第八章 步步高第2讲.docx
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第八章步步高第2讲
第2讲 水的电离和溶液的pH
[考纲解读] 1.了解水的电离、离子积常数、影响水电离平衡的因素。
2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。
3.能进行pH的简单计算。
4.了解测定溶液pH的方法(强酸、强碱)。
考点一 水的电离
1.电离方程式
水是一种________的电解质,H2O+H2O__________,简写为__________________。
2.水的离子积常数
(1)符号:
__________。
(2)公式:
Kw=______________,25℃时Kw=____________________________________。
3.影响Kw大小的因素
(1)水的电离过程是个________的过程,故温度升高,H2O的Kw________。
(2)水的离子积是水电离平衡时的性质,不仅适用于纯水,也适用于稀的____________水溶液,只要________不变,Kw就不变。
4.影响水的电离平衡的因素
(1)酸、碱均可________水的电离;
(2)升高温度可________水的电离;
(3)易水解的盐均可________水的电离;
(4)活泼金属(Na)可________水的电离。
1.在pH=2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H+)与c(OH-)之间的关系是什么?
2.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。
乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。
你认为哪种说法正确?
说明原因。
水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)增大还是减小?
3.25℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:
①NaCl ②NaOH
③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( )
A.④>③>②>①B.②>③>①>④
C.④>①>②>③D.③>②>①>④
4.下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H+浓度之比(①∶②∶③∶④)是( )
①pH=0的盐酸 ②0.1mol·L-1的盐酸 ③0.01mol·L-1的NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1000B.0∶1∶12∶11
C.14∶13∶12∶11D.14∶13∶2∶3
(1)水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-),其实质是水溶液中的H+和OH-浓度的乘积,不一定是水电离出的H+和OH-浓度的乘积,所以与其说Kw是水的离子积常数,不如说是水溶液中的H+和OH-的离子积常数。
即Kw不仅适用于水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。
不管哪种溶液均有c(H+)H2O=c(OH-)H2O。
(2)水的离子积常数提示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H+和OH-共存,只是相对含量不同而已。
(3)溶液中由H2O电离产生的c(H+)的大小比较
一般可先对物质进行分类,酸碱一类抑制水的电离,盐分为能促进水电离的盐和强酸强碱盐,然后对照选项可迅速解题。
考点二 溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性
溶液的酸碱性是由溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小决定的:
(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-),溶液呈碱性。
2.pH
(1)计算公式:
pH=____________。
(2)适用范围:
________。
(3)表示意义:
表示溶液酸碱性的强弱,pH越____,酸性越强;pH越____,碱性越强。
3.pH试纸的使用
(1)方法:
把一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央,试纸变色后,与__________比较来确定溶液的pH。
(2)注意:
pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则将可能产生误差(相当于对测定溶液的稀释)。
4.常温下,溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)和pH的关系
溶液的酸碱性
c(H+)(mol·L-1)
c(OH-)(mol·L-1)
pH
Kw(25℃)
中性溶液
__1×10-7
__1×10-7
__7
1×10-14
酸性溶液
__1×10-7
__1×10-7
__7
碱性溶液
__1×10-7
__1×10-7
__7
5.下列溶液一定显酸性的是( )
A.pH<7的溶液
B.c(H+)=c(OH-)的溶液
C.c(H+)=1×10-7mol·L-1
D.c(H+)>c(OH-)的溶液
6.溶液中的c(H+)与水电离出的c(H+)是否相同,有什么关系?
7.室温下,在pH=12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(OH-)的数据分别为甲:
1.0×10-7mol·L-1;乙:
1.0×10-6mol·L-1;丙:
1.0×10-2mol·L-1;丁:
1.0×10-12mol·L-1。
其中你认为可能正确的数据是( )
A.甲、乙B.乙、丙C.丙、丁D.乙、丁
8.用pH试纸测pH时应注意什么问题?
记录数据时又要注意什么?
9.可否用pH试纸测定氯水的pH?
(1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H+)与c(OH-)的相对大小,不能只看pH,一定温度下pH=6的溶液也可能显中性,也可能显酸性,应注意温度。
(2)使用pH试纸时不能用蒸馏水润湿。
(3)25℃时,pH=12的溶液不一定为碱溶液,pH=2时溶液也不一定为酸溶液,还可能为能水解的盐溶液。
考点三 酸碱中和滴定
1.实验原理
利用________反应,用已知浓度____(或____)来测定未知浓度的____(或____)的实验方法。
以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=________________。
酸碱中和滴定的关键:
(1)准确测定____________。
(2)准确判断__________。
2.实验用品
(1)仪器
________滴定管[如图(A)]、________滴定管[如图(B)]、滴定管夹、铁架台、__________。
(2)试剂
标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)滴定管的使用
①酸性、氧化性的试剂一般用 滴定管,因为酸和氧化性物质易 。
②碱性的试剂一般用 滴定管,因为碱性物质易 ,致使 无法打开。
3.实验操作
实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前的准备
①滴定管:
________→洗涤→________→装液→调液面→记录。
②锥形瓶:
注碱液→记读数→加指示剂。
(2)滴定
(3)终点判断
等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内 原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。
(4)数据处理
按上述操作重复 次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=
计算。
4.常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH
石蕊
<5红色
5~8____
>8蓝色
甲基橙
<3.1____
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
酚酞
<8无色
8~10______
>10____
10.容量为25mL的滴定管,滴定过程中用去10.00mL的液体,此时滴定管中剩余液体的体积为15mL吗?
11.
(1)滴定管为什么要润洗?
锥形瓶需要润洗吗?
(2)读数时为什么要平视凹液面?
(3)滴定管排空气的目的是什么?
12.KMnO4(H+)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中?
13.
(1)中和滴定的关键是什么?
(2)滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗?
14.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考如图所示从下表中选出正确选项( )
锥形
瓶中
溶液
滴定
管中
溶液
选用
指示剂
选用
滴定管
A
碱
酸
石蕊
乙
B
酸
碱
酚酞
甲
C
碱
酸
甲基橙
乙
D
酸
碱
酚酞
乙
15.实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生在实验室中进行测定盐酸的浓度的实验。
请完成下列填空:
(1)配制100mL0.10mol·L-1NaOH标准溶液。
①主要操作步骤:
计算→称量→溶解→______(冷却后)→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→______→______→将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签。
②称量________g氢氧化钠固体所需仪器有:
托盘天平(带砝码、镊子)、________、________。
(2)取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定。
重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。
实验编号
NaOH溶液的
浓度(mol·L-1)
滴定完成时NaOH溶
液滴入的体积(mL)
待测盐酸的体积(mL)
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.72
20.00
3
0.10
22.80
20.00
①滴定达到终点的标志是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为____________________________________
(保留两位有效数字)。
③排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的________,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
④在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有________(填字母序号)。
A.滴定终点读数时俯视
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.称量NaOH固体中混有Na2CO3固体
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
(1)石蕊不能用作中和滴定的指示剂,因其颜色变化不明显。
(2)标准液既可以盛装在滴定管中也可盛装在锥形瓶内。
(3)中和滴定的操作可用于氧化还原反应的滴定。
(4)并不是所有的滴定都使用指示剂,如用标准的Na2SO3滴定KMnO4溶液时,KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。
(5)应等滴定管壁上的液体,回到下面的液体中时再读数,一般30s后读取。
影响水电离平衡的因素及水电离
的c(H+)或c(OH-)的求算
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.水电离的c(H+)或c(OH-)的计算(25℃时)技巧
(1)中性溶液:
c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1。
(2)