高考化学复习知识点深度剖析 专题八 第二节 水的电离和溶液的pH 新人教版.doc

2013化学复习知识点深度剖析 专题八 第二节 水的电离和溶液的ph 考纲解读考纲内容要求名师解读水的电离，离子积常数近5年来，新课标对水的电离查共计7次，考查重点是水的电离平衡的影响因素、酸碱中和滴定原理的应用、溶液ph的有关计算。2013年高考对本节的考查更多的会以弱电解质的稀释、盐类的水解及粒子浓度大小结合考查，多在选择题中某一选项中出现。溶液ph的定义，测定溶液ph的方法能进行ph的简单计算基础巩固一、水的电离1水的电离水是极弱电解质，它能电离，可写为：_或_（称为水的自偶电离）。任何水溶液中都存在水的_，也就是说任何溶液中都有_和_。2水的离子积（1）表达式：kw=_，在25时，测定c(h+)=c(oh)=_，即kw=_。（2）水的离子积只与_有关，_水的离子积增大。二、溶液的酸碱性1判断溶液酸碱性的唯一标准：溶液酸碱性c(h)与c(oh)关系任意温度常温(moll-1)ph(常温)酸性c(h)_c(oh)c(h)_1107 7中性c(h)_c(oh)c(h)c(oh_1107 7碱性c(h)_c(oh)c(h)_1107 72溶液酸碱性的表示方法ph （1）定义：ph = _。 （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。 （3）范围：ph的范围一般在_之间，当c(h)1 moll-1时，用物质的量浓度直接表示溶液的酸、碱性更方便。 （4）规律：ph越小，溶液的酸性强；ph越大，溶液的碱性强。 （5）ph的测定酸碱指示剂只能测定溶液ph的粗略范围，一般不能准确测定ph，测定溶液的ph一般选用ph试纸和ph计。三、酸碱中和滴定1实验原理利用_反应，用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的实验方法。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中和滴定操作：（以标准盐酸滴定naoh溶液为例） （1）准备滴定管：a_，b洗涤，c_，d装液，e_，f_，g_。锥形瓶：a注碱液，b记读数，c加指示剂。只用_洗涤，不能用_润洗。 （2）滴定 右手_ _ （3）终点判断等到滴入最后一滴反应液，指示剂变色，且_不褪色，视为滴定终点。 （4）数据处理按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(naoh)_计算。自我校对 实验探究拓展实验：“可乐”变“雪碧” 【原理】硫代硫酸钠和碘能发生氧化还原反应，褪去碘溶液的颜色： i2+2na2s2o3=2nai+na2s4o6。 【准备】可口可乐空瓶、50亳升酒精、碘片、硫代硫酸钠、烧杯。 【操作】（1）取可口可乐空瓶一只，倒入四分之三体积的蒸馏水。（2）取烧杯一只，加入50亳升酒精，并加入适量碘片，制得深褐色酒精碘溶液，将配好的溶液倒入可乐瓶中。边加碘边振荡烧杯直到溶液的颜色和可乐相似为止。一瓶“可乐”就制好了。 （3）在干燥的瓶盖内放入硫代硫酸钠（大苏打）粉末，然后取一张糯米纸盖在粉末上，再将瓶盖轻轻地盖在瓶口上，小心盖紧，注意不要使大苏打粉末散落在瓶内。 （4）将可口可乐瓶用力一摇，很快一瓶“可乐”变成了无色透明的“雪碧”。【说明】这种“可口可乐”不会可口，“雪碧”也不会令人清爽，它们绝对不能饮用。 练一练： 1硫代硫酸钠俗称“大苏打”，“苏打三姐妹”中的另外2个“苏打”、“小苏打”分别是什么物质？2酒精的作用是什么？参考答案1苏打是碳酸钠，小苏打是碳酸氢钠。2由于碘在水中的溶解度小，用酒精作溶剂，一方面可以和碘相溶，另一方面酒精与水互溶。 重点突破 一、直击考点：考点一 对水的电离平衡的考查该考点经常结合弱电解的电离平衡、水解平衡来考查，多以选择题形式出现。影响水的电离平衡的因素：1温度：升高温度，促进水的电离平衡向右移动，oh和h+浓度都增大，但仍相等，所以显中性。100时，kw=5.510-13。2加入酸或碱：在水中加入的酸或碱，即增大c(h+)或(oh)，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，h2oh+oh，2na+2h+=2na+h2，促进水电离平衡向正向移动，电离出的oh增多。4加入能水解的盐：促进水的电离。【例1】25 时，水的电离达到平衡：h2ohoh h0，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 【点评】对于选项a要正确理解勒夏特列原理中“减弱”两字的含义。【例2】已知液氨的性质与水相似，25 时，nh3nh3 nh4 nh2 ，nh4 离子的平衡浓度为11015 mol/l，则下列说法中正确的是( ) a在液氨中加入nanh2可使液氨的离子积变大 b在液氨中加入nh4cl可使液氨的离子积减小 c在此温度下液氨的离子积为11030 d在液氨中放入金属钠，平衡不会移动 考点二 对溶液ph计算的考查本考点多在选择题中某一选项中出现，有时也在填空题中出现，考查ph的计算。1总的原则 （1）若溶液为酸性，先求c(h)，再求ph；（2）若溶液为碱性，先求c(oh)，再由c(h)，求c(h)，最后求ph。2单一溶液的ph （1）强酸溶液：c(酸)c(h+)ph=lgc(h+)如0.05 moll-1的h2so4中c(h+)=0.1 moll-1，ph=lg 0.1=1。 （2）强碱溶液：c(碱)c(oh)c(h+)ph=lgc(h+)如0.05 moll-1的ba(oh)2中c(oh)=0.1 moll-1，c(h+)=10-13 moll-1，ph=-lg10-13=13。3关于两强（强酸或强碱）混合、稀释ph的计算 （1）两强酸混合、稀释（用水稀释强酸时，可以认为水中的c(h+)=0）先算c混(h+)，再算ph，c混(h+)=。 （2）两强碱混合、稀释（用水稀释强碱时，可以认为水中的c(oh)=0）先算c混(oh)，再算c混(h+)，最后算ph，c混(oh)=。4强酸强碱混合，其中一种物质过量的ph的计算 （1）酸过量时，先求c混(h+)，再求ph，c混(h+)=。 （2）碱过量，先算c混(oh)，再算c混(h+)，最后算ph，c混(oh)=。 5关于两强（强酸或强碱）溶液等体积混合，且ph相差2个或2个以上单位时的ph的计算：若混合前，ph小ph大15时，ph混=ph大0.3 若混合前，ph小ph大=14时，ph混=7若混合前，ph小ph大13时，ph混=ph小0.3【例3】已知在100下，水的离子积kw11012，下列说法正确的是（ ） a0.05 moll1的h2so4溶液ph1b0.001 moll1的naoh溶液ph11c0.005 moll1的h2so4溶液与0.01 moll1的naoh溶液等体积混合，混合后溶 液ph为6，溶液显酸性d完全中和ph3的h2so4溶液50 ml，需要ph11的naoh溶液50 ml【例4】室温时，下列混合溶液的ph一定小于7的是（ ）aph3的盐酸和ph11的氨水等体积混合bph3的盐酸和ph11的氢氧化钡溶液等体积混合cph3的醋酸和ph11的氢氧化钡溶液等体积混合dph3的硫酸和ph11的氨水等体积混合考点三 对中和滴定原理及误差分析的考查本考点多以中和滴定原理为基础，考查氧化还原反应原理等实验操作，多以实验题形式出现。中和滴定是中学化学重要的定量实验，迁移能力强，拓展空间大，可以与沉淀反应、氧化还原反应、络合反应联系起来命题。以标准溶液a滴定未知浓度的b溶液为例，依据：c(b)=c(a)v(a，aq)/v(b，aq)。先分析每种操作方法引起哪个量变化，后根据公式综合判断对b溶液浓度的影响：i造成测定结果偏大（实际浓度小）的错误操作有：滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液润洗；锥形瓶用蒸馏水洗涤后，又用待测液润洗；滴定管尖端部分的气泡未赶尽就进行滴定；滴定前俯视，滴定后仰视；滴定时溶液流速快，成线状流入锥形瓶，而不是逐滴滴下，滴定到终点后没有停半分钟就立即读数；滴定过程中有标准液沾在锥形瓶内壁上，而未用蒸馏水冲洗下去。ii造成测定结果偏小（实际浓度大）的错误操作有：量取待测液的滴定管用蒸馏水冲洗后，未用标准溶液润洗就去移取待测液；锥形瓶未洗净，残留少量与待测液溶质起反应的物质；滴定前仰视，滴定后俯视；滴定终止半分钟内，溶液又呈现滴定前的颜色。 【例5】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12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5.105 g邻苯二甲酸氢钾（相对分子质量为204.2）固体配成250 ml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. （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，还需要使用的仪器是，使用作指示剂。 （2）滴定，并记录naoh的终读数。重复滴定几次，数据记录如下表：滴定次数实验数据1234v（样品）/ml20.0020.0020.0020.00v（naoh）/ml（初读数）0.100.300.000.20v（naoh）/ml（终读数）20.0820.3020.8020.22v（naoh）/ml（消耗）19.9820.0020.8020.02 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：20.20ml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“”）（3）步骤中在观察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 。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”）二、走出误区： 误区一 某溶液的ph7，误认为该溶液一定为中性溶液因温度不确定故ph7的溶液不一定显中性，若温度超过25，ph7的溶液呈碱性。同理，ph=6的溶液不一定呈酸性。溶液呈酸性还是呈碱性，取决于溶液中c(oh)和c(h)的相对大小。【例1】下列溶液肯定显酸性的是（ ）a含h的溶液 b能与活泼金属反应生成h2的溶液cph7的溶液 dc(oh)c(h)的溶液错解：c原因：因为ph7，所以溶液呈酸性。正解：d原因：a项中任何溶液中既含有h又含有oh，故a项错误；b项中al可与强碱溶液反应放出h2，故b项错误；c项中温度高于室温时，水溶液的ph7，但溶液仍为中性，故c项错误；c(oh)c(h)时溶液才显酸性，故d项正确。误区二 溶液无限稀释后ph的计算1对于强酸溶液，c(h+)每稀释10n倍，ph增大n个单位（但最后溶液的ph不超过7）。 2对于强碱溶液，c(oh)每稀释10n倍，ph减小n个单位（但最后溶液的ph不小于7）。3对于ph或物质的量浓度相同的强酸与弱酸（或强碱与弱碱），稀释相同倍数时，强酸的ph增大得较多（或强碱ph减小得较多）。特别注意：浓度较大的强酸、强碱水溶液中水的电离可以忽略，当ph接近7时，水的电离不能忽略。酸性溶液加水无限稀释，ph只能接近于7，仍小于7。【例2】将ph为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c(so)c(h)约为（ ）a11 b12 c110 d101错解：b原因：h2so4中h、so42-数目比为12。正解：c原因：ph5的硫酸溶液中，c(h)105 moll1，c(so)5106 moll1。将此溶液稀释500倍后，稀释液中c(so)1108 moll1，而c(h)趋近于1107 moll1，则c(so)c(h)约为110，故c项正确。本题若不能很好地理解酸、碱溶液稀释的ph计算，则很容易误选b。巩固复习1下列实验中所选用的仪器合理的是（ ）用50 ml量筒量取5.2 ml稀硫酸用分液漏斗分离苯和四氯化碳的混合物 用托盘天平称量11.7 g氯化钠晶体用碱式滴定管取23.10 ml溴水用瓷坩埚灼烧各种钠的化合物用250 ml容量瓶配制250 ml 0.2 moll1的naoh溶液a b c d2弱酸h溶液的ph=3.0，将其与等体积水混合后的ph范围是（已知lg2=0.3） （ ）a3.03.3b3.33.5c3.54.0d3.74.32a解析：若是ph=3.0的强酸与等体积的水混合，ph=3.3，稀释后促进弱酸的电离，ph1107mol/l3d解析：水的电离是吸热过程，升温促进电离，c(h+)和c(oh)同等程度增大，所以kw增大，ph减小，但溶液中c(h+) = c(oh)，呈中性。4实验室现有3种指示剂，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0.1000 mol/l naoh溶液滴定未知浓度的ch3cooh溶液，恰好完全反应时，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，可选用石蕊作指示剂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，可选用酚酞作指示剂5下列叙述正确的是（ ）a95 纯水的ph7，说明加热可导致水呈酸性bph = 3的醋酸溶液，稀释至10倍后ph = 4c0.2 moll1的盐酸，与等体积水混合后ph = 1dph = 3的醋酸溶液，与ph = 11的氢氧化钠溶液等体积混合后ph = 76现有常温时ph1的某强酸溶液10 ml，下列操作能使溶液的ph变成2的是（ ）a加入10 ml 0.01 moll1的naoh溶液 b加入10 ml 的水进行稀释c加水稀释成100 mld加入10 ml 0.01 moll1的盐酸溶液6c解析：ph增大1，说明c(h)为原来的1/10，故c项正确。7酸碱中和滴定常用于测定酸、碱溶液的浓度，在正式测定前，常常用已知浓度的酸（或碱）滴定未知浓度的碱（或酸），测定滴定曲线，然后选择合适的指示剂指示滴定终点，以保证数据的准确性，如用0.1000 moll1 naoh溶液滴定20.00 ml0.1000 moll1醋酸（ch3cooh ）溶液，有关数据记录如下表：v(naoh)/ml0.0010.0018.0019.8019.9820.0020.0220.2022.0040.00溶液ph2.874.745.706.747.748.729.7010.7011.7012.50 （1）根据本题数据，确定ph的突变范围是_。 （2）下列指示剂中适合于本实验的是_（填字母）。 a甲基橙b石蕊 c酚酞 d甲基橙或酚酞 （3）可用酸式滴定管准确量取0.1000 mol/l的醋酸，在调节酸式滴定管的起始读数时，要使滴定管的尖嘴部分充满醋酸，如果滴定管内部有气泡，赶走气泡的操作是_。 （4）滴定过程中，眼睛应重点观察_。7（1）7.749.70 （2）c （3）快速放液 （4）锥形瓶内溶液颜色的变化 提高训练8下列说法正确的是（ ）a25 时nh4cl溶液的kw大于100 时nacl溶液的kw b4时，纯水的ph7c由水电离的c(h)11014 moll-1的溶液中：ca2、k、cl、hco能大量共存dc(h)/c(oh) = 1012的溶液中：nh4 、al3、no3 、cl9下列说法正确的是（ ）a根据溶液的ph与溶液酸碱性的关系，推出ph6.8的溶液一定显酸性b100 时，将ph2的盐酸与ph12的naoh溶液等体积混合，溶液显中性c25时，某物质的溶液ph7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐d25时，ph4.5的番茄汁中c(h)是ph6.5的牛奶中c(h)的100倍10下列叙述正确的是（ ）a某醋酸溶液的pha，将此溶液稀释1倍后，溶液的phb，则abb在滴有酚酞溶液的氨水里，加入nh4cl至溶液恰好无色，则此时溶液的ph7c1.0103 mol/l盐酸的ph3.0，1.0108 mol/l盐酸的ph8.0d若1 ml ph1的盐酸与100 ml naoh溶液混合后，溶液的ph7，则naoh溶液的ph1110d解析：a项中酸稀释后，ph增大，即ba，故a项错误；b项中酚酞的变色范围是：ph8（无色）、8.010.0（浅红）、ph10（红色），现无色，则ph8，但ph不一定小于7，在78之间也是无色，故b项错误；c项中酸虽稀，但ph仍小于7，故c项错误；d项中方法一直接代入计算：1 ml0.1 moll1 = 100 mlc(oh)，得c(oh) = 103 moll1，故ph(naoh) = 11，故d项正确；方法二推导法：酸与碱等物质的量，从体积看出，强酸比强碱浓100倍，所以ph(酸)ph(碱) = 12，故ph(碱) = 11；方法三设强酸pha，体积为v1，强碱的phb，体积为v2，则有10av1 10(14b)v2 v1/v210(ab14)，由于已知v1/v2102，又知a1，所以b11，故d项正确。11实验室用标准盐酸来测定某naoh溶液的浓度，甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是（ ）a酸式滴定管未用标准盐酸润洗b开始时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失c锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度d盛naoh溶液的锥形瓶滴定前用naoh溶液润洗23次12已知nahso4在水中的电离方程式为：nahso4 = na+ + h+ + so42。某温度下，向ph=6的蒸馏水中加入nahso4晶体，保持温度不变，测得溶液的ph为2。下列对该溶液的叙述中，不正确的是（ ） a该温度高于25b由水电离出来的h+的浓度是1.01012moll1cnahso4晶体的加入抑制了水的电离d该温度下加入等体积ph为12的naoh溶液可使该溶液恰好呈中性13中学化学实验中，淡黄色的ph试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25时，若溶液的ph7，试纸不变色；若ph7，试纸变红色；若ph7，试纸变蓝色。要精确测定溶液的ph，需用用ph计。ph计主要通过测定溶液中h的浓度来测定溶液的ph。已知100时，水的离子积常数kw11012。（1）已知水中存在如下平衡：h2oh2oh3ooh h0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈酸性，选择的方法是_（填字母）。a向水中加入nahso4 b向水中加入cu(no3)2c加热水至100 d在水中加入(nh4)2so4（2）现欲测定100沸水的ph及酸碱性，若用ph试纸测定，则试纸显_色，呈_性（填“酸”、“碱”或“中”）；若用ph计测定，则ph_7（填“”、“”或“”），呈_性（填“酸”、“碱”或“中”）。14实验室常利用甲醛法测定(nh4)2so4样品中氮的质量分数，其反应原理为： 4nh4 6hcho =3h6h2o(ch2)6n4h（滴定时，1 mol (ch2)6n4h与 l mol h相当），然后用naoh标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：步骤i 称取样品1.500 g；步骤ii 将样品溶解后，完全转移到250 ml容量瓶中，定容，充分摇匀；步骤iii 移取25.00 ml样品溶液于250 ml锥形瓶中，加入10 ml 20的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min后，加入12滴酚酞试液，用naoh标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。（1）根据步骤iii 填空：碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入naoh标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数_（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去naoh标准溶液的体积_（填“偏大”、“偏