,第八章 水溶液中的離子平衡,第二講 水的電離和溶液的酸堿性,考綱要求 1了解水的電離、離子積常數(shù)。 2了解溶液pH的定義。 3了解測定溶液pH的方法，能進行pH的簡單計算。,考點一 水的電離,知識梳理,1×1014,溫度,增大,電解質,3影響水電離平衡的因素 (1)升高溫度，水的電離程度_，Kw_。 (2)加入酸或堿，水的電離程度_，Kw_。 (3)加入可水解的鹽(如FeCl3、Na2CO3)，水的電離程度_，Kw_。,增大,增大,減小,不變,增大,不變,4外界條件對水的電離平衡的影響,逆,不變,減小,減小,增大,逆,不變,減小,增大,減小,正,不變,增大,增大,減小,正,不變,增大,減小,增大,正,增大,增大,增大,增大,逆,減小,減小,減小,減小,正,不變,增大,增大,減小,1(2015·廣東卷)一定溫度下，水溶液中H和OH的濃度變化曲線如圖。下列說法正確的是( ) A升高溫度，可能引起由c向b的變化 B該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.0×1013 C該溫度下，加入FeCl3可能引起由b向a的變化 D該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向d的變化,題組訓練,解析 圖中曲線上的點對應同一溫度下的水溶液中的c(H)和c(OH)，升高溫度，水的離子積常數(shù)發(fā)生改變，所以升溫不可能引起c向b的變化，A項錯誤；b點對應的c(H)c(OH)，Kwc(H)·c(OH)1.0×1014，B項錯誤；Fe3水解顯酸性，圖中a點c(OH)c(H)，C項正確；c和d代表不同溫度下的離子積常數(shù)，所以只稀釋溶液但不改變?nèi)芤簻囟炔粫餭向d的變化，D項錯誤。 答案 C,解析 水的電離吸熱，將純水加熱，電離平衡正向移動，c(H)、c(OH)均增大但仍相等，因此Kw變大，pH變小，水仍呈中性，A項錯；向純水中加入稀氨水，溶液中c(OH)增大，電離平衡逆向移動，但Kw只與溫度有關，因此保持不變，B項錯；向純水中加入少量Na2CO3固體，溶液中c(H)減小，水的電離平衡正向移動，但Kw不變，C項對；當向純水中加入醋酸鈉時，促進水的電離，D項錯。 答案 C,4短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，其簡單離子都能破壞水的電離平衡的是( ) AW2、X BX、Y3 CY3、Z2 DX、Z2,解析 A項W在X的上一周期，所以X為第三周期，分別為O、Na；B項X可能為Li或Na、Y為Al；D項X可能為Li或Na、Z可能為O或S；上述選項中的Na均不影響水的電離平衡；C項Y只能為Al、Z只能為S，Al3、S2均影響水的電離平衡。 答案 C,5如圖表示水中c(H)和c(OH)的關系，下列判斷錯誤的是( ) A兩條曲線間任意點均有c(H)×c(OH)Kw BM區(qū)域內(nèi)任意點均有c(H)c(OH) C圖中T1T2 DXZ線上任意點均有pH7,解析 由水的離子積的定義知兩條曲線間任意點均有c(H)×c(OH)Kw，A項正確；由圖中縱橫軸的大小可知M區(qū)域內(nèi)任意點均有c(H)T1，C項正確；XZ線上任意點都有c(H)c(OH)，只有當c(H)107 mol·L1時，才有pH7，D項錯誤。 答案 D,625 時，在等體積的pH0的H2SO4溶液 0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液 pH10的Na2S溶液 pH5的NH4NO3溶液中，發(fā)生電離的水的物質的量之比是( ) A1101010109 B155×1095×108 C1201010109 D110104109,解析 本題考查酸、堿、鹽對水電離的影響及Kw與溶液中c(H)、c(OH)之間的換算。pH0的H2SO4溶液中c(H)1 mol/L，c(OH)1014 mol/L，H2SO4溶液抑制H2O的電離，則由H2O電離出的c(H)1014 mol/L；,0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液中c(OH)0.1 mol/L，c(H)1013 mol/L，Ba(OH)2溶液抑制H2O的電離，則由水電離出的c(H)1013 mol/L；pH10的Na2S溶液促進H2O的電離，由H2O電離出的c(H)104 mol/L；pH5的NH4NO3溶液促進H2O的電離，由H2O電離出的c(H)105 mol/L。4種溶液中電離的H2O的物質的量等于H2O電離產(chǎn)生的H的物質的量，其比值為：101410131041051101010109。 答案 A,水電離出的c(H)或c(OH)的計算(25 時) (1)中性溶液。 c(H)c(OH)1.0×107 mol/L。 (2)溶質為酸的溶液。 H來源于酸電離和水電離，而OH只來源于水。 如pH2的鹽酸中水電離出的c(H)c(OH)1012 mol/L。 (3)溶質為堿的溶液。 OH來源于堿電離和水電離，而H只來源于水。如pH12的NaOH溶液中，水電離產(chǎn)生的c(OH)c(H)1012 mol/L。,(4)水解呈酸性或堿性的鹽溶液。 H和OH均由水電離產(chǎn)生。 如pH2的NH4Cl溶液中由水電離出的c(H)102 mol/L; pH12的Na2CO3溶液中由水電離出的c(OH)102 mol/L。 特別提醒 溶質為酸或堿的溶液中： (1)當酸電離出的H遠大于水電離出的H時，水電離出的H可忽略不計。 (2)當堿電離出的OH遠大于水電離出的OH時，水電離出的OH可忽略不計。,1溶液的酸堿性 溶液的酸堿性取決于溶液中c(H)和c(OH)的相對大小。 (1)c(H)_c(OH)，溶液呈酸性。 (2)c(H)_c(OH)，溶液呈中性。 (3)c(H)_c(OH)，溶液呈堿性。,考點二 溶液的酸堿性和pH,知識梳理, ,lgc(H),稀,014,程度,越強,玻璃棒,待測液,標準比色卡,不能,不能,1(2016·桂林高三診斷)下列四種溶液中一定顯酸性的是( ) A滴加紫色石蕊試液后變紅色的溶液 B溶液中c(OH)c(H) C溶液中c(H)106 mol/L DpH7的溶液,解析 pH107 mol·L1的溶液顯酸性僅適用于常溫時對溶液酸堿性的判斷，C、D項錯誤；可使紫色石蕊試液變紅，則該溶液一定顯酸性，A項正確。 答案 A,題組訓練,2(2016·蘇州模擬)將pH1的鹽酸平均分成兩份，一份加入適量水，另一份加入與該鹽酸物質的量濃度相同的適量NaOH溶液，pH都升高了1，則加入的水與NaOH溶液的體積比為( ) A9 B10 C11 D12,4常溫下，pHa和pHb的兩種NaOH溶液，已知ba2，則將兩種溶液等體積混合后，所得溶液的pH接近于( ) Aalg2 Bblg2 Calg2 Dblg2,解析 兩種溶液中c(OH)分別為10a14mol/L、10b14mol/L，等體積混合后c(OH)10a14 mol/L10b14 mol/L/2(101×10a14)/2 mol/L，pOH(14a)lg101lg212alg2，pH14pOH2alg2blg2。 答案 B,5(2016·浙江義烏中學質檢)25 時，體積為Va、pHa的某一元強酸溶液與體積為Vb、pHb的某一元強堿溶液均勻混合后，溶液的pH7，已知b6a，VaVb，下列有關a的說法中正確的是( ) Aa可能等于1 Ba一定大于2 Ca一定小于2 Da一定等于2,解析 由b6a7得a7/6；由混合后溶液的pH7得n(H)n(OH)，即Va×10aVb×10b14，得Va/Vb10ab14；由于VaVb，即10ab141，得ab140，結合b6a，得a2，綜合可知，7/6a2，故選C項。 答案 C,6(1)體積相同，濃度均為0.2 mol·L1的鹽酸和CH3COOH溶液，分別加水稀釋10倍，溶液的pH分別變成m和n，則m與n的關系為_。 (2)體積相同，濃度均為0.2 mol·L1的鹽酸和CH3COOH溶液，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變成3，則m與n的關系為_。 (3)體積相同，pH均等于1的鹽酸和CH3COOH溶液，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變成3，則m與n的關系為_。 (4)體積相同，pH均等于13的氨水和NaOH溶液，分別加水稀釋m倍、n倍，溶液的pH都變成9，則m與n的關系為_。,mn,mn,mn,mn,解析 (1)等濃度的鹽酸和醋酸稀釋過程的圖象如圖甲所示：分別加水稀釋10倍后，二者的濃度仍相同，由于HCl是強電解質，CH3COOH是弱電解質，HCl的電離程度大于CH3COOH的電離程度，因此鹽酸中的氫離子濃度大于醋酸中的氫離子濃度，因此有mn。,(3)由于醋酸中存在電離平衡，在稀釋過程中CH3COOH會繼續(xù)電離出H，其稀釋過程中的圖象如圖乙所示。若稀釋后溶液的pH都變成3(畫一條平行于x軸的水平線)，易得mn。,7已知水在25 和95 時，其電離平衡曲線如圖所示。 (1)25 時水的電離平衡曲線應為_(填“A”或“B”)，請說明理由_，25 時，將pH9的NaOH溶液與pH4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為_。,A,水電離需要吸熱，溫度越高Kw越大,101,(2)95 時，若100體積pHa的某強酸溶液與1體積pHb的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則a與b之間應滿足的關系是_。 (3)曲線A所對應的溫度下，pH2的HCl溶液和pH11的某BOH溶液中，若水的電離程度分別用1、2表示，則1_2(填“大于”“小于”“等于”或“無法確定”，下同)，若將二者等體積混合，則混合溶液的pH_7，判斷的理由是_。 (4)在曲線B所對應的溫度下，將0.02 mol/L的Ba(OH)2溶液與等物質的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合，所得混合液的pH_。,ab14,小于,無法確定,若BOH是弱堿，無法確定酸堿的物質的量的相對多少,10,解析 (1)25 時，pH9的NaOH溶液中c(OH)1×105 mol/L，pH4的硫酸中c(H)1×104 mol/L，當二者恰好反應完時有1×105 V(堿)1×104 V(酸)，V(堿)V(酸)101。 (2)95 時，Kw1×1012，pHa的強酸溶液中，c(H)1×10a mol/L，pHb的強堿溶液中，c(OH)10b12 mol/L，100×10a1×10b12,2ab12，ab14。 (3)由于鹽酸中c(H)堿BOH溶液中c(OH)，結合水的電離方程式知二者對水電離程度的抑制能力前者較強，故1小于2。若BOH是強堿，等體積混合時酸過量，此時pH7，若BOH是弱堿，則無法確定堿與酸的物質的量的相對多少，故無法確定反應后溶液的pH。 (4)等體積混合時，溶液中Ba2反應完畢，但此時OH消耗掉一半，故混合溶液中c(OH)0.01 mol/L，c(H)1×1010 mol/L，故pH10。,溶液pH的判斷和計算 1溶液的酸堿性判定規(guī)律 (1)pH相同的酸，某種酸的酸性越弱，則這種酸的物質的量濃度越大；同樣，pH相同的堿，某種堿的堿性越弱，則這種堿的物質的量濃度也越大。 (2)酸與堿的pH之和為14，強酸與強堿等體積混合時，溶液的pH7；強酸與弱堿等體積混合，溶液的pH7；強堿與弱酸等體積混合，溶液的pH7。,2稀釋后溶液pH的變化規(guī)律 (1)強酸溶液，被稀釋10n倍，溶液的pH增大n(溶液的pH不會大于7)。 (2)強堿溶液，被稀釋10n倍，溶液的pH減小n(溶液的pH不會小于7)。 (3)pH相同的強酸與弱酸(或強堿與弱堿)被稀釋相同倍數(shù)，則溶液的pH變化不同，強酸(或強堿)的pH變化大。 (4)物質的量濃度相同的強酸和弱酸，被稀釋相同倍數(shù)，則溶液的pH變化不同，強酸的pH增大得比弱酸快(強堿、弱堿類似)。,考點三 酸堿中和滴定,知識梳理,標準液的體積,滴定終點,2實驗用品 (1)儀器。 圖(A)是_管，圖(B)是_管、滴定管夾、鐵架臺、_。,酸式滴定,堿式滴定,錐形瓶,(2)試劑。 標準液、待測液、指示劑、蒸餾水。 (3)滴定管的使用。 酸性、氧化性的試劑一般用酸式滴定管，因為酸性和氧化性物質易_。 堿性的試劑一般用_滴定管，因為堿性物質易_，致使_無法打開。,腐蝕橡膠管,堿式,腐蝕玻璃,活塞,3實驗操作 實驗操作以標準鹽酸滴定待測NaOH溶液為例 (1)滴定前的準備。 滴定管：查漏洗滌潤洗裝液調(diào)液面記錄。 錐形瓶：注堿液記體積加指示劑。 (2)滴定。,不恢復,二至三,4常用酸堿指示劑及變色范圍,紫色,紅色,淺紅色,5.指示劑選擇的基本原則 變色要靈敏，變色范圍要小，使變色范圍盡量與滴定終點溶液的酸堿性一致。 (1)不能用石蕊作指示劑。 (2)滴定終點為堿性時，用酚酞作指示劑，例如用NaOH溶液滴定醋酸。 (3)滴定終點為酸性時，用甲基橙作指示劑，例如用鹽酸滴定氨水。 (4)強酸滴定強堿一般用甲基橙，但用酚酞也可以。 (5)并不是所有的滴定都須使用指示劑，如用標準的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液時，KMnO4顏色褪去時即為滴定終點。,1用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度，參考如圖所示從下表中選出正確選項( ),題組訓練,解析 解答本題的關鍵是：明確酸、堿式滴定管使用時的注意事項，指示劑的變色范圍。酸式滴定管不能盛放堿，而堿式滴定管不能盛放酸，指示劑應選擇顏色變化明顯的酚酞或甲基橙，不能選用石蕊。 答案 D,2實驗室現(xiàn)有3種酸堿指示劑，其pH變色范圍如下： 甲基橙：3.14.4，石蕊：5.08.0，酚酞：8.210.0 用0.100 0 mol·L1 NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液，反應恰好完全時，下列敘述中正確的是( ) A溶液呈中性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑 B溶液呈中性，只能選用石蕊作指示劑 C溶液呈堿性，可選用甲基橙或酚酞作指示劑 D溶液呈堿性，只能選用酚酞作指示劑,解析 NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反應生成CH3COONa時，CH3COO水解顯堿性，而酚酞的變色范圍為8.210.0，比較接近。因此答案為D。 答案 D,3(2015·廣東卷)準確移取20.00 mL某待測HCl溶液于錐形瓶中，用0.100 0 mol·L1 NaOH溶液滴定。下列說法正確的是( ) A滴定管用蒸餾水洗滌后，裝入NaOH溶液進行滴定 B隨著NaOH溶液滴入，錐形瓶中溶液pH由小變大 C用酚酞作指示劑，當錐形瓶中溶液由紅色變無色時停止滴定 D滴定達終點時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴，則測定結果偏小,解析 滴定管應該先用標準的NaOH溶液潤洗后，再裝入NaOH溶液進行滴定，A項錯誤；錐形瓶中盛放的是鹽酸，隨著NaOH的加入，鹽酸不斷被中和至中性，所以pH由小變大，B項正確；滴定終點應該是溶液由無色變?yōu)榧t色，再等待半分鐘不恢復原色，這時才能停止滴定，C項錯誤；懸滴沒有進入錐形瓶中，但是在讀數(shù)時，卻被認為參加反應了， 所以測定的HCl的濃度偏大，D項錯誤。 答案 B,4實驗室中有一未知濃度的稀鹽酸，某學生用0.10 mol·L1 NaOH標準溶液進行測定鹽酸的濃度的實驗。請完成下列填空： 取20.00 mL待測鹽酸放入錐形瓶中，并滴加23滴酚酞作指示劑，用自己配制的NaOH標準溶液進行滴定。重復上述滴定操作23次，記錄數(shù)據(jù)如下。,(1)滴定達到終點的標志是 _。 (2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可計算出該鹽酸的濃度約為_(保留兩位有效數(shù)字)。 (3)排去堿式滴定管中氣泡的方法應采用如圖所示操作中的_，然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。,最后一滴NaOH溶液加入，溶液由無色恰好變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色,0.11 mol·L1,丙,(4)在上述實驗中，下列操作(其他操作正確)會造成測定結果偏高的有_(填選項字母)。 A滴定終點讀數(shù)時俯視 B酸式滴定管使用前，水洗后未用待測鹽酸潤洗 C錐形瓶水洗后未干燥 D稱量NaOH固體中混有Na2CO3固體 E堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失 解析 根據(jù)指示劑在酸性溶液或堿性溶液中的顏色變化，我們可以判斷中和反應是否恰好進行完全。計算鹽酸的濃度時，應計算三次中和滴定的平均值，因NaOH標準液濃度及待測液的體積一樣，故只算NaOH溶液體積的平均值即可。根據(jù)堿式滴定管的構造可知，彎曲橡膠管即可將管中的氣泡排出。,DE,5中華人民共和國國家標準(GB27602011)規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25 g·L1。某興趣小組用圖1裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2，并對其含量進行測定。,(1)儀器A的名稱是_，水通入A的進口為_。 (2)B中加入300.00 mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應，其化學方程式為_。 (3)除去C中過量的H2O2，然后用0.090 0 mol·L1 NaOH標準溶液進行滴定，滴定前排氣泡時，應選擇圖2中的_；若滴定終點時溶液的pH8.8，則選擇的指示劑為_；若用50 mL滴定管進行實驗，當?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭取?0”處，則管內(nèi)液體的體積(填序號)_(10 mL，40 mL，40 mL)。,冷凝管或冷凝器,b,SO2H2O2=H2SO4,酚酞,(4)滴定至終點時，消耗NaOH溶液25.00 mL，該葡萄酒中SO2含量為_g·L1。 (5)該測定結果比實際值偏高，分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進措施 _。 解析 (1)通入冷凝管的冷水應低進高出，且通常冷熱逆流時冷凝效果最好，該題中冷水從a端進時，冷凝水難以充滿冷凝管而降低冷凝效果，故應從b端入水。 (3)NaOH為強堿，應選擇堿式滴定管，故排氣泡時應選；滴定終點時溶液顯堿性，應選變色pH范圍在堿性的酚酞溶液；滴定管最大刻度線下尚有液體，故管內(nèi)液體體積大于40 mL。,0.24,原因：鹽酸的揮發(fā)；改進措施：用不揮發(fā)的強酸如硫酸代替鹽酸，或用蒸餾水代替葡萄酒進行對比實驗，排除鹽酸揮發(fā)的影響,1滴定終點的判斷答題模板 當?shù)稳胱詈笠坏?#215;×××××標準溶液后，溶液變成××××××色，且半分鐘內(nèi)不恢復原來的顏色。 解答此類題目注意三個關鍵點： (1)最后一滴：必須說明是滴入“最后一滴”溶液。 (2)顏色變化：必須說明滴入“最后一滴”溶液后溶液“顏色的變化”。 (3)半分鐘：必須說明溶液顏色變化后“半分鐘內(nèi)不再恢復原來的顏色”。,(2)常見誤差 以標準酸溶液滴定未知濃度的堿(酚酞作指示劑)為例，常見的因操作不正確而引起的誤差有：,(3)量器的讀數(shù)方法 平視讀數(shù)(如圖1)：實驗室中用量筒、移液管或滴定管量取一定體積的液體；讀取液體體積時，視線應與凹液面最低點保持水平，視線與刻度的交點即為讀數(shù)(即凹液面定視線，視線定讀數(shù))。,俯視讀數(shù)(如圖2)：當用量筒測量液體的體積時，由于俯視視線向下傾斜，尋找切點的位置在凹液面的上側，讀數(shù)高于正確的刻度線位置，即讀數(shù)偏大。 仰視讀數(shù)(如圖3)：讀數(shù)時，由于視線向上傾斜，尋找切點的位置在液面的下側，因滴定管刻度標法與量筒不同，這樣仰視讀數(shù)偏大。,