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第二节水的电离和溶液的酸碱性[考纲展示]1．了解水的电离，离子积常数。2．了解溶液pH的定义。3．了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。教材回顾夯实双基判断下列说法的正误：1．(2012·高考福建卷10TB)25℃与60℃时，水的pH相等。()2．(2012·高考天津卷5TD)100℃时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性。()3．(2012·高考广东卷23TC)常温下，pH＝2的盐酸中，由H2O电离出的c(H＋)＝1.0×10－12mol·L－1。()体验高考××√构建双基酸或碱盐盐温度玻璃棒比色卡思考感悟(1)某溶液的pH＝7，该溶液是否一定为中性？(2)若已知c(H＋)＞c(OH－)，该溶液是否一定为酸性？【提示】(1)因温度不确定，pH＝7的溶液不一定显中性。(2)只要c(H＋)＞c(OH－)，溶液一定呈酸性。考点串讲深度剖析考点1水的电离和溶液的酸碱性1．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＋)酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其他：如加入Na正不变增大增大减小2．由水电离的c(OH－)和c(H＋)的计算(1)中性溶液c(OH－)＝c(H＋)＝10－7mol/L；(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的盐酸溶液中水电离出的c(H＋)，方法是先求出溶液的c(OH－)＝Kw/10－2＝10－12(mol/L)，即水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol/L。(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溶液中水电离出的c(OH－)，方法是先求出溶液的c(H＋)＝Kw/10－2＝10－12(mol/L)，即水电离出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12mol/L。(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，c(OH－)＝10－9mol/L，是因为部分OH－与部分NH结合；②pH＝12的Na2CO3溶液中的OH－全部来自水的电离，由水电离出的c(OH－)＝10－2mol/L。特别提醒：(1)注意区分溶液组成和性质的关系：酸性溶液不一定是酸溶液，碱性溶液不一定是碱溶液。(2)温度相同、pH相同的溶液对水的电离程度影响并不一定相同。如pH＝3的盐酸和NH4Cl溶液，前者抑制水的电离，后者反而促进水的电离；pH＝10的NaOH溶液和CH3COONa溶液，前者抑制水的电离，后者反而促进水的电离。(3)常温时，由水电离产生的c(H＋)10－7mol/L的溶液，因水的电离受到抑制，可能是酸性溶液也可能是碱性溶液。即时应用1．(2012·高考上海卷)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是A．NaHSO4溶液B．KF溶液C．KAl(SO4)2溶液D．NaI溶液解析：选D。A项，NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4，溶液中c(H＋)增大，抑制水的电离；B项，KF===K＋＋F－，F－＋H2OHF＋OH－，促进水的电离；C项，KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－4，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，促进水的电离；D项，NaI===Na＋＋I－不影响水的电离。2．下列操作中，能使电离平衡H2OH＋＋OH－向右移动且溶液呈酸性的是()A．向水中加入NaHSO4溶液B．向水中加入Al2(SO4)3溶液C．向水中加入Na2CO3溶液D．将水加热到100℃，使pH＝6解析：选B。A项，加入NaHSO4溶液显酸性，但抑制水的电离，A错误；加入Al2(SO4)3溶液，Al3＋水解促进水的电离，同时水解使溶液显酸性，B正确；加入Na2CO3溶液，CO2－3水解显碱性，C错误；将水加热促进其电离，氢离子浓度增加，但水依然是中性的，D错误。考点2酸碱中和滴定的误差分析1．酸碱中和滴定的误差分析(以一元强酸和一元强碱的滴定为例)原理：cB＝cA·VAVB其中VB——准确量取的待测液的体积，cA——标准溶液的浓度，故VA大⇒cB大VA小⇒cB小。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酸溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失变小偏低步骤操作V(标准)c(待测)滴定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴出锥形瓶外变大偏高溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴碱液无变化变大偏高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)变小偏低酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大偏高特别提醒：(1)答题时注意题目要求，防止答非所问，如要求答“偏高”、“偏低”，容易误答成“偏大”、“偏小”。(2)分析误差时要看清是标准液(在滴定管中)还是待测液(在锥形瓶中)。(3)滴定终点≠中和反应恰好进行完全≠溶液呈中性。中和反应恰好进行完全，得到的溶液不一定呈中性，有可能呈酸性或碱性。即时应用3．Ⅰ.现用物质的量浓度为amol/L的标准盐酸去测定VmLNaOH溶液的物质的量浓度，请填写下列空白：(1)酸式滴定管用蒸馏水洗净后，还应该进行的操作是__________________________________________________。(2)如图是酸式滴定管中液面在滴定前后的读数：c(NaOH)＝____________mol/L。(3)若在滴定前滴定管尖嘴部分留有气泡，滴定后滴定管尖嘴部分气泡消失，则测定的NaOH物质的量浓度________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。Ⅱ.如图是盐酸与氢氧化钠的滴定曲线a和b，试认真分析后填空：(4)曲线a是用________溶液滴定________溶液。(5)P点的坐标为________；盐酸的物质的量浓度为______mol/L。解析：Ⅰ.(1)滴定管先用蒸馏水洗净后，必须再用待盛装液体润洗。(2)注意滴定管上的读数“0”刻度在最上端，自上而下，读数变大。所以所用盐酸的体积应为(V2－V1)mL。(3)滴定前尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，使所用标准液的体积增大，待测液浓度偏大。Ⅱ.一定要理解图中具体坐标点的意义。a曲线pH随滴定的进行而增大，则说明其为碱滴定酸的过程，且V碱＝0时，pH＝1说明该盐酸的浓度为0.1mol/L，同理b曲线是酸滴定碱的过程，且该氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/L。答案：Ⅰ.(1)用amol/L的标准盐酸润洗2至3次(2)a(V2－V1)V(3)偏大Ⅱ.(4)NaOHHCl(5)(15,7)0.14．(2013·西安八校联考)某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视________，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并________为止。(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________。A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数(3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为________mL，终点读数为________mL，所用盐酸溶液的体积为________mL。(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：0.1000mol·L－1盐酸的体积/mL滴定次数待测NaOH溶液的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL第一次25.000.0026.1126.11第二次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。解析：(1)做中和滴定实验时，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化，且溶液变色后半分钟内不变色。(2)A项偏高，B项无影响，C项偏高，D项偏低。(4)将溶液体积求平均值，并进行相关计算。答案：(1)锥形瓶中溶液颜色变化在半分钟内不变色(2)D(3)0.0025.9025.90(4)V＝26.11mL＋26.09mL2＝26.10mL，c(NaOH)＝0.1000mol·L－1×26.10mL25.00mL＝0.1044mol·L－1。学科规律方法提升溶液pH的计算1．总体原则(1)若溶液为酸性，先求c(H＋)，再求pH＝－lgc(H＋)。(2)若溶液为碱性，先求c(OH－)，再求c(H＋)＝Kw/c(OH－)，最后求pH。2．类型及方法(1)酸、碱溶液pH的计算方法①强酸溶液如HnA，设浓度为cmol/L，c(H＋)＝ncmol/L，pH＝－lgc(H＋)＝－lg(nc)。②强碱溶液如B(OH)n，设浓度为cmol/L，c(H＋)＝10－14ncmol/L，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lg(nc)。(2)酸碱混合溶液pH的计算①两强酸混合：直接求c混(H＋)，代入公式pH＝－lgc混(H＋)计算。c混(H＋)＝c1(H＋)·V1＋c2(H＋)·V2V1＋V2②两强碱混合：先求c混(OH－)，再根据Kw＝c(H＋)·c(OH－)计算，求c混(H＋)，由c混(H＋)求pH。c混(OH－)＝c1(OH－)·V1＋c2(OH－)·V2V1＋V2③强酸、强碱混合a．恰好完全中和：pH＝7b．酸过量：c混(H＋)＝c酸(H＋)·V酸－c碱(OH－)·V碱V酸＋V碱c．碱过量：c混(OH－)＝c碱(OH－)·V碱－c酸(H＋)·V酸V酸＋V碱，c混(H＋)＝Kwc混(OH－)特别提醒：(1)强酸(或强碱)溶液稀释后性质不会改变：,对于酸溶液中的c(H＋)，每稀释10n倍，pH增大n个单位，但增大后不超过7，酸仍为酸。对于碱溶液中的c(OH－)，每稀释10n倍，pH减小n个单位，但减小后不小于7，碱仍为碱。(2)pH相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)，稀释相同的倍数，强酸(或强碱)pH变化大，弱酸(或弱碱)pH变化小。例已知在100℃的温度下，水的离子积Kw＝1×10－12，本题涉及的溶液温度均为100℃。下列说法中正确的是()A．0.005mol/L的H2SO4溶液，pH＝2B．0.001mol/L的NaOH溶液，pH＝11C．0.005mol/L的H2SO4溶液与0.01mol/L的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝9的NaOH溶液100mL关键字句审读明确解题思路1.注意温度为100℃，水的离子积发生了变化。2．硫酸为二元酸，注意其物质的量浓度与H＋的物质的量浓度的关系。3．错误展示：B4．误区警示：(1)Kw发生变化时，求算溶液pH时注意应用。(2)注意题目中所给酸或碱的强弱，如果是c(H＋)或c(OH－)已知，则弱酸或弱碱的物质的量浓度大于强酸或强碱的。【解析】A项，0.005mol/L的H2SO4溶液中，c(H＋)＝0.005mol/L×2＝0.01mol/L，pH＝－lgc(H＋)＝－lg0.01＝2。此计算与Kw值无关，不要受Kw＝1×10－12的干扰。B项，0.001mol/L的NaOH溶液中，c(OH－)＝0.001mol/L，c(H＋)＝Kwc(OH－)＝1×10－121×10－3mol/L＝1×10－9mol/L，pH＝－lg(1×10－9)＝9。C项