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1、水的电离和溶液的酸碱性番禺南村中学 张碧芳考纲定位1.了解水的电离，离子积常数。2.了解溶液 pH 的定义。了解测定溶液 pH 的方法，能进行pH 的简单计算。(2)影响因素：影响因素：Kw 是是_的函数，与溶质无关，升高的函数，与溶质无关，升高温度，温度，水的电离平衡水的电离平衡_移动，移动，Kw 增大。增大。 H2O H+OH(1)表达式：表达式：KWc(H)c(OH)，25 ，Kw1.01014。一、水的电离1水的电离方程式：水的电离方程式：_， 或者或者 温度温度正向正向2水的离子积水的离子积 H2O+H2O H3O+OH 二、溶液的酸碱性与 pH小pH值有关判断正误值有关判断正误1、
2、一定条件下、一定条件下 pH值越大，溶液的值越大，溶液的酸性酸性越强。越强。 2、强酸溶液的、强酸溶液的pH值值一定小一定小。3、pH值等于值等于6的溶液，一定是一个的溶液，一定是一个弱酸弱酸体系。体系。4、pH值相同的强酸和弱酸中值相同的强酸和弱酸中c(H+)相同。相同。5、在常温下，、在常温下，pH=0的溶液酸性最强，的溶液酸性最强，pH=14的溶液碱性最强的溶液碱性最强6、常温下，由水电离出的、常温下，由水电离出的c(H+) 10-12mol/L，则溶液则溶液pH定为定为127、相同体积和、相同体积和pH值的盐酸，醋酸、硫酸中值的盐酸，醋酸、硫酸中H+的物质的量的物质的量相等相等8、pH
3、可以为负值可以为负值 讨论：讨论： pH试纸的使用试纸的使用能否直接把能否直接把pH试纸伸到待测液中？试纸伸到待测液中？是否要先湿润是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？试纸上？能否用能否用pH试纸测出试纸测出pH=7.1来？来？ 标准比色卡中的数据都是整数标准比色卡中的数据都是整数如用湿润的如用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定：值的测定：A、一定有影响一定有影响 B、偏大偏大 C、偏小偏小 D、不确定不确定使用方法：使用方法：直接把待测液滴在干燥的直接把待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸试纸上，试纸上显出颜色后马上（上显出
4、颜色后马上（30s内）跟内）跟标准比色卡标准比色卡相对比相对比三、测定 pH 的方法和酸碱中和滴定1测定 pH 的方法玻璃片或白瓷板洁净的玻璃棒(1)pH 试纸的使用。方法：把小片试纸放在_上，用_蘸取待测液滴在干燥的 pH 试纸上，试纸变色后，与_对比即可确定溶液的 pH。标准比色卡注意：pH 试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能产生误差，用 pH 试纸读出的 pH 只能是整数。(2)用 pH 计测定：可精确测量溶液的 pH。2酸碱中和滴定实验(1)试剂：0.1 mol/L HCl 溶液、NaOH 溶液(未知浓度)、酚酞试液、蒸馏水。(2)仪器：酸式滴定管(A)、碱式滴定管(B
5、)、滴定管夹、锥形瓶、洗瓶、铁架台、烧杯等。图 3181(3)实验操作过程。滴定准备过程。赶气泡滴定管的准备：检漏洗涤润洗注液_调液面记录。锥形瓶的准备：a.注碱液；b.记读数；c.加指示剂。滴定。左右溶液颜色_手控制滴定管活塞，_手不断摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中_的变化。终点的判断。半分钟内等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且_不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。c(HCl)V(HCl)读数。凹液面读取滴定管内液面所在体积数时，应使滴定管与水平的实验台面保持垂直，并使视线与滴定管内液体的_最低处水平相切。数据记录。按上述操作重复 23 次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据
6、 c(NaOH)V(NaOH)计算。(2)加入酸或碱或部分酸式盐(如 NaH2PO4、NaHSO4 等)。向纯水中加入酸(或碱或部分酸式盐)，由于酸或 NaHSO4 等总之，升高温度，加入弱碱阳离子或弱酸根阴离子都能促进水的电离；降低温度，加入酸、碱、部分酸式盐都能抑制水的电离。1HF 溶液加【例 1】(2011 年全国高考)将浓度为 0.1 molL水不断稀释，下列各量始终保持增大的是()。 思路指导：该题属于弱电解质的电离，加水稀释平衡向右移动。解析：稀释时 HF 的电离平衡右移，c(H+)、c(HF)均减小，但 c(HF)减小的更快，故 D 项正确；当溶液无限稀释时，水电离温度不变，电离
7、常数不变。答案：D【变式训练】D该溶液的溶质可能是正盐答案：A考点 2 关于 pH pH 的计算1计算原则2溶液稀释酸、碱加水稀释时 pH 的计算：(1)强酸 pHa，加水稀释 10n 倍，则 pHan。(2)弱酸 pHa，加水稀释 10n 倍，则 apHan。(3)强碱 pHb，加水稀释 10n 倍，则 pHbn。(4)弱碱 pHb，加水稀释 10n 倍，则 bnpHb。(5)酸、碱溶液无限稀释，pH 只能接近于 7，酸不能大于 7，碱不能小于 7。3溶液混合(忽略混合过程中体积的变化)(1)强酸与强酸混合。若是等体积混合，且pH2，则 pH混pH小0.3(注：lg20.3)。(2)强碱与强
8、碱混合。若是等体积混合，且pH2，则 pH混pH大0.3。(3)强酸和强碱混合，可能情况有三种：若强酸和强碱恰好完全中和，pH7。特例：若强酸与强碱等体积混合若 pH酸pH碱14，则完全中和 pH7。若 pH酸pH碱14，则碱过量 pHpH碱0.3。若 pH酸pH碱14，则酸过量 pHpH酸0.3。25 ，体积为 V1 的强酸与体积为 V2 的强碱混合后，溶液呈中性，则混合前 pH(酸)、pH(碱)的关系为：a，下列能使溶液 pH(a1)的措施是()。A将溶液稀释到原体积的 10 倍B加入适量的醋酸钠固体D提高溶液的温度思路指导：此题涉及弱电解质的电离平衡移动，切入点都是比较常规的设问。答案：
9、B相混看过量；无限稀释 7 为限。【变式训练】2室温时，将 x mL pHa 的稀 NaOH 溶液与 y mL pHb的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液 pH 的判断，正确的是()。A若 xy，且 ab14，则 pH7B若 10xy，且 ab13，则 pH7C若 axby，且 ab13，则 pH7D若 x10y，且 ab14，则 pH7解析：ab14 的一元强酸与一元强碱，酸碱浓度相同。A 错，若 xy，且 ab14，则恰好完全反应，pH7；B 错，100.1，所以溶液显酸性；C 错，设 a12，b1，x1，y12，所以 n(OH)10.01n(H+)120.1，所以溶液显酸性；D 对，碱的
10、体积是酸体积的 10 倍，碱过量，所以 pH7。答案：D考点 3 酸碱中和滴定的误差分析1原理依据原理 c(标准)V(标准)c(待测)V(待测)，所以 c(待测)c(标准)V(标准)V(待测)，因 c(标准)与 V(待测)已确定，因此只要分析出不正确操作引起 V(标准)的变化，即分析出结果。步骤操作V(标准)c(待测)洗涤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
11、差有：步骤操作V(标准)c(待测)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读数滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小偏低滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大偏高续表【例 3】以标准的盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠为例，判断以下操作所引起的误差( 填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(1)读数：滴定前俯视或滴定后仰视：_。(2)未用标准液润洗滴定管：_。(3)用待测液润洗锥形瓶：_。(4)滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴气泡消失：_。(5)不小心将标准液滴在锥形瓶的外面：_。(6)指示剂用量过多：_
12、。解析：本题主要考查学生的实验操作规范及误差分析能力。(1)滴定前俯视或滴定后仰视会导致标准液读数偏大，造成滴定结果偏高。(2)未用标准液润洗滴定管，会使标准液浓度降低，造成滴定结果偏高。(3)用待测液润洗锥形瓶，会使标准液消耗更多，造成滴定结果偏高。(4)气泡不排除，结束后往往气泡会消失，所用标准液读数增大，造成测定结果偏高。(5)不小心将标准液滴在锥形瓶的外面，导致标准液读数偏大，造成滴定结果偏高。(6)指示剂本身就是一种弱电解质，指示剂用量过多会导致标准液消耗偏多，造成测定结果偏高。答案：(1)偏高(2)偏高(3)偏高(4)偏高(5)偏高(6)偏高【变式训练】3.实验室用标准盐酸溶液滴定
13、某浓度的 NaOH 溶液，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是()。A酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗 23 次B开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失C锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度D盛 NaOH 溶液的锥形瓶滴定前用 NaOH 溶液润洗 23次解析：A、B、D 三项均造成测定结果偏高；C 项由黄色变复黄色，应在振荡后半分钟内保持颜色不变才能认为已达到滴定终点。答案：C为橙色，可能是由于局部c(H)变大引起的，振荡后可能还会恢酸碱中和滴定考向分析历年高考对水的电离和溶液的酸碱性的考查主要以选择题考查水的离子积、pH 的计算
14、、酸碱中和滴定等。非选择题主要结合实验中离子浓度比较、中和滴定等内容，以探究性的方式考查水的电离与溶液的酸碱性，可能还会涉及到氧化还原反应的滴定问题。【典例】(2011 年广东高考)某同学进行实验研究时，欲配制1.0 molL 1Ba(OH)2 溶液，但只找到在 空 气 中 暴 露 已 久 的Ba(OH)28H2O 试剂(化学式量：315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究其原因，该同学查得 Ba(OH)28H2O 在 283 K、293 K 和 303 K 时的溶解度(g/100 g H2O)分别为 2.5、3.9 和 5.6。(1)烧杯中未溶物可
15、能仅为 BaCO3，理由是_。实验步骤预期现象和结论步骤 1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀步骤 2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸步骤 3：取适量步骤 1 中的沉淀于试管中，_步骤 4：_水、pH 计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管。步骤 2：出现白色沉淀，说明该试剂 中有 Ba2存在步骤 3：滴加稀盐酸，连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊，说明该试剂含有 BaCO3步骤 4：取步骤 1 中的溶液于烧杯中，用 pH 计测定其 pHpH 明显大于 9.6，说明该试剂含有 Ba(OH)2答案：(1)由于 Ba(OH)28H2O 与
16、空气中 CO2 反应，所取试剂大部分已变质为 BaCO3，未变质的 Ba(OH)28H2O 在配制溶液时能全部溶解(2)(3)搅拌溶解250 mL 容量瓶0.198 0(4)不能【突破训练】1(2011 年广东广州调研)某食用白醋是由醋酸与纯水配制而成，用中和滴定的方法准确测定其中醋酸的物质的量浓度。实用邻苯二甲酸氢钾标准溶液准确测定该 NaOH 溶液的浓度；用已知准确浓度的 NaOH 溶液测定醋酸的浓度。(1)称量所需的 NaOH 固体置于大烧杯中，加入 500 mL 蒸馏水，搅拌溶解。该配制步骤_( 填“可行”或“不可行”)。验步骤：配制500 mL浓度约为0.1 molL1的NaOH溶液
17、；(2)称量时 NaOH 在空气中极易吸水，配制所得的 NaOH 溶液浓度通常比预期_(填“小”或“大”)，这是不能直接配制其标准溶液的原因。(3)查阅白醋包装说明，醋酸含量约为 6 g/100 mL，换算成物质 的 量 浓 度 约 为 _molL1，滴定前将白醋稀释_(填“10”或“100”)倍。(已知醋酸的相对分子质量为 60)(4)稀释白醋时需要的仪器有烧杯、玻璃棒、滴管、酸式滴定管、_。(5)准确量取稀释后的白醋 20.00 mL，置于 250 mL 锥形瓶中，加水 30 mL，再滴加酚酞指示剂，用上述 NaOH 标准溶液滴定至_即为终点。重复滴定两次，平均消耗 NaOH 标准溶液 V
18、 mL(NaOH溶液浓度为c molL1)。(6)原白醋中醋酸的物质的量浓度_molL1。解析：本题综合考查了溶液的配制、物质的量浓度的计算、滴定所用仪器、滴定终点判断、简单滴定计算，全部属于基础知后面有专门测定 NaOH 浓度的步骤，所以可行。(2)中称量的质量包括了吸收的水。答案：(1)可行(2)小(3)1 10(4)容量瓶(或 10 mL 容量瓶)(5)溶液由无色变成浅红色且 30 秒内不褪色(6)cV/2识。(1)中一部分同学会错选，题干提醒约为0.1 molL1NaOH， 未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达终点时，滴定管中的液面如图3182 所示，正确的读数为(A22.30 mLB22.
19、35 mLC23.65 mLD23.70 mL)。图 3182解析：图中液面在 2223 mL 之间，分刻度有 10 个，因而每刻度是 0.1 mL，液体的凹面读数约为 22.35 mL。 本题是基础题，但要注意读数时滴定管与量筒间的差别，滴定管是由上向下读数，量筒则正好相反，滴定管要估读到 0.01 mL。答案：B2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()。A1.7C12.0B2.0D12.4答案：B答案：BD任何浓度的溶液都可以用 pH 来表示其酸碱性的强弱答案：A5实验室现有 3 种酸碱指示剂，其 pH 的变色范围
20、如下：甲基橙：3.14.4；石蕊：5.08.0；酚酞：8.210.0。用 0.100 0 molL1 NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液，反应恰好完全时，下列叙述正确的是()。A溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂C溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂解析：NaOH 与 CH3COOH 恰好完全反应生成 CH3COONa，CH3COONa 为强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性，为了减小滴定误差，应选择指示剂的 pH 范围应与 CH3COONa 溶液 pH 接近，所以指示剂只能选择酚酞。答案：D溶液，也可能是强酸性溶液，总之，水的电离被抑制，因而“一定不可能大量存在”是指酸性和碱性条件下都不能大量存在。答案：BC
