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1、化学课标版第24讲水的电离及溶液的酸碱性考点一水的电离考点一水的电离1.电离方程式电离方程式水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2OH3O+OH-或H2OH+OH-。2.水的离子积常数水的离子积常数KW=c(H+)c(OH-)(1)室温下:KW=11,纯水中:c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1。(2)影响因素:只与温度有关,升高温度,KW增大。(3)适用范围:纯水和稀的电解质水溶液。(4)意义:KW揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要温度不变,KW不变。3.外界条件对水电离平衡的影响外界条件对水电离平衡的影响1.判断正误判断正误,正确的画正确的画“”,错误的画错误的
2、画“”。(1)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变()(2)25与60时,水的pH相等()(3)25时NH4Cl溶液的KW小于100时NaCl溶液的KW()(4)由水电离的c(H+)=110-14molL-1的溶液中:C、K+、Cl-、HC能大量共存()(5)KW=c(H+)c(OH-)中,H+和OH-均是由水电离产生的()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)2.某温度下纯水的c(H+)=210-7molL-1,则此时c(OH-)为;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=510-4molL-1,则溶液中c(OH-)为,由水电离产生的c(H+)为,此时温度(填“高于”“低于”或“等于”)25。答
3、案答案210-7molL-1810-11molL-1810-11molL-1高于题组一影响水电离平衡因素的定性分析题组一影响水电离平衡因素的定性分析1.下列操作会促进H2O的电离,且使溶液呈碱性的是()A.将纯水加热到90B.向水中加少量NaOH溶液C.向水中加少量Na2CO3溶液D.向水中加少量FeCl3溶液答案答案C加热能促进水的电离,但仍呈中性,A项错误;加少量NaOH溶液,抑制水的电离,B项错误;加少量FeCl3溶液,促进水的电离,但溶液呈酸性,D项错误。2.(2016河北秦皇岛实验中学期中)能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)c(OH-)的操作是()A.向水中投入一小块金属钠B
4、.将水加热煮沸C.向水中通入二氧化碳气体D.向水中加食盐晶体答案答案CA项,钠与水电离产生的H+反应生成H2,促进水的电离,使c(H+)减小,c(OH-)增大;B项,加热能促进水的电离,c(H+)、c(OH-)均增大,但c(H+)=c(OH-);C项,CO2+H2OH2CO3,H2CO3H+HC使c(H+)增大,抑制水的电离,且使c(H+)c(OH-);D项,加入食盐对水的电离无影响,且c(H+)=c(OH-)。 反思归纳反思归纳外界条件对水电离的影响题组二影响水电离平衡因素的定量分析题组二影响水电离平衡因素的定量分析3.25时,在等体积的pH=0的H2SO4溶液、0.05molL-1的Ba(
5、OH)2溶液、pH=10的Na2S溶液、pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是()A.1101010109B.1551095108C.1202010109D.110104109答案答案A25时,pH=0的H2SO4溶液中由水电离出的c(H+)=10-14molL-1;0.05molL-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05molL-12=0.1molL-1,根据KW=c(H+)c(OH-)=1.010-14,则由水电离出的c(H+)=10-13molL-1;pH=10的Na2S溶液中由水电离出的c(H+)=10-4molL-1;pH=5的NH4NO3溶液中由水电离出
6、的c(H+)=10-5molL-1,故等体积上述溶液中发生电离的水的物质的量之比为10-1410-1310-410-5=1101010109。4.常温下某溶液中由水电离产生的c(H+)=110-5molL-1,则下列叙述正确的是()A.pH一定为5B.一定是酸溶液C.可能是强酸的酸式盐溶液D.pH可能为9答案答案D常温下某溶液中由水电离产生的c(H+)=110-5molL-1,可能是能水解的盐的溶液,促进了水的电离,故pH可能是5,也可能是9;酸或强酸的酸式盐溶液都抑制水的电离,B、C错误。技法总结水电离的c(H+)或c(OH-)的计算技巧(25时)(1)中性溶液:c水(H+)=c水(OH-)
7、=1.010-7molL-1。(2)酸或碱抑制水的电离,c水(H+)=c水(OH-)10-7molL-1,就用KW除以c(H+)得到水电离的c(OH-);若给出的c(H+)10-7molL-1,即为水电离的c(H+);若给出的c(H+)c(OH-)c(H+)10-7molL-17碱性c(H+)c(OH-)c(H+)72.溶液的溶液的pH(1)计算公式:pH=-lgc(H+)。(2)适用范围:通常应用于c(H+)、c(OH-)都较小的稀溶液,小于1mol/L。(3)表示意义:溶液酸性越强,c(H+)越大,pH越小;溶液碱性越强,c(H+)越小,pH越大。(4)室温下,溶液的酸碱性跟pH的关系3.
8、pH的测定的测定(1)用pH试纸测定:用镊子夹取一小片pH试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。(2)用pH计测定:可精确测量溶液的pH。4.常用酸碱指示剂及其变色范围常用酸碱指示剂及其变色范围指示剂变色范围(pH)石蕊8.0蓝色甲基橙4.4黄色酚酞10.0红色1.判断正误判断正误,正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”。(1)室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH7()(2)25时,等体积、等浓度的硝酸与氨水混合后,溶液pH=7()(3)常温下pH为2的盐酸与等体积pH
9、=12的氨水混合后所得溶液呈酸性()(4)常温下pH为2的盐酸中由H2O电离出的c(H+)=1.010-12molL-1()(5)同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)2.【多维思考】(1)pH=7的溶液一定是中性溶液吗?(2)用pH试纸测pH时应注意什么问题?记录数据时又要注意什么?是否可用pH试纸测定氯水的pH?答案答案(1)不一定。温度不同,水的离子积不同。如100时,pH=6的溶液为中性溶液,pH=7的溶液为碱性溶液。(2)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试纸测pH读出的是整数;不能用pH试纸
10、测氯水的pH。题组一溶液酸碱性的判断题组一溶液酸碱性的判断1.(2016河北衡水一调)下列溶液一定呈酸性的是()A.含H+的溶液B.c(OH-)c(H+)的溶液C.pH7的溶液D.能与金属Al反应放出H2的溶液答案答案BA项,任何水溶液中都含有氢离子,所以含有氢离子的溶液不一定呈酸性,错误;B项,c(OH-)c(H+),则溶液呈酸性,正确;C项,pH7的溶液不一定呈酸性,如100时,纯水的pH=6,6pH7。若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH7。(2)一强一弱混合pH之和等于14时,一元强酸和一元弱碱溶液等体积混合,溶液呈碱性;一元弱酸和一元强碱溶液等体积混合,溶液呈酸性。题组二溶液
11、稀释时题组二溶液稀释时pH的判断的判断3.某温度下,pH=11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释至原体积的100倍,溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示,据图判断错误的是()A.a的数值一定大于9B.为氢氧化钠溶液稀释时溶液的pH变化曲线C.完全中和稀释后相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH溶液)V(氨水)D.稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大答案答案DpH=11的氢氧化钠溶液加水稀释至原体积的100倍时,pH=9,而一水合氨为弱电解质,加水促进电离,则a的数值一定大于9,故A正确;为氢氧化钠溶液稀释时溶液的pH变化曲线,故B正确;由于氨水浓度较大,则
12、完全中和稀释后相同体积的两溶液时,消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH溶液)V(氨水),故C正确;稀释后氨水中氢氧根离子浓度较大,则水的电离程度较小,故D错误。4.(1)1mLpH=5的盐酸,加水稀释到10mLpH=;加水稀释到100mL,pH7。(2)pH=5的H2SO4溶液,加水稀释至原体积的500倍,稀释后c(S)与c(H+)的比值为。答案答案(1)6略小于(2)110误区警示误区警示溶液稀释时pH判断易错警示警示一:不能正确理解酸、碱的无限稀释规律常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于7或小于7,只能接近7。警示二:不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律5.(2016北京海
13、淀重点中学期中)常温下,pH=2的盐酸与pH=13的NaOH溶液,按体积比91混合后的溶液pH为(忽略混合后溶液体积变化)()A.12B.11C.7D.3题组三溶液题组三溶液pH的计算的计算答案答案BpH=2的盐酸中氢离子浓度等于0.01mol/L,pH=13的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.1mol/L,盐酸与氢氧化钠溶液按体积比91混合,发生反应H+OH-H2O,反应后氢氧化钠有剩余,溶液呈碱性,故反应后溶液中c(OH-)=mol/L=0.001mol/L,故c(H+)=mol/L=10-11mol/L,故反应后溶液pH=11,故选B。6.水的电离平衡曲线可用下图表示。(1)若以A点表示
14、25时水电离平衡时的粒子浓度,当温度升高到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pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,并保持在100,欲使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液与稀盐酸的体积比为。答案答案(1)10-1410-12(2)29解析解析(1)KW=c(H+)c(OH-),则从25升高到100时,水的离子积从10-14增加到10-12。(2)100时,混合溶液pH=7,溶液显碱性,c(OH-)=mol/L=10-5mol/L,设Ba(OH)2溶液、盐酸的体积分别为V1L、V2L,则10-5=,V1V2=29。技法总结pH的计算(1)思路提
15、示计算溶液pH时,若溶液显酸性,用溶液中的c(H+)来计算;若溶液显碱性,先求溶液中的c(OH-),再求c(H+)。简记口诀:酸按酸(H+),碱按碱(OH-),酸碱中和求过量,无限稀释7为限。(2)思维模板考点三酸碱中和滴定及其应用考点三酸碱中和滴定及其应用1.概念概念用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫作酸碱中和滴定。2.原理原理c待=(以一元酸与一元碱的滴定为例)3.酸碱中和滴定的关键酸碱中和滴定的关键(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。(2)选取适当指示剂,准确判断滴定终点。4.实验用品实验用品(1)主要仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如
16、图B)、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶。(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管a.构造:“0”刻度在上方,尖嘴部分无刻度。b.精确度:读数可估计到0.01mL。c.洗涤:先用蒸馏水洗涤,再用待装液润洗。d.排泡:在滴定前要排出尖嘴中的气泡。e.操作注意事项强氧化性的试剂一般用酸式滴定管盛装,因为氧化性物质易腐蚀橡胶管。碱性试剂一般用碱式滴定管盛装,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使活塞无法打开。读数时眼睛与凹液面最低点处在同一水平面上。若仰视,读数偏大;若俯视,读数偏小。5.中和滴定实验操作(以酚酞作指示剂,用盐酸滴定氢氧化钠溶液)(1)滴定前的准备(3)终点判断:等到滴入最后一滴
17、反应液,指示剂变色,且在半分钟内不能恢复原来的颜色,视为滴定终点,并记录标准液的体积。(4)数据处理:按上述操作重复23次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据原理计算。c(NaOH)=(2)滴定6.误差分析误差分析(1)依据c(待测)=,由于c(标准)和V(待测)已确定,所以只要分析出错误操作引起V(标准)的变化,即可得出答案。(2)常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的不正确操作及可能引起的后果有:1.判断正误判断正误,正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”。(1)酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗()(2)酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减
18、小实验误差()(3)欲测定NaOH溶液浓度,可选用滴定管、锥形瓶、烧杯、NaOH溶液、0.1000molL-1盐酸达到实验目的()(4)“中和滴定”实验中,容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管和移液管用蒸馏水洗净后,须经干燥或润洗后方可使用()(5)酸碱滴定时,若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高()(6)可用25mL碱式滴定管量取20.00mLKMnO4溶液()(7)读取滴定管内液体的体积,俯视读数导致读数偏小()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2.【多维思考】(1)酸式滴定管怎样查漏?(2)滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗?答案答案(1)向已洗净的滴
19、定管中装入一定体积的水,固定在滴定管夹上直立静置两分钟,观察有无水滴漏下;然后将活塞旋转180,再静置两分钟,观察有无水滴漏下,如均不漏水,滴定管即可使用。(2)滴定终点是指示剂颜色发生突变的点,不一定是酸碱恰好中和的点。1.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考如图所示仪器从下表中选出正确选项()题组一酸、碱中和滴定仪器及指示剂的选择题组一酸、碱中和滴定仪器及指示剂的选择答案答案DA项,选用的指示剂和滴定管均错;B、C两项选用的滴定管错。2.以0.1000molL-1NaOH溶液滴定cmolL-1某弱酸HA溶液,其滴定曲线如下图所示。下列说法正确的是()A.可用甲基橙作滴定
20、指示剂(已知甲基橙的变色范围为3.14.4,pH4.4时溶液为黄色)B.指示剂指示的滴定终点就是反应终点C.突变范围的大小与酸的强弱及酸的浓度有关D.滴定时氢氧化钠溶液盛放在带活塞的滴定管中答案答案C由突变范围可知A选项错误,应选酚酞;反应终点是指酸与碱刚好完全反应,而指示剂指示的是一个变色范围,B错误;当酸的酸性很强,浓度较稀时,突变范围就大,C正确;带活塞的为酸式滴定管,不可以盛NaOH溶液,D错误。反思归纳反思归纳指示剂选择的基本原则变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。(1)不能用石蕊作指示剂。(2)滴定终点溶液为碱性时,用酚酞作指示剂,例如用NaOH溶液
21、滴定醋酸。(3)滴定终点溶液为酸性时,用甲基橙作指示剂,例如用盐酸滴定氨水。(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙作指示剂,但用酚酞也可以。(5)并不是所有的滴定都须使用指示剂,如用标准Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时,KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。题组二酸碱中和滴定数据处理及误差分析题组二酸碱中和滴定数据处理及误差分析3.实验室中有一瓶未知浓度的盐酸,某学生为测定该盐酸的浓度在实验室中进行如下实验。请完成下列填空:(1)配制100mL0.10mol/L氢氧化钠标准溶液。主要操作步骤:计算称量、溶解(冷却后)洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签。称量0.4g氢氧化钠
22、固体所需仪器有:天平(带砝码、镊子)、。(2)取20.00mL待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴入23滴酚酞作指示剂,用自己配制的氢氧化钠溶液进行滴定。重复上述滴定操作23次,记录数据如下:实验编号NaOH溶液的浓度(mol/L)滴定完成后,氢氧化钠溶液滴入的体积(mL)待测盐酸的体积(mL)10.1022.6420.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00滴定达到终点的标志是。根据上述数据,可计算出该盐酸的物质的量浓度约为(保留2位有效数字)。排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作(如图所示)中的,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造
23、成测定结果偏高的有(填序号)。A.滴定至终点时俯视读数B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗C.锥形瓶水洗后未干燥D.碱式滴定管尖端部分有气泡,滴定后消失答案答案(1)转移定容摇匀烧杯(或表面皿)药匙(2)最后一滴氢氧化钠溶液加入时,溶液由无色恰好变成浅红色,且半分钟内不褪色0.11mol/L丙D解析解析(1)称量NaOH固体时要放在烧杯或表面皿中,取用时用药匙。(2)VNaOH(aq)=mL=22.72mL,所以c(HCl)=0.11mol/L。碱式滴定管排气泡宜用丙操作,这样便于把气泡排出。A项,俯视读数小于实际量,结果偏低;B项,酸式滴定管没有用待测液润洗,盐酸浓度降低,结果偏低;
24、C项,锥形瓶未干燥,对实验没有影响;D项,滴定管尖端部分有气泡,气泡占一定的体积,测定结果偏高。思维建模思维建模1.中和滴定误差分析的基本思路中和滴定的误差分析,都要依据公式c(待测)=c(标准)V(标准)/V(待测)来判断。c(标准)和V(待测)在误差分析时是定值,因各种原因使得V(标准)变大或变小,V(标准)变大,则c(待测)偏高;V(标准)变小,则c(待测)偏低。2.滴定终点的判断答题模板滴定终点的判断答题模板当滴入最后一滴标准溶液后,溶液变成色,且半分钟内不恢复原来的颜色。3.图解量器的读数方法图解量器的读数方法(1)平视读数(如图1):用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体,读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。(2)俯视读数(如图2):当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。(3)仰视读数(如图3):读数时,视线向上倾斜,寻找切点的位置在液面的下侧,滴定管刻度标法与量筒不同,仰视滴定管读数偏大。
