高中化学专题18-水的电离与溶液的酸碱性

共9页第1页专题18水的电离与溶液的酸碱性【课前练习】1.（09年全国理综Ⅱ·10）现有等浓度的下列溶液：①醋酸，②苯酚，③苯酚钠，④碳酸，⑤碳酸钠，⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是（）A．④①②⑤⑥③B．④①②⑥⑤③C．①④②⑥③⑤D．①④②③⑥⑤2.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．Ⅱ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.（08上海卷）常温下，某溶液中由水电离出来的c(H)＝1.0×10-13mol·L－1，该溶液可能是()①二氧化硫②氯化铵水溶液③硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液A．①④B．①②C．②③D．③④4.（08全国Ⅱ卷）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0.1000mol·L－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：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。共9页第2页例1：某温度下，纯水中的c（H+）=2.0×10-7mol/L，则此时溶液中c（OH）为；若温度不变，滴入稀硫酸使c（H+）=5.0×10-6mol/L，则c（OH）为。答案：2.0×10-7mol/L8.0×10-9mol/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H2OOH-+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=7B.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.盐溶液一定成中性共9页第3页答案：B【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.NaClB.NaOHC.HClD.乙醇2.常温下，在0.1mol·L－1CH3COOH溶液中，水的离子积是（）A．1×10－14B．1×10－13.C.1.32×10－14D．1.32×10－15.3.（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．CH3COOHB．Al2(SO4)3C．NaOHD．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：。【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，原因是3.指示剂的变色范围：4.pH计算的基本类型：①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：②混合溶液的pHpH=5和pH=3的两种盐酸，以等体积混合后，溶液的pH是（）A.2B.3.3C.4D.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（）共9页第4页A.10.5B.11.8C.10.8D.11答案：B小结：两强酸混合,先求混合后的c(H+)混,再直接求pH值：c(H+)混==[c(H＋)1·V1＋c(H＋)2·V2]/(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－)1·V1＋c(OH－)2·V2]/(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（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。③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，则稀释后溶液的pH为？小结:⑴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)⑵酸或碱无限稀释时(即当c(H＋)或c(OH)＜10－6mol·L－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：①检查滴定管是否漏水（操作方法）②蒸馏水洗涤③标准液或待测液润洗滴定管④装液和赶气泡调零⑤滴定⑥读数3.指示剂选用：①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。）②强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。③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共9页第5页【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）。下列情况会使测定结果偏高的是。①酸式滴定管用水洗后便装盐酸进行滴定；②碱式滴定管用水洗后便用来量取待测液；③锥形瓶用蒸馏水洗涤后，又用待测液润洗；④滴定过快成细流，将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下；⑤盐酸在的滴定时溅出锥形瓶外；⑥滴加盐酸，颜色不足半分钟即变色；⑦滴定前，酸式滴定管有气泡，滴定后消失；⑧纪录起始体积时，仰视读数，终点时俯视读数。解析与评价：①使盐酸的体积读数偏大，则测定结果偏高。②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。③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。④使消耗的盐酸体积偏小，则测定结果偏低。⑤使盐酸的体积读数偏大，则测定结果偏高。⑥使消耗的盐酸体积偏小，则测定结果偏低。⑦使盐酸的体积读数偏大，则测定结果偏高。⑧是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)·V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)]，若实际操作使得盐酸的体积读数V[HCl(aq)]偏大，则c(NaOH)偏大；若V[HCl(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：①碱式滴定管未用标准溶液润洗就注入标准氢氧化钠溶液；②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；③滴定后读数时，视线高于碱式滴定管中的液面；④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=4B．升高温度，溶液的pH增大共9页第6页C．此酸的电离平衡常数约为1×10-7D．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3B．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0.1mol/L的三种溶液：①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液，下列说法不正确．．．的是（）A．c(NH4+)：③＞①B．水电离出的c(H+)：②＞①C．①和②等体积混合后的溶液：c(H+)＝c(OH-)+c(NH3·H2O)D．①和③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、KClB．Na2SiO3、Na2SO3、KNO3、NH4ClC．NH3·H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4D．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。【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，在pH=12的某溶液中，由水电离的c（H+）为（）A.1.0×10-7mol·L-1B.1.0×10-6mol·L-1C.1.0×10-2mol·L-1D.1.0×10-12mol·L-1共9页第7页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（）A.大于B.等于C.小于D.不能确定5.水的电离过程为H2OH++OH-,在不同温度下其离