1、高三化学一轮复习 8-2 水的电离与溶液的酸碱性 【 2014 考纲解读】 1.理解水的电离平衡和离子积的概念,影响水电离平衡的因素。 2了解溶液的酸碱性和 pH 的关系。 3学会 pH 的计算。 4了解测定溶液 pH的方法,知道 pH 的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。 【考点知识梳理】 一、水的电离和水的离子积 1、 水的电离和电离平衡 : 水是一种 电解质,它能微弱地电离,电离出 和 离子,电离方程式为 ,简写为: ; H 0。在一定温度下,纯水电离生成的 c( H+) =c( OH-),实验测得在 25C时, c( H+) =c( OH-) = 。 2、水的离子积: Kw c(
2、H )c(OH )。 (1)室温下: Kw 110 14。 (2)影响因素;只与 温度 有关,升高温度, Kw增大 。 (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。 (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。 3、影响水的电离平衡的因素 温度:当温度升高时,水的电离平 衡向 方向移动 浓度:往水中加入酸或碱,水的电离平衡的移动方向是 ,若往水中加入强碱弱酸盐或强酸弱碱盐,水的电离平衡的移动方向是 。 4 外界条件对水的电离平衡的影响 体系变化 条件 平衡移动方向 Kw 水的电离程度 c(OH ) c(H ) 酸 碱 可水解的盐 Na
3、2CO3 NH4Cl 温度 升温 降温 其他:如加入Na 深度思考 1 水 的离子积常数 Kw c(H )c(OH )中 H 和 OH 一定是水电离出来的吗? 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? 3 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。水的电离平衡移动后,溶液中 c(H )c(OH )增大还是减小? 题组一
4、影响水电离平 衡的因素及结果判断 1 25 时,相同物质的量浓度的下列溶液: NaCl NaOH H2SO4 (NH4)2SO4, 其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是 ( ) A B C D 2下列操作会促进 H2O 的电离,且使溶液 pH7 的是 ( ) A将纯水加热到 90 B向水中加少量 NaOH 溶液 C 向水中加少量 Na2CO3 溶液 D 向水中加少量 FeCl3 溶液 3 25 时,水中存在电离平衡: H2 OH H0。下列叙述正确的是 ( ) A将水加热, Kw增大, pH 不变 B向水中加入少量 NaHSO4 固体, c(H )增大, Kw不变 C向水中加入少量 Na
5、OH 固体,平衡逆向移动, c(OH )降低 D向水中加入少量 NH4Cl固体,平衡正向移动, c(OH )增大 题组二 水电离的 c(H )或 c(OH )的计算 4求算下列溶液中 H2O 电离的 c(H )和 c(OH )。 (1)pH 2 的 H2SO4 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 Na2CO3 溶液 c(OH ) _。 5下列四种溶液中,室温下由水电离生成的 H 浓度之比 ( )是 ( ) pH 0 的盐酸 0.1 mo
6、lL 1 的盐酸 0.01 molL 1 的 NaOH 溶液 pH 11 的 NaOH 溶液 A 1 10 100 1 000 B 0 1 12 11 C 14 13 12 11 D 14 13 2 3 6室温下,在 pH 12 的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的 c(OH )的数据分别为甲: 1.0 10 7 molL 1;乙: 1.0 10 6 molL 1;丙: 1.0 10 2 molL 1;丁: 1.0 10 12 molL 1。其中你认为可能正确的数据是 ( ) A甲、乙 B乙、丙 C丙、丁 D乙、丁 二、溶液的酸碱性和 pH值 1、溶液的酸碱性: 溶液的酸
7、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。 注意 一定温度下, 溶液的酸碱性与溶液 pH 值是否等于 7 无关,与溶液中 c( H+)和 c( OH-)的相对大小有关。 2、溶液的 pH 值 : ( 1)表达式: ( 2)测量方法 pH 试纸法:用镊子夹取一小块试纸放 在 玻璃片 或 表面皿 上,用 洁净 的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央,变色后与 标准 比色卡对照,即可确定溶液的
8、pH。 pH 计测量法。 注意: pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则将可能产生误差。 (3)溶液的酸碱性与 pH 的关系 室温下: 深度思考 1 pH7的溶液一定是碱性溶液吗? pH 7的溶液一定是中性吗? 2 下列溶液一定显酸性的是 _。 pHc(OH )的溶液 0.1 molL 1的 NH4Cl溶液 3 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?是否可用 pH试纸测定氯水的 pH? 3、酸、碱指示剂 常用指示剂及变色范围 指示剂 变色范围 甲基橙 酚酞 石蕊 4、计算 类型一: .水电离出的 c(H )或 c(OH )的计算 (25 时 ) 特别提醒: 某些盐溶液中的
9、 c(H ) c(OH ),是因为这 些盐中的离子发生水解的缘故。如NH4Cl溶液中 c(OH )之所以较小,是因为 NH4+与水电离出的 OH 结合所致。 类型二:有关 pH 的计算(室温下) 1、基本思路 (1)若溶液为酸性,先求 c(H+),再求 pH (2)若溶液为碱性,先求 c(OH-),再求 c(H+)=Kw/ c(OH-)求 c(H+),最后求 pH,也可以先求 pOH,再由于 14-pOH 求 pH. 2、类型方法 (1)强酸溶液 (2)强碱溶液 (3)酸碱混合 pH 的计算 两强酸混合 两强碱混合 强酸、强碱混合(一者过量) 酸过量: 碱过量: (4)酸碱稀释时 pH 的变化
10、 强酸 (pH a) pH a n(a n7) 弱碱 (pH b b n8.0 蓝色 甲基橙 4.4 黄色 酚酞 10.0 红色 5中和滴定的误差分析 (1)原理: c(标准 )V(标准 ) c(待测 )V(待测 ),所以 c(待测 )c 标准 V 标准V 待测 , 因 c(标准 )与 V(待测 )已确定,因此只要分析出不正确操作引起 V(标准 )的变化,即分析出结果。 (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 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
11、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 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 ) 记忆口诀: 中和滴定 水液洗器切分明,查漏赶气再调零。 待测液中加试剂,左手控制右手动。 瓶下垫纸眼观色,读数要与切面平。 酚酞示剂常相识,强酸弱碱甲基橙。 使用酸式滴定管,不盛碱液切记清。 延伸:酸碱中和滴定操作中应注意的几个问题 (1)酸、碱式滴定管的构造以及读数准确度 0.01 mL。 (2)指示剂的选择要注意滴定完成后生成盐的溶液的酸碱性。 (3)滴定速度,先快后 慢,接近滴定终点时,应一滴一摇动。 (4)振荡半分钟溶液颜色不发生变化,达滴定终点。 (5)读数时,视线与液面的凹液面的最低处及刻度在同一水平线上。 深度思考 1 酸式滴定管怎样查漏? 2 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吗? 3 (1)滴定管为什么要润洗?锥形瓶需要润洗吗?