高考复习方案（全国卷）2020版高考化学一轮复习 第8单元 水溶液中的离子平衡 第29讲 水的电离和溶液的酸碱性教学案（无答案）新人教版

第29讲水的电离和溶液的酸碱性考纲要求 1.了解水的电离，离子积常数。2了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法。能进行pH的简单计算。考点一水的电离知识归纳1水的电离水的电离方程式为_或_。25 时，纯水中c(H)c(OH)_。任何水溶液中，由水电离出来的c(H)与c(OH)都_。2水的离子积常数(1)水的离子积常数：KW_。25 时，KW_，100 时，KW11012。(2)影响因素：只与_有关，升高温度，KW_。(3)适用范围：KW不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。(4)KW揭示了在任何水溶液中均存在H和OH，只要_不变，KW不变。3影响水电离平衡的因素(续表) 判断思考1判断正误(正确的划“”，错误的划“”)(1)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，KW不变()(2)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同()(3)25 与60 时，水的pH相等()(4)25 时NH4Cl溶液的KW大于100 时NaCl溶液的KW()(5)4 时，纯水的pH7()(6)由水电离的c(H)11014molL1的溶液中：Ca2、K、Cl、HCO能大量共存()(7)水的离子积常数KWc(H)c(OH)中H和OH一定是水电离出来的()(8)25 ，pH相同的氢氧化钠溶液与醋酸钠溶液，水电离出的c(OH)前者小于后者()2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。典型例题1 25 时，水的电离达到平衡：H2OHOH，下列叙述正确的是()A将纯水加热到95 时，KW变大，pH不变，水仍呈中性B向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)增大，KW变小C向纯水中加入少量碳酸钠固体，c(H)减小，KW不变，影响水的电离平衡D向纯水中加入醋酸钠或盐酸，均可抑制水的电离，KW不变2 2020广东卷 一定温度下，水溶液中H和OH的浓度变化曲线如图8291，下列说法正确的是()图8291A升高温度，可能引起由c向b的变化B该温度下，水的离子积常数为1.01013C该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化D该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化 变式训练1在一定条件下，相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H)分别是1.010amolL1和1.010b molL1，在此温度下，则下列说法正确的是()AabBabC水的离子积为1.010(7a)D水的离子积为1.010(ba)2如图8292表示水中c(H)和c(OH)的关系，下列判断错误的是()图8292A两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)KWBM区域内任意点均有c(H)c(OH)C图中T1T2DXZ线上任意点均有pH7溶液中水电离出的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。当溶液中由水电离出的c(H)107 molL1时，如11013 molL1，该溶液可能为酸性溶液，也可能为碱性溶液。即pH(常温)可能是1或13。常温下pH3的溶液若为酸溶液，水电离的c(H)1.01011 mol/L；若为盐溶液，水电离的c(H)为1.0103 mol/L。考点二溶液的酸碱性和pH知识归纳1pH的定义pH_。广泛pH的范围为014。超过这一范围，则不用pH表示溶液的酸碱性。225 时溶液的酸碱性与pH的关系pHc(H)和c(OH)的关系溶液的酸碱性pH7c(H)_c(OH)溶液呈_性，pH越_，溶液的碱性越_3pH的测定(1)pH试纸法：粗略测定溶液的pH。广泛pH试纸一般可测出pH的整数值。使用方法：检验溶液的酸碱性：取一小块试纸放在_或_上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点滴于试纸的中部，观察变化稳定后的颜色，与_对比，判断溶液的性质。此时，pH试纸不能润湿。检验气体的酸碱性：先用蒸馏水把试纸润湿，粘在_的一端，再送到盛有待测气体的容器口附近，观察颜色的变化，判断气体的性质。(试纸不能触及器壁)(2)pH计：通过仪器来精确地测定溶液pH。4pH计算(1)强酸溶液：如浓度为c mol/L的HnA溶液，c(H)nc mol/L，所以pHlgnc。(2)强碱溶液：如浓度为c mol/L的B(OH)n溶液，c(OH)nc mol/L，c(H) mol/L，所以pH14lgnc。(3)酸碱混合pH的计算：计算出溶液中的c(H)后再根据公式求pH。两强酸混合：c(H)混两强碱混合：c(OH)混强酸、强碱混合(一者过量)酸过量：c(H)混碱过量：c(OH)混(4)酸碱稀释时pH的变化提醒 表中an7，bn7。(5)酸碱等体积混合后溶液酸碱性的判断将强酸、强碱溶液以某体积之比混合，若混合液呈中性，则c(H)c(OH)、V碱V酸、pH酸pH碱有如下规律(25 )：因c(H)酸V酸c(OH)碱V碱，故有。在碱溶液中c(OH)碱，将其代入上式得c(H)酸c(H)碱，两边取负对数得pH酸pH碱14lg。现举例如下：V酸V碱c(H)c(OH)pH酸pH碱10111015(续表)V酸V碱c(H)c(OH)pH酸pH碱11111411010113mnnm14lg()【判断思考】 1判断正误(正确的划“”，错误的划“”)(1)用润湿的试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低()(2)一定温度下，pHa的氨水溶液，稀释10倍后，其pHb，则ab1()(3)25 时，pH4.5的番茄汁中c(H)是pH6.5的牛奶中c(H)的2倍 ()(4) 25 时，某溶液中水电离出的c(H)1013，则该溶液的pH一定为13()(5)常温下，pH3的盐酸和pH12的NaOH溶液等体积混合所得溶液呈碱性()(6)25 时，pH2的CH3COOH和pH12的NaOH溶液等体积混合所得溶液呈中性()(7)25 时，pH2的盐酸和pH12的氨水等体积混合所得溶液呈酸性()2用pH试纸测溶液的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?典型例题3 2020上海卷 室温下，甲、乙两烧杯均盛有5 mL pH3的某一元酸溶液，向乙烧杯中加水稀释至pH4，关于甲、乙两烧杯中溶液的描述正确的是()A溶液的体积：10V甲V乙B水电离出的OH浓度：10c(OH)甲c(OH)乙C若分别用等浓度的NaOH溶液完全中和，所得溶液的pH：甲乙D若分别与5 mL pH11的NaOH溶液反应，所得溶液的pH：甲乙4 已知水在25 和95 时，其电离平衡曲线如图8293所示：图8293(1)在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a与b之间应满足的关系是_。(4)曲线B对应温度下，pH2的某HA溶液和pH10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH5。请分析其原因：_。酸碱稀释时pH变化的规律(1)强酸与强碱溶液无限稀释时，酸或碱的pH只能接近7，酸的pH不大于7，碱的pH不小于7。因为无限稀释时，水电离产生的H和OH不能再忽略。巧记口诀：“酸是酸，碱是碱，无限稀释7为限”。(2)pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数，强酸(或碱)溶液的pH变化幅度大。这是因为强酸(或强碱)已完全电离，随着加水稀释，溶液中H(或OH)物质的量 (除水电离的以外)不会增多，而弱酸(或弱碱)随着加水稀释电离程度增大，H(或OH)物质的量还会增多。(3)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)，稀释相同的倍数，pH的变化幅度不同，强酸(或强碱)比弱酸(或弱碱)稀释后pH变化幅度大。巧记口诀：“起点倍数都一样，总是强者变化急”。 变式训练1将pH1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为()A9 B10 C11 D122常温下，有pH为12的NaOH溶液100 mL，欲将其pH变为11，采取下列三种措施(忽略混合过程中溶液体积的变化)，请回答有关问题：(1)若加水，应加入_mL。(2)若用pH10的NaOH溶液，应加入_mL。(3)若用pH2的盐酸，应加入_mL。考点三酸、碱中和滴定知识归纳1实验原理利用_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。2实验关键准确测定_；准确判断_。3实验用品图8294(1)仪器：图8294(A)是_，图(B)是_，滴定管夹、铁架台、烧杯、_。(2)试剂：_、_、_、蒸馏水。(3)滴定管的正确使用酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸和氧化性物质易_。碱性的试剂一般用_滴定管，因为碱性物质易_，致使_无法打开。4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_装液调液面记录。锥形瓶：注碱液记体积加指示剂。(2)滴定图8295(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_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_次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)_进行计算。提醒 减小误差的实验操作注意点：(1)半分钟：振荡锥形瓶，溶液颜色刚好发生变化，半分钟内溶液颜色不变，即为滴定终点。(2)12 min：滴定停止后，必须等待12 min，附着在滴定管内壁的溶液流下后，再进行读数。(3)取平均值：同一实验，要重复做23次，将滴定所用标准溶液的体积相加，取平均值。一定要注意，数值相差太大的要舍弃。5中和滴定的误差分析以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)，填写因操作不当引起的V(标准)及c(待测)的变化步骤操作V(标准)c(待测)洗涤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滴定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溶液无变化未摇匀，出现局部变色或刚变色，未等待半分钟变色稳定，就停止滴定读数酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰) 判断思考1判断正误(正确的划“”，错误的划“”)(1)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好，指示剂一般加入23 mL()(2)酸碱滴定实验中，用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差()(3)滴定管的读数为24.6 mL()(4)中和滴定时眼睛必须注视锥形瓶内溶液颜色的变化 ()(5)用碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液()(6)滴定管在加入反应液之前一定要用所要盛装的反应液润洗23遍()(7)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()(8)在中和滴定实验中，滴定前盛标准液的滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，测定结果待测液浓度偏高()2滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗？典型例题5 2020广东卷 准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.100 0 molL1NaOH溶液滴定，下列说法正确的是()A滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定B随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大C用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定D滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小6 .2020山东卷改编 利用间接酸碱滴定法可测定Ba2的含量，实验分两步进行。已知：2CrO2H=Cr2OH2OBa2CrO=BaCrO4步骤：移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V0 mL。步骤：移取y mL BaCl2 溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b molL1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1 mL。滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的_(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为_molL1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2浓度测量值将_(填“偏大”或“偏小”)。.2020重庆卷改编 葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 gL1，取300.00 mL葡萄酒，通过适当的方法使所含SO2全部逸出并用H2O2将其全部氧化为H2SO4，然后用0.090 0 molL1NaOH标准溶液进行滴定。(1)滴定前排气泡时，应选择题下图中的_。图8296(2)若滴定终点时溶液的pH8.8，则选择的指示剂为_；若用50 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积(填序号)_10 mL，40 mL，10 mL，40 mL。(3)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中SO2含量为_gL1。该滴定终点读数时视线偏高，则测量结果比实际值_。中和滴定原理的拓展应用1沉淀滴定(1)概念：沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法，即利用Ag与卤素离子的反应来测定Cl、Br、I浓度。(2)原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl的含量时常以CrO为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。2氧化还原滴定(1)原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。(2)实例：酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理：2MnO6H5H2C2O4=10CO22Mn28H2O指示剂：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂，当滴入一滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不褪色，说明到达滴定终点。Na2S2O3溶液滴定碘液原理：2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI指示剂：用淀粉溶液作指示剂，当滴入一滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点。 变式训练1在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 mol/L HCl溶液，其液面恰好在5 mL刻度处。若把滴定管内溶液全部放入烧杯中，再用0.1 mol/L NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积()A大于20 mL B小于20 mLC等于20 mL D等于5 mL2某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视_，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并_为止。(2)下列操作中可能使所测N