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,第八章 水溶液中的离子平衡,第二讲 水的电离和溶液的酸碱性,考纲要求 1了解水的电离、离子积常数。 2了解溶液pH的定义。 3了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。,考点一 水的电离,知识梳理,11014,温度,增大,电解质,3影响水电离平衡的因素 (1)升高温度，水的电离程度_，Kw_。 (2)加入酸或碱，水的电离程度_，Kw_。 (3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度_，Kw_。,增大,增大,减小,不变,增大,不变,4外界条件对水的电离平衡的影响,逆,不变,减小,减小,增大,逆,不变,减小,增大,减小,正,不变,增大,增大,减小,正,不变,增大,减小,增大,正,增大,增大,增大,增大,逆,减小,减小,减小,减小,正,不变,增大,增大,减小,1(2015广东卷)一定温度下，水溶液中H和OH的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( ) A升高温度，可能引起由c向b的变化 B该温度下，水的离子积常数为1.01013 C该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化 D该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化,题组训练,解析 图中曲线上的点对应同一温度下的水溶液中的c(H)和c(OH)，升高温度，水的离子积常数发生改变，所以升温不可能引起c向b的变化，A项错误；b点对应的c(H)c(OH)，Kwc(H)c(OH)1.01014，B项错误；Fe3水解显酸性，图中a点c(OH)c(H)，C项正确；c和d代表不同温度下的离子积常数，所以只稀释溶液但不改变溶液温度不会引起c向d的变化，D项错误。 答案 C,解析 水的电离吸热，将纯水加热，电离平衡正向移动，c(H)、c(OH)均增大但仍相等，因此Kw变大，pH变小，水仍呈中性，A项错；向纯水中加入稀氨水，溶液中c(OH)增大，电离平衡逆向移动，但Kw只与温度有关，因此保持不变，B项错；向纯水中加入少量Na2CO3固体，溶液中c(H)减小，水的电离平衡正向移动，但Kw不变，C项对；当向纯水中加入醋酸钠时，促进水的电离，D项错。 答案 C,4短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其简单离子都能破坏水的电离平衡的是( ) AW2、X BX、Y3 CY3、Z2 DX、Z2,解析 A项W在X的上一周期，所以X为第三周期，分别为O、Na；B项X可能为Li或Na、Y为Al；D项X可能为Li或Na、Z可能为O或S；上述选项中的Na均不影响水的电离平衡；C项Y只能为Al、Z只能为S，Al3、S2均影响水的电离平衡。 答案 C,5如图表示水中c(H)和c(OH)的关系，下列判断错误的是( ) A两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)Kw BM区域内任意点均有c(H)c(OH) C图中T1T2 DXZ线上任意点均有pH7,解析 由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)Kw，A项正确；由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c(H)T1，C项正确；XZ线上任意点都有c(H)c(OH)，只有当c(H)107 molL1时，才有pH7，D项错误。 答案 D,625 时，在等体积的pH0的H2SO4溶液 0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液 pH10的Na2S溶液 pH5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是( ) A1101010109 B1551095108 C1201010109 D110104109,解析 本题考查酸、碱、盐对水电离的影响及Kw与溶液中c(H)、c(OH)之间的换算。pH0的H2SO4溶液中c(H)1 mol/L，c(OH)1014 mol/L，H2SO4溶液抑制H2O的电离，则由H2O电离出的c(H)1014 mol/L；,0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液中c(OH)0.1 mol/L，c(H)1013 mol/L，Ba(OH)2溶液抑制H2O的电离，则由水电离出的c(H)1013 mol/L；pH10的Na2S溶液促进H2O的电离，由H2O电离出的c(H)104 mol/L；pH5的NH4NO3溶液促进H2O的电离，由H2O电离出的c(H)105 mol/L。4种溶液中电离的H2O的物质的量等于H2O电离产生的H的物质的量，其比值为：101410131041051101010109。 答案 A,水电离出的c(H)或c(OH)的计算(25 时) (1)中性溶液。 c(H)c(OH)1.0107 mol/L。 (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。 如pH2的盐酸中水电离出的c(H)c(OH)1012 mol/L。 (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。如pH12的NaOH溶液中，水电离产生的c(OH)c(H)1012 mol/L。,(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液。 H和OH均由水电离产生。 如pH2的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H)102 mol/L; pH12的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH)102 mol/L。 特别提醒 溶质为酸或碱的溶液中： (1)当酸电离出的H远大于水电离出的H时，水电离出的H可忽略不计。 (2)当碱电离出的OH远大于水电离出的OH时，水电离出的OH可忽略不计。,1溶液的酸碱性 溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。 (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。,考点二 溶液的酸碱性和pH,知识梳理, ,lgc(H),稀,014,程度,越强,玻璃棒,待测液,标准比色卡,不能,不能,1(2016桂林高三诊断)下列四种溶液中一定显酸性的是( ) A滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液 B溶液中c(OH)c(H) C溶液中c(H)106 mol/L DpH7的溶液,解析 pH107 molL1的溶液显酸性仅适用于常温时对溶液酸碱性的判断，C、D项错误；可使紫色石蕊试液变红，则该溶液一定显酸性，A项正确。 答案 A,题组训练,2(2016苏州模拟)将pH1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为( ) A9 B10 C11 D12,4常温下，pHa和pHb的两种NaOH溶液，已知ba2，则将两种溶液等体积混合后，所得溶液的pH接近于( ) Aalg2 Bblg2 Calg2 Dblg2,解析 两种溶液中c(OH)分别为10a14mol/L、10b14mol/L，等体积混合后c(OH)10a14 mol/L10b14 mol/L/2(10110a14)/2 mol/L，pOH(14a)lg101lg212alg2，pH14pOH2alg2blg2。 答案 B,5(2016浙江义乌中学质检)25 时，体积为Va、pHa的某一元强酸溶液与体积为Vb、pHb的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH7，已知b6a，VaVb，下列有关a的说法中正确的是( ) Aa可能等于1 Ba一定大于2 Ca一定小于2 Da一定等于2,解析 由b6a7得a7/6；由混合后溶液的pH7得n(H)n(OH)，即Va10aVb10b14，得Va/Vb10ab14；由于VaVb，即10ab141，得ab140，结合b6a，得a2，综合可知，7/6a2，故选C项。 答案 C,6(1)体积相同，浓度均为0.2 molL1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释10倍，溶液的pH分别变成m和n，则m与n的关系为_。 (2)体积相同，浓度均为0.2 molL1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为_。 (3)体积相同，pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为_。 (4)体积相同，pH均等于13的氨水和NaOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成9，则m与n的关系为_。,mn,mn,mn,mn,解析 (1)等浓度的盐酸和醋酸稀释过程的图象如图甲所示：分别加水稀释10倍后，二者的浓度仍相同，由于HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质，HCl的电离程度大于CH3COOH的电离程度，因此盐酸中的氢离子浓度大于醋酸中的氢离子浓度，因此有mn。,(3)由于醋酸中存在电离平衡，在稀释过程中CH3COOH会继续电离出H，其稀释过程中的图象如图乙所示。若稀释后溶液的pH都变成3(画一条平行于x轴的水平线)，易得mn。,7已知水在25 和95 时，其电离平衡曲线如图所示。 (1)25 时水的电离平衡曲线应为_(填“A”或“B”)，请说明理由_，25 时，将pH9的NaOH溶液与pH4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_。,A,水电离需要吸热，温度越高Kw越大,101,(2)95 时，若100体积pHa的某强酸溶液与1体积pHb的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是_。 (3)曲线A所对应的温度下，pH2的HCl溶液和pH11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用1、2表示，则1_2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”，下同)，若将二者等体积混合，则混合溶液的pH_7，判断的理由是_。 (4)在曲线B所对应的温度下，将0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，所得混合液的pH_。,ab14,小于,无法确定,若BOH是弱碱，无法确定酸碱的物质的量的相对多少,10,解析 (1)25 时，pH9的NaOH溶液中c(OH)1105 mol/L，pH4的硫酸中c(H)1104 mol/L，当二者恰好反应完时有1105 V(碱)1104 V(酸)，V(碱)V(酸)101。 (2)95 时，Kw11012，pHa的强酸溶液中，c(H)110a mol/L，pHb的强碱溶液中，c(OH)10b12 mol/L，10010a110b12,2ab12，ab14。 (3)由于盐酸中c(H)碱BOH溶液中c(OH)，结合水的电离方程式知二者对水电离程度的抑制能力前者较强，故1小于2。若BOH是强碱，等体积混合时酸过量，此时pH7，若BOH是弱碱，则无法确定碱与酸的物质的量的相对多少，故无法确定反应后溶液的pH。 (4)等体积混合时，溶液中Ba2反应完毕，但此时OH消耗掉一半，故混合溶液中c(OH)0.01 mol/L，c(H)11010 mol/L，故pH10。,溶液pH的判断和计算 1溶液的酸碱性判定规律 (1)pH相同的酸，某种酸的酸性越弱，则这种酸的物质的量浓度越大；同样，pH相同的碱，某种碱的碱性越弱，则这种碱的物质的量浓度也越大。 (2)酸与碱的pH之和为14，强酸与强碱等体积混合时，溶液的pH7；强酸与弱碱等体积混合，溶液的pH7；强碱与弱酸等体积混合，溶液的pH7。,2稀释后溶液pH的变化规律 (1)强酸溶液，被稀释10n倍，溶液的pH增大n(溶液的pH不会大于7)。 (2)强碱溶液，被稀释10n倍，溶液的pH减小n(溶液的pH不会小于7)。 (3)pH相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)被稀释相同倍数，则溶液的pH变化不同，强酸(或强碱)的pH变化大。 (4)物质的量浓度相同的强酸和弱酸，被稀释相同倍数，则溶液的pH变化不同，强酸的pH增大得比弱酸快(强碱、弱碱类似)。,考点三 酸碱中和滴定,知识梳理,标准液的体积,滴定终点,2实验用品 (1)仪器。 图(A)是_管，图(B)是_管、滴定管夹、铁架台、_。,酸式滴定,碱式滴定,锥形瓶,(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酸式滴定管，因为酸性和氧化性物质易_。 碱性的试剂一般用_滴定管，因为碱性物质易_，致使_无法打开。,腐蚀橡胶管,碱式,腐蚀玻璃,活塞,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：查漏洗涤润洗装液调液面记录。 锥形瓶：注碱液记体积加指示剂。 (2)滴定。,不恢复,二至三,4常用酸碱指示剂及变色范围,紫色,红色,浅红色,5.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)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。 (3)滴定终点为酸性时，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，但用酚酞也可以。 (5)并不是所有的滴定都须使用指示剂，如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时，KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。,1用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考如图所示从下表中选出正确选项( ),题组训练,解析 解答本题的关键是：明确酸、碱式滴定管使用时的注意事项，指示剂的变色范围。酸式滴定管不能盛放碱，而碱式滴定管不能盛放酸，指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙，不能选用石蕊。 答案 D,2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,解析 NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反应生成CH3COONa时，CH3COO水解显碱性，而酚酞的变色范围为8.210.0，比较接近。因此答案为D。 答案 D,3(2015广东卷)准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是( ) A滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定 B随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大 C用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定 D滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小,解析 滴定管应该先用标准的NaOH溶液润洗后，再装入NaOH溶液进行滴定，A项错误；锥形瓶中盛放的是盐酸，随着NaOH的加入，盐酸不断被中和至中性，所以pH由小变大，B项正确；滴定终点应该是溶液由无色变为红色，再等待半分钟不恢复原色，这时才能停止滴定，C项错误；悬滴没有进入锥形瓶中，但是在读数时，却被认为参加反应了， 所以测定的HCl的浓度偏大，D项错误。 答案 B,4实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生用0.10 molL1 NaOH标准溶液进行测定盐酸的浓度的实验。请完成下列填空： 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。,(1)滴定达到终点的标志是 _。 (2)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)。 (3)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。,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,(4)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_(填选项字母)。 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 解析 根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化，我们可以判断中和反应是否恰好进行完全。计算盐酸的浓度时，应计算三次中和滴定的平均值，因NaOH标准液浓度及待测液的体积一样，故只算NaOH溶液体积的平均值即可。根据碱式滴定管的构造可知，弯曲橡胶管即可将管中的气泡排出。,DE,5中华人民共和国国家标准(GB27602011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 gL1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2，并对其含量进行测定。,(1)仪器A的名称是_，水通入A的进口为_。 (2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为_。 (3)除去C中过量的H2O2，然后用0.090 0 molL1 NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择图2中的_；若滴定终点时溶液的pH8.8，则选择的指示剂为_；若用50 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积(填序号)_(10 mL，40 mL，40 mL)。,冷凝管或冷凝器,b,SO2H2O2=H2SO4,酚酞,(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中SO2含量为_gL1。 (5)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施 _。 解析 (1)通入冷凝管的冷水应低进高出，且通常冷热逆流时冷凝效果最好，该题中冷水从a端进时，冷凝水难以充满冷凝管而降低冷凝效果，故应从b端入水。 (3)NaOH为强碱，应选择碱式滴定管，故排气泡时应选；滴定终点时溶液显碱性，应选变色pH范围在碱性的酚酞溶液；滴定管最大刻度线下尚有液体，故管内液体体积大于40 mL。,0.24,原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，排除盐酸挥发的影响,1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。 解答此类题目注意三个关键点： (1)最后一滴：必须说明是滴入“最后一滴”溶液。 (2)颜色变化：必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。 (3)半分钟：必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。,(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：,(3)量器的读数方法 平视读数(如图1)：实验室中用量筒、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)。,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。 仰视读数(如图3)：读数时，由于视线向上倾斜，寻找切点的位置在液面的下侧，因滴定管刻度标法与量筒不同，这样仰视读数偏大。,
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