人教版高中化学选修4第9讲水的电离和溶液的酸碱性学生版.docx
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人教版高中化学选修4第9讲水的电离和溶液的酸碱性学生版
水的电离和溶液的酸碱性
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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.
4．能根据实验试题要求,分析处理实验数据,得出合理结论.
一、水的电离和溶液的酸碱性
1.水电离平衡:
水的离子积:
KW=c[H+]·c[OH-]
25℃时,[H+]=[OH-]=10-7mol/L;KW=[H+]·[OH-]=1*10-14
注意:
KW只与温度有关,温度一定,则KW值一定
KW不仅适用于纯水,适用于任何溶液（酸、碱、盐）
2.水电离特点:
（1）可逆
（2）吸热（3）极弱
3.影响水电离平衡的外界因素:
①酸、碱:
抑制水的电离KW〈1*10-14
②温度:
促进水的电离（水的电离是吸热的）
③易水解的盐:
促进水的电离KW〉1*10-14
4.溶液的酸碱性和pH:
（1）pH=-lgc[H+]
（2）pH的测定方法:
酸碱指示剂——甲基橙、石蕊、酚酞.
变色范围:
甲基橙3.1~4.4（橙色）石蕊5.0~8.0（紫色）酚酞8.2~10.0（浅红色）
pH试纸—操作玻璃棒蘸取未知液体在试纸上,然后与标准比色卡对比即可.
注意:
①事先不能用水湿润PH试纸；②广泛pH试纸只能读取整数值或范围
二、混合液的pH值计算方法公式
1.强酸与强酸的混合:
（先求[H+]混:
将两种酸中的H+离子物质的量相加除以总体积,再求其它）
[H+]混=（[H+]1V1+[H+]2V2）/（V1+V2）
2.强碱与强碱的混合:
（先求[OH-]混:
将两种酸中的OH离子物质的量相加除以总体积,再求其它）
[OH-]混＝（[OH-]1V1+[OH-]2V2）/（V1+V2）（注意:
不能直接计算[H+]混）
3.强酸与强碱的混合:
（先据H++OH-==H2O计算余下的H+或OH-,①H+有余,则用余下的H+数除以溶液总体积求[H+]混；OH-有余,则用余下的OH-数除以溶液总体积求[OH-]混,再求其它）
三、稀释过程溶液pH值的变化规律:
1.强酸溶液:
稀释10n倍时,pH稀=pH原+n（但始终不能大于或等于7）
2.弱酸溶液:
稀释10n倍时,pH稀〈pH原+n（但始终不能大于或等于7）
3.强碱溶液:
稀释10n倍时,pH稀=pH原－n（但始终不能小于或等于7）
4.弱碱溶液:
稀释10n倍时,pH稀〉pH原－n（但始终不能小于或等于7）
5.不论任何溶液,稀释时pH均是向7靠近（即向中性靠近）；任何溶液无限稀释后pH均接近7
6.稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快.
四、强酸（pH1）强碱（pH2）混和计算规律
1.若等体积混合
pH1+pH2=14则溶液显中性pH=7
pH1+pH2≥15则溶液显碱性pH=pH2-0.3
pH1+pH2≤13则溶液显酸性pH=pH1+0.3
2.若混合后显中性
pH1+pH2=14V酸:
V碱=1:
1
pH1+pH2≠14V酸:
V碱=1:
10〔14-（pH1+pH2）〕
五、酸碱中和滴定:
1.中和滴定的原理
实质:
H++OH—=H2O即酸能提供的H+和碱能提供的OH-物质的量相等.
2.中和滴定的操作过程:
（1）仪②滴定管的刻度,O刻度在上,往下刻度标数越来越大,全部容积大于它的最大刻度值,因为下端有一部分没有刻度.滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管酸（或碱）,也不得中途向滴定管中添加.②滴定管可以读到小数点后一位.
（2）药品:
标准液；待测液；指示剂.
（3）准备过程:
准备:
检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面.（洗涤:
用洗液洗→检漏:
滴定管是否漏水→用水洗→用标准液洗（或待测液洗）→装溶液→排气泡→调液面→记数据V（始）
（4）试验过程
3.酸碱中和滴定的误差分析
误差分析:
利用n酸c酸V酸=n碱c碱V碱进行分析
式中:
n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数；c——酸或碱的物质的量浓度；
V——酸或碱溶液的体积.当用酸去滴定碱确定碱的浓度时,则:
c碱=
上述公式在求算浓度时很方便,而在分析误差时起主要作用的是分子上的V酸的变化,因为在滴定过程中c酸为标准酸,其数值在理论上是不变的,若稀释了虽实际值变小,但体现的却是V酸的增大,导致c酸偏高；V碱同样也是一个定值,它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的,当在实际操作中碱液外溅,其实际值减小,但引起变化的却是标准酸用量的减少,即V酸减小,则c碱降低了；对于观察中出现的误差亦同样如此.综上所述,当用标准酸来测定碱的浓度时,c碱的误差与V酸的变化成正比,即当V酸的实测值大于理论值时,c碱偏高,反之偏低.
同理,用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然.
知识点一:
电离平衡的移动
例1.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:
Ca（OH）2（s）
Ca2+（aq）+2OH－（aq）,下列叙述正确的是（）
A.给溶液加热,溶液的pH升高
B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,则其中的Ca（OH）2的固体增多
D.向溶液中加入少量的NaOH固体,则其中的Ca（OH）2的固体增多
知识点二:
水的电离和水的离子积
例2.25℃时,水的电离达到平衡:
H2O
＋
；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
知识点三:
影响水的电离平衡的因素
例3.水的电离过程为H2O
H++OH-,在不同温度下其平衡常数为K（25℃）=1.0×10-14,K（35℃）=2.1×10-14.则下列叙述正确的是（）
A．C（H+）随着温度升高而降低B．35℃时,C（H+）>C（
）
C．水的电离程度（25℃）>（35℃）D．水的电离是吸热的
知识点四:
水电离产生的c（H+）、c（
）的计算
例4:
某温度下纯水中C（H+）=2×10－7mol/L,则此时溶液中的C（
）=
若温度不变,滴入稀盐酸使C（H+）=5×10－6mol/L,则此时溶液中的C（
）=
此溶液中水电离产生的c（H+）＝,水电离产生的C（
）=
知识点五:
溶液pH的计算
例5:
室温时下列混合溶液的pH一定小于7的是
A.pH=3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH＝11的氢氧化钡等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合
【基础演练】
1.欲使0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中c（H+）、c（CO32-）、c（HCO3-）都减少,其方法是（）
A．通入二氧化碳气体B．加入氢氧化钠固体
C．通入氯化氢气体D．加入饱和石灰水溶液
2.在－50℃液氨中有2NH3（液）
NH4＋+NH2－的电离平衡关系,两离子的平衡浓度均为1×10—15mol/L,下列对－50℃时液氨的离子积的表达中正确的是（）
A．离子积是1×10－15
B．不加入其他物质,液氨中C（
）=C（
）
C．若液氨中放人NaNH2,其离子积不变
D．此液氨中放人NH4C1,其离子积数值增加
3.下列物质溶解于水时,使水的电离平衡向右移动,且是由于电离出的阴离子的原因的是（）
A．CH3COONaB．Na2SO4C．NH4ClD．HCOOH
4.能促进水的电离,并使溶液中C（H+）>C（
）的操作是（）
A．将水加热煮沸B．向水中投入一小块金属钠
C．向水中通CO2D．向水中通NH3
E．向水中加入明矾晶体F．向水中加入NaHCO3固体
G．向水中加NaHSO4固体
5.室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离的c（
）为（）
A．1.0×10－7mol/LB．1.0×10－6mol/L
C．1.0×10－2mol/LD．1.0×10－12mol/L
【巩固提高】
6.以下对常温时pH为9的KOH溶液与pH为9的Na2CO3溶液中由水电离出的C（H+）的比较中,正确的是（）
A．两者相等B．前者是后者的5倍C．后者是前者的104倍 D．无法比较
7.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是（）
A.相同浓度的两溶液中c（H＋）相同
B.100mL0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.pH＝3的两溶液稀释100倍,pH都为5
D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c（H＋）均明显减小
8.下列叙述正确的是（）
A.95℃纯水的pH＜7,说明加热可导致水呈酸性
B.pH=3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH=4
C.0.2mol·L－1的盐酸,与等体积水混合后pH=1
D.pH=3的醋酸溶液,与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7
9．（全国卷Ⅱ）取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为（ ）
A．0.01mol/L B．0.017mol/LC．0.05mol/LD．0.50mol/L
10．（潍坊模拟）下列溶液一定呈中性的是（ ）
A．c（H＋）＝c（OH－）＝10－7mol/L的溶液
B．pH＝7的溶液
C．使石蕊试液呈紫色的溶液
D．酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
1．下列溶液肯定是酸性的是（ ）
A．含H＋的溶液 B．能使酚酞显无色的溶液
C．pH＜7的溶液D．c（OH－）＜c（H＋）的溶液
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.对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是（ ）
4.常温下,某溶液中由水电离的c（H＋）＝1×10－13mol/L,该溶液可能是（ ）
①二氧化硫水溶液 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液
A.①④ B.①②C.②③D.③④
5.（山东师大附中模拟）室温下,在pH＝11的某溶液中,由水电离出的c（OH－）可能为（ ）
①1.0×10－7mol/L ②1.0×10－6mol/L③1.0×10－3mol/L ④1.0×10－11mol/L
A.③ B.④C.①③D.③④
6．常温下把pH＝5的盐酸和pH＝9的氢氧化钠溶液按体积比9∶11混合,混合后溶液的pH为（ ）
A．6B．7C．8D．5.2
7．用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度,待测液放在锥形瓶中．中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是（锥形瓶中溶液用滴定管量取）（ ）
A．碱式滴定管未用待测碱液润洗
B．酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C．滴定过程中滴定管内不慎有标准液体溅出
D．滴定前俯视读数,滴定后读数正确
8．（福州模拟）下列溶液一定呈中性的是（ ）
A．将pH＝5的盐酸稀释100倍所得到的溶液
B．等物质的量的强酸和强碱反应后所得到的混合溶液
C．c（H＋）＝c（OH－）＝1×10－6mol/L的溶液
D．非电解质溶于水得到的溶液
9．（2015年西城期末）现有下列浓度均为0.1mol/L的电解质溶液:
①Na2CO3、②NaHCO3、③、④CH3COONH4、⑤NH4HCO3
（1）上述5种物质的溶液既能与盐酸又能与烧碱溶液反应的是（填写序号）.
（2）已知溶液④呈中性,该溶液中离子浓度由大到小的顺序是.
（3）已知溶液⑤呈碱性,比较④、⑤两溶液的酸碱性,可以得出的结论是.
10.（2015年朝阳期末）常温下,浓度均为0.1mol/L的4种钠盐溶液pH如下:
溶质
Na2CO3
NaHCO3
NaClO
NaHSO3
pH
11.6
9.7
10.3
5.2
下列说法不正确的是（）
A．四种溶液中,Na2CO3溶液中水的电离程度最大
B．NaHSO3溶液显酸性的原因是:
NaHSO3=Na++H++SO32-
C．向氯水中加入少量NaHCO3（s）,可以增大氯水中次氯酸的浓度
D．常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO,pH最小的是H2SO3
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1．用pH试纸测定溶液pH的正确操作是（ ）
A．将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B．将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
C．将一小条试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D．将一小条试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
2．将pH＝9的Ba（OH）2溶液和pH＝12的KOH溶液按4∶1的体积混合,则在室温时此混合溶液中的c（H＋）为（ ）
C．5×10－12mol/L
3．常温下,某强酸溶液的pH＝a,强碱溶液pH＝b,已知a＋b＝12,两溶液混合后pH＝7,则酸溶液体积V（酸）和碱溶液体积V（碱）的正确关系是（ ）
A．V（酸）＝102V（碱） B．V（碱）＝102V（酸）
C．V（酸）＝2V（碱）D．V（碱）＝2V（酸）
4．水的电离平衡曲线如图所示:
（1）若以A点表示25℃时水电离平衡时的离子浓度,当温度
上升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的
离子积从________增加到________.
（2）将pH＝8的氢氧化钡溶液与pH＝5的盐酸混合并保持100℃
恒温,欲使混合溶液的pH＝7,则氢氧化钡溶液与盐酸的体积比为________.
5．某学生欲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,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.
6．氧化还原滴定实验同中和滴定类似（用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之）．现有0.001mol/L酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液．反应的离子方程式是:
2MnO4-＋5HSO3-＋H＋＝2Mn2＋＋5SO42-＋3H2O.
请完成下列问题:
（1）该滴定实验所需仪器有下列中的________.
A．酸式滴定管（50mL） B．碱式滴定管（50mL）C．量筒（10mL） D．锥形瓶 E．铁架台 F．滴定管夹G．烧杯 H．白纸 I．胶头滴管 J．漏斗
（2）不用____________（填“酸”、“碱”）式滴定管盛放酸性KMnO4溶液,试分析原因________________________________________.
（3）本实验________（填“需要”或“不需要”）使用指示剂,理由是______________
____________________________.
（4）滴定前平视KMnO4液面,刻度为amL,滴定后俯视液面刻度为bmL,则（b－a）mL比实际消耗KMnO4溶液体积________（填“多”或“少”）,根据（b－a）mL计算得到的待测浓度比实际浓度________（填“大”或“小”）.
7．下列液体均处于25℃,有关叙述正确的是（）
A．某物质的溶液pH<7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐
B．pH＝4.5的番茄汁中c（H+）是pH＝6.5的牛奶中c（H+）的100倍
C．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同
D．pH＝5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中,c（Na+）>c（CH3COO－）
8．（2015年海淀期末）室温下,下列有关两种溶液的说法不正确的是（）
序号
①
②
pH
12
12
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
A．①②两溶液中c（OH－）相等
B．①溶液的物质的量浓度为0.01mol·L-1
C．①②两溶液分别加水稀释10倍,稀释后溶液的pH:
①>②
D．等体积的①②两溶液分别与0.01mol·L-1的盐酸完全中和,消耗盐酸的体积:
①>②
9．（2015年海淀期末）电解质的水溶液中存在电离平衡.
（1）醋酸是常见的弱酸.
①醋酸在水溶液中的电离方程式为.
②下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是（填字母序号）.
a．滴加少量浓盐酸b．微热溶液
c．加水稀释d．加入少量醋酸钠晶体
（2）用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线.
滴定醋酸的曲线是（填“I”或“II”）.
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c（H+）最大的是.
③V1和V2的关系:
V1V2（填“>”、“=”或“<”）.
④M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是.
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