高考化学一轮复习教案 第8章 第2讲《水的电离和溶液的pH》

第2讲水的电离和溶液的pH考纲解读1.了解水的电离、离子积常数、影响水电离平衡的因素。2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。3.能进行pH的简单计算。4.了解测定溶液pH的方法(强酸、强碱)。考点一水的电离1电离方程式水是一种_的电解质，H2OH2O_，简写为_。2水的离子积常数(1)符号：_。(2)公式：Kw_，25 时Kw_。3影响Kw大小的因素(1)水的电离过程是个_的过程，故温度升高，H2O的Kw_。(2)水的离子积是水电离平衡时的性质，不仅适用于纯水，也适用于稀的_水溶液，只要_不变，Kw就不变。4影响水的电离平衡的因素(1)酸、碱均可_水的电离；(2)升高温度可_水的电离；(3)易水解的盐均可_水的电离；(4)活泼金属(Na)可_水的电离。1在pH2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H)与c(OH)之间的关系是什么？2甲同学认为，在水中加入H2SO4，水的电离平衡向左移动，解释是加入H2SO4后c(H)增大，平衡左移。乙同学认为，加入H2SO4后，水的电离平衡向右移动，解释为加入H2SO4后，c(H)浓度增大，H与OH中和，平衡右移。你认为哪种说法正确？说明原因。水的电离平衡移动后，溶液中c(H)c(OH)增大还是减小？325 时，相同物质的量浓度的下列溶液：NaClNaOHH2SO4(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是 ()A BC D4下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H浓度之比()是 ()pH0的盐酸0.1 molL1的盐酸0.01 molL1的NaOH溶液pH11的NaOH溶液A1101001 000 B011211C14131211 D141323(1)水的离子积常数Kwc(H)c(OH)，其实质是水溶液中的H和OH浓度的乘积，不一定是水电离出的H和OH浓度的乘积，所以与其说Kw是水的离子积常数，不如说是水溶液中的H和OH的离子积常数。即Kw不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有c(H)H2Oc(OH)H2O。(2)水的离子积常数提示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H和OH共存，只是相对含量不同而已。(3)溶液中由H2O电离产生的c(H)的大小比较一般可先对物质进行分类，酸碱一类抑制水的电离，盐分为能促进水电离的盐和强酸强碱盐，然后对照选项可迅速解题。考点二溶液的酸碱性与pH1溶液的酸碱性溶液的酸碱性是由溶液中c(H)与c(OH)的相对大小决定的：(1)c(H)_c(OH)，溶液呈酸性；(2)c(H)_c(OH)，溶液呈中性；(3)c(H)_c(OH)，溶液呈碱性。2pH(1)计算公式：pH_。(2)适用范围：_。(3)表示意义：表示溶液酸碱性的强弱，pH越_，酸性越强；pH越_，碱性越强。3pH试纸的使用(1)方法：把一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央，试纸变色后，与_比较来确定溶液的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(相当于对测定溶液的稀释)。4常温下，溶液的酸碱性与c(H)、c(OH)和pH的关系溶液的酸碱性c(H) (molL1)c(OH) (molL1)pHKw(25 )中性溶液_1107_1107_711014酸性溶液_1107_1107_7碱性溶液_1107_1107_75下列溶液一定显酸性的是()ApHc(OH)的溶液6溶液中的c(H)与水电离出的c(H)是否相同，有什么关系？7室温下，在pH12的某溶液中，分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(OH)的数据分别为甲：1.0107 molL1；乙：1.0106 molL1；丙：1.0102 molL1；丁：1.01012 molL1。其中你认为可能正确的数据是 ()A甲、乙 B乙、丙 C丙、丁 D乙、丁8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？9可否用pH试纸测定氯水的pH?(1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H)与c(OH)的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。(2)使用pH试纸时不能用蒸馏水润湿。(3)25 时，pH12的溶液不一定为碱溶液，pH2时溶液也不一定为酸溶液，还可能为能水解的盐溶液。考点三酸碱中和滴定1实验原理利用_反应，用已知浓度_(或_)来测定未知浓度的_(或_)的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液，待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)_。酸碱中和滴定的关键：(1)准确测定_。(2)准确判断_。2实验用品(1)仪器_滴定管如图(A)、_滴定管如图(B)、滴定管夹、铁架台、_。(2)试剂标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用酸性、氧化性的试剂一般用滴定管，因为酸和氧化性物质易。碱性的试剂一般用滴定管，因为碱性物质易，致使无法打开。3实验操作实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定前的准备滴定管：_洗涤_装液调液面记录。锥形瓶：注碱液记读数加指示剂。(2)滴定(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内原来的颜色，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次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)=计算。4常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊8蓝色甲基橙4.4黄色酚酞10_10容量为25 mL的滴定管，滴定过程中用去10.00 mL的液体，此时滴定管中剩余液体的体积为15 mL吗？11(1)滴定管为什么要润洗？锥形瓶需要润洗吗？(2)读数时为什么要平视凹液面？(3)滴定管排空气的目的是什么？12KMnO4(H)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中？13(1)中和滴定的关键是什么？(2)滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗？14用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考如图所示从下表中选出正确选项 ()锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管A碱酸石蕊乙B酸碱酚酞甲C碱酸甲基橙乙D酸碱酚酞乙15实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生在实验室中进行测定盐酸的浓度的实验。请完成下列填空：(1)配制100 mL 0.10 molL1 NaOH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_g氢氧化钠固体所需仪器有：托盘天平(带砝码、镊子)、_、_。(2)取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中，并滴加23滴酚酞作指示剂，用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定。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(molL1)滴定完成时NaOH溶液滴入的体积(mL)待测盐酸的体积(mL)10.1022.6220.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00滴定达到终点的标志是_。根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为_(保留两位有效数字)。排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的_，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。在上述实验中，下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有_(填字母序号)。A滴定终点读数时俯视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称量NaOH固体中混有Na2CO3固体E碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失(1)石蕊不能用作中和滴定的指示剂，因其颜色变化不明显。(2)标准液既可以盛装在滴定管中也可盛装在锥形瓶内。(3)中和滴定的操作可用于氧化还原反应的滴定。(4)并不是所有的滴定都使用指示剂，如用标准的Na2SO3滴定KMnO4溶液时，KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。(5)应等滴定管壁上的液体，回到下面的液体中时再读数，一般30 s后读取。影响水电离平衡的因素及水电离的c(H)或c(OH)的求算1外界条件对水的电离平衡的影响 体系变化条件平衡移动方向Kw水的电离程度c(OH)c(H)酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其他：如加入Na正不变增大增大减小2. 水电离的c(H)或c(OH)的计算(25 时)技巧(1)中性溶液：c(H)c(OH)1.0107 molL1。(2)酸或碱抑制水的电离，水电离出的c (H)c(OH)107 molL1，当给出的c(H)107 molL1时，就用1014除以这个浓度即得到水电离的c(H)。(3)可水解的盐溶液促进水的电离，水电离的c(H)或c(OH)均大于107 molL1。若给出的c(H)107 molL1，即为水电离的c(H)；若给出的c(H)7；强碱与弱酸等体积混合，溶液的pHC DbB在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pHc(Cl)，c(OH)c(H)Bc(NH)c(Cl)，c(OH)c(H)Cc(Cl)c(NH)，c(OH)c(H)Dc(Cl)c(NH)，c(H)c(OH)课时规范训练教材习题回扣1(选修4P526)室温下，柠檬水溶液的pH是3，其中的c(OH)是()A0.1 molL1 B1103 molL1C1107 molL1 D11011 molL12(选修4P527)甲溶液的pH是4，乙溶液的pH是5，甲溶液与乙溶液的c(H)之比为()A101 B110 C21 D123(选修4P525)在48 mL 0.1 molL1 HNO3溶液中加入12 mL 0.4 molL1 KOH溶液时，所得到的溶液呈()A弱酸性 B强酸性 C碱性 D中性4(选修4P538)某同学胃部不适，医生诊断后让其服用胃舒平。已知胃舒平的主要成分有Al(OH)3，试分析下列饮食中，该同学在服药期间不宜食用的是()A醋 B松花蛋 C面条 D可乐5(选修4P521)下列溶液，c(H)由小到大的排列顺序是_；pH由小到大的排列顺序是_。0.1 molL1 HCl溶液0.1 molL1 H2SO4溶液0.1 molL1 NaOH溶液0.1 molL1 CH3COOH溶液能力提升训练1一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制1 molL1的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法错误的是()A实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏B如果实验中需用60 mL的稀硫酸标准溶液，配制时应选用100 mL容量瓶C酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏大D用甲基橙作指示剂，滴定终点时，溶液颜色从橙色变为红色2相同温度下，两种氨水A、B，浓度分别是0.2 molL1和0.1 molL1，则A和B的OH浓度之比()A大于2 B小于2 C等于2 D不能确定325 时，水中存在电离平衡：H2OHOHH0。下列叙述正确的是()A将水加热，Kw增大，pH不变B向水中加入少量NaHSO4固体，c(H)增大，Kw不变C向水中加入少量NaOH固体，平衡逆向移动，c(OH)降低D向水中加入少量NH4Cl固体，平衡正向移动，c(OH)增大4有关常温下pH均为3的醋酸溶液和盐酸的说法正确的是()A两种溶液中，由水电离出的氢离子浓度均为11011 molL1B分别加水稀释100倍后，两种溶液的pH仍相等C中和同体积的这两种酸溶液所需要NaOH物质的量也相等D分别加入足量锌片，两种溶液生成H2的体积相等5水的电离平衡曲线如图所示，若以A点表示25 时水的电离达平衡时的离子浓度，B点表示100 时水的 电离达平衡时的离子浓度， 则下列说法正确的是 ()A纯水中25 时的c(H)比100 时的c(H)大B100 时某溶液中由水电离产生的c(H)11011 molL1，则该溶液的pH可能是11或3C将pH9的Ba(OH)2溶液与pH4的稀盐酸混合，并保持100 的恒温，混合溶液的pH7，则Ba(OH)2溶液和盐酸的体积比为101D25 时，某Na2SO4溶液中c(SO)5104 molL1，则溶液中c(Na)c(OH)为10416将一定体积的NaOH溶液分成两等份，一份用pH2的一元酸HA溶液中和，消耗酸溶液的体积为V1；另一份用pH2的一元酸HB溶液中和，消耗酸溶液的体积为V2，则下列叙述正确的是()A若V1V2，则说明HA的酸性比HB的酸性强B若V1V2，则说明HA的酸性比HB的酸性弱C因为两种酸溶液的pH相等，故V1一定等于V2DHA、HB分别和NaOH中和后，所得的溶液都一定呈中性7用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，其原因可能是()A配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质B滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确C盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗D滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液8实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：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，下列叙述中正确的是()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9 印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物。亚氯酸钠在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO，其中HClO2是漂白剂的有效成分，ClO2是有毒气体。各组分含量随pH变化情况如图所示，由图可知，使用该漂白剂的最佳pH为()A3.0 B4.04.5C6.57.0 D9.010室温下四种溶液如表所示，有关叙述正确的是 ()编号pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸A.中分别加入适量的氯化铵晶体后，溶液的pH减小，溶液的pH不变B温度降低，四种溶液的pH均不变C分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：D两溶液等体积混合后，所得溶液中：c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)11. 常温下，pH13的强碱溶液与pH2的强酸溶液混合，所得混合液的pH11，则强碱溶液与强酸溶液的体积比是()A111 B91 C111 D1912某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是 ()A为盐酸稀释时的pH变化曲线Bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强Ca点Kw的数值比d点Kw的数值大Db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度13. 一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化曲线如图所示，请回答：(1)O点为什么不导电_。(2)a、b、c三点溶液的pH由小到大的顺序是。(3)H+的物质的量最大的是(填“a”、“b”或“c”)。(4)若使c点溶液中的c(CH3COO-)增大，可以采取下列措施中的(填序号)。A加热 B加很稀的NaOH溶液C加NaOH固体 D加水E加固体CH3COONa F加入锌粒14现有下列化合物NaCl、NaOH、HCl、NH4Cl、CH3COONa、CH3COOH、NH3H2O、H2O，回答问题：(1)NH4Cl溶液显_性，用离子方程式表示_。(2)常温下，pH10的CH3COONa溶液中，水电离出来的c(OH)为_，在pH3的CH3COOH溶液中水电离出来的c(H)为_。(3)已知水存在如下平衡：H2OH2OH3OOHH0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液显酸性，选择方法是_。A向水中加入NaHSO4固体B向水中加入Na2CO3固体C加热至100 D向水中加入(NH4)2SO4固体(4)若等pH、等体积的 (NaOH)和(氨水)分别加水稀释m倍、n倍，稀释后pH相等，则m_(填“”、“”、“(2)(3)Kw，平衡左移。不变，因为Kw仅与温度有关，温度不变，则Kw不变，与外加酸、碱、盐无关。3C4.A5.D6溶液中的c(H)和水电离出来的c(H)是不同的：(1)室温下水电离出的c(H)1107 molL1，若某溶液中水电离出的c(H)1107 molL1，则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。(2)室温下，溶液中的c(H)1107 molL1，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液；溶液中的c(H)1107 molL1，说明该溶液是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。7C8pH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。9不可以，因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。10由于滴定管的“0”刻度在滴定管的上方；滴定管下端是没有刻度的，故剩余液体体积大于15 mL。 11(1)滴定管不润洗相当于对所盛装溶液的稀释，锥形瓶不需润洗，润洗后相当于所盛装溶液的物质的量增大。(2)仰视读数偏大，俯视读数偏小。(3)如不排空气，取液时体积变小，滴定时体积变大。12强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中，碱性溶液应盛放在碱式滴定管中。即酸性KMnO4溶液、稀盐酸、溴水应盛放在酸式滴定管中，Na2CO3溶液盛放在碱式滴定管中。13(1)中和滴定的关键：准确测定两种反应物溶液的体积；确保标准液浓度的准确；滴定终点的准确判定(包括指示剂的合理选用)。(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。14D15(1)转移定容摇匀0.4烧杯(或表面皿)药匙(2)最后一滴NaOH溶液加入，溶液由无色恰好变成浅红色且半分钟内不褪色0.11 molL1丙DE规律方法解题指导【例1】(1)1012 molL11012 molL1(2)1010 molL11010 molL1(3)102 molL1(4)104 molL1【例2】B【例3】(1)2(2)2.9(3)11(4)9.7(5)6(6)3(7)11(8)2.3 (9)5【例4】D【例5】ABD【例6】(1)锥形瓶中溶液颜色变化在半分钟内不变色(2)D(3)0.0026.1026.10(4)26.10 mL，c(NaOH)0.104 4 molL1真题重组规范集训1(1) (2) (3)2A3.A4(1) (2) (3)5A6B7D8C9C课时规范训练教材习题回扣1D2.A3.D4.A5能力提升训练1D2.B3.B4.A5.D6.A7.A8D9.B10.C11.D12.B13(1)无自由移动的离子(2)bac(3)c(4)ACEF14(1)酸NH4H2ONH3H2OH(2)104 molL11011 molL1(3)D(4)15(1)减小(2)NH3H2OH=NH4H2Oc(SO24)c(H)c(OH)16(1)B、D、C、E、A、F(2)洗去滴定管内壁附着的水，防止将标准溶液稀释而产生误差(3)使测得的未知溶液浓度偏大(4)溶液由无色变为浅红色，且在半分钟内不褪色(5)使测得的未知溶液浓度偏小同质量下KOH中和的盐酸比NaOH中和的盐酸少 - 18 -