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第25讲溶液的酸碱性 2020 1 7 1 2020 1 7 2 一 水的电离1 水的电离水是极弱电解质 它能电离 可写为 H2O H OH 或H2O H2O H3O OH 称为水的自偶电离 c H c OH 在一定温度下为一常数 称为水的离子积常数 简称水的离子积 在25 时 测定c H c OH 1 10 7mol L 1 即KW 1 10 14 2020 1 7 3 2 影响水的电离因素 1 温度升高温度 促进水的电离平衡向右移动 OH H 浓度都增大 但仍相等而显中性 100 时 KW 5 5 10 13 2020 1 7 4 2 加入酸或碱在水中加入的酸或碱 即增大c H 或 OH 故抑制水的电离 电离平衡向左移动 水本身电离出的H 和OH 浓度减小 但仍相等 3 加入活泼金属 钠 钾等 在水中加入钠 钾等活泼金属 H2O H OH 2Na 2H 2Na H2 促进水电离平衡向正向移动 溶液OH 增多 4 加入某些盐 强酸强碱盐 如硫酸钠 硝酸钾等 对水的电离平衡没有影响 所以不影响水的电离平衡移动 2020 1 7 5 完全免费 无需注册 天天更新 2020 1 7 6 强酸弱碱盐 如氯化铵 硫酸铜等 阳离子与水电离的OH 结合生成弱碱 降低了OH 浓度 促进水的电离平衡向右移动 弱酸强碱盐 如硫化钠 碳酸钾等 阴离子结合了水电离的H 促进电离平衡向右移动 弱酸弱碱盐 如硫化铝等 阳离子结合水中OH 阴离子结合水中H 促进水电离平衡向右移动 2020 1 7 7 二 溶液的酸碱性1 判断溶液酸碱性的唯一标准 当c H c OH 时 溶液呈碱性 当c H c OH 时 溶液呈中性 当c H c OH 时 溶液呈酸性 2 溶液酸碱性的表示方法 pH 1 定义 pH lg c H c H 表示溶液中H 物质的量浓度 2 意义 pH大小能反映出溶液中c H 的大小 即能表示溶液的酸碱性强弱 2020 1 7 8 在25 时 pH 7 表示溶液呈碱性 pH越大 溶液的碱性越强 pH每增加1个单位 c OH 增大10倍 pH 7 溶液呈中性 pH 7 表示溶液呈酸性 pH越小 溶液酸性增强 pH每减小一个单位 溶液中c H 增大10倍 3 pH的适用范围当溶液的酸碱性用pH表示时 其c H 的大小范围一般为 1 10 14mol L c H 1mol L 1 14 pH 0 当c H 1mol L时 一般不用pH表示溶液的酸碱性 用物质的量浓度直接表示溶液的酸 碱性更方便 2020 1 7 9 4 pH的测定酸碱指示剂只能测定溶液pH粗略范围 一般不能准确测定pH 测定溶液的pH选用广泛pH试纸和pH计 pH试纸只能估读出pH整数值 不能精确测定 用pH计能精确测定溶液的pH pH精确到0 01 特别提醒 如果没有限制温度 溶液酸碱性与pH无相关性 如 100 纯水的c H c OH 1 10 6mol L 1 pH 6 溶液呈中性 而不是酸性 2020 1 7 10 三 酸碱中和滴定1 仪器 酸式 或碱式 滴定管 铁架台 滴定管夹 锥形瓶 烧杯 试剂 标准液 待测液 酸碱指示剂 酸式滴定管不能装碱液 水解呈碱性的盐溶液及氢氟酸 碱式滴定管不能装酸溶液或强氧化性酸如浓硫酸 硝酸等 橡胶易被腐蚀 2020 1 7 11 2 原理在酸 碱溶液里 溶质的物质的量 物质的量浓度和溶液体积之间有以下关系 c n V n cV 对一元酸和一元碱中和滴定时 1 cB 2020 1 7 12 3 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 准确判断滴定终点 4 指示剂选择和滴定终点的判断总原则 酸碱恰好中和后溶液显酸性 选甲基橙 溶液显碱性 选酚酞 溶液显中性 选酚酞和甲基橙 2020 1 7 13 2020 1 7 14 考点一对水的电离平衡的考查 例125 时 水的电离达到平衡 H2O H OH DH 0 下列叙述正确的是 A 向水中加入稀氨水 平衡逆向移动 c OH 降低B 向水中加入少量固体硫酸氢钠 c H 增大 KW不变C 向水中加入少量固体CH3COONa 平衡逆向移动 c H 降低D 将水加热 KW增大 pH不变 B 2020 1 7 15 解析 对于选项A要正确理解勒夏特列原理中 减弱 两字的含义 向水中加入稀氨水 平衡逆向移动的原因是因为溶液中c OH 增大 移动的结果不可能使得c OH 比原来小 选项A错 对于选项C 向水中加入可水解的盐CH3COONa 促进水的电离 平衡正向移动 溶液中c H 降低 但由水电离出的c H 增大 选项C错 对于选项D 将水加热 平衡正向移动 水电离出的c H 和c OH 增大 KW增大 pH减小 D也错 2020 1 7 16 方法技巧点拨 水的离子积常数KW只与温度有关系 温度升高KW增大 纯水在任何温度下 均呈中性 但纯水的pH只有在常温 25 时才为7 其他温度时 纯水的pH与温度成反比 2020 1 7 17 考点二对溶液pH计算的考查 例2常温下 将0 1mol L 1盐酸和0 06mol L 1氢氧化钡溶液等体积混合后 该混合溶液的pH是 A 1 7B 12 3C 12D 2 C 解析 本题考查溶液pH的计算 两溶液混合 酸液先计算c H 碱液先计算c OH 再根据KW计算c H 酸碱中和谁过量先计算谁 最后根据pH lgc H 计算溶液的pH 2020 1 7 18 方法技巧点拨 溶液混合关键是首先判断溶液的酸碱性 若是碱性溶液先计算OH 然后换算成H 浓度 再进行计算 解有关化学反应类pH计算题 首先要写出发生化学反应的化学方程式 不能写离子方程式 分析哪些成分减少了 哪些成分不变 其次确定反应后溶液中H 或OH 浓度 2020 1 7 19 考点三对溶液稀释的考查 例3pH 2的X Y Z三种酸的溶液各1mL 分别加水稀释到1000mL 其pH与溶液体积 V 的变化关系如图所示 下列说法中错误的是 A X是强酸 Y和Z是弱酸B 稀释前的浓度大小为c Z c Y c X C 稀释前电离程度大小为X Y ZD pH 2时 X Y Z都是稀溶液 D 2020 1 7 20 解析 pH 2的酸溶液中c H 0 01mol L 当将其稀释到原溶液体积的1000倍时 若为强酸 则稀释后的c H 10 5mol L 此时pH 5 若为弱酸 由于稀释过程中电离程度增大 使n H 增多 则稀释后的c H 10 5mol L 此时pH 5 由三条曲线的变化趋势可知 Z表示浓的弱酸溶液稀释过程中的pH变化 X Y表示稀溶液稀释过程中的变化 因为X为强酸 Y为弱酸 要使pH均为2 则c Y c X pH 2时 X已完全电离 而弱酸在稀溶液中比在浓溶液中电离程度大 2020 1 7 21 方法技巧点拨 本题隐含Z稀释时 c H 先增大 后减小 这是浓弱电解质的特征 加水时 开始电离出H 增大的程度大于体积增大的程度 即H 增多占主导因素 当电离达到一定程度时 体积增大占主导因素 2020 1 7 22 考点四酸碱中和滴定原理的应用 例4现用邻苯二甲酸氢钾标准溶液来测定NaOH溶液的浓度 用氢氧化钠溶液来滴定邻苯二甲酸溶液时有下列操作 向溶液中加入1 2滴指示剂 取20mL标准溶液放入锥形瓶中 用氢氧化钠溶液滴定至终点 重复以上操作 用天平精确称取5 105g邻苯二甲酸氢钾 相对分子质量为204 2 固体配成250mL标准溶液 测得pH约为4 2 根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度 2020 1 7 23 1 以上各步中 正确的 填序号 操作顺序是 上述 中使用的仪器除锥形瓶外 还需要使用的仪器 使用 作指示剂 2 滴定 并记录NaOH的读数 重复滴定几次 数据记录如下表 酸式滴定管 酚酞 2020 1 7 24 2020 1 7 25 某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积为 V NaOH 20 20mL 2020 1 7 26 他的计算合理吗 理由是 通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示 则a 20 02 填 或 不合理 因为第3组数据明显偏大 不应采用 2020 1 7 27 3 步骤 中在调节滴定管的起始读数时 要使滴定管的尖嘴部分充满溶液 如果滴定管内部有气泡 赶走气泡的操作是 滴定前 用蒸馏水洗净碱式滴定管 然后加待测定的氢氧化钠溶液滴定 此操作对实验结果 填 偏大 偏小 或 无影响 快速放液 偏小 2020 1 7 28 解析 由题标准液的pH约为4 呈酸性 用酸式滴定管取用 由于突变在7 0 9 4 所以选用酚酞作指示剂 实验记录的数据不能随便就计算平均值 若有些数据测量有明显较大误差 这样的数据应该舍去 舍去第3组数据后 再计算平均消耗原NaOH溶液的体积为20 00mL 没有润洗的滴定管装NaOH溶液 使NaOH稀释 使其浓度减小 2020 1 7 29 方法技巧点拨 对于实验仪器 一般考查主要仪器 必不可少的仪器 如本题考查中和滴定中的锥形瓶 实验过程中存在着实验误差 记录的数据也有不合实际的情况 它们会对实验结果的处理产生干扰 要善于辨认和取舍 如本题的第3组数据 选择合理可靠的数据来进行相关的处理 对于多组合理可靠数据可采用平均值的方法取用 2020 1 7 30 2020 1 7 31 1 在一定体积pH 12的Ba OH 2溶液中 逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液 当溶液中的Ba2 恰好完全沉淀时 溶液pH 11 若反应后溶液的体积等于Ba OH 2溶液与NaHSO4溶液的体积之和 则Ba OH 2溶液与NaHSO4溶液的体积比是 A 1 9B 1 1C 1 2D 1 4 D 2020 1 7 32 解析 pH 12的氢氧化钡溶液中c H 1 10 12mol L 1 c OH 1 10 14 1 10 12mol L 1 1 10 2mol L 1 c Ba OH 2 0 5 10 2mol L 反应后溶pH 11 c H 1 10 11mol L c OH 1 10 14 1 10 11mol L 1 10 3mol L 设氢氧化钡溶液体积为V1 硫酸氢钠溶液的体积为V2 依题意知 n Ba2 n 由Ba OH 2 NaHSO4 BaSO4 NaOH H2O知 生成的氢氧化钠的物质的量为n NaOH n Ba OH 2 0 5 10 2V1mol 0 5 10 2V1mol V1 V2 1 10 3mol L 1 V1 V2 1 4 2020 1 7 33 2 室温时 将xmLpH a的稀NaOH溶液与ymLpH b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x y 且a b 14 则pH 7B 若10 x y 且a b 13 则pH 7C 若ax by 且a b 13 则pH 7D 若x 10y 且a b 14 则pH 7 D 2020 1 7 34 解析 由题意知 n NaOH x 10 a 3 mol n HCl y 10b 17mol 所以n NaOH n HCl 1014 a b 若x y 且a b 14 则n NaOH n HCl 二者恰好完全反应 pH 7 若10 x y且a b 13 则碱不足 pH 7 若ax by且a b 13 则n NaOH n HCl 10 1 故pH 7 若x 10y且a b 14 则n NaOH n HCl 10 1 NaOH过量 pH 7 2020 1 7 35 C 3 在一定体积pH 1的HCl与HNO3的混合溶液中 逐滴加入cmol L 1的AgNO3溶液 当溶液中的Cl 恰好完全沉淀时 溶液pH 2 若反应后溶液的体积等于反应前两溶液体积之和 则原溶液中的物质的量浓度 mol L 1 是 A 0 1cB 9cC 0 1 9cD 0 1 0 9c 2020 1 7 36 解析 由反应Ag Cl AgCl n H 不变 pH变为原来的2倍 则体积变为原来的10倍 说明AgNO3溶液的体积是混合酸的9倍 则c Cl 9c 由电荷守恒得c 0 1 9c 2020 1 7 37 4 2011 天津 25 时 向10mL0 01mol LKOH溶液中滴加0 01mol L苯酚溶液 混合溶液中粒子浓度关系正确的 A pH 7时 c C6H5O c K c H c OH B pHc C6H5O c H c OH C V C6H5OH aq 10mL时 c K c C6H5O c OH c H D V C6H5OH aq 20mL时 c C6H5O c C6H5OH 2c K D 2020 1 7 38 解析 pH 7时 c H 不可能大于c OH 的 所以选项A明显不正确 由溶液中的电荷守恒定律知 c K c H c C6H5O c OH 所以不可能满足c K c C6H5O c H c OH 即选项B不正确 苯酚是一种极弱的酸 所以当KOH溶液和苯酚恰好反应 产物苯酚钾会发生水解反应而显碱性 由题中数据不难计算出 当二者恰好反应时消耗苯酚的体积是10mL 此时溶液中粒子的浓度大小关系为 c K c C6H5O c OH c H 所以选项C是不正确的 当加入苯酚的体积是20mL时 苯酚过量 溶液是由等物质的量浓度的苯酚和苯酚钾组成 所以根据物料守恒可知c C6H5O c C6H5OH 2c K 一定成立 因此选项D是正确的 2020 1 7 39 5 2011 全国 等浓度的下列稀溶液 乙酸 苯酚 碳酸 乙醇 它们的pH由小到大排列的正确是 A B C D 解析 乙酸 碳酸和苯酚的酸性依次降低 故pH依次增大 乙醇属于非电解质 pH最大 D 2020 1 7 40 6 2011 四川 25 时 在等体积的 pH 0的H2SO4溶液 0 05mol L的Ba 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 1 10 1010 109B 1 5 5 1010 5 109C 1 20 1010 109D 1 10 10 10 A 2020 1 7 41 三星学科 教师助手 学生帮手 家长朋友 2020 1 7 42 解析 酸或碱是抑制水电离的 且酸性越强或碱性越强 抑制的程度就越大 能发生水解的盐是促进水电离的 由题意知 中发生电离的水的物质的量分别是10 14 10 13 1