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）