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文档简介
青春土建立志精英秀出优秀的你1青春土建立志精英秀出优秀的你1组织建设第27讲水的电离和溶液的pH化学·2018年高考一轮复习2组织建设第27讲水的电离和溶液的pH化学·2018年考试说明1.了解水的电离、离子积常数。2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。3考试说明3考点一水的电离考点三酸、碱中和滴定考点二溶液的酸碱性和pH考点四
关系式法在氧化还原滴定法中的应用4考点一水的电离考点三酸、碱中和滴定考点二溶液的酸碱性和知识梳理考点一水的电离1.水的电离水是极弱的电解质,水的电离方程式为
或
。2.水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)。(1)室温下:Kw=
。(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,也适用于稀的
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。H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-1×10-14温度增大电解质5知识梳理考点一水的电离1.水的电离H2O+H2O3.影响水电离平衡的因素(1)升高温度,水的电离程度
,Kw
。(2)加入酸或碱,水的电离程度
,Kw
。(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度
,Kw
。增大增大减小不变增大不变63.影响水电离平衡的因素增大增大减小不变增大不变64.填写外界条件对水电离平衡的具体影响体系变化
条件
平衡移动方向Kw
水的电离程度c(OH-)c(H+)HCl________________________NaOH________________________
可水解
的盐Na2CO3________________________NH4Cl________________________逆逆正正不变不变不变不变减小减小减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大温度升温_______________________降温_______________________其他:如加入Na_______________________增大增大减小不变正正逆减小减小增大减小增大增大减小增大74.填写外界条件对水电离平衡的具体影响体系变化平衡移5.理清溶液中H+或OH-的来源(1)常温下,中性溶液c(OH-)=c(H+)=10-7mol·L-1(2)溶质为酸的溶液①来源OH-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的c(H+),方法是先求出溶液中的c(OH-)=(Kw/10-2)mol·L-1=10-12mol·L-1,即由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12mol·L-1。85.理清溶液中H+或OH-的来源8(3)溶质为碱的溶液①来源H+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+)=10-12mol·L-1,即由水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-12mol·L-1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液①pH=5的NH4Cl溶液中H+全部来自水的电离,由水电离的c(H+)=10-5mol·L-1,因为部分OH-与部分
结合,溶液中c(OH-)=10-9mol·L-1。②pH=12的Na2CO3溶液中OH-全部来自水的电离,由水电离出的c(OH-)=10-2mol·L-1。9(3)溶质为碱的溶液91.水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-),其实质是水溶液中的H+和OH-浓度的乘积,不一定是水电离出的H+和OH-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H+和OH-的离子积常数。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
。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H+和OH-共存,只是相对含量不同而已。注意101.水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-),其实质是水例1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)在pH=2的盐酸溶液中由水电离出c(H+)和c(OH-)总是相等的(
)(2)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,Kw不变(
)(3)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同(
)(4)室温下,0.1mol·L-1的HCl溶液与0.1mol·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相同(
)√××√(5)25℃和60℃的水的pH,前者大于后者,但都显中性(
)(6)室温下,pH值相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液,水的电离程度后者大(
)(7)常温下,pH=5的NH4Cl溶液与pH=9的CH3COONa溶液中,水的电离程度相同(
)√√√11例1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”√××√(5)例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?并说明原因。水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)是增大还是减小?甲正确,温度不变,Kw是常数,加入H2SO4,c(H+)增大,c(H+)·c(OH-)>Kw,平衡左移。c(H+)·c(OH-)不变,因为Kw仅与温度有关,温度不变,则Kw不变,与外加酸、碱、盐无关。12例2.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动考点二溶液的酸碱性和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)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。2.pH及其测量(1)计算公式:pH=
。>=<<=>-lgc(H+)13考点二溶液的酸碱性和pH>=<<=>-lgc(H+)13(2)测量方法①pH试纸法:用镊子夹取一小块pH试纸放在洁净的玻璃片(或表面皿、点滴板)上,用干燥洁净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。②pH计测量法。(3)溶液的酸碱性与pH的关系常温下:碱性酸性14(2)测量方法碱性酸性143.溶液pH的计算(1)单一溶液的pH计算强酸溶液:如HnA,设浓度为cmol·L-1,c(H+)=ncmol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lg(nc)。强碱溶液(25℃):如B(OH)n,设浓度为cmol·L-1,c(H+)=
mol·L-1,pH=-lgc(H+)=14+lg(nc)。(2)混合溶液pH的计算类型①两种强酸混合:直接求出c(H+)混,再据此求pH。c(H+)混=
。153.溶液pH的计算15②两种强碱混合:先求出c(OH-)混,再据Kw求出c(H+)混,最后求pH。c(OH-)混=
。③强酸、强碱混合:先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中H+或OH-的浓度,最后求pH。c(H+)混或c(OH-)混=
。16②两种强碱混合:先求出c(OH-)混,再据Kw求出c(H+)例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)相同浓度的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(
)酸性中性碱性酸性中性碱性碱性酸性17例1.判断下列溶液在常温下的酸、碱性(在括号中填“酸性”、“例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?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)。18例2.用pH试纸测溶液的pH时应注意什么问题?记录数据时又要特别提醒(1)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)25℃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。19特别提醒194.酸、碱稀释时两个误区(1)不能正确理解酸、碱的无限稀释规律常温下任何酸(碱)溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于(小于)7,只能接近7。(2)不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律溶液稀释前溶液pH
加水稀释到体积
为原来的10n倍稀释后溶液pH酸强酸pH=apH=a+n弱酸a<pH<a+n碱强碱pH=bpH=b-n弱碱b-n<pH<b注:表中a+n<7,b-n>7。204.酸、碱稀释时两个误区溶液稀释前溶液pH加水稀释到体积例3.(1)体积相同,浓度均为0.2mol·L-1的盐酸和CH3COOH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,浓度均为0.2mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为______。(3)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为_______。(4)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,则m与n的关系为______。m>nm<nm>nm<n21例3.(1)体积相同,浓度均为0.2mol·L-1的盐酸和5.有关pH计算的一般思维模型225.有关pH计算的一般思维模型22(1)溶液pH的计算例4.按要求计算:常温时下列溶液的pH或浓度(忽略溶液混合时体积的变化):(1)0.1mol·L-1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5)CH3COOH
CH3COO-
+H+c(初始)0.100c(电离)c(H+)c(H+)c(H+)c(平衡)0.1-c(H+)c(H+)c(H+)
解得
c(H+)=1.3×10-3mol·L-1,所以pH=-lgc(H+)=-lg(1.3×10-3)=2.9。2.923(1)溶液pH的计算CH3COO
NH3·H2O
OH-
+
c(初始)0.1mol·L-1
00 0.1×1%0.1×1%0.1×1%
mol·L-1
mol·L-1
mol·L-1则c(OH-)=0.1×1%mol·L-1=10-3mol·L-1c(H+)=10-11mol·L-1,所以pH=11。11c(电离)24NH3·H2OO(3)pH=2的盐酸与等体积的水混合(4)pH=2的盐酸加水稀释到1000倍2.3525(3)pH=2的盐酸与等体积的水混合(4)pH=2的盐酸加水(5)常温下,将0.1mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06mol·L-1硫酸溶液等体积混合。(6)取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,求原溶液的浓度。0.05mol·L-12.026(5)常温下,将0.1mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06(2)强酸、强碱混合呈中性pH与体积关系例5.在某温度时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。(1)该温度下水的离子积常数Kw=______。由题意知,溶液中c(H+)=10-11mol·L-1,c(OH-)=0.01mol·L-1,故Kw=c(H+)·c(OH-)=10-13。10-1327(2)强酸、强碱混合呈中性pH与体积关系由题意知,溶液中c((2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合。①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=_______。根据中和反应:H++OH-===H2O。c(H+)·Vb=c(OH-)·Va10-2·Vb=10-13/10-12·Va1∶1028(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b根据中和反应H++OH-===H2Oc(H+)·Vb=c(OH-)·Va10-b·Vb=10-13/10-a·Va②若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=________。10∶129根据中和反应H++OH-===H2O②若所得混合液为中性,且考点三酸、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
。标准液和待测液的体积滴定终点30考点三酸、碱中和滴定标准液和待测液的体积滴定终点302.实验用品(1)仪器图(A)是
,图B是
、滴定管夹、铁架台、
。碱式滴定管酸式滴定管锥形瓶312.实验用品碱式滴定管酸式滴定管锥形瓶31(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用①酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管,因为酸性和氧化性物质易
。②碱性的试剂一般用
滴定管,因为碱性物质易
,致使
无法打开。腐蚀橡胶管腐蚀玻璃碱式活塞32(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。腐蚀橡胶管腐蚀玻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①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。②锥形瓶:注碱液→记体积→加指示剂。(2)滴定控制滴定管的活塞锥形瓶内溶液的颜色变化摇动锥形瓶333.实验操作控制滴(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)=
计算。不恢复二至三34(3)终点判断不恢复二至三344.常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊<5.0红色5.0~8.0_____>8.0蓝色甲基橙<3.1____3.1~4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2~10.0_______>10.0_____紫色浅红色红色红色354.常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊<5.05.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必须使用指示剂,如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时,KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。365.指示剂选择的基本原则36滴定终点的判断答题模板当滴入最后一滴×××标准溶液后,溶液变成×××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“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”。答题模板37滴定终点的判断答题模板答题模板37例1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(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2~3mL(
)(2)中和滴定实验时,滴定管、锥形瓶均用待测液润洗(
)(3)滴定终点就是酸碱恰好中和的点(
)(4)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度(
)(5)滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁(
)(2016·海南,8C)××××√38例1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”××××√38例2.KMnO4(H+)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中?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KMnO4溶液、溴水、稀盐酸应盛放在酸式滴定管中,Na2CO3溶液应盛放在碱式滴定管中。例3.酸式滴定管怎样查漏?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10分钟,观察滴定管口及旋塞两端是否有水渗出,旋塞不渗水才可使用。39例2.KMnO4(H+)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸滴定曲线的图像分析例7.已知某温度下CH3COOH的电离常数K=1.6×10-5。该温度下,向20mL0.01mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L-1KOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题:(已知lg4=0.6)(1)a点溶液中c(H+)为_______________,pH约为___。3.44×10-4mol·L-140滴定曲线的图像分析3.44×10-4mol·L-140(2)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是___点,滴定过程中宜选用______作指示剂,滴定终点在________(填“c点以上”或“c点以下”)。a点是醋酸溶液,b点是醋酸和少量CH3COOK的混合溶液,c点是CH3COOK和少量醋酸的混合溶液,d点是CH3COOK和KOH的混合溶液,酸、碱均能抑制水的电离,CH3COOK水解促进水的电离,所以c点溶液中水的电离程度最大。由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性,故应该选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞。滴定终点应在c点以上。c点以上c酚酞41(2)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是___点,滴定(3)若向20mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,则下列变化趋势正确的是________(填字母)。由于稀氨水显碱性,首先排除选项A和C;两者恰好反应时溶液显酸性,排除选项D。42(3)若向20mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,则下列变化考点四关系式法在氧化还原滴定法中的应用氧化还原滴定法滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,也可迁移应用于氧化还原反应进行物质含量的测定,计算方法主要用“关系式”法。(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
①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理:2+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O。指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入最后一滴酸性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。43考点四关系式法在氧化还原滴定法中的应用43②Na2S2O3溶液滴定碘液原理:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。指示剂:用淀粉作指示剂,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。44②Na2S2O3溶液滴定碘液44例3.某实验小组称取重铬酸钾试样2.40g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化钾(铬被还原为Cr3+)并放于暗处6min左右,然后加入适量水和数滴淀粉指示剂,用0.24mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点(发生反应:I2+2===2I-+
,杂质不参与反应),共用去Na2S2O3标准溶液20.00mL。求所得产品中重铬酸钾的质量分数(写出计算过程)。45例3.某实验小组称取重铬酸钾试样2.40g配成250mL4646称取重铬酸钾试样2.40g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化钾(铬被还原为Cr3+)并放于暗处6min左右,反应为
+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O,然后加入适量水和数滴淀粉指示剂,用0.24mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,发生反应:I2+2===2I-+
,共用Na2S2O3标准溶液20.00mL,依据反应的定量关系为
~
3I2~6Na2S2O3160.24mol·L-1×0.0200L
n47称取重铬酸钾试样2.40g配成250mL溶液,取出25.4848助你进步.49助你进步.49青春土建立志精英秀出优秀的你50青春土建立志精英秀出优秀的你1组织建设第27讲水的电离和溶液的pH化学·2018年高考一轮复习51组织建设第27讲水的电离和溶液的pH化学·2018年考试说明1.了解水的电离、离子积常数。2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。52考试说明3考点一水的电离考点三酸、碱中和滴定考点二溶液的酸碱性和pH考点四
关系式法在氧化还原滴定法中的应用53考点一水的电离考点三酸、碱中和滴定考点二溶液的酸碱性和知识梳理考点一水的电离1.水的电离水是极弱的电解质,水的电离方程式为
或
。2.水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)。(1)室温下:Kw=
。(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,也适用于稀的
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。H2O+H2OH3O++OH-H2OH++OH-1×10-14温度增大电解质54知识梳理考点一水的电离1.水的电离H2O+H2O3.影响水电离平衡的因素(1)升高温度,水的电离程度
,Kw
。(2)加入酸或碱,水的电离程度
,Kw
。(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度
,Kw
。增大增大减小不变增大不变553.影响水电离平衡的因素增大增大减小不变增大不变64.填写外界条件对水电离平衡的具体影响体系变化
条件
平衡移动方向Kw
水的电离程度c(OH-)c(H+)HCl________________________NaOH________________________
可水解
的盐Na2CO3________________________NH4Cl________________________逆逆正正不变不变不变不变减小减小减小减小减小减小增大增大增大增大增大增大温度升温_______________________降温_______________________其他:如加入Na_______________________增大增大减小不变正正逆减小减小增大减小增大增大减小增大564.填写外界条件对水电离平衡的具体影响体系变化平衡移5.理清溶液中H+或OH-的来源(1)常温下,中性溶液c(OH-)=c(H+)=10-7mol·L-1(2)溶质为酸的溶液①来源OH-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的c(H+),方法是先求出溶液中的c(OH-)=(Kw/10-2)mol·L-1=10-12mol·L-1,即由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12mol·L-1。575.理清溶液中H+或OH-的来源8(3)溶质为碱的溶液①来源H+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+)=10-12mol·L-1,即由水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-12mol·L-1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液①pH=5的NH4Cl溶液中H+全部来自水的电离,由水电离的c(H+)=10-5mol·L-1,因为部分OH-与部分
结合,溶液中c(OH-)=10-9mol·L-1。②pH=12的Na2CO3溶液中OH-全部来自水的电离,由水电离出的c(OH-)=10-2mol·L-1。58(3)溶质为碱的溶液91.水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-),其实质是水溶液中的H+和OH-浓度的乘积,不一定是水电离出的H+和OH-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H+和OH-的离子积常数。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
。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H+和OH-共存,只是相对含量不同而已。注意591.水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-),其实质是水例1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)在pH=2的盐酸溶液中由水电离出c(H+)和c(OH-)总是相等的(
)(2)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,Kw不变(
)(3)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同(
)(4)室温下,0.1mol·L-1的HCl溶液与0.1mol·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相同(
)√××√(5)25℃和60℃的水的pH,前者大于后者,但都显中性(
)(6)室温下,pH值相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液,水的电离程度后者大(
)(7)常温下,pH=5的NH4Cl溶液与pH=9的CH3COONa溶液中,水的电离程度相同(
)√√√60例1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”√××√(5)例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?并说明原因。水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)是增大还是减小?甲正确,温度不变,Kw是常数,加入H2SO4,c(H+)增大,c(H+)·c(OH-)>Kw,平衡左移。c(H+)·c(OH-)不变,因为Kw仅与温度有关,温度不变,则Kw不变,与外加酸、碱、盐无关。61例2.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动考点二溶液的酸碱性和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)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。2.pH及其测量(1)计算公式:pH=
。>=<<=>-lgc(H+)62考点二溶液的酸碱性和pH>=<<=>-lgc(H+)13(2)测量方法①pH试纸法:用镊子夹取一小块pH试纸放在洁净的玻璃片(或表面皿、点滴板)上,用干燥洁净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。②pH计测量法。(3)溶液的酸碱性与pH的关系常温下:碱性酸性63(2)测量方法碱性酸性143.溶液pH的计算(1)单一溶液的pH计算强酸溶液:如HnA,设浓度为cmol·L-1,c(H+)=ncmol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lg(nc)。强碱溶液(25℃):如B(OH)n,设浓度为cmol·L-1,c(H+)=
mol·L-1,pH=-lgc(H+)=14+lg(nc)。(2)混合溶液pH的计算类型①两种强酸混合:直接求出c(H+)混,再据此求pH。c(H+)混=
。643.溶液pH的计算15②两种强碱混合:先求出c(OH-)混,再据Kw求出c(H+)混,最后求pH。c(OH-)混=
。③强酸、强碱混合:先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中H+或OH-的浓度,最后求pH。c(H+)混或c(OH-)混=
。65②两种强碱混合:先求出c(OH-)混,再据Kw求出c(H+)例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)相同浓度的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(
)酸性中性碱性酸性中性碱性碱性酸性66例1.判断下列溶液在常温下的酸、碱性(在括号中填“酸性”、“例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?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)。67例2.用pH试纸测溶液的pH时应注意什么问题?记录数据时又要特别提醒(1)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)25℃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。68特别提醒194.酸、碱稀释时两个误区(1)不能正确理解酸、碱的无限稀释规律常温下任何酸(碱)溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于(小于)7,只能接近7。(2)不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律溶液稀释前溶液pH
加水稀释到体积
为原来的10n倍稀释后溶液pH酸强酸pH=apH=a+n弱酸a<pH<a+n碱强碱pH=bpH=b-n弱碱b-n<pH<b注:表中a+n<7,b-n>7。694.酸、碱稀释时两个误区溶液稀释前溶液pH加水稀释到体积例3.(1)体积相同,浓度均为0.2mol·L-1的盐酸和CH3COOH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,浓度均为0.2mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为______。(3)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为_______。(4)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,则m与n的关系为______。m>nm<nm>nm<n70例3.(1)体积相同,浓度均为0.2mol·L-1的盐酸和5.有关pH计算的一般思维模型715.有关pH计算的一般思维模型22(1)溶液pH的计算例4.按要求计算:常温时下列溶液的pH或浓度(忽略溶液混合时体积的变化):(1)0.1mol·L-1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5)CH3COOH
CH3COO-
+H+c(初始)0.100c(电离)c(H+)c(H+)c(H+)c(平衡)0.1-c(H+)c(H+)c(H+)
解得
c(H+)=1.3×10-3mol·L-1,所以pH=-lgc(H+)=-lg(1.3×10-3)=2.9。2.972(1)溶液pH的计算CH3COO
NH3·H2O
OH-
+
c(初始)0.1mol·L-1
00 0.1×1%0.1×1%0.1×1%
mol·L-1
mol·L-1
mol·L-1则c(OH-)=0.1×1%mol·L-1=10-3mol·L-1c(H+)=10-11mol·L-1,所以pH=11。11c(电离)73NH3·H2OO(3)pH=2的盐酸与等体积的水混合(4)pH=2的盐酸加水稀释到1000倍2.3574(3)pH=2的盐酸与等体积的水混合(4)pH=2的盐酸加水(5)常温下,将0.1mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06mol·L-1硫酸溶液等体积混合。(6)取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,求原溶液的浓度。0.05mol·L-12.075(5)常温下,将0.1mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06(2)强酸、强碱混合呈中性pH与体积关系例5.在某温度时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。(1)该温度下水的离子积常数Kw=______。由题意知,溶液中c(H+)=10-11mol·L-1,c(OH-)=0.01mol·L-1,故Kw=c(H+)·c(OH-)=10-13。10-1376(2)强酸、强碱混合呈中性pH与体积关系由题意知,溶液中c((2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合。①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=_______。根据中和反应:H++OH-===H2O。c(H+)·Vb=c(OH-)·Va10-2·Vb=10-13/10-12·Va1∶1077(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b根据中和反应H++OH-===H2Oc(H+)·Vb=c(OH-)·Va10-b·Vb=10-13/10-a·Va②若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=________。10∶178根据中和反应H++OH-===H2O②若所得混合液为中性,且考点三酸、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
。标准液和待测液的体积滴定终点79考点三酸、碱中和滴定标准液和待测液的体积滴定终点302.实验用品(1)仪器图(A)是
,图B是
、滴定管夹、铁架台、
。碱式滴定管酸式滴定管锥形瓶802.实验用品碱式滴定管酸式滴定管锥形瓶31(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用①酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管,因为酸性和氧化性物质易
。②碱性的试剂一般用
滴定管,因为碱性物质易
,致使
无法打开。腐蚀橡胶管腐蚀玻璃碱式活塞81(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。腐蚀橡胶管腐蚀玻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①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。②锥形瓶:注碱液→记体积→加指示剂。(2)滴定控制滴定管的活塞锥形瓶内溶液的颜色变化摇动锥形瓶823.实验操作控制滴(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)=
计算。不恢复二至三83(3)终点判断不恢复二至三344.常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊<5.0红色5.0~8.0_____>8.0蓝色甲基橙<3.1____3.1~4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2~10.0_______>10.0_____紫色浅红色红色红色844.常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊<5.05.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必须使用指示剂,如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时,KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。855.指示剂选择的基本原则36滴定终点的判断答题模板当滴入最后一滴×××标准溶液后,溶液变成×××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“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”。答题模板86滴定终点的判断答题模板答题模板37例1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(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2~3mL(
)(2)中和滴定实验时,滴定管、锥形瓶均用待测液润洗(
)(3)滴定终点就是酸碱恰好中和的点(
)(4)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度(
)(5)滴定接近终点时,
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