高考化学一轮总复习 考点扫描 专题23 水的电离和溶液的酸碱性学案.doc

专题23 水的电离和溶液的酸碱性【复习目标】1了解水的电离、离子积常数。2了解溶液ph的含义及其测定方法，能进行ph的简单计算。3了解酸碱中和滴定的原理及过程，能做到分析或处理实验数据，得出合理结论。【考情分析】高考主要考点有四个，一是影响水电离平衡的因素及kw的应用；二是溶液的酸碱性的判断及ph的计算；三是离子共存问题；四是酸碱中和滴定的原理及仪器的了解。从近几年高考来看，由酸、碱电离出的c(h)、c(oh)与水电离出的c(h)、c(oh)的比值求算；酸、碱中和时，ph的变化、导电性的变化仍将是高考命题的热点。【考点过关】考点一水的电离水的电离水是极弱的电解质水的电离方程式为h2oh2oh3ooh或简写为：h2ohoh25 时，纯水中c(h)c(oh)1107_moll1任何水溶液中，由水电离出的c(h)与c(oh)都相等水的离子积常数室温下：kwc(h)c(oh)11014水的离子积常数只与温度有关，升高温度，kw增大水的离子积常数kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液水的离子积常数kw揭示了在任何水溶液中均存在h和oh，只要温度不变，kw不变水的离子积常数kw表达式中，c(h)、c(oh)均表示整个溶液中相应离子总物质的量浓度。但是一般情况下有：酸溶液中kwc(h)酸c(oh)水(忽略水电离出的h的浓度)；碱溶液中kwc(h)水c(oh)碱(忽略水电离出的oh的浓度)影响因素温度升高，促进水的电离，kw增大；温度降低，抑制水的电离，kw减小加入酸或碱抑制水的电离，kw不变加入可水解的盐，促进水的电离，kw不变加入能与水反应的活泼金属，促进水的电离水电离出的c(h)或c(oh)25 中性溶液：c(h)c(oh)1.0107moll1溶质为酸的溶液，溶液中的oh全部来自水的电离，水电离产生的c(h)c(oh)。如ph2的盐酸中，溶液中的c(oh)(kw/102) moll11012 moll1，即由水电离出的c(h)c(oh)1012 moll1溶质为碱的溶液，溶液中的h全部来自水的电离，水电离产生的c(oh)c(h)。如ph12的naoh溶液中，溶液中的c(h)1012 moll1，即由水电离出的c(oh)c(h)1012 moll1ph5的nh4cl溶液中，h全部来自水的电离，由水电离的c(h)105 moll1，因为部分oh与部分nh结合，溶液中c(oh)109 moll1ph12的na2co3溶液中，oh全部来自水的电离，由水电离出的c(oh)102 moll1【考点演练】下列说法正确的是 。95 纯水的ph7，说明加热可导致水呈酸性ph3的醋酸溶液，稀释10倍后ph4t 时，某溶液ph6，则该溶液一定为酸性常温下，将ph11的氨水稀释后，溶液中所有离子的浓度降低25时nh4cl溶液的kw大于100时nacl溶液的kw100时，将ph=2的盐酸与ph=12的naoh溶液等体积混合，溶液显中性常温时，某溶液中由水电离出来的c(h)和c(oh)的乘积为11024，该溶液中一定可以大量存在k、na、alo、so26m3对水的电离平衡不产生影响向水中加入少量固体ch3coona，平衡逆向移动，c(h)降低一定温度下，水溶液中h和oh的浓度变化曲线如图，加入fecl3可能引起由b向a的变化已知水在25 和95 时，其电离平衡曲线如图所示，25 时水的电离平衡曲线应为a在25 时，某稀溶液中由水电离产生的h浓度为11013 moll1，该溶液一定呈碱性答案：考点二溶液的酸碱性1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性溶液的酸碱性是由溶液中c(h)与c(oh)相对大小决定的：c (h+) c (oh)，溶液呈酸性；c(h) =c(oh)，溶液呈中性；c(h)c(oh)，溶液呈碱性和ph的关系在室温下，中性溶液c(h+)= c(oh) =1.010-7 mol l-1，ph =7；酸性溶液c(h+)c(oh) ，c(h+)1.010-7 moll-1，ph 7；碱性溶液c(h+)c(oh)，c(h+)1.010-7 moll-1，ph 7判定规律ph相同的酸，酸越弱，酸物质的量浓度越大；ph相同的碱，碱越弱，碱物质的量浓度越大酸与碱的ph之和为14且等体积混合时，强酸与强碱混合，ph=7；强酸与弱碱混合，ph7；强碱与弱酸混合，ph7等物质的量浓度的一元酸、碱等体积混合后时，强酸和强碱混合，ph=7；强酸和弱碱混合，ph7；弱酸和弱碱混合，ph由强者决定；未注明酸、碱强弱时，ph无法判断等体积强酸（ph1）和强碱（ph2）混合时，若溶液呈中性，二者ph之和为14；若溶液呈碱性，二者ph之和大于14；若溶液呈酸性，二者ph之和小于142.溶液的ph概念溶液的ph是c(h)的负对数，其表达式是phlgc(h)测定酸碱指示剂只能测定溶液的ph范围ph试纸取一小块ph试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出phph计ph计可精确测定试液的ph(读至小数点后2位)计算若溶液为酸性，先求c(h)，再求ph；若溶液为碱性，先求c(oh)，再由c(h)求c(h)，最后求ph强酸溶液浓度为c mol/l的hna溶液，c(h)nc mol/l，所以phlgnc强碱溶液浓度为c mol/l的b(oh)n溶液，c(oh)nc mol/l，c(h) mol/l，所以ph14lgnc溶液混合强酸溶液混合先求c(h)混c(h)1v1c(h)2v2/(v1v2)，再求ph强碱溶液混合先求c(oh)混c(oh)1v1c(oh)2v2/(v1v2)，再求c(h)kw/c(oh)混最后求ph酸碱混合若酸过量，则先求c(h)过c(h)酸v酸c(oh)碱v碱/(v酸v碱)，再求ph若碱过量，则先求c(oh)过c(oh)碱v碱c(h)酸v酸/(v酸v碱)再求c(h)kw/c(oh)过，最后求ph稀释酸溶液对于pha的强酸和弱酸溶液，每稀释10n倍，强酸的ph就增大n个单位，即phan(其中an7)；由于稀释过程中，弱酸还会继续电离，故弱酸的ph范围是aphan(其中an7)；由于稀释过程中，弱碱还会继续电离，故弱碱的ph范围是bnph7)；碱溶液无限稀释，ph只能无限接近于7，不能小于7【考点演练】下列有关说法正确的是 。用润湿的试纸测溶液的ph，一定会使结果偏低一定温度下，pha的氨水溶液，稀释10倍后，其phb，则ab125 时，ph4.5的番茄汁中c(h)是ph6.5的牛奶中c(h)的2倍25 时，某溶液中水电离出的c(h)1013，则该溶液的ph一定为13常温下，ph3的盐酸和ph12的naoh溶液等体积混合所得溶液呈碱性25 时，ph2的ch3cooh溶液和ph12的naoh溶液等体积混合所得溶液呈中性25 时，ph2的盐酸和ph12的氨水等体积混合所得溶液呈酸性25时有甲、乙两杯醋酸稀溶液，甲的ph2，乙的ph3，中和等物质的量的naoh，需甲、乙两杯酸的体积(v)之间的关系为10v(甲)v(乙) moh和roh两种一元碱，其水溶液分别加水稀释时，ph变化如下图所示，在x点时，roh完全电离在25时，向50.00 ml未知浓度的ch3cooh溶液中逐滴加入0.5 moll-1的naoh溶液。滴定过程中，溶液的ph与滴入naoh溶液体积的关系如右图所示，点所示溶液的导电能力弱于点室温下，用0.100mol/l naoh溶液分别滴定20.00ml 0.100mol/l 的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示，v(naoh) =20ml时，c(cl)=c(ch3coo)25 时，将体积va，pha的某一元强碱与体积为vb，phb的某二元强酸混合。若所得溶液的ph7，且已知vavb，b0.5a，b值是可以等于4答案：考点三中和滴定实验原理利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的浓度的实验方法主要仪器酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、带滴定管夹的铁架台等滴定管使用查漏洗涤润洗装液排气调液面记录酸式滴定管包括玻璃活塞、长玻璃管，可盛放酸性溶液、强氧化性溶液，不能盛放碱性溶液及氢氟酸碱式滴定管包括长玻璃管、橡皮管、玻璃球，可盛放碱性溶液，不能盛放酸性溶液及强氧化性的溶液滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、0刻度，滴定管的精确读数为0.01ml主要试剂标准液、待测液、酸碱指示剂、蒸馏水指示剂选择指示剂选择的基本原则：变色要灵敏是变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致不能用石蕊作指示剂强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，如用naoh溶液滴定醋酸滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，如用盐酸滴定氨水并不是所有的滴定都须使用指示剂，如用标准的na2so3滴定kmno4溶液时，kmno4颜色褪去时即为滴定终点滴定操作终点判断等到滴入最后一滴标准液，溶液由红色变为无色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积实验步骤洗(洗涤)：洗涤仪器并进行检漏、润洗取(取液)：向酸(碱)式滴定管中注入标准液，向锥形瓶中注入待测液，加入23滴指示剂滴(滴定)：在锥形瓶下垫一张白纸，向锥形瓶中先快后慢地加入标准液(后面逐滴加入)，至指示剂发生明显的颜色变化(如由红色变为无色或红色变为橙色、无色变为粉红色等)且半分钟内不变时，停止滴定读(读数)：平视滴定管中凹液面最低点，读取溶液体积记(记录)：记录滴定前和滴定终点时滴定管中标准液的刻度，重复滴定23次将数据记入表中算(计算)：以(v终v始)为消耗的标准液的体积，取23次实验结果的平均值，依据c待(一元酸碱)计算待测液的物质的量浓度误差分析依据原理c(标准)v(标准)c(待测)v(待测)，得c(待测)，因为c(标准)与v(待测)已确定，所以只要分析出不正确操作引起v(标准)的变化，即分析出结果以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗, v(标准) 变大, c(待测) 偏高碱式滴定管未用标准溶液润洗, v(标准) 变小, c(待测) 偏低锥形瓶用标准溶液润洗, v(标准) 变大, c(待测) 偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水, v(标准)不变, c(待测) 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, v(标准) 变大, c(待测) 偏高滴定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失，v(标准) 变大, c(待测) 偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出，v(标准) 变小, c(待测) 偏低部分酸液滴出锥形瓶外，v(标准) 变大, c(待测) 偏高溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴naoh溶液无变化，v(标准) 变大, c(待测) 偏高读数酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯) ，v(标准) 变小, c(待测) 偏低酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰) ，v(标准) 变大, c(待测) 偏高【考点演练】(2017届昆明测试)乙二酸(hooccooh)俗名草酸，是一种有还原性的有机弱酸，在化学上有广泛应用。(1)小刚在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时，他往a、b两支试管中均加入4 ml 0.01 moll1的酸性kmno4溶液和2 ml 0.1 moll1 h2c2o4(乙二酸)溶液，振荡，a试管置于热水中，b试管置于冷水中，记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间ta_tb(填“”“”或“”)。写出该反应的离子方程式：_。(2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品，小刚利用上述反应的原理来测定其含量，具体操作为：配制250 ml溶液：准确称量5.000 g乙二酸样品，配成250 ml溶液。配制溶液需要的计量仪器有_。滴定：准确量取25.00 ml所配溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将0.100 0 moll1 kmno4标准溶液装入_(填“酸式”或“碱式”)滴定管，进行滴定操作。在滴定过程中发现，刚滴下少量kmno4标准溶液时，溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色才慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪去，可能的原因是_；判断滴定达到终点的现象是_。计算：重复上述操作2次，记录实验数据如下表。则消耗kmno4标准溶液的平均体积为_ ml，此样品的纯度为_。序号滴定前读数滴定后读数10.0020.0121.0020.9930.0021.10误差分析：下列操作会导致测定结果偏高的是_。a未用kmno4标准溶液润洗滴定管b滴定前锥形瓶内有少量水c滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失d观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视答案：(1)c d. c点时溶液的ph=4解析：a项，根据图像0.1mol/lhx溶液中lg=12，=11012，c（h+）c（oh-）=110-14，解得c（h+）=0.1mol/l，hx为强酸，0.1 mol/lhy溶液中lg12，hy为弱酸，a项正确；b项，b点时溶液中lg=0，溶液中c（h+）=c（oh-），溶液呈中性，b项正确；c项，d点、c点加入510-3mol的naoh固体，d点得到等物质的量浓度的nax和hx的混合液，hx电离出h+使d点溶液呈酸性，c点得到等物质的量浓度的nay和hy的混合液，c点溶液呈酸性，hy的电离程度大于y-的水解程度，d点溶液中c（h+）大于c点，d点溶液中h+对水的电离的抑制程度大于c点，水的电离程度：cd，c项错误；d项，c点溶液中lg=6，=1106，c（h+）c（oh-）=110-14，解得c（h+）=110-4mol/l，c点溶液的ph=4，d项正确。答案：c4（山东k12联盟2018届高三开年迎春考试）常温下,向10ml0.2mol/lh2c2o4溶液中滴加0.2mol/lkoh溶液，水电离出氢离子浓度c(h+)与加入氢氧化钾溶液的体积的变化如下图,已知常温下,h2c2o4的电离常数为：k1=5.010-2，k2=5.410-5,根据图示判断，下列说法不正确的是（ ）a. c点的溶液显碱性b. a点时,加入koh溶液的体积v1=10mlc. b点时,溶液中各粒子浓度的大小顺序为：c(k+)c(c2o42-)c(oh-)c(hc2o4-)c(h+)d. 当v(koh)=15ml时,溶液中存在以下关系：2c(k+)=3c(c2o42-)+3c(hc2o4-)+3c(h2c2o4)答案：b5（宜宾市高2018届高三第三次诊断考试）25时，用0.10 mol/l的氨水滴定10.00 ml 0.05 mol/l的二元酸h2a的溶液，滴定过程中加入氨水的体积(v)与溶液中的关系如图所示。下列说法正确的是a. h2a的电离方程式为h2ah+ha -b. b点溶液中，水电离出的氢离子浓度为1.010-6 mol/lc. c点溶液中，c(nh4+)+c(nh3h2o)= 2c(a2-)解析：根据图像，a点时，0.05 mol/l的二元酸h2a的溶液= -12，此时c（oh-）=10-12c（h+），c（oh-）=1.010-13 mol/l，c（h+）=0.1 mol/l，说明h2a为二元强酸。a、h2a的电离方程式为h2a=2h+a 2-，故a错误；b、b点溶液中，加入了10ml 0.10 mol/l的氨水，恰好完全反应，此时溶液应为（nh4）2a溶液， = -2，c（oh-）=10-2c（h+），c（oh-）=1.010-8 mol/l，c（h+）=1.010-6mol/l，此时溶液因nh4+水解呈酸性，溶液中的氢离子均是水电离产生的，故水电离出的氢离子浓度为1.010-6 mol/l，故b正确；c、c点溶液中，加入了12.5 ml 0.10 mol/l的氨水，此时溶液应为（nh4）2a和nh3h2o混合溶液， = 0，c（oh-）=c（h+），根据电荷守恒：c(nh4+)+c(h+)= 2c(a2-)+c（oh-），即c(nh4+)= 2c(a2-)，故c错误；d、b点时，溶液应为0.025mol/l（nh4）2a溶液， = -2，c（oh-）=10-2c（h+），c（oh-）=1.010-8 mol/l，c（h+）=1.010-6mol/l，溶液因nh4+水解呈酸性，nh4+ h2oh+ nh3h2o，该反应的水解常数为kh= = =210-5，故氨水的电离平衡常数为=510-10，故d错误。答案：b6（南宁市第三中学2018届高三第二次模拟考试）已知kb（nh3h2o）=1.710-5，ka（ch3cooh）=1.710-5。25时，向20ml浓度均为0.01moll-1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.01moll-1的氨水，测定过程中电导率和ph变化曲线如图所示，下列说法错误的是a. a点溶液中，c(ch3coo-)数量级约为10-5b. b点溶液中，c(nh4+) c(ch3cooh)c. c点溶液中，c(nh4+) +c(nh3h2o) = c(cl-)+c(ch3coo-)+c(ch3cooh)d. c点水的电离程度小于d点解析：氨水逐滴滴入盐酸和醋酸的混合液中，依次发生的反应为：hcl+nh3h2o=nh4cl、ch3cooh+nh3h2o=ch3coonh4+h2o；盐酸为强酸，随着氨水的滴入，溶液的体积变大，溶液中离子浓度变小，溶液的电导率逐渐变小，当盐酸恰好完全反应时电导率最小，b点为等浓度的nh4cl和ch3cooh的混合液；继续滴加氨水，弱酸醋酸与氨水反应生成强电解质ch3coonh4，溶液中离子浓度变大，溶液的电导率又逐渐变大，c点为等浓度的nh4cl和ch3coonh4的混合液；醋酸恰好完全反应后，继续滴加氨水，氨水属于弱碱水溶液，溶液中离子浓度又变小，溶液的导电率又变小。a项，a点没有滴入氨水，盐酸为强酸，醋酸为弱酸，醋酸的电离方程式为ch3coohch3coo-+h+，设溶液中c（ch3coo-）=xmol/l，则溶液中c（h+）=（0.01+x）mol/l，c（ch3cooh）=（0.01-x）mol/l，ka（ch3cooh）=1.710-5，由于hcl电离的h+抑制ch3cooh的电离，0.01+x0.01，0.01-x0.01，解得x1.710-5，c（ch3coo-）的数量级约为10-5，a项正确；b项，根据上述分析，b点为等浓度的nh4cl和ch3cooh的混合液，nh4cl属于强酸弱碱盐，nh4+的水解离子方程式为nh4+h2onh3h2o+h+，nh4+的水解平衡常数kh（nh4+）=kw/kb（nh3h2o）=110-14（1.710-5）=5.8810-10ka（ch3cooh），nh4+的水解程度小于ch3cooh的电离程度，b点溶液中c（nh4+）c（ch3cooh），b项正确；c项，根据上述分析，c点为等浓度的nh4cl和ch3coonh4的混合液，溶液中的物料守恒为c（nh4+）+c（nh3h2o）=c（cl-）+c（ch3coo-）+c（ch3cooh），c项正确；d项，c点为等浓度的nh4cl和ch3coonh4的混合液，nh4cl、ch3coonh4水解促进水的电离，d点为等浓度的nh4cl、ch3coonh4和略过量的氨水组成的混合液，过量的氨水对水的电离起抑制作用，c点水的电离程度大于d点，d项错误。答案：d7（茂名市五大联盟学校高三五月联考）类比ph的定义,对于稀溶液可以定义pc=-1gc。常温下，某浓度的h2a溶液在不同ph下,测得pc(h2a)、pc(ha-)、pc(a2-)的变化如图所示。下列说法正确（ ）a. 曲线表示pc(ha-)随ph的变化b. 当ph=1.40时，c(h2a)c(a2-)c(ha-)c. 常温下，=104.50d. a、b、c三点对应的溶液中,c(h2a)+c(ha-)+c(a2-)的值相等解析：多元弱酸的第一步电离大于第二步电离，根据定义pc=-1gc，ph增大，pc增大较明显，曲线应为表示pc(h2a)随ph的变化，曲线应为表示pc(a2-)随ph的变化。a、多元弱酸的第一步电离大于第二步电离，根据定义pc=-1gc，ph增大，pc增大较明显，曲线应为表示pc(h2a)随ph的变化，选项a错误；b、当ph=1.40时，由图可知，pc(h2a)pc(ha-)pc(a2-)，则c(h2a)c(ha-)”、“=”或“”)。(4)从粗铜精炼的阳极泥(主要含有cu2te)中提取粗碲的一和工芝流程如下:己知加压酸浸时控制溶液的ph为5.0，生成teo2沉淀。如果h2so4溶液浓度过大，将导致teo2沉淀不完全，原因是_。防止局部酸度过大的操作方法是_。对滤渣“酸浸”后，将na2so3加入te(so4)2溶液中进行“还原”得到固态碲，该反应的离子方程式是_。“还原”得到固态碲后分离出粗碲的方法是_，对粗碲进行洗涤，判断洗涤干净的实验操作和现象是_。答案：（1）小于（2）teo2+2naoh=na2teo3+h2o（3）10% （4）溶液酸性过强，teo2会继续与酸反应，导致teo2沉淀不完全 搅拌 2so32-+te4+2h2o=te+2so42-+4h+ 过滤 取少量最后一次洗涤液，加入bacl2溶液，若没有白色沉淀生成，则说明洗涤干净防止局部酸度过大的操作方法是搅拌；对滤渣“酸浸后，将na2so3加入te（so4）2溶液中进行还原得到固态碲，根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒可知该反应的离子方程式是2so32-+te4+2h2ote+2so42-+4h+；还原得到固态碲后分离出粗碲的方法是过滤，对粗碲进行洗涤，判断洗涤干净的实验操作和现象是：取少量最后一次洗涤液，加入bacl2溶液，若没有白