高三化学一轮复习选4第二讲水的电离和溶液的酸碱性

第 1 页 共 6 页 第 2 页 共 6 页 高三化学一轮复习高三化学一轮复习 8 2 8 2 水的电离与溶液的酸碱性水的电离与溶液的酸碱性 2013 2013 考纲解读考纲解读 1 了解水的电离和水的离子积常数 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 4 了解 pH 的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用 考点知识梳理考点知识梳理 一 水的电离和水的离子积一 水的电离和水的离子积 1 水的电离和电离平衡 水的电离和电离平衡 水是一种 电解质 它能微弱地电离 电离出 和 离子 电离方程式 为 简写为 H 0 在一定温度 下 纯水电离生成的c H c OH 实验测得在 25 C 时 c H c OH 2 水的离子积 水的离子积 Kw c H c OH 1 室温下 Kw 1 10 14 2 影响因素 只与温度有关 升高温度 Kw增大 3 适用范围 Kw不仅适用于纯水 也适用于稀的电解质水溶液 4 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 3 影响水的电离平衡的因素 影响水的电离平衡的因素 温度 当温度升高时 水的电离平衡向 方向移动 浓度 往水中加入酸或碱 水的电离平衡的移动方向是 若往水中加入强碱 弱酸盐或强酸弱碱盐 水的电离平衡的移动方向是 4 外界条件对水的电离平衡的影响外界条件对水的电离平衡的影响 体系变化 条件 平衡移 动方向 Kw 水的电 离程度 c OH c H 酸 碱 Na2CO3可水解 的盐NH4Cl 升温 温度 降温 其他 如加入 Na 深度思考深度思考 1 水的离子积常数 Kw c H c OH 中 H 和 OH 一定是水电离出来的吗 2 在 pH 2 的盐酸溶液中由水电离出来的 c H 与 c OH 之间的关系是什么 3 甲同学认为 在水中加入 H2SO4 水的电离平衡向左移动 解释是加入 H2SO4后 c H 增大 平衡左移 乙同学认为 加入 H2SO4后 水的电离平衡向右移动 解释为加 入 H2SO4后 c H 浓度增大 H 与 OH 中和 平衡右移 你认为哪种说法正确 说明 原因 水的电离平衡移动后 溶液中 c H c OH 增大还是减小 题组一 影响水电离平衡的因素及结果判断 1 25 时 相同物质的量浓度的下列溶液 NaCl NaOH H2SO4 NH4 2SO4 其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是 A B C D 2 下列操作会促进 H2O 的电离 且使溶液 pH 7 的是 A 将纯水加热到 90 B 向水中加少量 NaOH 溶液 C 向水中加少量 Na2CO3溶液 D 向水中加少量 FeCl3溶液 3 25 时 水中存在电离平衡 H2O H OH H 0 下列叙述正确的是 A 将水加热 Kw增大 pH 不变 B 向水中加入少量 NaHSO4固体 c H 增大 Kw不变 C 向水中加入少量 NaOH 固体 平衡逆向移动 c OH 降低 D 向水中加入少量 NH4Cl 固体 平衡正向移动 c OH 增大 题组二 水电离的 c H 或 c OH 的计算 4 求算下列溶液中 H2O 电离的 c H 和 c OH 1 pH 2 的 H2SO4溶液 c H c OH 2 pH 10 的 NaOH 溶液 c H c OH 3 pH 2 的 NH4Cl 溶液 c H 4 pH 10 的 Na2CO3溶液 c OH 5 下列四种溶液中 室温下由水电离生成的 H 浓度之比 是 pH 0 的盐酸 0 1 mol L 1的盐酸 0 01 mol L 1的 NaOH 溶液 pH 11 的 NaOH 溶液 A 1 10 100 1 000 B 0 1 12 11 C 14 13 12 11 D 14 13 2 3 6 室温下 在 pH 12 的某溶液中 分别有甲 乙 丙 丁四位同学计算出由水电离出的 c OH 的数据分别为甲 1 0 10 7 mol L 1 乙 1 0 10 6 mol L 1 丙 1 0 10 2 mol L 1 丁 1 0 10 12 mol L 1 其中你认为可能正确的数据是 A 甲 乙 B 乙 丙 C 丙 丁 D 乙 丁 第 3 页 共 6 页 第 4 页 共 6 页 二 溶液的酸碱性和二 溶液的酸碱性和pHpH值值 1 1 溶液的酸碱性 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 酸性溶液 c H c OH 常温下 pH 7 2 中性溶液 c H c OH 常温下 pH 7 3 碱性溶液 c H c OH 常温下 pH 7 注意注意 一定温度下 溶液的酸碱性与溶液 pH 值是否等于 7 无关 与溶液中 c H 和 c OH 的相对大小有关 2 溶液的 溶液的 pH 值值 1 表达式 2 测量方法 pH 试纸法 用镊子夹取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上 用洁净的玻璃棒蘸取待测 溶液点在试纸的中央 变色后与标准比色卡对照 即可确定溶液的 pH pH 计测量法 3 溶液的酸碱性与 pH 的关系 室温下 深度思考深度思考 1 pH7 的溶液一定是碱性溶液吗 pH 7 的溶液一定是 中性吗 2 下列溶液一定显酸性的是 pHc OH 的溶 液 0 1 mol L 1的 NH4Cl 溶液 3 用 pH 试纸测 pH 时应注意什么问题 记录数据时又要注意什么 是否可用 pH 试纸测定 氯水的 pH 3 酸 碱指示剂 酸 碱指示剂 常用指示剂及变色范围 指示剂 变色范围 甲基橙 酚酞 石蕊 4 计算 计算 类型一 类型一 水电离出的水电离出的 c H 或 或 c OH 的计算 的计算 25 时时 特别提醒 特别提醒 某些盐溶液中的 c H c OH 是因为这些盐中的离子发生水解的缘故 如 NH4Cl 溶液 中 c OH 之所以较小 是因为 NH4 与水电离出的 OH 结合所致 类型二 有关类型二 有关 pH 的计算 室温下 的计算 室温下 1 基本思路 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 再求 c H Kw c OH 求 c H 最后求 pH 也可以先求 pOH 再由于 14 pOH 求 pH 2 类型方法 1 强酸溶液 2 强碱溶液 3 酸碱混合 pH 的计算 两强酸混合 两强碱混合 强酸 强碱混合 一者过量 酸过量 碱过量 4 酸碱稀释时 pH 的变化 第 5 页 共 6 页 第 6 页 共 6 页 题组一题组一 溶液酸 碱性的判断溶液酸 碱性的判断 1 判断下列溶液在常温下的酸 碱性 在括号中填 酸性 碱性 或 中性 1 相同浓度的 HCl 和 NaOH 溶液等体积混合 2 相同浓度的 CH3COOH 和 NaOH 溶液等体积混合 3 相同浓度 NH3 H2O 和 HCl 溶液等体积混合 4 pH 2 的 HCl 和 pH 12 的 NaOH 溶液等体积混合 5 pH 3 的 HCl 和 pH 10 的 NaOH 溶液等体积混合 6 pH 3 的 HCl 和 pH 12 的 NaOH 溶液等体积混合 7 pH 2 的 CH3COOH 和 pH 12 的 NaOH 溶液等体积混合 8 pH 2 的 HCl 和 pH 12 的 NH3 H2O 等体积混合 题组二 pH 的稀释规律及一强一弱的比较 一 pH 的稀释规律 2 1 mL pH 5 的盐酸 加水稀释到 10 mL pH 加水稀释到 100 mL pH 7 3 1 mL pH 9 的 NaOH 溶液 加水稀释到 10 mL pH 加水稀释到 100 mL pH 7 4 pH 5 的 H2SO4溶液 加水稀释到 500 倍 则稀释后 c SO 与 c H 的比值为 2 4 二 一强一弱的比较 5 在体积均为 1 L pH 均等于 2 的盐酸和醋酸溶液中 分别投入 0 23 g Na 则图中比较符 合反应事实的曲线是 6 物质 A E 都是由下表中的离子组成的 常温下将各物质的溶液从 1 mL 稀释到 1 000 mL pH 的变化关系如图甲所示 其中 A 与 D 反应得到 E 请回答下列问题 阳离子NH H Na 4 阴离子OH CH3COO Cl 1 根据 pH 的变化关系 写出物质的化学式 B C 2 写出 A 与 C 反应的离子方程式 题组三 溶液 pH 的计算 7 求下列溶液的 pH 常温条件下 已知 lg2 0 3 1 0 005 mol L 1的 H2SO4溶液 2 已知 CH3COOH 的电离常数 Ka 1 8 10 5 0 1 mol L 1的 CH3COOH 溶液 3 0 1 mol L 1NH3 H2O 溶液 NH3 H2O 的电离度为 1 电离度 100 已电离的弱电解质浓度 弱电解质的初始浓度 4 将 pH 8 的 NaOH 与 pH 10 的 NaOH 溶液等体积混合 5 常温下 将 pH 5 的盐酸与 pH 9 的 NaOH 溶液以体积比 11 9 混合 6 将 pH 3 的 HCl 与 pH 3 的 H2SO4等体积混合 7 0 001 mol L 1的 NaOH 溶液 8 pH 2 的盐酸与等体积的水混合 9 pH 2 的盐酸加水稀释到 1 000 倍 第 7 页 共 6 页 第 8 页 共 6 页 8 在某温度时 测得 0 01 mol L 1的 NaOH 溶液的 pH 11 1 该温度下水的离子积常数 Kw 2 在此温度下 将 pH a 的 NaOH 溶液 Va L 与 pH b 的硫酸 Vb L 混合 若所得混合液为中性 且 a 12 b 2 则 Va Vb 若所得混合液为中性 且 a b 12 则 Va Vb 三三 酸碱中和滴定酸碱中和滴定 1 实验原理 利用酸碱中和反应 用已知浓度酸 或碱 来测定未知浓度的碱 或酸 的实验方法 以标准 盐酸溶液滴定待测的 NaOH 溶液 待测的 NaOH 溶液的物质的量浓度为 c NaOH 酸碱中和滴定的关键 1 准确测定 2 准确判断 2 实验用品 1 仪器 酸式滴定管 如图 A 碱式滴定管 如图 B 滴定管夹 铁架台 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 因为酸和氧化性物质易腐蚀橡胶管 碱性的试剂一般用碱式滴定管 因为碱性物质易腐蚀玻璃 致使活塞无法打开 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 记读数 加指示剂 2 滴定 3 终点判断 等到滴入最后一滴标准液 指示剂变色 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 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 4 常用酸碱指示剂及变色范围 指示剂变色范围的 pH 石蕊8 0 蓝色 甲基橙4 4 黄色 酚酞10 0 红色 5 中和滴定的误差分析 1 原理 依据原理 c 标准 V 标准 c 待测 V 待测 所以 c 待测 c 标准 V 标准 V 待测 因 c 标准 与 V 待测 已确定 因此只要分析出不正确操作引起 V 标准 的变化 即分析出 结果 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 第 9 页 共 6 页 第 10 页 共 6 页 有 步骤操作V 标准 c 待测 酸式滴定管未用标准溶液润洗 碱式滴定管未用待测溶液润洗 锥形瓶用待测溶液润洗 洗涤 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 取液 放出碱液的滴定管开始有气泡 放 出液体后气泡消失 酸式滴定管滴定前有气泡 滴定终 点时气泡消失 振荡锥形瓶时部分液体溅出 部分酸液滴出锥形瓶外滴定 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 酸式滴定管滴定前读数正确 滴定 后俯视读数 或前仰后俯 读数 酸式滴定管滴定前读数正确 滴定 后仰视读数 或前俯后仰 深度思考 1 酸式滴定管怎样查漏 2 容量为 25 mL 的滴定管 滴定过程中用去 10 00 mL 的液体 此时滴定管中剩余液体的体 积为 15 mL 吗 3 1 滴定管为什么要润洗 锥形瓶需要润洗吗 2 读数时为什么要平视凹液面 3 滴定管排空气的目的是什么 4 KMnO4 H 溶液 溴水 Na2CO3溶液 稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中 5 滴定管盛标准溶液时 其液面一定要在 0 刻度吗 6 1 中和滴定的关键是什么 2 滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗 7 右图为室温时向 25 mL 某浓度的 NaOH 溶液中逐滴滴 加 0 2 mol L 1的 CH3COOH 溶液的过程中 pH 的变化 曲线 1 图中 NaOH 的物质的量浓度为 mol L 1 2 G 点溶液呈中性 则二者恰好完全反应的点是在 FG 区间还是 GH 区间 区间 题组一 中和滴定仪器及指示剂的选择 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 选项 锥形瓶 中溶液 滴定管 中溶液 选用指 示剂 选用滴 定管 A碱酸石蕊乙 B酸碱酚酞甲 C碱酸甲基橙乙 D酸碱酚酞乙 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 1 4 4 石蕊 5 0 8 0 酚酞 8 2 10 0 用 0 100 0 mol L 1 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 第 11 页 共 6 页 第 12 页 共 6 页 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 反思归纳反思归纳 指示剂选择的基本原则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滴定 KMnO4溶液时 KMnO4 颜色褪去时即为滴定终点 题组二 酸 碱中和滴定的误差分析及数据处理 3 实验室中有一未知浓度的稀盐酸 某学生用 0 10 mol L 1 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 2 3 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 2 3 次 记录数据如下 实验编号 NaOH 溶液的 浓度 mol L 1 滴定完成时 NaOH 溶液滴 入的体积 mL 待测盐酸的 体积 mL 10 1022 6220 00 20 1022 7220 00 30 1022 8020 00 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