学案39水的电离和溶液的酸碱性

1、学案39水的电离和溶液的酸碱性考纲要求1了解水的电离、水的离子积常数。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。课前准备匱阿逛孰财士辜础水是一种 的电解质，H2O+ H2O ，简写为2. 水的离子积常数符号：。(2)公式：Kw =, 25 C时 Kw =。3. 影响Kw大小的因素(1) 水的电离过程是个 的过程，故温度升高，H2O的Kw。(2) 水的离子积是水电离平衡时的性质，不仅适用于纯水，也适用于稀的水溶液，只要 不变，Kw就不变。4. 影响水的电离平衡的因素酸、碱均可水的电离；(2) 升高温度可 水的电离；(3) 易水解的盐均可水的电离；活泼金属(Na)可水的

2、电离。I问题思考I1. 常温时，纯水的离子积Kw = 1X 10_14mol2 2,那么酸、碱、盐溶液中，在常温时Kw的值如何？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？知识点二溶液的酸碱性与pH1. 溶液的酸碱性溶液的酸碱性是由溶液中c(H + )与c(OH)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 +)c(OH)，溶液呈碱性。【问题思考：3. (1)某溶液的pH = 7,该溶液是否一定为中性？若已知c(H + )>c(OH )，该溶液是否一定为酸性？2. p

3、H(1) 计算公式： pH =。(2) 适用范围：。(3) 表示意义：表示溶液酸碱性的强弱，pH越小，酸性越强；pH越大，碱性越强。3. pH试纸的使用方法：把一小块 pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的 中央，试纸变色后，与 比较来确定溶液的pH。问题思考：4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？知识点三酸碱中和滴定1. 主要仪器(1) 滴定管滴定管分为 滴定管和 滴定管。酸性溶液装在 滴定管中，碱性溶液装在滴定管中。如图所示：矗式滴建符Itt戌滴宦軒(2) 锥形瓶、烧杯、铁架台、滴定管夹等。2. 主要试剂标准液、待测液、 、蒸馏水。3. 实验

4、操作(用标准盐酸滴定待测 NaOH溶液)准备滴定管： f洗涤ff装液f调液面f记录。锥形瓶：注碱液t记读数t加指示剂。(2)滴定左手,右手,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化，滴定至终点，记下读数。计算平行滴定次，取平均值求出结果。4. 常用酸碱指示剂及变色范围:指示剂变色范围的pH石蕊<5红色58>8蓝色甲基橙<3.13.14.4橙色>4.4黄色酚酞<8无色810>10【问题思考：5. KMnO4(H +)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中?6. (1)中和滴定的关键是什么？滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗？、溶液pH的计算1 总体原则

5、想方设法求出溶液中c(H +)，然后再对c(H +)求负对数，即pH =- lg c(H",但注意溶液为碱性溶液时，应先求 ，再求c(H + )=，最后求pH。2. 具体情况（1）酸、碱溶液pH的计算 强酸溶液，如 HnA，设浓度为 c mol L 1, c（H*）=mol L- 1, pH = lgc（H“=lg。 强碱溶液，如B（OH） n，设浓度为c mol L 1 , c（OH ）= nc mol L 1, c（H 十）=mol L -1, pH = lg c（H）=。 弱酸溶液和弱碱溶液的pH求法。典例导悟 1 已知CH3COOH的电离常数 Ka= 1.8X 105 mol

6、 L 1，求0.1 mol L1 CH3C00H 溶液的 pH =。（2）酸碱混合pH计算 两强酸混合+c 混（H ）= ; 两强碱7c 混（OH ）= ; 强酸、强c混 H|c酸 H V酸一c碱 OH V碱 |c混 OHV酸+ V®典例导悟2 某强酸溶液pH = a，强碱溶液pH = b,已知a + b= 12，酸碱溶液混合后 pH = 7则酸溶液体积 V（酸）和碱溶液体积 V（碱）的正确关系为（）A . V（酸）=102V（碱）B . V（碱）=1/V（酸）C. V（酸）=2V（碱）D . V（碱）=2V（酸）听课记录：（3）酸、碱溶液稀释后 pH的计算 强酸和强碱溶液分别稀释1

7、0n倍后，则pH稀和pH原的关系是什么？ 强酸和强碱无限稀释时，为什么其pH值都约为7? 弱酸或弱碱溶液稀释 10n倍后，则pH稀和pH原的关系是什么？思维升华 溶液中的c（H +）与水电离出的c（H +）是否相同，有什么关系？二、酸碱中和滴定的误差分析1. 原理（以标准盐酸滴定待测 NaOH溶液为例）ca VacB = VbVb 准确量取的待测液的体积；ca标准溶液的浓度。故有：Cb正比于Va。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:步骤操作VaCB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

8、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溶液无变化读数滴定前读数正确，滴定后俯视读数（或前仰后俯）滴定前读数正确，滴定后仰视读数（或前俯后仰）典例导悟 3 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

9、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，定容时俯视读数，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离老第训* 题组一水的电离1. 判断正误（1）4 C时，纯水的 pH = 7（）（2010 江苏2B）（2）由水电离的c（H +） = 1 x 1014mol L 1的溶液中：Ca2+> K +> Cl 、HCO3能大量共存 （ ）（2010 江苏6B）2. （2008

10、上海，11）常温下，某溶液中由水电离的c（H + ）= 1 x 1013 mol L1，该溶液可能是（） 二氧化硫水溶液氯化铵水溶液硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液A .B .C.D .题组二溶液的酸碱性与pH值3. （2011上海，19）常温下用pH为3的某酸溶液分别与 pH都为11的氨水、氢氧化钠 溶液等体积混合得到 a、b两种溶液，关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是（）A. b不可能显碱性B. a可能显酸性或碱性C. a不可能显酸性D. b可能显碱性或酸性4. 判断正误（1）25 C时，某物质的溶液 pH V 7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐（）（2010天津理综4A）（2）25 C时，pH

11、 = 4.5的番茄汁中 c（H + ）是pH = 6.5的牛奶中c（H十）的100倍（）（2010天津理综4B）5. （2010海南，2）常温下，将0.1mol L1氢氧化钠溶液与0.06mol L1硫酸溶液等体积 混合，该混合溶液的 pH等于（）A . 1.7B . 2.0C. 12.0D . 12.46. （2010全国理综I, 9）下列叙述正确的是（）A .某醋酸溶液的pH = a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH = b,贝U a>bB在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4CI至溶液恰好无色，则此时溶液的pH<7C. 1.0 X 103 mol L_1 盐酸的 pH = 3.0,

12、1.0X 108 mol L_1 盐酸的 pH = 8.0D. 若1 mL pH = 1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液的 pH = 7,则NaOH溶液 的 pH = 11题组三酸碱中和滴定7. （2011 安徽理综，13）室温下，将 1.000 mol L : 1 盐酸滴入 20.00 mL 1.000 mol L一1 氨 水中，溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是（）A . a点由水电离出的 c(H + )= 1.0X 1014 mol L1+ B. b 点：c(NH4)+ c(NH3 H2O) = c(Cl ) +C. c 点：c(Cl )

13、= c(NH4)D. d点后，溶液温度略下降的主要原因是NH3H2O电离吸热& (2009全国理综I, 10)用0.10mol L 1的盐酸滴定0.10mol L 1的氨水，滴定过程中 不可能出现的结果是()A . c(NH；)>c(Cl ), c(OH )>c(H +)+ +B. c(NH4)= c(Cl ), c(OH ) = c(H ) + +C. c(Cl )>c(NH4), c(OH )>c(H ) + + D. c(Cl )>c(NH4), c(H )>c(OH )考点集训* 题组一水的电离1. 下列四种溶液中，室温下由水电离生成的 pH

14、 = 0的盐酸 0.1 mol -L 1的盐酸NaOH溶液H +浓度之比（：）是（）0.01 mol 1 的 NaOH 溶液 pH = 11 的B. 0 : 1 ： 12 ： 11D. 14 ： 13 ： 2 : 3A. 1 ： 10 ： 100 ： 1 000C. 14 : 13 ： 12 ： 112.在不同温度下的水溶液中 c（H + ）= 10x mol L1, c（OH ）= 10y mol L 1, x与y的关系如 右图所示。请回答下列问题：（1）曲线I代表的温度下，水的离子积为 ，曲线I所代表的温度 （填“高于”、“低于”或“等于”）曲线n所代表的温度。你判断的依据是 曲线I所代表

15、的温度下，0.01 mol L：1的NaOH溶液的pH为题组二溶液的酸碱性与pH3. 对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是（）A .该溶液1 mL稀释至100 mL后，pH等于2B .向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和+*1 oC. 该溶液中硝酸电离出的c（H ）与水电离出的c（H ）之比为10+D. 该溶液中水电离出的c（H + ）是 pH为3的硝酸中水电离出的 c（H +）的100倍4. （2011徐州质检）室温时，将x mL pH = a的稀NaOH溶液与y mL pH = b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 x=

16、y,且 a+ b= 14,则 pH>7B. 若 10x= y,且 a+ b= 13,贝U pH = 7C. 若 ax= by,且 a+ b= 13,贝U pH = 7D. 若 x= 10y,且 a+ b= 14,则 pH>7 题组三酸碱中和滴定5. 右图是向100 mL的盐酸中逐渐加入 NaOH溶液时, 溶液pH变化的图象，根据图象所得结论正确的是（）A .原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol L：1B. x 为 0.01 mol 的 NaOHC. 原来盐酸的物质的量浓度为1 mol L：1D. x 为 1 mol 的 NaOH6. 实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生在实验室中

17、进行测定盐酸的浓度的实验。请 完成下列填空：（1）配制 100 mL 0.10 mol L NaOH 标准溶液。 主要操作步骤：计算t称量t溶解t （冷却后）t洗涤（并将洗涤液移入容量瓶）ttT将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签。 称量g氢氧化钠固体所需仪器有：托盘天平（带砝码、镊子）、取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中，并滴加23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23次，记录数据如下。实验编号NaOH溶液的浓 度（mol L 一1）滴定完 成时，NaOH 溶液滴 入的体 积（mL）待测盐 酸的体 积（mL）10.1022.6220.0020.1022

18、.7220.0030.1022.8020.00 滴定达至y终点的标志是 。 根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为 （保留两位有效数字）。寧 乙丙 排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的 ，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。 在上述实验中，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的有 （填字母序号）。A .滴定终点读数时俯视B .酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸润洗C.锥形瓶水洗后未干燥D .称量NaOH固体中混有 Na2CO3固体E. 碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失 题组四实验探究7. 某校化学兴趣小组的同学对一含有少量Na2SO4的NaOH样品中NaOH的含量进行

19、(1) 甲同学运用沉淀法测定样品中 ;实验中应测定的数据有(2) 乙同学运用滴定法测定样品中用分析天平准确称取该样品NaOH的含量。甲同学选用的药品除样品外，还应用测定。回答下列问题：NaOH的含量。5.000 0 g，全部溶于水配制成 1 000.0 mL的溶液。用碱式滴定管取其中20.00 mL放在锥形瓶中，滴加几滴指示剂，待测。滴定管在使用前除洗涤外，还应。 用浓度为 0.100 0 mol L 一1的盐酸标准溶液进行滴定。开始滴定前的一步操作是 滴定过程中用pH计测定锥形瓶中溶液的 pH，临近滴定终点时测定 pH应每滴一滴测 一次。 滴定过程中，锥形瓶中溶液的pH变化如下：V(HC l

20、)/mL0.0012.0018.0022.0023.0023.9624.0024.0425.0026.0030.00pH13.112.612.211.711.49.97.04.02.72.41.9请在下面坐标图中绘制出上述中和滴定的曲线。 下表是几种酸碱指示剂的变色范围，根据你作出的中和滴定曲线分析，上述中和滴定中应选用的指示剂是 。指示剂变色范围(pH)颜色酸色碱 色甲基橙3.1 4.4红黄石蕊5.0 8.0红蓝酚酞8.2 10.0无红样品中，NaOH的质量百分含量为学案39水的电离和溶液的酸碱性【课前准备区】 知识点一1. 极弱HaO+ OH 一 H2O? H + + OH 一2. (1)

21、Kw (2)c(H +) c(OH) 1 X 1014 mol2 L一23. (1)吸热增大(2)电解质温度4. (1)抑制(2)促进促进(4)促进知识点二1. (1)> =(3)<2. (1) lgc(H +)(2)0143. 标准比色卡 知识点三1. (1)酸式碱式酸式碱式2. 指示剂3. (1)检漏润洗(2) 握活塞旋转开关 不断旋转摇动锥形瓶(3) 2 34.指示剂变色范围的pH石蕊<5红色58紫色>8蓝色甲基橙<3.1红色3.14.4橙色>4.4黄色酚酞<8无色810浅红>10红色问题思考1. 不变，因为Kw仅与温度有关，温度不变，则K

22、w不变。与外加酸、碱、盐无关。2外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候水电离出的c(H + )和 c(OH )总是相等的。3. (1)因温度不确定，pH = 7的溶液不一定显中性。 只要c(H + )>c(OH ),溶液一定呈酸性。4. 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pH试纸读出的pH只能是整数。5. 强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中，碱性溶液盛放在碱式滴定管中。即酸性KMnO4溶液、稀盐酸、溴水应盛放在酸式滴定管中，Na2CO3溶液盛放在碱式滴定管中。6. (1)中和滴定的关键：准确测定两种反应物溶液的体积；确保标准液、待测液浓 度

23、的准确；滴定终点的准确判定(包括指示剂的合理选用)。(2)滴定终点是指示剂颜色发生 突变的点，不一定是酸碱恰好中和的点。【课堂活动区】Kwc OH1014 (nc) nc. +_C1 H V1+ c2 H V2 、1.c(OH2. (1)nc+14+ lg( nc)V1+ V2C1 OH V + C2 OH V2V1 + V21(3)强酸溶液每稀释10n倍，c(H“减小为原来的 荷，pH稀=pH原+ n； 1强碱溶液每稀释10n倍，c(OH )减小为原来的, pH稀=pH原一 n。 强酸或强碱溶液无限稀释时，由于水的电离平衡不能忽略，故pH只能接近于7(或约等7)。 弱酸溶液稀释时 c(H +

24、)减小的程度比强酸小，每稀释10n倍，pH稀<pH原+n ；弱碱溶液稀释时c(OH )减小的程度比强碱小，pH稀>pH原一n。思维升华 溶液中的c(HJ和水电离出来的c(H +)是不同的：(1)室温下水电离出的 c(H + )= 1 X 107 mol L 1,若某溶液中水电离出的 c(H + )<1 x 107 mol L 1，则可判断出该溶液中加入了酸或碱抑制了水的电离；若某溶液中水电离出的c(H+ 7)>1 X 10 7 mol L室温下，溶液中的 c(H + )>1 X 10 7溶液；溶液中的二、2.变大高变小偏低典例导悟1. 2.9解析 电离平衡是化学平

25、衡的一种，该题实质是知道平衡常数，可求物质的平衡浓度, 然后再对平衡浓度进行负对数运算。CH3COO0+c(H )c(H +)C(初始)C(电离)C(平衡)则Ka =1,则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。7 mol L 1，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐c(H + )<1 X 107 mol L- 1，说明该溶液是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。偏高变小偏低变大偏高不变无影响变小偏低变大偏 变大偏高变大偏高变小偏低变大偏高CH3COOH ?0.1 mol L-1+c(H )0.1 c(H + ) c2 H+H0+ c(H ) c(H +)0.1 cH + =心

26、10 5解得 c(H + )= 1.3X 103 mol L1，所以pH = lg c(H + )= lg(1.3 X 10 3) = 2.9。14强碱中 c(OH )=瑕b mol L 1= 10 14 b mol L 1mol L 1= 10 2 a mol L 1,混合后 pH =乙即 n(H)= n(OH2. B 强酸中 c(H+ )= 10a mol L 1,=10 14+12 a102V( 酸 )。)，故实验室容量瓶NaOH 浓3. ABD A项，滴定管、容量瓶都为带塞仪器，使用前需检漏，正确；无60 mL容量瓶，选择容积比 60 mL大而与之接近的容量瓶配制，B正确；内有少量蒸馏

27、水对所配标准溶液浓度无影响；D项，酸式滴定管不润洗，使所测度偏大，正确；E项，配制溶液时，定容时俯视，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。【课后练习区】咼考集训1. (1) X解析 25 C时，纯水的pH =乙温度降低，H2O? H + +OH 平衡向左移动，c(H + )减 小，pH增大。X解析 由水电离的c(H+)= 1 X 1014 mol L1，此时溶液显强酸性或显强碱性，HCO3在两种溶液中都不能大量共存。2. A 3.AB4. (1) X解析v解析5. B25 C时，pH V7还有可能为酸式盐，如 NaHSO4。B项,C项,pH = 4.5 的溶液 c(H

28、 +)= 104.5mol L 1, pH = 6.5 的溶液 c(H + )= 10&5mol L 假设溶液为1 L , n(H + )= 0.12 mol、n(OH )= 0.1 mol，酸过量，反应后溶液中0.12 mol 0.1 mol 1c(H ) = = 0.01 mol L ，所以 pH = 2.0。2 L6. D 7.C&C 向氨水中逐滴滴加盐酸，得到溶液的成分可能有NH4CI和HCI , A符合，由电中性原理知 B正确，C 考点集训1. A 中c(H +) = 1 mol L1,由水电离出的c(H + )与溶液中c(OH )相等，等于1.0X 10 14 mo

29、l L 1； 中 c(H + ) = 0.1 mol L 1,由水电离出的 c(H +) = 1.0X 1013 mol L 1； 中c(OH ) = 1.0X 102 mol L1,由水电离出的c(H +)与溶液中c(H +)相等，等于1.0X 10 12 mol L 1； 中 c(OH ) = 1.0X 10 3 mol L1，同所述由水电离出的 c(H + ) = 1.0 X 1011 mol L1。NH3 H2O 和 NH4CI NH4CI 中电荷不守恒错误，D符合。即 (1.0 X 10 14)：(1.0 x 10 13)：(1.0 x 10 12)：(1.0 X 10 11) =

30、1 : 10 : 100： 1 000。2. (1)1 x 10一12高于 曲线n所代表的水的离子积比曲线I的小，由于水的电离过程 是吸热过程，温度越高，离子积越大，故曲线n代表的温度低(2)10解析(1)根据曲线中的数据，可以知道曲线I代表的温度下水的离子积为1 X 1012水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积就越大，曲线I所代表的水的离子积比曲 线n的大，所以，曲线I代表的温度高。(2)曲线I所代表水的离子积为 1 x 1012 mol2 L2,0.01 mol L一1的NaOH溶液中c(OH) =10 2 mol 1,则 c(H )= 10 10 mol L 1, pH = 10

31、。_ + 10 14 _ _B 正确；C 项，c 水(OH)= c 水(H +) =01 mol L1= 1013mol L3. BC A项，HNO3是强酸，pH为1的硝酸c(H +)为0.1 mol L，溶液体积增大102 倍，pH 增大 2, A 错；B 项，Ba(OH) 2 为强碱，pH 为 13 的 Ba(OH) 2 中 c(OH)为 0.1 mol L一1,与HNO3恰好完全反应，1012, C正确；D项，pH为3的硝酸中水电离出的 c水(H + )= c-1 c H+ = 10-1 mol L 一1，c水 H + = 1013 mol L 一1_10_14_水(OH )= 10 3 mol L 1 = 10 11mol L 1,两种 HNO3溶液中水电离出的c水(H*)的比值为=1 : 100,D错。10 13mol L 1解析(1)利用沉淀法测定样品中 NaOH的含量，选用能与NaOH生成沉淀且不和S04 生成沉淀的物质，为了使OH沉淀尽可能完全，选用 Mg"(氢氧化镁溶解度小)。(2)pH计是用来测量溶液 pH的仪器，能较方便准确地测定溶液的pH,在滴定终点附近溶液的pH会出现突变，所以此时需每滴一滴测一次。由于石蕊变色时不容易判断，一 般不选作指