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1、1 / 31专题 18 弱电解质的电离平衡溶液的酸碱性考点一 弱电解质的电离平衡考试标准知识条目必考要求加试要求1.几种典型的弱电解质aa2.弱电解质水溶液中的电离平衡ab3.弱电解质的电离方程式bb嗣梳理5 T1.弱电解质(1) 概念全部电离强电解质包括强酸山讷両在水溶液里I塾、左多数盐等部分电离,弱电解质包括弱酸 5(2) 与化合物类型的关系强电解质主要是大部分离子化合物及某些共价化合物,弱电解质主要是某些共价化合物。(3) 常见的弱电解质试写出 H2O 氢氟酸、醋酸、次氯酸、氢氰酸、一水合氨的电离方程式。HO: H2OH+ 0H ;HF: HFH+ F;CHCOOH CHCOOH CHC
2、O0+ H+;HCIO: HClOH+ CIO;HCN HCNH+ CN ;NH H2O NH H20N+OH。2.弱电解质的电离平衡(1) 电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等),当弱电解质电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率 相等时,电离过程达到了平衡。(2) 电离平衡的特征住)一可世过程nr v 1)=(结合)兰口2 / 31杀件 也 平術休乘中离与井f钠诫廈宣 改变*平衝发主搐动(3)外界条件对电离平衡的影响1内因:弱电解质本身的性质。2外因:浓度、温度、加入试剂等。一1(4)电离过程是可逆过程,可直接用化学平衡移动原理分析电离平衡。以 0.1 molLCHCOOH溶液为例:
3、CHCOOH CHCOO+ H+(正向吸热)。实例(稀溶液)CHCOOHH + CHCOO H0改变条件平衡移动方向n(H+)C(H+)导电能力加水稀释增大减小减弱不变加入少量冰醋酸增大增大增强不变通入 HCI(g)J增大增大增强不变力口 NaOH(s)f减小减小增强不变加入镁粉f减小减小增强不变升高温度f增大增大增强增大加 CHCOONa(s)J减小减小增强不变【正误辨析】正误判断,正确的打错误的打“X”AgCI 的水溶液不导电,而 CHCOOH 勺水溶液能导电,故 AgCI 是弱电解质,CHCOO 是强 电解质(X)(2)弱电解质溶液中存在溶质分子,而强电解质溶液中不存在溶质分子(V)(3
4、)弱电解质在溶液里达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度一定相等(X)氨气溶于水,当C(OH)=c(NHt)时,表明 NH HO 的电离处于平衡状态(X)(5)电离平衡向右移动,电解质分子的浓度一定减小,而离子的浓度一定增大(X)(6)稀释弱电解质溶液时,所有粒子浓度一定减小(X)题组集训精题稻练排査蛊难题组一改变条件,平衡移动,判结果变化1 将浓度为 0.1 mol L一1HF 溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是()A.c(H+)B.Ka(HF)3 / 31CLcH+C.FD.iCHcHF答案 D解析 HF 为弱酸,存在电离平衡:HFH+ F。根据勒夏特列原理:当改变影响平衡的一个条
5、件,平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动,但平衡的移动不能完全消除这种改变,故加水稀释,平衡正向移动,但C(H+)减小,A 错误;电离平衡常数只受温度的影响,温度不变,电离平衡常数Ka不变,B 错误;当溶液无限稀释时,C(F)不断减小,但C(H+)接近cF_CHnH10_7moljT,所以减小,C 错误;cH+移动,所以溶液中n(H+)增大,n(HF)减小,所以增大,CHF溶液中的c CHCO0溶液中的CCHCOOH答案 B解析 25C时,0.2 molL1的醋酸稀释过程中,随着水的加入溶液中OHT的浓度增大(但不会超过 107moljT) , CHCOOH 勺电离程度增大,CHICOO 数目
6、增多,CHCOOH 数目减少, 但溶液中 CHCOO 的浓度减小,溶液的导电能力减弱。题组二 平衡移动,结果变化,判采取措施3.稀氨水中存在着下列平衡:NH HO NHf + OH,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使C(OH)增大,应加入的物质或采取的措施是()1NH4CI 固体硫酸NaOH 固体水加热加入少量 MgSO 固体A.B.C.D.答案 C,由于加水稀释,平衡正向D正确。2. 25C时,把 0.2 molL的醋酸加水稀释,则图中的纵轴y表示的是()A. 溶液中 OHT的物质的量浓度B.溶液的导电能C.D.CHCOOH 的电离程度4 / 31解析 若在氨水中加入 NHCI 固体,C(N
7、H)增大,平衡向逆反应方向移动,C(OH)减小,不合题意;硫酸中的 H 与 OHT反应,使c(OH_)减小,平衡向正反应方向移动,不合题意;当在氨水中加入 NaOH 固体后,c(OH)增大,平衡向逆反应方向移动,符合题意;若在氨 水中加入水,稀释溶液,平衡向正反应方向移动,但c(OH)减小,不合题意;电离属吸热过程,加热平衡向正反应方向移动,c(OH)增大,不合题意;加入少量MgSO 固体发生反应生成 Mg(OH)z 沉淀,溶液中c(OH_)减小,不合题意。4.已知 0.1 mol的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH CHCOO+要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH 的值增大,可以采取
8、的措施是()加少量烧碱溶液升高温度 加少量冰醋酸加水A.B . C . D .答案 C解析 本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动,但、会使c(H+)/c(CfCOOH 的值减小。题组三 强酸与弱酸的比较5. 在一定温度下,有 a.盐酸 b .硫酸 c .醋酸三种酸:(1)_当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是 _ (用字母表示,下同)。同体积、同物质的量浓度的三种酸, 中和 NaOH 的能力由大到小的顺序是 _。(3)若三者c(H J 相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是 _ 。当三者 c(H 1 相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由
9、大到小的顺序是_ 。当三者 c(Hr 相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的 H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为 _,反应所需时间的长短关系是_。(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100 倍后,c(H+)由大到小的顺序是将 c(H+)相同、体积相同的三种酸,分别与等浓度的NaOH 稀溶液反应至 pH= 7,则消耗NaOH 溶液的体积大小关系为_。答案(1)bacba = ccab(4)ca = b (5)a = b= c a= bc (6)ca = b(7)ca = b5 / 31解析 解答本题要注意以下三点:HCI、 HSC4都是强
10、酸,但 HbSQ 是二元酸;CH3COOH1 弱酸,在水溶液中不能完全电离;醋酸溶液中存在CHCOOH CHCOO+ 的电离平衡。6. (2016 金华十校 9 月高三模拟)pH = 11 的x、y两种碱溶液各 5 mL 分别稀释至 500 mL其 pH 与溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法正确的是()A.x是强碱,y是弱碱B.若x、y是一元碱,则等物质的量浓度的x的硝酸盐溶液的 pH 比y的硝酸盐溶液大C.若x、y是一元碱,室温下 pH= 11 的x、y两种碱溶液的浓度相同D.完全中和x、y两溶液时,消耗同浓度稀硫酸的体积V(x) V(y)答案 B解析由题图知x的碱性强于y,因a值不确定
11、,故不能推断x是否为强碱,A 错;pH= 11的两种碱c(y) c(x) , C 错;完全中和 5 mL pH = 11 的两溶液时,y消耗的酸多,D 错。7.(2016 嘉兴市桐乡高级中学高二上期中)(1)25C时,0.1 molL1的醋酸 0.1 mol Lt 的硫酸 0.1 molL-1的氨水 0.1 molL的 NaOH 溶液,其 pH 由小到大的 顺序是(填序号)。某一元弱酸溶液(A)与二元强酸(B)的 pH 相等。若将两溶液稀释相同的倍数后,pH(A)_ (填“”、“=”或“V”,下同)pH(B)。现用上述稀释溶液中和等浓度等体积的 NaOH 溶液,则需稀释溶液的体积 MA)_ M
12、B)。已知:二元酸 H2R 的电离方程式是 FbR=H+ HR, HR於+屮,若 0.1 molL1NaHR溶液的c(H+) =amol L,则 0.1 mol LH2R 溶液中c(H+)_ (填“”一1或“ =”)(0.1 +a) molL,理由是 _ 。答案(1)V V(3)VH2R 中第一步电离出的 对 HR 的电离产生了抑制作用解析(1)醋酸为弱电解质,部分电离,0.1 molL一1的醋酸氢离子浓度小于 0.1 molL一1;硫酸为强电解质,0.1 molL一1的硫酸中氢离子浓度为 0.2 mol L一1;一水合氨为 弱电解质,部分电离,0.1mol L一1的氨水中氢氧根离子浓度小于
13、0.1 mol L一1;氢氧化 钠为强电解质,完全电离,0.1molL一1的 NaOH 溶液中氢氧根离子浓度为 0.1 mol L一1。6 / 31考点二电离度、电离平衡常数及水的离子积常数(加试)考试标准知识条目必考要求加试要求1.电离度及其简单计算c2.电离平衡常数与弱酸、弱碱的酸碱性强弱之间的关系b3.多兀弱酸的分步电离a4.水的离子积常数b知识梳理1 电离度(1)电离度概念与表达式一定条件下,当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占电解质分子总数的百分数。(常用符号a表示)可用数学式表达为一 c即a=Wx100%(c:电解质浓度,C:已电离电解质浓度)注意 电
14、离度适用于达平衡的电解质溶液。在相同温度和相同浓度下,电离度大小可表 示弱电解质的相对强弱。电离度越小,电解质越弱。(2)影响电离度的因素1温度:在其他条件不变时,升高溶液温度,电离平衡向电离方向移动,电离度增大。2浓度:其他条件不变时,增大弱电解质溶液浓度,平衡向电离方向移动,但电离度减小。若降低弱电解质溶液浓度,平衡向电离方向移动, 电离度增大,通常在温度一定时电离度与 溶液浓度平方根成反比。3其他电解质的加入: 如同离子效应,加入与弱电解质电离有相同离子的强电解质时,会使弱电解质电离度降低。2 电离平衡常数(1)填写下表电解质已电离分子数电解质分子总数x100%已电离电解质物质的量溶液中
15、电解质总物质的量molmolx100%已电离电解质浓度溶液中电解质浓度molL-亦十x100%7 / 31弱电解质电离方程式电离常数NH H2ONH H20NHt+OH5Kb=1.7X10CHCOOHCHCOOH CHCOO+ HKa=1.7X10_5HCIOHCIOH + CIO_Ka=3.0X10_82CHCOO!酸性大于(填“大于”、“小于”或“等于”)HCIO 酸性,判断的依据:相同条件下,电离常数越大,电离程度越大,C(H+)越大,酸性越强。3电离平衡常数的意义:弱酸、弱碱的电离平衡常数能够反映酸碱性的相对强弱。电离平衡常数越大,电离程度越大。多元弱酸的电离以第一步电离为主,各级电离
16、平衡常数的大小差距较大。4外因对电离平衡常数的影响: 电离平衡常数与其他化学平衡常数一样只与温度有关,与电解质的浓度无关,升高温度,K值增大,原因是电离是吸热过程。(2)碳酸是二元弱酸1电离方程式是 H2COH+ HCO,HCOH+ CO。一,CH+cHCOcH+cCO2电离平衡常数表达式:Kai=cHCO,KI2=cHCO-比较大小:KaiKa2o几种多元弱酸的电离常数(25C)多兀弱酸电离常数H2S8Ka1=9.1X10Ka2=1.1X10_12H2C2O4Ka1=5.9X102一5Ka2=6.4X10HBPQKa1=7.52X10一3Ka2=6.23X10一813Ka3=2.2XI0HB
17、GHSQ(柠檬酸)_4Ka1=7.1X10Ka2=1.68X10_5Ka3=4.1X10_73.水的离子积常数Kw=c(H+) c(OH)。(1) 室温下:Kw= 1X10_。(2) 影响因素:只与温度有关,升高温度,Kw增大。8 / 31(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。9 / 31(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在和 0H,只要温度不变,K不变。注意(1)水的离子积常数Kw=c(H+) c(OH),其实质是水溶液中的 J 和 0H 浓度的乘积, 不一定是水电离出的 和 0H 浓度的乘积,所以与其说KW是水的离子积常数,不如说是水溶液中的屮和0H的离子积常数。
18、即Kw 不仅适用于水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。不 管哪种溶液均有c(H+)比 0=C(0H)H20。(2)水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有和 0H 共存,只是相对含量不同而已。【正误辨析】正误判断,正确的打错误的打“X”(1) 电离平衡向右移动,电离度一定增大,而电离平衡常数不一定增大(X)(2) 电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱(V)电离平衡常数大的酸溶液中的C(H+) 一定比电离常数小的酸溶液中的C(H+)大(X)纯水中,C(H+)随着温度的升高而降低(X)在蒸馏水中滴加浓 HbSQ,Kw不变(X)题组一电离度及简单计算_1_1 _1. 20C时,在 0
19、.5 L 0.2 molL的 HA 溶液中,有 0.01 molL的 HA 电离成离子,求 该温度下的电离度。答案5%解析一10.01 molLa 一r X100%= 5%0.2 molL2.已知 25C时几种物质的电离度(溶液浓度均为 0.1 molL_1)如下表(已知硫酸的第电离是完全的):H2SQ 溶液 HSOH+ S0一NaHS0 溶液 HS0H+ S0一醋酸溶液CHC00H H+CHC00盐酸 HCI=H+ Cl_10%29%1.33%100%(1)25C时,0.1 molL_1上述几种溶液中C(H+)由大到小的顺序是 _ (填序号,下同)。25C时,c(H+)相同的上述溶液,其物质
20、的量浓度由大到小的顺序是 _一1一 一1(3)25C时,0.1 molLH2SQ 溶液中的HS0 的电离度小于 0.1 molLNaHSO 溶液中题组集训10 / 31HS0 的电离度的原因是 _。答案(1) (3)0.1 mol L1的 H2SQ 溶液中,HSQ 第一步电离产生的 H 抑制了第二步的电离, 所以 H2SQ 中HSQ 的电离度小于 NaHSQ 中 HSQ 的电离度题组二电离平衡常数及其应用3. (2016 温州中学高二上学期期中)已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:弱酸CHCQQHHCIQH2CQHSQ电离平衡常数(25C)Ka=1.75X105Ka=3.0X108Ka1=4.3
21、0X107Ka211=5.61X10Ka1=1.54X102Ka2=1.02X107请回答下列问题(1)上述四种酸的酸性由强到弱的顺序是 _(2)_ 下列离子方程式正确的是。A. 少量的 SQ 通入NQCQ溶液中:SQ+ H2Q+ 2CQ=S(3r+ 2HCQB.少量 CQ 通入 NaClQ 溶液中:CQ+ H2Q+ 2CIQ=C&T+ 2HC1QC.少量的 SQ 通入 Ca(CIQ)2溶液中:SQ+ H2Q+CJT+2CIQ-=CaSQ + 2HCIQD.相同浓度 NaHCQ 溶液与 NaHSQ 溶液等体积混合:H+ HCQ=CQf + H2Q常温下 0.1 mol L t 的 CH
22、CQQH 溶液在加水稀释过程中, 填写下列表达式中的数据变化 情况(填“变大”、“变小”或“不变”):_c CHCQQH1cH+-;CHCQQ ccCHCQQHcCHCQQcCHCQQHr cCHCQQ。cCHCQQH cQH体积为 10 mL pH = 2 的醋酸溶液与一元酸 HX 分别加水稀释至 1 000 mL ,稀释过程中 pH变化如图所示,则 HX 的电离平衡常数 _(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的电离平衡常数;理由是 _11 / 31答案(1)H2SQ CHCOOIH H2CQ HCIOA(3) 变小 不变变大不变(4) 大于 稀释相同倍数,HX 的 pH 变化比 CHCO
23、OH 勺 pH 变化大,酸性强,电离平衡常数大 解析(1)电离平衡常数越大,酸性越强。A 项,根据电离平衡常数 H2SO FbCO HSO HCO;B 项,应改为 CQ + H2O+ CIO=HCO+ HCIO;C 项,发生氧化还原反应;D 项,根据电离平衡常数 FbCO HSO,所以 HCO 与 HSO 不反应。+cCH3COOH加水稀释,n(CH3COOH 减小,n(H )增多,所以+变小;CHCCHCOOH=nCH:OOH, 加水稀释,n(CHCO )增大,n(CH3COOH减小,故根据图像分析知,起始时两种溶液中C(H+)相同,故C(较弱酸)C(较强酸),稀释过程中较弱酸的电离程度增大
24、的多,故在整个稀释过程中较弱酸的C(H+) 一直大于较强酸的C(H+),稀释相同倍数,HX 的 pH 变化比 CHCOOH 勺大,故 HX 酸性强,电离平衡常数大。4.碳氢化合物完全燃烧生成 CO 和 HO。 常温常压下, 空气中的 CO 溶于水, 达到平衡时, 溶液的 pH=5.60 ,C(H2CO)= 1.5X10一。若忽略水的电离及 HCO 的第二级电离,则H2COHCO + 屮的平衡常数Ka1=_。(已知:10-56= 2.5X106)答案 4.2X10Ks=CH3COO CH+CCHCOOH只与温度有关,加水稀释,K.不变;CHCOOCH3COOH增大;CCH3COOH COHKa、
25、Kw只与温度有关,所以加水稀释,cCHCOOCCHCOOH COHC CHCOOH RHXICHc(OH)C. 水的电离度a(25C)a(35C)D. 水的电离是吸热的 答案 D解析 由题给条件可以看出:温度升高后,K值增大。25C时,c(H+) =C(OH) = 1.0X10一71+一一7一1+molL; 35C时,c(H ) =c(OH ) = 1.45X10 molL。温度升高,c(H )和c(OH )都增大,且仍然相等,水的电离度也增大。因温度升高,平衡向正反应方向移动,故水的电离是吸热的。&关于水的离子积常数,下列说法不正确的是()A.100C的水中,c(H+) C(OH)=
26、 1X1014B. 纯水中,25C时,c(H ) c(OH ) = 1X10C.25C时,任何以水为溶剂的稀溶液中c(H+) c(OH)= 1X1014D.Kw值随温度升高而增大答案 A解析KW只与温度有关,升高温度,Kw增大。25C时,纯水和任何物质的水溶液中均有KW=c(H+)c(OH )=1X10。K,=107b2b10aaba 2bI归纳总结I判断复分解反应能否发生,应遵循“强酸制弱酸”规律15 / 31考点三溶液的酸碱性与 pH考试标准知识条目必考要求加试要求1.溶液的酸碱性与溶液中C(H十)、C(OH )的关系aa2.pH 的概念,pH 与溶液酸碱性的关系aa3.pH 的简单计算b
27、c4.测定溶液酸碱性的方法(pH 试纸、pH 计测定溶液的 pH)ab知识梳理1 水的电离(1) 水的电离水是极弱的电解质,水的电离方程式为HS H2OH0+ + 0H 或 H2OH+ 0H。(2) 影响水电离平衡的因素1升高温度,水的电离程度增大,K增大。2加入酸或碱,水的电离程度减/_K丕变。3加入可水解的盐(如 FeCl3、NQC0),水的电离程度增大,K不变。(3) 外界条件对水的电离平衡的影响条件体系变化平衡移动方向水的电离程度c(OH)c(H+)酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小可水解NaCO正不变增大增大减小的盐NHCI正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小
28、减小减小减小其他:如加入 Na正不变增大增大减小注意 在水中加入 fSQ,水的电离平衡向左移动,是因为加入HbSQ 后,c(H+)增大,平衡左移。2.溶液的酸碱性(1) 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,pH7。16 / 312中性溶液:C(H+)二C(OH),常温下,pH 二 7。3碱性溶液:C(H+)7o(2)pH 及其测量1计算公式:pH=- lgC(H+)o2测量方法a. pH 试纸法:用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央,变色后与标准比色卡对照,即可确定溶液的pH
29、。pH 试纸使用注意事项:pH 试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差;用广泛pH 试纸读出的 pH 值只能是整数;不能用 pH 试纸测定氯水的 pH,因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂 白性)。b. pH 计测量法。3溶液的酸碱性与 pH 的关系常温下:( (XOH ymul L*U)-M山-:j仪叶嗣 u j_ _ ”pH 417-輕瞎噬-性-誉他嗜强【正误辨析】正误判断,正确的打“/,错误的打“X”(1)250C时, 向纯水中加入少量 NaHC3固体,c(OH )增大,c(H+)减小(V)向水中加入少量 NaHSO固体,促进了水的电离,c(H+)增大,KW不变(X)
30、任何温度下,利用 和 OH 浓度的相对大小均可判断稀溶液的酸碱性(V)(4) 用蒸馏水润湿的 pH 试纸测溶液的 pH, 定会使结果不准确(X)(5) 用 pH 试纸不能测定氯水的 pH(V)用广泛 pH 试纸测定溶液的 pH,只能读出整数,不能读出小数(V)题组集训精题購绒排豆莊难题组一水电离出的c(H+)或C(OH)的判断比较【解题指导】理清溶液中 J 或 OH 的来源(1) 常温下,中性溶液+71C(OH )=c(H )=10 molL(2) 溶质为酸的溶液1来源17 / 31OH 全部来自水的电离,水电离产生的C(H+) =C(OH_)。2实例如计算 pH= 2 的盐酸溶液中由水电离出
31、的C(H+),方法是先求出溶液中的C(OH)=Kw/101121 121molL= 10 molL,即由水电离出的C(H ) =c(OH ) = 10 molL。(3) 溶质为碱的溶液1来源全部来自水的电离,水电离产生的C(OH_) =C(H+)。2实例如计算 pH= 12 的 NaOH 溶液中由水电离出的c(OH),方法是知道溶液中的C(H+) = 1011 121molL,即由水电离出的C(OH ) =C(H ) = 10 molL。(4) 水解呈酸性或碱性的盐溶液1pH= 5 的 NHCI 溶液中 全部来自水的电离,由水电离的C(H+) = 105molL1,因为部分 OH 与部分 Nh
32、J结合,溶液中c(OH)= 109moljT。2pH= 12 的 NazCO 溶液中 OH 全部来自水的电离,由水电离出的c(OH)= 102mol L1。1. (1)25C时,相同物质的量浓度的下列溶液中: NaCINaOHH2SQ (NH)2SQ,其中水的电离程度由大到小顺序 _ ( 填序号)。答案、(2)物质的量浓度相同的_NaOH 溶液与盐酸溶液中,水的电离程度 _(填“前者大”、“后者大”或“相同”,下同);常温下,pH= 5 的 NHCI 溶液与 pH= 9 的 CHCOONa 溶液中,水的电离程度 _。答案 相同 相同2.(加试题)求算下列常温下溶液中由 H2O 电离的c(H+)
33、和c(OH)。(1) pH = 2 的 HSO 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 NaCO 溶液C(OH) = _。答案 (1)10一12molL1012molL18 / 31101101(2) 10molL10 molL(3) 10一2molL一141(4) 10molL解析(1)pH = 2 的 HSQ 溶液中,来源有两个:HSQ 的电离和 H2O 的电离,而 0H 只来源 于水。应先求算c(QH),即为水电离的c
34、(H+)或c(QH )。(2) pH = 10 的 NaQH 溶液中,QH 有两个来源:HQ 的电离和 NaQH 的电离,只来源于水。应 先求出c(H+),即为水电离的c(QH)或c(H+) ,c(QH)= 104molL,c(H+) = 10-1molL1,则水电离的c(H*) =c(QH ) = 11 molL1。(3) 、(4)水解的盐溶液中的 或 QH 均由水电离产生,水解显酸性的盐应计算其c(H+),水解显碱性的盐应计算其c(QH)pH= 2 的 NHCI 溶液中由水电离产生的c(H+) = 12molLT;pH=1的NQCQ溶液中由水电离产生的c(QH)= 14mol L1。3.(
35、加试题)下列四种溶液中,室温下由水电离生成的屮浓度之比(:)是( )111pH= 的盐酸 0.1 molL的盐酸0.01 molL的 NaQH 溶液 pH= 11 的 NaQH溶液A. 1 : 1 : 10 : 1 00B. : 1 : 12 : 11C14:13:12:11 D14:13:2:3答案 A解析 中c(H+) = 1 molL1,由水电离出的c(H+)与溶液中c(QH_)相等,等于 1.0X1一14mol L1;2中c(H+) = 0.1 molL1,由水电离出的c(H+) = 1.0X113mol L1;3中c(QH)= 1.0X12molL1,由水电离出的c(H+)与溶液中c
36、(H相等,等于 1.0X112molL1;311114中c(QH ) = 1.0X1 molL,同所述由水电离出的c(H ) = 1.0X1 molL。即(1.0X114) : (1.0X113) : (1.0X112) : (1.0X1-11) = 1 : 1 : 1 : 1 。题组二 溶液酸碱性的判断4. 用“酸性”、“碱性”、“中性”或“不确定”填空。(1) pHc(QH)的溶液()(6) 0.1 mo lL1的 NHCI 溶液()19 / 311(7) 0.1 molL的 NaHCQ 溶液()(8) 0.1 molL1的 NaHSQ 溶液()答案 (1) 不确定 (2) 不确定 (3)
37、 中性 (4) 不确定(5) 酸性 (6) 酸性 (7) 碱性 (8) 酸性题组三溶液混合酸碱性判断规律5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 HCI 和 NaOH 溶液等体积混合()相同浓度的 CHCOOI 和 NaOH 溶液等体积混合()相同浓度 NH H2O 和 HCI 溶液等体积混合()(4)pH = 2 的 HCI 和 pH= 12 的 NaOH 溶液等体积混合()(5)pH = 3 的 HCI 和 pH= 10 的 NaOH 溶液等体积混合()(6)pH = 3 的 HCI 和 pH= 12 的 NaOH 溶液等体积混合()(7)
38、pH = 2 的 CHCOOH 和 pH= 12 的NaOH 溶液等体积混合()(8)pH = 2 的 HCI 和 pH= 12 的 NH H2。等体积混合()答案中性(2)碱性(3)酸性中性(5)酸性(6)碱性 (7)酸性 (8)碱性I反思归纳I1.溶液呈现酸碱性的实质是C(H+)与C(OH)的相对大小,不能只看 pH, 一定温度下 pH= 6的溶液也可能显中性,也可能显酸性,应注意温度。2使用 pH 试纸测溶液 pH 时不能用蒸馏水润湿。3. 25C时,pH= 12 的溶液不一定为碱溶液,pH= 2 的溶液也不一定为酸溶液,也可能为能水解的盐溶液。4 等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液一
39、一“谁强显谁性,同强显中性”(1)强酸与强碱混合呈中性;(2)强酸与弱碱混合呈酸性;(3)弱酸与强碱混合呈碱性。20 / 315. 常温下,已知酸和碱 pH 之和的溶液等体积混合(1)两强混合:1若 pH 之和等于 14,则混合后溶液显中性,pH= 7;2若 pH 之和大于 14,则混合后溶液显碱性,pH7;3若 pH 之和小于 14,则混合后溶液显酸性,pHv7。一强一弱混合一一“谁弱显谁性”。pH 之和等于 14 时,一元强酸和一元弱碱等体积混合溶液呈碱性;一元弱酸和一元强碱等体 积混合溶液呈酸性。题组四走出溶液稀释时 pH 值的判断误区6. pH= 5 的 HbSQ 溶液,加水稀释到 5
40、00 倍,则稀释后c(S&)与c(H+)的比值为 _ 。答案 1021 / 31c(H+)接近 10_7molL1,所以C SOCH7.(1)体积相同,浓度均为 0.2 molL_1的盐酸和 CHCOO!溶液,分别加水稀释 10 倍,溶 液的 pH 分别变成m和n,则m与n的关系为_。(2)体积相同,pH 均等于 1 的盐酸和 CHCOO!溶液,分别加水稀释变成 3,则m与n的关系为_。体积相同,pH 均等于 13 的氨水和 NaOH 溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的 pH 都变成 9,贝H m与n的关系为 _ 。答案(1)nnnnI反思归纳I酸碱稀释时两个误区误区一:不能正确理解
41、酸、碱的无限稀释规律常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH 都不可能大于 7 或小于 7,只能接近 7。误区二:不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律溶液稀释前溶液 pH稀释后溶液 pH酸强酸pH=a加水稀释到体积pH=a+n弱酸为原来的 10n倍avpHva+n碱强碱pH=bpH=b_n弱碱b_nvpHvb注:表中a+nv7,b_n7。题组五多角度计算溶液的 pH 值【解题指导】pH 计算的类型(1)单一溶液的 pH 计算强酸溶液:女口 HnA,设浓度为cmol L_1,c(H+) =ncmolL强碱溶液(25C):女口 B(OH)n,设浓度为cmolL_1,c(H+)+) = 14+ lg
42、(nc)。解析稀释前c(sO4)=105mol L一1,稀释后c(S&)1052X500_i_8molL =10 molL10_8molL_1110_7molL_1=10。m倍、n倍,溶液的 pH 都1+,pH=_ lgc(H ) =_ lg (nc)。_14101=ncmolL,pH=_lgc(H22 / 31(2)混合溶液 pH 的计算类型两种强酸混合:直接求出c(H+)混,再据此求pH。C(H*)混=c H+1V1+cH2V。V+V2两种强碱混合:先求出c(OH_)混,再据Kw求出c(H*)混,最后求 pH。c(OH )混=23 / 31解得c(H+)1.3x10一3molL11
43、,I一3所以 pH= lgc(H ) =一 lg(1.3x10) = 2.9o将 pH= 8 的 NaOH 与 pH= 10 的 NaOH 溶液等体积混合后,cOHI1V+cOH2V2V+V3强酸、强碱混合:先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中pHoC(H+)混或C(OH)混=|cH酸V酸一cOH碱V碱|J 或 OH 的浓度,最后求&求下列常温条件下溶液的pH(已知 lg 1.3 = 0.1 , lg 2 = 0.3 ,混合溶液忽略体积的变化)。(1)0.1 molL11的 CHCOOI 溶液(已知 CHCOOH 勺电离常数Ka= 1.8x10一5)将 pH= 8 的 NaOH 与
44、pH= 10 的 NaOH 溶液等体积混合常温下,将 pH= 5 的盐酸与 pH= 9 的NaOH 溶液以体积比 11:9混合答案(1)2.9(2)9.7(3)6解析 (1)CHsCOOHCHCOO +c(初始)0.1c(电离)c(H+)c(H+)c(H+)c(平衡)则Ka=-Lc(H+)c(H+)一1+=1.8x100.1 molL cH0.1 molc(H+)溶液中c(H+)很明显可以根据 pH来算,可以根据经验公式来求算pH= 10 lg 2(即 0.3),(3)pH = 5 的盐酸溶液中c(H+) = 105mol L一1, pH=9molL1,两者以体积比 11:9混合,则酸过量,混
45、合液的所以答案为 9.7o的氢氧化钠溶液中c(OH)= 10一5pH 小于 7oc(H+)=一5一510 x1110X9molL1=1.0 x106molLpH= lg (1.0 x10一6)=6o24 / 31考点四酸碱中和滴定(加试)考试标准知识条目必考要求加试要求1.中和滴定原理及其操作方法b2.几种常见酸碱指示剂的变色范围a知识抓理劳实基砒突破霍难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)=cHCI VHCIVNaOH 。酸碱中和滴定的关键:(1
46、)准确测定标准液和待测液的体积;准确判断滴定终点。2.实验用品(1)仪器图 A 是酸式滴定管,图 B 是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形 _试剂标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用1酸性、氧化性的试齐厂般用酸式滴定管,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管2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25 / 31(1)滴定前的准备1滴定管:查漏T洗涤T润洗T装液T调液面T记录。2锥形瓶:注碱液T记体积T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
47、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 23 次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=4 几种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.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。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必须使用指示剂,如用标准的NSO 溶液滴定
48、 KMnO 溶液时,KMnO颜色褪去时即为滴定终点。注意(1)强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中,碱性溶液应盛放在碱式滴定管中。即酸性 KMnO 溶液、溴水、稀盐酸应盛放在酸式滴定管中,NQCO溶液应盛放在碱式滴定管中。注P1P1色IIHIIH西的cHCl VHClVNaOH计算。右于捋聊26 / 31(2) 酸式滴定管的查漏方法:将旋塞关闭,滴定管里注入一定量的水,把它固定在滴定管夹上,放置两分钟,观察滴定管口及旋塞两端是否有水渗出;然后,将活塞旋转180,再静27 / 31置两分钟,若均不漏水才可使用。【正误辨析】 正误判断,正确的打“V”,错误的打“X”中和滴定实验时,用待测液润
49、洗锥形瓶(X)滴定终点就是酸碱恰好中和的点(X)滴定管盛标准液时,其液面一定要调在0 刻度(X)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题组集训题组一误差分析的全面突破影响”填空。(1)酸式滴定管未用标准溶液润洗 (2)锥形瓶用待测溶液润洗(3)锥形瓶洗净后还留有蒸馏水(4)放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失(5)酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失(6)部分酸液滴出锥形瓶外()(7)酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数答案(1)偏高(2)偏高(3)无影响(4)偏低 偏高 偏高(7)偏低(8)偏高I练后反思I1.误差分析的方法因为c(标准)与 M 待测)已确定,
50、所以只要分析出不正确操作引起M 标准)的变化,即分析出结果。2图解量器的读数方法(1)平视读数(如图 1):实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体,读取液体 体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。23 遍(V)1.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH 溶液(酚酞作指示剂),用“偏高”、“偏低”或“无(8)酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后)((或前仰后)(依据原理c(标准)V(标准)=c(待测) 待测),所以c(待测)标准 V标准V待测28 / 31俯视读数(如图 2):当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下
51、倾斜,寻找切点的 位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。(3)仰视读数(如图 3):读数时,由于视线向上倾斜,寻找切点的位置在液面的下侧,因滴定管刻度标法与量筒不同,这样仰视读数偏大。至于俯视和仰视的误差,还要结合具体仪器进行分析,因为量筒刻度从下到上逐渐增大;而滴定管刻度从下到上逐渐减小,并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差,在分析时还要看滴定前读数是否正确,然后才能判断实际量取的液体体积是偏大还是偏小。题组二滴定终点的规范描述2.(1)用amol L 的 HCI 滴定未知浓度的 NaOH 溶液,用酚酞作指示剂,达到滴定终点的 现象是若用甲基橙作指示剂,滴定终点现象是
52、 _(2)_ 用标准碘溶液滴定溶有 SO 的水溶液,以测定水中 SO 的含量,应选用 _作指示剂,达到滴定终点的现象是 _(3)用标准酸性 KMnO 溶液滴定溶有 SO 的水溶液,以测定水中 SO 的含量,是否需要选用指示齐 U_ (填是”或否”),达至 U 滴定终点的现象是 _(4)用氧化还原滴定法测定Ti02的质量分数:一定条件下,将Ti02溶解并还原为 Ti3十,再用KSCN 溶液作指示剂,用NHFe(SQ)2标准溶液滴定 Ti3+至全部生成 Ti4十,滴定 Ti3+时发生反应的离子方程式为_达至 y 滴定终点时的现象是 _答案(1)滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢
53、复红色当滴入最k10 mL計商J三/!用22S mL29 / 31后一滴标准液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色(2)淀粉溶液当滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色(3) 否 当滴入最后一滴酸性 KMnO 溶液,溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色(4) Ti3+ Fe3+=Ti4+ Fe2+当滴入最后一滴标准液,溶液变成血红色,且半分钟内不褪色I反思归纳I滴定终点判断的答题模板当滴入最后一滴XXX标准溶液后,溶液变成XXX色,且半分钟内不恢复原来的颜色。解答此类题目注意三个关键点:(1) 最后一滴:必须说明是滴入“最后一滴”溶液。(2) 颜色变化:必须说明滴入“
54、最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。(3) 半分钟:必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。题组三 酸碱中和滴定的综合考查3. (2015 温州中学高二上学期期中)某学生用 0.1 mol 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.用酸式滴定管准确移取20 mL 待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入23 滴指示剂B.用标准溶液、待测盐酸溶液分别润洗碱式滴定管、酸式滴定管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
55、F.在锥形瓶下垫一张白纸,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如下填空:(1) 正确操作步骤的顺序是 _ (填字母)。(2) 下列可以作为本次滴定实验最佳指示剂的是 _ 。A.淀粉B.石蕊C.酚酞D. KMnO(3) 判断到达滴定终点的实验现象是 _30 / 31(4)下图表示某次滴定时 50 mL 滴定管中前后液面的位置。请将用去的标准KOH 溶液的体积填入下表空格中。有关数据记录如下:滴定序号待测液体积所消耗 KOH 标准液的体积(mL)(mL)滴定前滴定后消耗的体积120.000.5025.1224.62220.00320.006.0
56、030.5824.58根据上表数据,则盐酸样品的物质的量浓度C(HCI)=_(不必化简)。下列几种情况会使测定结果偏高的是 _。a. 上述 A 步骤操作之前,先用待测液润洗锥形瓶b. 读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视c. 若在滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外d. 若未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定f 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答案(1)BDCEAFC(3)当滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为粉红色,且保持半分钟不褪色(4)0.3024.90 24.6024.60X0.1,20.00 氏(6)ac4. (2015 浙江省普通高校招生
57、选考)某研究小组以粗盐和碳酸氢铵(NH4HCG)为原料,采用以下流程制备纯碱(NazCO)和氯化铵(NH4CI)。I寿VI -H:P沐 pH7费腺XTi 吃”匕31 / 31已知盐的热分解温度:NHHCO 36C;NaHCO270C;NHCI 34 0C;NaCO 850C请回答:(1)从 NaCI 溶液到沉淀 1 的过程中,需蒸发浓缩。在加入固体 NHHCO 之前进行蒸发浓缩优 于在加入 NHHCO 固体之后,其原因是_为提高 NHCI 产品的产率和纯度,需在滤液1 中加入氨水,理由是 _步骤 X 包括的操作有_ 。(3)测定 NHCI 产品的纯度时,可采用的方法:在 NHCI 溶液中加入甲
58、醛使之生成游离酸,然后以酚酞为指示剂,用 NaOH 标准溶液(需用邻苯二甲酸氢钾基准物标定)进行滴定。 下列有关说法正确的是 _。A. 为了减少滴定误差,滴定管、锥形瓶均须用待装液润洗B. 标准 NaOH 溶液可以装入带有耐腐蚀旋塞的玻璃滴定管中C. 开始滴定前,不需擦去滴定管尖悬挂的液滴D.三次平行测定时,每次需将滴定管中的液面调至“ 0”刻度或“ 0”刻度以下的附近位置若用来标定 NaOH 标准溶液的邻苯二甲酸氢钾基准物使用前未烘至恒重,则测得NHCI 产品的含量比实际含量 _(填“偏大”、“偏小”或“无影响” )。答案(1)可避免 NHHCO 的分解(2)抵制 NbJ水解;使 NaHCO
59、 专化为 NCO;补充煮沸时损失的 NH 蒸发浓缩、冷却结晶、 过滤BD偏大32 / 31专题强化练1 下列物质中,属于弱电解质的是()B. NHH2OD. CH5OH 酒精)2.下列电离方程式中,正确的是()+2A.H2S 2H + SB. NaHCO Na+ H+ cOC. NaCl=Na + ClD. CHCOOH=CHOO+ H+答案 CHSS2+屮,故 A 错;NaHCO 为弱酸酸式盐,HCO 不能拆写,其电离方程式为 NaHC=Na+ HCO,故 B 错;NaCl 为强电解质,完全电离,用“酸,其电离方程式为 CHCOOH CHCOO +,故 D 错。3. (2016 浙江 10
60、月选考,18)为证明醋酸是弱电解质,下列方法不正确的是()A. 测定 0.1 mol-L1醋酸溶液的 pHB. 测定 0.1 mol-L1CHCOON 溶液的酸碱性C. 比较浓度均为 0.1 mol-L1盐酸和醋酸溶液的导电能力D.比较相同物质的量浓度的NaOH 溶液和醋酸溶液恰好反应完全时消耗两溶液的体积答案 D解析 A 项, 若 0.1 mol-L1醋酸溶液的 pH 1,则证明醋酸是弱电解质; B 项, 若 0.1 mol-L1CH3COON溶液呈碱性,则证明 CHICO O 发生水解,从而证明 CHCOOH1 弱电解质;C 项,比较浓度均为 0.1 mol-L1的盐酸和醋酸溶液的导电能力,若前者强,则证明醋酸是弱电解质;D 项,
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