水的电离和溶液的酸碱性知识点.doc

一水的电离1.水的电离水的电离方程式:H2O+H2O H3O+OH-常温下纯水中c(OH-)=10-7 mol/L,c(H+)=10-7 mol/L100 时纯水c(H+)=110-6 mol/L,KW=110-12,pH=6,此时溶液显中性影响KW的因素是温度,温度升高,KW增大,原因是水的电离吸热下列可使水的电离程度变大的是加H2SO4 加NaOH 加NaCl 加热 加氨水 加纯碱2.水电离出的c(H+)与c(OH-)在酸性或碱性的稀溶液中,由水电离出的c(H+)和c(OH-)总相等,即c(H+)水=c(OH-)水如0.1 mol/LHCl或NaOH溶液中,c(H+)水=c(OH-)水=110-13 mol/L酸中c(OH-)很小,但完全是由水电离出来的,不能忽略同样,碱溶液中的c(H+)也不能忽略3.水的电离平衡的移动H2O H+OH- H0条件变化移动方向c(H+)c(OH-)KW升高温度加酸-加碱-加强酸弱碱盐-加强碱弱酸盐-说明:“()”表示平衡向右(左)移动,“()”表示离子浓度增大(减小),“-”表示不变二溶液的酸碱性及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+)0,升高温度,平衡右移,c(H+)c(OH-)增大,KW=c(H+)c(OH-)增大,pH=-lgc(H+)减小,但溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性答案:D2.下列溶液肯定是酸性的是( )A.含H+的溶液 B.能使酚酞显无色的溶液C.pH7的溶液 D.c(OH-)c(H+)的溶液解析:任何水溶液中均含H+和OH-,故A错使酚酞显无色的溶液,其pH8,该溶液可能显酸性,也可能呈中性或碱性,B错以纯水在100 为例,KW=10-12,c(H+)=10-6mol/L,pH=6,但溶液为中性,故pH1 mol/L时,pH为负数;当c(OH-)1 mol/L时,pH14对于c(H+)或c(OH-)大于1 mol/L的溶液,用pH表示反而不方便,所以pH仅适用于c(H+)或c(OH-)1 mol/L的稀溶液(4)也可以用pOH来表示溶液的酸碱性,pOH是OH-浓度的负对数pOH=-lgc(OH-),因为c(OH-)c(H+)=10-14,若两边均取对数得:pH+pOH=14【例1】已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=Na+H+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对于该溶液,下列叙述不正确的是( )A.该溶液的温度高于25 B.由水电离出来的c(H+)=110-10 mol/LC.c(H+)=c(OH-)+c( )D.该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性解析:蒸馏水是中性的,c(H+)=c(OH-)=110-6mol/L,则该温度下KW=c(H+)c(OH-)=110-610-6=110-12110-14,所以该溶液的温度高于25 ;在蒸馏水中加入NaHSO4,相当于加入强酸,水的电离被抑制,溶液中的c(H+)=c酸(H+)+cH2O(H+)而cH2O(H+)=c溶液中(OH-)= mol/L=110-10mol/L,又因为c酸(H+)=c( ),所以c(H+)=c(OH-)+c( );pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=1 mol/L,当向pH=2的溶液中加入等体积的1 mol/L的NaOH溶液后,OH-过量,所得溶液呈碱性答案:D1.(2009天津模拟)下列溶液一定呈中性的是( )A.由等体积等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合所形成的溶液B.c(H+)=110-7mol/L的溶液C.pH=14-pOH的溶液D.pH=pOH的溶液解析:若选项A中的一元酸是弱酸(如醋酸或次氯酸),则混合后所得溶液不呈中性而呈碱性(因所得盐为强碱弱酸盐,水解显碱性);水的离子积KW的值与温度有关,当温度不等于25 时,KW就不等于110-14,即c(H+)=110-7mol/L或pH=14-pOH的溶液就不呈中性;但若当c(H+)=c(OH-),即pH=pOH,无论在什么情况下,溶液都呈中性答案:D一溶液pH的计算.总体原则(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pH2.具体情况(室温下)(1)酸碱溶液pH的计算强酸溶液,如HnA,设浓度为c mol/L,c(H+)=nc mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg(nc)强碱溶液,如B(OH)n,设浓度为c mol/L,c(H+)=mol/L,pH=-lgc(H+)=14+lg(nc)一元弱酸溶液,设浓度为c mol/L,则有:c(H+)c mol/L,-lgcpH7一元弱碱溶液,则为c(OH-) mol/L,7pH14+lgc(2)酸碱混合pH计算两强酸混合两强碱混合强酸强碱混合(一者过量)强酸强碱的pH之和与H+和OH-浓度比较pH(酸)+pH(碱)=14,c酸(H+)=c碱(OH-)pH(酸)+pH(碱)c碱(OH-)pH(酸)+pH(碱)14,c酸(H+)c碱(OH-)例2】1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH等于( )A.9.0 B.9.5C.10.5D.11.0解析:二者恰好完全中和n(H+)=n(OH-),即c1V1=c2V2,现二者体积比为110,则c(H+)c(OH-)=101,因为酸中c(H+)=10-2.5mol/L,碱中c(OH-)=10-3.5mol/L,c(H+)= =10-10.5mol/L,pH=10.5答案:C二酸碱中和滴定的误差分析1.原理中和滴定是一个要求较高的定量实验,每一个不当或错误的操作都会带来误差由cB= 可知,vBvA是化学方程式中的化学计量数,VB是准确量取的体积,cA是标准溶液的浓度,它们均为定值,所以cB的大小取决于VA的大小,VA大则cB大,VA小则cB小2.常见误差以标准溶液滴定未知浓度的碱(酚酞做指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:【例3】实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度,用甲基橙做指示剂,下列操作中可能使测定结果偏低的是( )A.酸式滴定管在装液前未用标准酸溶液润洗23次B.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失C.滴定前平视读数,滴定后俯视读数D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗23次解析:酸式滴定管在装液前未用标准酸溶液润洗则相当于把标准液稀释了,滴定消耗标准液的体积大了,结果偏高,A项错误;开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,气泡的体积也算进了标准液,消耗标准液的体积偏大,结果偏高,B项错误;滴定前平视读数,正确,滴定后俯视,由于滴定管的“0”刻度在上边,俯视读数偏小,消耗标准液的体积偏小,结果偏低,C项正确;盛NaOH溶液的锥形瓶不能用NaOH溶液润洗,否则增加了待测液,消耗标准液的体积偏大,结果偏高,D项错误答案:C【方法归纳】 标准液浓度待测液体积等的误差在中和滴定实验中也直接反映在标准液读数中天平使用注意事项:“左物”“右码”因天平中质量关系为:左盘质量=右盘质量+游码质量滴定管量筒读数法则:液面眼睛在两边,刻度在中间,三点(见上图ABC)成一水平线滴定管读数要精确到0.01 mL3.(2009兰州质检)某学生用0.1 mol/L的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作分解为如下几步:A.移取20 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入23滴酚酞B.用标准溶液润洗滴定管23次C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上12 cmE.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度就此实验完成填空:(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)_;(2)上述B步骤操作的目的是_;(3)上述A步骤操作之前,先用待测液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是_;(4)判断到达滴定终点的实验现象是_;(5)若称取一定量的KOH固体(含少量NaOH)配制标准溶液并用来滴定上述盐酸,则对滴定结果产生的影响是_答案: (1) BDCEAF (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pH试纸的使用及pH的测定溶液pH的测定有三种方法,分别是酸碱指示剂测定pH试纸测定pH计测定目前中学较为常用的是前两种,即用酸碱指示剂进行定性和半定量测定及用pH试纸对溶液的pH进行粗略的定量测定试纸的作用:(1)检验溶液的性质:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒或胶头滴管点于试纸的中部,观察颜色的变化,判断溶液的性质(2)检验气体的性质:先用蒸馏水把试纸的一端润湿,粘在玻璃棒的一端,用玻璃棒将试纸靠近气体,观