高中化学第八章第二节高考必考知识点

第二节水的电离和溶液的酸碱性,1了解水的电离、离子积常数。2了解溶液pH的定义。初步掌握测定溶液pH的方程法，能进行pH的简单计算。3初步掌握中和滴定的原理和方法。4了解中和滴定的误差分析方法。5能运用滴定原理对其他类型反应进行定性、定量分析。,1pH的判断和计算问题，一般是从混合、稀释、反应等几个方面来进行考查的。复习时，应结合平衡移动原理，了解水的电离与pH的概念，着重掌握对c(H)c(OH)的酸碱溶液等体积混合后溶液酸碱性的判断、等物质的量的酸碱溶液混合后溶液酸碱性的判断、形成pH7的混合液所消耗酸碱的物质的量或体积的判断与计算。2对于酸碱中和滴定，复习时要理解原理、了解实验仪器的使用方法、滴定实验的操作步骤、误差分析的基本方法等，再结合不同类型的滴定实验问题，从定性与定量两个角度分析有关问题。,一、水的电离1电离方程式水是一种_的电解质：H2OH2O_。简写为_。2纯水室温下的数据(1)c(H)c(OH)_molL1。(2)KWc(H)c(OH)_。(3)pH_。,3KW的影响因素KW只与温度有关，温度不变时，KW_；温度升高KW_，反之，KW_。二、溶液的酸碱性与pH1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)c(H)_c(OH)，溶液呈酸性；(2)c(H)_c(OH)，溶液呈中性；(3)c(H)_c(OH)，溶液呈碱性。,三、酸碱中和滴定1概念利用_反应，用已知浓度的_(或_)来测定未知浓度的_(或_)的实验方法。2实验用品试剂：_、_、_、蒸馏水。仪器：_滴定管、_滴定管、滴定管夹、铁架台、烧杯、_。,3实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液)(1)滴定前的准备滴定管中：a.查漏，b.洗涤，c.润洗，d.装液，e.排气，f.调液面，g.记录。锥形瓶中：a.注入碱液，b.记读数，c.加指示剂。(2)滴定左手_，右手_，眼睛_，滴定至终点时，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。,答案：一、1.极弱H3OOHH2OHOH2.1.01071101473.不变增大减小二、1.2.lg c(H)稀014程度越强玻璃棒待测液标准比色卡不能不能三、1.中和酸碱碱酸2.酸碱指示剂酸式碱式锥形瓶3.控制活塞振荡锥形瓶注视锥形瓶内溶液颜色的变化,1将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是()A水的离子积变大、pH变小、呈酸性B水的离子积不变、pH不变、呈中性C水的离子积变小、pH变大、呈碱性D水的离子积变大、pH变小、呈中性答案：D,2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CpH7的溶液 Dc(OH)c(H)的溶液答案：D,3(2009安庆模拟)现有常温下的四种溶液(如表)，下列有关叙述中正确的是(),A.在、中分别加入适量的氯化铵晶体后，的pH减小，的pH不变B温度下降10 ，四种溶液的pH均不变C分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：D将、两种z溶液等体积混合，所得溶液中：c(Cl)c(NH)c(H)c(OH),答案：C,4(2008海南高考)用pH试纸测定溶液pH的正确操作是()A将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照B将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照C将一小块试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照D将一小块试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照答案：A,5(2009山东师大附中模拟)室温下，在pH11的某溶液中，由水电离出的c(OH)为()1.0107 molL11.0106 molL11.0103 molL11.01011 molL1ABCD答案：D,6常温下，向一定物质的量浓度的氨水中，滴加同浓度的盐酸至过量，则水的电离程度先_后_。(填“增大”，“减小”或“不变”)答案：增大减小,7(2009黄冈模拟)一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制1 mol/L的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法中正确的是_。A实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏；B如果实验中需用60 mL的稀硫酸标准溶液，配制时应选用100 mL容量瓶；C容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小；,D酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏大；E配制溶液时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致实验结果偏大；F中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致实验结果偏大。,解析：A项，滴定管、容量瓶都为带塞容器，使用前检漏，正确；B项，实验室无60 mL容量瓶，选择容积比60 mL大而与之更接近的容量瓶配制，B正确；C项，容量瓶内有少量水对所配标准液浓度无影响；D项，酸式滴定管不润洗使所测NaOH浓度偏大，正确；E项，配制溶液时，最后一次读数时俯视，所配溶液浓度偏高，导致实验结果偏小；F项，导致实验结果偏小。答案：A、B、D,8已知水在25 和95 时，其电离平衡曲线如图所示：(1)则25 时水的电离平衡曲线应为_(填“A”或“B”)，请说明理由：_。,(2)25 时，将pH9 的NaOH溶液与pH4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_。(3)95 时，若100体积pH1a的某强酸溶液与1体积pH2b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是_。(4)曲线B对应温度下，pH2的某HA的溶液和pH10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH5。请分析原因：_。,解析：(1)水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H)、c(OH)小，所以25 时水的电离平衡曲线应为A。(2)25 时所得混合溶液的pH7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n(OH)n(H)，则V(NaOH)105 mol/LV(H2SO4)104 mol/L得V(NaOH)V(H2SO4)101。(3)混合后溶液呈中性，由10010a110b12，即：10a210b12，所以，有以下关系：ab14或pH1pH214。,(4)在曲线B对应温度下，因pH(酸)pH(碱)21012，可得酸碱两溶液中c(H)c(OH)，如果强酸、强碱，两溶液等体积混合后溶液应呈中性；现混合溶液的pH5，即等体积混合后溶液显酸性，说明H与OH完全反应后又有新的H产生，即酸过量，所以说HA是弱酸。答案：(1)A水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H)、c(OH)小(2)101(3)ab14或pH1pH214(4)曲线B对应95 ，此时水的离子积为1012，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H，使溶液pH5,1 .水电离平衡的影响因素,2.水电离出的c(H)或c(OH)的计算(25 时)(1)中性溶液：c(H)c(OH)1.0107 mol/L。(2)溶质为酸的溶液H来源于酸电离和水电离，而OH只来源于水。如计算pH2的盐酸中水电离出的c(H)；方法是先求出溶液中的c(OH)1012 mol/L，即水电离出的c(H)c(OH)1012 mol/L。(3)溶质为碱的溶液OH来源于碱电离和水电离，而H只来源于水。如pH12的NaOH溶液中，c(H)1012 mol/L，即水电离产生的c(OH)c(H)1012 mol/L。,(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液H和OH均由水电离产生。如pH2的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H)102 mol/L，c(OH)1012 mol/L是因为部分OH与部分NH结合了；pH12的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH)102 mol/L。,案例精析【例1】(2008上海高考)常温下，某溶液中由水电离的c(H)11013 mol/L，该溶液可能是()二氧化硫水溶液氧化铵水溶液硝酸钠水溶液氢氧化钠水溶液ABCD(1)该溶液的pH为多少？(2)若把c(H)11013 mol/L改为c(H)1103 mol/L，则、中应选何溶液？其pH又为多少？,解析选A。由水电离的c(H)11013 mol/L知，该溶液中的溶质对水的电离平衡起抑制作用。由外加酸、碱抑制水的电离，外加可水解的盐促进水的电离，外加不水解的盐对水的电离无影响知，抑制水的电离，促进水的电离，对水的电离无影响，故A项正确。(1)若为SO2水溶液则pH1，若为NaOH水溶液则pH13。(2)由水电离的c(H)1103 mol/L可知，该溶液中溶质对水的电离平衡起促进作用，只有NH4Cl为可水解的盐能促进水的电离，且水解后溶液显酸性，则该盐溶液的pH为3。答案A(1)1或13。(2)选，pH3,25 时，水的电离达到平衡：H2O HOHH0，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,解析：A项，稀氨水是弱碱，加入后水溶液中的c(OH)增大，平衡逆向移动；B项，NaHSO4溶于水电离，使c(H)增大，且由于温度不变，故KW不变；C项，水中加入CH3COONa，CH3COONa发生水解，促进水的电离，使溶液呈碱性，c(H)降低；D项，升高温度，水的电离程度增大，KW变大，pH变小。答案：B,下列四种溶液中，常温下由水电离生成的H浓度之比()是pH0的盐酸0.1 molL1的盐酸0.01 molL1的NaOH溶液pH11的NaOH溶液()A1101001000B011211C14131211 D141323,解析：中c(H)1 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(OH)相等，等于1.01014 molL1；中c(H)0.1 molL1，水电离出的c(H)1.01013 molL1；中c(OH)1.0102 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(H)相等，等于1.01012 molL1；中c(OH)1.0103 molL1，同所述由水电离出的c(H)1.01011 molL1。即1.0 10141.010131.010121.010111101001000。答案：A,1.溶液的酸碱性(1)酸、碱溶液稀释后的pH变化,特别提醒“无限稀释7为限”，无论稀释多大倍数，酸溶液不显碱性，碱溶液不显酸性，无限稀释时，溶液pH接近于7。c(H)与c(OH)的相对大小是判定溶液酸碱性的唯一标准，而根据溶液pH与7的相对大小来判断时，要看溶液的温度是否是常温(25 )。,(2)酸、碱混合时的pH酸与碱的pH之和为14，且等体积混合等体积的强酸(pH1)和强碱(pH2)混合,有强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时，二者的体积关系有如下规律：a若pH1pH214，则V酸V碱b若pH1pH214，则 10pH1pH214,2溶液pH的简单计算(1)单一溶液的pH计算强酸溶液：c(酸)c(H)pHlgc(H)强碱溶液：c(碱)c(OH) c(H)pHlgc(H)(2)强酸、强碱混合的pH计算(注：混合前后溶液体积不变),.同强相混混合算a强酸与强酸混合求pHb强碱与强碱混合求pH,规律总结应用以上要点，可解决有关pH计算问题，在具体计算中还有以下技巧：若pH(pH的差值)2的两种强酸溶液等体积混合，pH混pH小0.3。若pH2的两种强碱溶液等体积混合，pH混pH大0.3。.两强相混看过量强酸与强碱混合求pHa强酸与强碱恰好完全反应溶液呈中性，pH7。c(H)酸V(酸)c(OH)碱V(碱)。,b酸过量：先求c(H)余再求pHlgc(H)余。.碱过量：先求c(OH)余再求c(H) ，然后求pH。,规律总结溶液pH计算中的换算关系：常温下：Kwc(H)c(OH)11014，则pKw14。,案例精析【例2】室温时，将x mL pHa的稀NaOH溶液与y mL pHb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xy，且ab14，则pH7B若10xy，且ab13，则pH7C若axby，且ab13，则pH7D若x10y，且ab14，则pH7,解析当ab14时，酸碱浓度相等；ab14时，酸的浓度大于碱的浓度；ab14时，碱的浓度大于酸的浓度。A项浓度相同、体积相同，故pH7；B项酸的体积大，浓度也大，则pH7；C项无论a、b取何值，pH都不是7；D项c(H)c(OH)，但碱的体积大，pH7。故只有D项正确。答案D,下列叙述正确的是()A将pH2 H2SO4与pH12 NH3H2O溶液等体积混合后，混合液pH7B将pH12 Ba(OH)2与pH14 NaOH溶液等体积混合后，混合液13pH14C将pH13 Ba(OH)2与pH1 HCl溶液等体积混合后，混合液的pH7D某温度下水的离子积为11012，若使pH1 H2SO4与pH12 NaOH溶液混合后溶液呈中性，则两者的体积比为110,解析：A项：NH3H2O为弱碱，当等体积混合时NH3H2O过量，混合液呈碱性；B项：c(OH) 0.5，pH14lg213.7，故该项正确；C项恰好中和，pH7；D项：设H2SO4溶液体积为V1，NaOH溶液的体积为V2，则V1101V2100，V1V2101，综上所述，A、C、D错误，B正确。答案：B,1.原理由cB ，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有：,特别提醒(1)中和反应严格按照化学方程式中化学计量数之比进行，即当酸提供的H的物质的量与碱提供的OH的物质的量相等时，恰好中和。(2)中和反应恰好进行得到的溶液，不一定显中性，有可能显酸性或碱性。,案例精析【例3】某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：A在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液B用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙指示剂C在天平上准确称取烧碱样品 g，在烧杯中加蒸馏水溶解D将物质的量浓度为m molL1的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V1 mLE在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V2 mL,请完成下列问题：(1)正确的操作步骤是(填写字母)_D_。(2)滴定管读数应注意_。(3)操作中锥形瓶下垫一张白纸的作用是_。(4)操作D中液面应调整到_；尖嘴部分应_。(5)滴定到终点时锥形瓶内溶液的pH约为_；终点时的颜色变化是_。,(6)若酸式滴定管没用标准H2SO4润洗，会对测定结果有何影响_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，其他操作均正确)。(7)该烧碱样品的纯度计算式是_。,解析(1)本题应先配制250 mL NaOH溶液，取25.00 mL于锥形瓶中，用H2SO4溶液进行滴定，故正确的操作步骤是CABDE。(2)滴定管读数时，滴定管要垂直，装液和放液后需等一会，待液面不发生变化时才能读数；读数时要平视，视线与凹液面最低点相平；读数读到0.01 mL。(3)放一白纸有利于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况。(4)调整液面时应调至零刻度或零刻度以下某一刻度，尖嘴部分应充满溶液，无气泡。,(5)终点时pH约为3.14.4，溶液颜色由黄色变为橙色。(6)若酸式滴定管没有用标准H2SO4溶液润洗，则滴定时消耗H2SO4溶液的体积偏大，所测烧碱浓度会偏高。,答案(1)CABE(2)滴定管垂直；装液和放液后需要等一会，等液面上下不发生变化时才能读数；读数时要平视，视线与凹液面最低点相平；读数应到0.01 mL(3)便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况(4)零刻度或零刻度以下的某一刻度充满溶液，无气泡(5)3.14.4由黄色变为橙色(6)偏高(7),规律总结通过酸碱中和滴定实验可以测定待测酸(或碱)溶液的浓度。在酸碱中和滴定中，无论是标准溶液滴定待测液，还是待测液滴定标准溶液，只要操作正确，都能达到要求。,氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现有0.001 molL1酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应的离子方程式是 。请完成下列问题：(1)该滴定实验所需仪器有下列中的_。A酸式滴定管(50 mL)B碱式滴定管(50 mL)C量筒(10 mL)D锥形瓶E铁架台F滴定管夹G烧杯H白纸I胶头滴管J漏斗,(2)不用_(填“酸”、“碱”)式滴定管盛放酸性KMnO4溶液，试分析原因_。(3)本实验_(填“需要”或“不需要”)使用指示剂，理由是_。,(4)滴定前平视KMnO4液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(ba) mL比实际消耗KMnO4溶液体积_(填“多”或“少”)，根据(ba) mL计算得到的待测浓度比实际浓度_(填“大”或“小”)。,解析：(1)氧化还原滴定实验同中和滴定类似，由中和滴定实验所需仪器的选用进行迁移可得出正确答案。(2)由于酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶管，故不能用碱式滴定管盛放酸性KMnO4溶液。(3)MnO 为紫色，Mn2为无色，可用这一明显的颜色变化来判断滴定终点。(4)滴定后俯视液面，所读体积偏小，所测浓度比实际浓度偏低。,答案：(1)ABDEFH(2)碱酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶管(3)不需要因为MnO Mn2时紫色褪去，现象明显(4)少小,【例1】(2009宁夏调研)下表是不同温度下水的离子积数据：,试回答下列问题：(1)若25t1t2，则a_11014(填“”、“”或“”)，做此判断的理由是_。(2)25下，某Na2SO4溶液中c(SO )5104mol/L，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na)c(OH)_。(3)t2下，将pH11的苛性钠溶液V1L与pH1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH2，则V1V2_。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是_。,答案(1)；温度升高，水的电离程度增大，离子积增大(2)10001(3)911c(Na)c(SO)c(H)c(OH),(2008天津高考题)(1)配平氧化还原反应方程式：(2)称取6