1、 共 9 页 第 1 页 水的电离与溶液的酸碱性 1.现有等浓度的下列溶液: 醋酸, 苯酚, 苯酚钠, 碳酸, 碳酸钠, 碳酸氢钠。按溶液 pH 由小到大排列正确的是 ( ) A B C D 2. 某温度下,相同 pH 值的盐酸和酸溶液分别是稀、平衡 pH 值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是 ( ) A 为盐酸稀释时 pH 值变 化曲线 B b 点溶液的导电性比 c 点溶液的导电性强 C a 点 Ka 的数值比 c 点 Ku 的数值大 D b 点酸的总浓度大于 a 点酸的总浓度 3. 常温下,某溶液中由水电离出来的 c( H ) 1.010-13molL 1,该溶液可能是 (
2、) 二氧化硫 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液 A B C D 4. 实验室现有 3 种酸碱指示剂,其 pH 的变色范围如下: 甲基橙: 3.1 4.4 石蕊: 50 8.0 酚酞: 8.2 10.0 用 0.1000molL 1NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液,反应恰好完全时,下列叙述正确的是 ( ) A溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 B溶液呈中 性,只能选用石蕊作指示剂 C溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 D溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂 【知识动脉】 一、水的电离: 1. 水是一中很弱的电解质,它能微弱的电离成 H3O+和 OH,电离方程式为:
3、 可以简写为: 。 2. 水的离子积常数:在 25 时的纯水中, C( H+) =C( OH ) = ,此时水的离子积 KW= 。在 100 时的纯水中, C ( H+ ) =C ( OH ) = , 此 时 水 的 离 子 积KW= 。 注意:任何物质的水溶液中,在常温时, KW= , KW 与溶液的酸碱性无关,只与: 有关。 例 1: 某温度下,纯水中的 c( H+) =2.010-7mol/L,则此时溶液中 c( OH )为 ;若温度不变,共 9 页 第 2 页 滴入稀硫酸使 c( H+) =5.010-6mol/L,则 c( OH )为 。 答案 : 2.010-7mol/L 8.01
4、0-9mol/L 二、影响水电离平衡的因素: ( 1)温度: ( 2)酸、碱: ( 3)在水中加盐: 例 2: 填表 实例 H2O OH-+H+ 条件改变 平衡移 动方向 电离程度变化 溶液中离子总浓度变化 H2O 电离出 C( H+)变化 Kw 变化 升高温度 加 HCl 加 NaOH 加 CH3COONa 加 NH4Cl 加入 NaCl 固体 例 3:( 08 北京卷)对水的电离平衡不产生影响的粒子是 ( ) 解析与评价 : 水的电离式为: H2O= H OH , A 溶于水成为盐酸,电离产生的 H ,使得平衡左移,B 质子数为 26 的是 Fe3 ,其能发生水解,使得平衡右移, C 表示
5、的是 Cl ,其不影响该平衡, D 是醋酸根离子,其能水解,使平衡右移。 答案 : C 三、溶液酸碱性: 在 25 时, 中性溶液 : C( H ) C( OH ) C( H ) 酸性溶液: C( H ) C( OH ) C( H ) 碱性 溶液: C( H ) C( OH ) C( H ) 例 4:下列说法中正确的是( ) A.溶液成中性就是 pH=7 B.溶液成中性指的是 C( H ) =C( OH ) C.酸和碱恰好完全反应时,溶液一定成中性 D.盐溶液一定成中性 答案 : B 共 9 页 第 3 页 【变式训练】 1. 下列物质溶于水时,会使水的电离平衡逆向移动的是 ( ) A. Na
6、Cl B.NaOH C.HCl D.乙醇 2. 常温下,在 0.1 molL 1 CH3COOH 溶液中,水的离子积是( ) A 110 14 B 110 13. C.1.3210 14 D 1.3210 15. 3.( 08 年昌平) 3下列物质加入水中,使水的电离程度增大,且所得溶液显酸性的是 ( ) A CH3COOH B Al2(SO4)3 C NaOH D Na2CO3 四、溶液酸碱性表示方法( PH): 1. 定义 : pH= ,广泛 pH 的范围为 0 14。 注意:当溶液中 H+或 OH-大于 1mol/L 时,不用 pH 表示溶液的酸碱性。 2. pH 的测定方法是: 。 【
7、例 5】 下列实验基本操作错误的是 ( ) A. 滴定管洗净后经蒸馏水润洗,即可注入标准液进行滴定 B. 璃导管蘸水后,边旋转边向橡皮管中插入 C. 热坩埚中的硫酸铜晶体,失水后须在干燥器中冷却,再称量 D. 璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的 pH 试纸上 答案 : A 【变式训练 4】有一学生在实验室测某溶液 PH。实验时,他先用蒸馏水润湿 PH 试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。 ( 1)该学生的操作是 (填 正确的 或 错误的 )理由是 。 ( 2)如不正确请说明理由,同时分析是否一定有误差?答 ( 3)若按此法分别测定 c( H+)相等的盐酸和醋酸溶液的 PH,误差较大的是
8、,原因是 3. 指示剂的变色范围: 4. pH 计算的基本类型: 单一溶液 pH 的计算 求浓度为 0.05mol/L 的硫酸溶液的 pH 为 常温时, 求浓度为 0.005mol/L 的氢氧化钡溶液的 pH 为: 混合溶液的 pH pH=5 和 pH=3 的两种盐酸,以等体积混合后,溶液的 pH 是 ( ) A. 2 B.3.3 C.4 D.8 答案: D 常温时, 将 pH=10 的 NaOH 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液以 1:2 体积比混合,混合后的 pH 最接近于 ( ) A.10.5 B.11.8 C.10.8 D.11 共 9 页 第 4 页 答案: B 小结: 两强酸
9、混合 ,先求混合后的 c(H+)混 ,再直接求 pH 值: c(H+)混 =c(H )1V 1 c(H )2V 2/(V1 V2) 速算规律: pH 相差 2 个单位以上的强酸等体积混合,混合后的 pH 混 = pH 小 + 0.3 两强碱混合:先求混合后 c(OH )混,再间接求 pH 值: c(OH )混 =c(OH )1V 1 c(OH )2V 2/(V1 V2) 速算规律: pH 相差 2 个单位以上的强碱等体积混合,混合后的 pH 混 = pH 大 - 0.3 强酸与强碱溶液混合: 根据 n(H+)与 n(OH )的相对大小先判断酸、碱的过量情况。 a. 若酸过量 n(H+) n(
10、OH ), c(H )混 =n(H+) n(OH )/V 总 b. 若碱过量 n(OH ) n(H ), c(OH )混 =n(OH ) n(H )/V 总 c、若酸碱恰好完全反应 n(H+)=n(OH ),混合后溶液呈中性。 有关溶液稀释问题 将 pH=3 的盐酸溶液,稀释 100 倍,则稀释后溶液的 pH 为?(若稀释成原来的 105 倍呢?) 将 pH=12 的 NaOH溶液,稀释 100 倍,则稀释后溶液的 pH 为?(若稀释成 原来的 106 倍呢?) 将 pH=3 的醋酸溶液,稀释 100 倍,则稀 释后溶液的 pH 为? 将 pH=12 的氨水溶液,稀释 100 倍,则稀释后溶液
11、的 pH 为? 小结 : 强酸: pH=a,稀释 10n 倍则 pH=a+n(a+n) 7; (弱酸:则 pH (a+n) 强碱: pH=b,稀释 10n 倍则 pH=b-n(b n 7); (弱碱:则 pH (b n) 酸或碱无限稀释时 (即当 c(H )或 c( OH ) 10 6molL 1 时 ),应考虑水电离出来 H 或 OH 的影响。切记: 无限稀释 7 为限 五、 酸碱中和滴定 1. 仪器和试剂 量筒 (可以用,一般不用,因为不精确) 量取液体 移液管 精确 滴定管 铁架台(滴定管夹)、锥形瓶、标准液和待测液、指示剂 2. 操作步骤: 检查滴定管是否漏水(操作方法) 蒸馏水洗涤
12、标准液或待测液润洗滴定管 装液和赶气泡调零 滴定 读数 3. 指示剂选用: 变色要灵敏,变色范围要小,且变色范围尽量 与所生成盐的溶液酸碱性一致。(因此中和滴定一般选用酚酞、甲基橙,而不用石蕊试液。) 强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。 用酸滴定 Na3CO3 溶液,酚酞作指示剂,终点产物为 NaHCO3 和 NaCl,而用甲基橙作指示剂终点产物为 NaCl、H2O、 CO2 【例 6】用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的 NaOH 溶液(酚酞作指示剂)。下列情况共 9 页 第 5 页 会使测定结果偏高的是 。 酸式滴定管用水洗后便装盐酸进行滴定; 碱式滴定管用水洗后便用来量
13、取待测液; 锥形瓶用蒸馏 水洗涤后,又用待测液润洗; 滴定过快成细流,将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下; 盐酸在的滴定时溅出锥形瓶外; 滴加盐酸,颜色不足半分钟即变色; 滴定前,酸式滴定管有气泡,滴定后消失; 纪录起始体积时,仰视读数,终点时俯视读数。 解析与评价: 使盐酸的体积读数偏大,则测定结果偏高。 使待测溶液的实际体积偏小,消耗盐酸的体积偏小,则测定结果偏低。 使待测溶液的实际体积偏大,消耗盐酸的体积偏大,则测定结果偏高。 使消耗的盐酸体积偏小,则测定结果偏低。 使盐酸的体积读数偏大,则测定结果偏高。 使消耗的盐酸 体积偏小,则测定结果偏低。 使盐酸的体积读数偏大,则测定结果偏高。 是
14、盐酸的体积读数偏小,则测定结果偏低。 小 结:根据公式 c(NaOH) c(HCl)VHCl(aq)VNaOH(aq) ,若实际操作使得盐酸的体积读数 VHCl(aq) 偏 大,则 c(NaOH)偏大;若 VHCl(aq) 偏 小,则 c(NaOH)偏小。 【 变式训练 5】 简答下列有关标准氢氧化钠溶液滴定待测盐酸的问题。 (1)盛放待测盐酸的锥形瓶下方垫一张白纸的作用是 。 (2)用酚酞作指示剂,滴定到达终点时,溶液的颜色变化是 。 (3)有下列错误操作: 碱式滴定管未用标准溶液润洗就注入标准氢氧化钠溶液; 用酸式滴定管取用待测酸液时,尖嘴部分有气泡,取用完后气泡 消失; 滴定后读数时,视
15、线高于碱式滴定管中的液面; 锥形瓶用待测酸液润洗两次。 会使盐酸浓度的测定值偏低的是 会使盐酸浓度的测定值偏高的是 (4)如果用甲基橙代替酚酞作指示剂,此时所得盐酸浓度的测定值比用酚酞作指示剂测出的稍大还是稍小? 【高考真题】 1.( 09 年海南化学 6 )已知室温时, 0.1mo1/L 某一元酸 HA 在水中有 0.1发生电离,下列叙述 错误 的是: ( ) A该溶液的 pH=4 B升高温度,溶液的 pH 增大 C此酸的电离平衡常数约为 110-7 共 9 页 第 6 页 D由 HA 电离出的 c(H+)约为水电离出的 c(H+)的 106 倍 2. ( 09 年上海化学 20)对于常温下
16、 pH 为 1 的硝酸溶液,下列叙述正确的是 ( ) A该溶液 lmL 稀释至 100mL 后, pH 等于 3 B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 C该溶液中硝酸电离出的 c(H )与水电离出的 c(H )之比值为 -1210 。 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 3. ( 09 年四川理综 12)关于浓度均为 0.1 mol/L 的三种溶液: 氨水、 盐酸、 氯化铵溶液,下列说法不正确 的是 ( ) A c(NH4+): B水电离出的 c(H+): C 和 等体积混合后的溶液: c(H+) c(
17、OH-)+c(NH3H 2O) D 和 等体积混合后的溶液: c(NH4+) c(Cl-) c(OH-) c(H+) 4. ( 09 年重庆理综 10) 物质的量浓度相同的下列溶液, pH 由大到小排列正确的是 ( ) A Ba(OH)2、 Na2SO3、 FeCl3、 KCl B Na2SiO3、 Na2SO3、 KNO3、 NH4Cl C NH3H 2O、 H3PO4、 Na2SO4、 H2SO4 D NaHCO3、 C6H5COOH、 C2H5OH、 HCl 感悟:关于水的电离及溶液的 PH 计算、题设条件可千变万化,正向、逆向思维、数字与字母交替出现,题目难度适中 ,推理性会有所增强。
18、 【课后练习】 1 (2007 年高考理综天津卷 11)25 时,水的电离达到平衡: H2O H OH ; H 0,下列叙述正确的是 ( ) A向水中加入稀氨水,平衡逆向移动, c(OH )降低 B向水中加入少量固体硫酸氢钠, c(H )增大 , KW 不变 C向水中加入少量固体 CH3COONa,平衡逆向移动, c(H )降低 D将水加热, KW 增大, pH 不变 2. 将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是 ( ) A水的离子积变大、 pH 变小、呈酸性 B水的离子积不变、 pH 不变,呈中性 C水的离子积变小、 pH 变大,呈碱性 D水的离子积变大、 pH 变小,呈中性 3. 室温下,
19、在 pH=12 的某溶液中,由水电离的 c( H+)为 ( ) A.1.010-7molL-1 B. 1.010-6molL-1 C. 1.010-2molL-1 D. 1.010-12molL-1 4. 纯水在 250C 和 800C 时的氢离子浓度,前后两个量的大小关系为 ( ) 共 9 页 第 7 页 A.大于 B.等于 C.小于 D.不能确定 5. 水的电离过程为 H2O H+OH-,在不同温度下其离子积常数为 K(25 )=1.010 14, K(35 )=2.110 14。则下列叙述正确的是 ( ) A. C(H+)随着温度升高而降低 B. 在 35 时, C(H+)C( OH-)
20、 C. 水的电离程度:( 25 ) ( 35 ) D. 水的电离是吸热的 6. 常温时,等体积等物质的量浓度的下列物质的溶液中,水的电离度由大到小顺序排列的是 ( ) Na2CO3 NaHSO4 CH3COOH NaHCO3 A B C D 7. 常温下,某溶液中水电离出的 C( OH) =11011 mol/L,则该溶液不可能是 ( ) A NaOH 溶液 B NaHSO4 溶液 C NH4Cl 溶液 D 0.001 molL 的 CH3COOH 溶液 8. ( 08 年上海化学 11)常温下,某溶液中由水电离的 c(H )=110 13 molL 1,该溶液可能是 ( ) 二氧化硫水溶液
21、氯化铵水溶液 硝酸 钠水溶液 氢氧化钠水溶液 A B C D 9. ( 08 上海卷)常温下,某溶液中由水电离出来的 c(H ) 1.010-13molL 1,该溶液可能是 ( ) 二氧化硫 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液 A B C D 10. 25 时 ,往纯水中通入氯化氢气体 ,当溶液的 pH 2 时 ,由水电离出的 c(H+)水 是 ( ) A.10-2mol/L B.10-7mol/L C.10-12mol/L D.10-14mol/L 11. 在 PH都等于 9 的 NaOH 和 CH3COONa 两种溶液中 , 由水产生的 OH-的浓度分别为 a mol/L 和 bm
22、ol/L 则a 和 b 的关系是 ( ) A. ab B. a=10-4b C. b=10-4a D. a=b 12. ( 08 年北京宣务期末 ) 现有下列电解质溶液 : Na 2CO3 NaHCO3 ONa CH3COONH4 NH4HCO3 ( 1) 在这五种电解质溶液中 , 既能与盐酸又能与烧碱溶液反应的是 ( 填写序号 ): ( 2) 已知酸性 H2CO3 OH HCO3- 。常温下,物质的量浓度相同的 、 、 溶液 pH 大小顺序为 (填写序号 ): ( 3)写出 与足量 NaOH 溶液混合加热反应的离子方程式 ( 4)已知常温下 CH3COONH4 溶液呈中性,根据这一事实推测
23、溶液的 pH 7(填、或 )理由是: 13. 水的电离平衡如右图所示 ( 1)若 A 点表示 25 时水的电离平衡状态,当升高温度至 100 时水的电离平衡状态为 B 点,则此时水的离子积为 ( 2)将 100 时 pH=8 的 Ba(OH)2溶液与 pH=5 的盐酸混合,并保持 100的恒温 ,欲使混合溶液的 pH=7,则 Ba(OH)2 溶液与盐酸的体积比10-610-710-610-7c(H+)c(OH-)AB共 9 页 第 8 页 为 ( 3)已知 AnBm 的离子积 =c(Am+)nc(Bn-)m,若某温度下 Ca(OH)2 的溶解度为 0.74g,其饱和溶液的密度为1g/mL,其离
24、子积为 【参考答案】 课前 练习 : 1. 答案: C 2. 答案: B 3. 答案: A 4. 答案: D。 知识动脉 例 1、答案 : 2.010-7mol/L 8.010-9mol/L 例 2、 例 3、答案 : C 例 4、答案 : B 变式训练: 答案: 1、 BC 2、 A 3、 B 例 5、 答案: A 变式训练 4 答案:( 1)错误;理由:用蒸馏水润湿 pH 试纸相当于对所测溶液进行了稀释。 ( 2)不一定有误差。若测定的是酸,则所测溶液的 pH 偏大;若所测溶液是碱,则所测溶液的 PH 偏小;若所测溶液呈中性,则所测溶液的 pH 无影响 ( 3)误差较大的是盐酸;原因是弱酸
25、稀释,电离平衡向右移动,从而使溶液的 pH 增大 例 6、根据公式 c(NaOH) c(HCl)VHCl(aq)VNaOH(aq) ,若实际操作使得盐酸的体积读数 VHCl(aq) 偏 大,则 c(NaOH)偏大;若 VHCl(aq) 偏 小,则 c(NaOH)偏小 变式训练 5、答案: (1)便于观察颜色变化,减少滴定误差; (2)由无色变为浅红色,并在半分钟内红色不褪去; (3)篇低; ;偏高; ; (4)稍 小 高考真题 1. 答案: B 2. 答案: AB 共 9 页 第 9 页 3. 答案: B 4. 答案: B 课后练习 1、 B 2、 D 3、 CD 4、 C 5、 D 6、 B 7、 CD 8、 A 9、 A 10、 C 11、 B 12、 ( 1) 、 、 ( 2) ( 3) NH4+ + HCO3- + 2OH- = NH3+ CO32- + 2H2O ( 4) ;理由:因为 CH3COONH4 溶液呈中性,说明 CH3COO-和 NH4+水解程度相同;而 H2CO3 酸性弱于 CH3COOH, HCO3-的水解程度大于 CH3COO-,因此 NH4HCO3 溶液 pH7 13( 1) 1.010 12 ( 2) 2:9 ( 3) 0.004