碱向左减小增大不变加强酸弱碱盐向右增大减小不变加强碱弱酸盐向右减小增大不变3. 室温下水电离出的 c（H）或 c（OH）的计算规律（1）中性溶液：c（H）c（OH）（2）溶质为酸的溶液：H来源于酸电离和水电离，而 OH只来源于水。（3）溶质为碱的溶液：OH来源于碱电离和水电离，而 H只来源于水。（4）水解呈酸性或碱性的盐溶液：H和 OH均由水电离产生。三、三、溶液的溶液的 pH 1. 溶液酸、碱性的实质溶液的酸碱性取决于溶液中 c（H）和 c（OH）的相对大小。（1）酸性溶液，c（H）c（OH） ， 常温下，pH7。 2. pH 的计算（1）单一溶液的 pH 计算强酸溶液，如

5、HnA，设其浓度为 c molL1，则 c（H）nc molL1，pHlgc（H）lgnc强碱溶液，如 B（OH）n，设其浓度为 c molL1，则 c（H），pHlgc（H）14lgnc1 1014nc（2）混合溶液的 pH 计算两种强酸混合：直接求出 c（H）混，再据此求 pH。c（H）212211)()( VVVHcVHc 两种强碱混合：先求出 c（OH）混，再据 KW求出 c（H）混，最后求 pH。c（OH）212211)()( VVVOHcVOHc 强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中 H或 OH的浓度，第4页 版权所有版权所有 不得复制不得复制最后求 pH。碱酸碱

6、酸混混 VVVOHcVHcOHcHc )()()()(（3）酸或碱加水稀释后 pH 的计算：强酸 pHa，加水稀释 10n 倍，则 pHan弱酸 pHa，加水稀释 10n 倍，则 pHan强碱 pHb，加水稀释 10n 倍，则 pHbn弱碱 pHb，加水稀释 10n 倍，则 pHbn 3. 溶液酸碱性的判断利用 c（H）和 c（OH）的相对大小判断若 c（H）c（OH） ，则溶液呈酸性；若 c（H）c（OH） ，则溶液呈中性；若 c（H）7，则溶液 呈碱性。 4. pH 试纸的使用（1）方法：把小块 pH 试纸放在玻璃片（或表面皿）上，用蘸有待测液的玻璃棒点滴在试纸的中央，试纸变色后，与标准比

7、色卡比较以确定溶液的 pH。（2）注意：pH 试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则将可能产生误差。四、中和滴定四、中和滴定 1. 中和滴定所用仪器2. 酸碱指示剂的选择（1）常见滴定类型中指示剂的选择强酸与弱碱在滴定终点时溶液呈酸性，可选用甲基橙为指示剂（变色点 pH4.4） 。强碱与弱酸在滴定终点时溶液呈碱性，可选用酚酞为指示剂（变色点 pH8.2） 。强酸与强碱在滴定终点时溶液呈中性，上述两种指示剂均可选用。（2）常见指示剂的变色范围试 剂pH 范围对应的指示剂颜色甲基橙第5页 版权所有版权所有 不得复制不得复制石 蕊酚 酞3. 中和滴定操作（以稀盐酸滴定氢氧化钠溶液为例）（1）准备滴定管a.

8、 检验酸式滴定管是否漏液；b. 洗涤滴定管后再用标准液润洗 23 次；c. 用漏斗注入标准液至“0”刻度以上 23 cm 处；d. 排出酸式滴定管尖嘴处的气泡，将液面调节到“0”刻度， （或“0”刻度以下某一刻度） ，记下刻度值。锥形瓶：只能用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。（2）滴定用碱式滴定管取一定体积待测液于锥形瓶中，滴入 23 滴指示剂；用左手握活塞旋转开关，右手不断旋转、振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化，至滴定终点时，记下刻度值。每个样品滴定 23 次，取平均值求出结果。 4. 酸碱中和滴定的误差分析（1）原理cB，VB是准确量取的体积，cA是标准溶液的浓度，它们均为定值，所

9、以 cB的cAVAVB大小取决于 VA的大小，VA大则 cB大，VA小则 cB小。（2）常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱（酚酞作指示剂）为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：步骤操作VAcB酸式滴定管未用标准溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高洗涤锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液 放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失变小偏低滴定 酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失变大偏高第6页 版权所有版权所有 不得复制不得复制振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴出锥形瓶外变大偏高溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后返加一滴碱液颜

10、色无变化变大偏高滴定前读数正确，滴定后俯视读数（或前仰后俯）变小偏低 读数滴定前读数正确，滴定后仰视读数（或前俯后仰）变大偏高聚焦热点聚焦热点 1: 水的电离水的电离例例 1 25时，某溶液中由水电离出来的自由移动的 H的浓度为 110a mol/L，以下说法中正确的是（ ） A. a7 时，水的电离一定受到促进 B. a7 时，溶液的 pH 为或（14a）a D. a7 肯定是水的电离受到了抑制，该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液。如果 a7 时，如果是碱溶液则此时溶液中所有的 H都是由水电离出来的，此时溶液的 pHa，如果是酸溶液，则此时溶液中所有的 OH都是由水电离产生的，此时溶液的pOH

11、，pH（14a） 。D 选项中，当 a0，则下列叙述正确的是（ ）A. 向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c（OH）降低B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H）增大，KW不变C. 向水中加入少量固体 CH3COONa，平衡逆向移动，c（H）降低D. 将水加热，KW增大，pH 不变分析：分析：加入稀氨水，平衡逆向移动，但 c（OH）增大；向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H）增大，平衡逆向移动，但温度没变，故 KW不变；向水中加入少量固体CH3COONa，因为 CH3COONa 的水解，能促使平衡正向移动，因为 CH3COO结合了H，故 c（H）降低；因为正反应是吸热反应，加热，平衡正向移动，KW

12、增大，c（H）变大，pH 变小。综上分析可知，本题选 B 项。答案：答案：B 点评：点评：H2O 电离产生 H、OH，故能影响 H、OH浓度的因素均能使水的电离平衡发生移动，但是并不能影响水的离子积常数；加热既能促进 H2O 的电离，也能影响水的离子积常数。例例 3 在不同温度下的水溶液中，c（H）10x mol/L，c（OH）10y mol/L，x 与y 的关系如图所示。请回答下列问题：（1）曲线代表的温度下，水的离子积为_，曲线所代表的温度_（填“高于”、 “低于”或“等于”）曲线所代表的温度。你判断的依据是 。（2）曲线所代表的温度下，0.01 mol/L 的 NaOH 溶液的 pH 为

13、_。分析：分析：（1）根据曲线对应的数据，可以知道曲线代表的温度下水的离子积为11012，水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积就越大，曲线所代表的离子积比曲线的大，所以，曲线代表的温度高。（2）曲线所代表水的离子积为 11012，0.01 mol/L 的 NaOH 溶液中，c（OH）102 mol/L，则 c（H）1010 mol/L，pH10。答案：答案：（1）11012 高于 曲线所代表的离子积比曲线的小，由于水的电离过程是吸热过程，温度越高，其离子积越大，故曲线所代表的温度较低 （2）10点评：点评：本题重点考查了水的离子积常数和溶液 pH 的计算，要明确水的离子积常数只受温度的

14、影响。水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积就越大。聚焦热点聚焦热点 2：溶液的：溶液的 pH例例 1 常温下，将 0.1 molL1氢氧化钠溶液与 0.06 molL1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的 pH 等于（ ）A. 1.7 B. 2.0 C. 12.0 D. 12.4第8页 版权所有版权所有 不得复制不得复制分析：分析：考查 pH 的计算，由方程式分析酸过量，设酸、碱均为 1L，过量 H的物质的量为 0.02 mol，V2 L，c（H）0.01 molL1，pH2.0。答案：答案：B 点评：点评：对于强酸与强碱混合液的 pH 的计算，首先应判断哪种物质过量，并计算出 H或 OH

15、的物质的量，容易忽视的是溶液体积的变化。例例 2 常温下，某强酸溶液的 pHa，强碱溶液的 pHb，已知 ab12，两溶液混合后 pH7，则酸溶液体积 V（酸）和碱溶液体积 V（碱）的正确关系是（ ）A. V（酸）102V（碱） B. V（碱）102V（酸）C. V（酸）2V（碱） D. V（碱）2V（酸）分析：分析：酸碱溶液混合后 pH7，则c（H）酸V（酸）c（OH）碱V（碱）即：10aV（酸）V（碱）101410b则1014ab102（V（V（ 碱酸即 V（碱）102V（酸） 。答案：答案：B点评：点评：强酸与强碱混合液的计算，关键是根据题目给定的信息确定溶液中 H或 OH的物质的量的关系。因此，首先应该判断哪种物质过量，酸过量要计算 c（H） ，碱过量要计算 c（OH） ，借助含溶液体积的表达式来确定两者体积的关系。例例 3 下列叙述正确的是 A. 某醋酸溶液的，将此溶液稀释 1 倍后，溶液的，则pHapHbabB. 在滴有酚酞溶液的氨水里，加入至溶液恰好