1、课时25 水的电离 溶液的pH课时25 水的电离溶液的pH(本课时对应学生用书第108111页)【课时导航】复习目标1. 了解水的电离和水的离子积常数。2. 了解溶液pH的定义。3. 能进行溶液pH的简单计算。知识网络问题思考问题1pH0的因素条件平衡移动方向电离程度c(H+)c(OH-)pH酸碱性升温正增大增大增大减小中性降温逆减小减小减小增大中性加HCl或醋酸逆减小增大减小减小酸性加NaOH或氨水逆减小减小增大增大碱性加FeCl3正增大增大减小减小酸性加CH3COONa正增大减小增大增大碱性加NaHSO4逆减小增大减小减小酸性加NaHSO3逆减小增大减小减小酸性加NaHCO3正增大减小增大
2、增大碱性【举题说法】例题1(2015淮安期中)25 时,水的电离达到平衡:H2OH+OH-H0,下列叙述正确的是()A. 向水中加入少量固体NaHSO4,c(H+)增大,Kw不变B. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低C. 增加水的量,平衡正向移动D. 将水加热,Kw增大,pH不变【答案】A【解析】向水中加入少量硫酸氢钠,导致溶液中氢离子浓度增大,但温度不变,水的离子积常数不变,A正确;向水中加入稀氨水,导致溶液中氢氧根离子浓度增大,抑制水的电离,B错误;增加水的量,氢离子和氢氧根离子浓度不变且相等,平衡不移动,C错误;将水加热促进水电离,离子积常数增大,氢离子浓度增大,pH减小
3、,D错误。变式1(2015安徽二模)水的电离平衡曲线如下图所示,下列说法不正确的是 ()A. 图中五点Kw间的关系:BCA=D=EB. 若从A点到D点,可采用在水中加入少量酸的方法C. 若从A点到C点,在温度不变时向水中加入适量NH4Cl固体D. 若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合,溶液显中性【答案】C【解析】温度升高,Kw增大,故五点间Kw间的关系:BCA=D=E,A正确;加酸,c(H+)变大,c(OH-)变小,但温度不变,Kw不变,B正确;若从A点到C点,c(H+)变大,c(OH-)变大,Kw增大,应升高温度,C错误;B点Kw=110-12,pH=2的硫酸中c
4、(H+)=10-2 molL-1,pH=10的KOH中c(OH-)=10-2 molL-1,等体积混合,恰好中和,溶液显中性,D正确。关于水的电离的几个规律1. 在任意温度、任意物质的水溶液中(含纯水),由水本身电离出的c(H+)水=c(OH-)水。2. 酸或碱对水的电离均起抑制作用。(1) 只要酸的pH相等(不论强弱、不论几元)对水的抑制程度相等,碱也同理。(2) 若酸溶液的pH与碱溶液的pOH相等,则两种溶液中水的电离程度相等。3. 酸式盐对水的电离的影响举例盐的酸碱性对水电离的影响NaHSO4、KHSO4酸性抑制NaHSO3、KHC2O4酸性抑制NaHCO3、KHS碱性促进4. 由水电离
5、出的c(H+)或c(OH-)与溶液中的c(H+)或c(OH-)的大小规律(1) 酸溶液中c(OH-)等于由水电离出的 c(H+)。(2) 碱溶液中c(H+)等于由水电离出的 c(OH-)。(3) 强酸弱碱盐溶液中的c(H+)等于由水电离出的c(H+)。(4) 强碱弱酸盐溶液中的c(OH-)等于由水电离出的c(OH-)。 考点2溶液的pH及其计算【基础梳理】定义pH=意义粗略表示稀溶液酸碱性的强弱范围一般在之间规律pH越小,溶液的酸性越;pH越大,溶液的碱性越测定方法把一小片pH试纸放在,用洁净的玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸中心,变色后,与标准比色卡对比即可读出溶液的pH注意:使用pH试纸测溶液的
6、pH时,试纸(填“能”或“不能”)用蒸馏水润湿,记录数据时只能是整数。若需精确测定溶液的pH,则应使用【举题说法】例题2(2015淮安模拟)下列叙述正确的是()A. 95 纯水的pH7,说明加热可导致水呈酸性B. 常温下,pH=3的醋酸溶液稀释至10倍后pH=4C. 常温下,0.2 molL-1盐酸与等体积水混合后pH=1D. 常温下,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【答案】C【解析】水的电离为吸热过程,温度升高,促进电离,溶液中c(H+)增大,pH减小,但仍存在c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,A错;醋酸为弱酸,加水稀释促进电离,将pH=3的醋酸溶液稀释至
7、10倍后,3pH4,B错;将0.2 molL-1盐酸与等体积水混合,c(H+)=0.1 molL-1,则pH=1,C正确;pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液中:c(H+)=c(OH-)=110-3 molL-1,但醋酸为弱酸,不完全电离,醋酸浓度大,与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后,醋酸过量,溶液pHc(CH3COO-)c(CH3COOH)c(H+)c(OH-)B. 点所示溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(OH-)C. 点所示溶液中:c(CH3COO-)c(Na+)c(OH-)c(H+)D. 在整个滴定过程中:溶液中始终不变【答案
8、】D【解析】点所示溶液中含有等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,由于溶液呈酸性,故CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,故c(CH3COO-)c(Na+),A错误;B项考查溶液中的电荷守恒式,该式子中多了c(CH3COOH),B错误;点所示溶液显碱性,c(OH-)c(H+),根据电荷守恒,则c(Na+)c(CH3COO-),C错误;D项中的式子是CH3COOH的电离平衡常数的倒数,由于温度在滴定过程中未变,CH3COOH的电离常数不变,故该比值不变,D正确。变式3(2015南通三模)常温下,用0.10 molL-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10
9、 molL-1的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是 ()A. 点和点所示溶液中:c(CH3COO-)c(OH-)c(CH3COO-)c(H+)C. 点和点所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)D. 点和点所示溶液中都有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)【答案】C【解析】由两条图像起点的纵坐标可知,酸性:CH3COOHHCN,在点溶液中相当于含有等物质的量的HCN和NaCN,由于该点所示溶液显碱性,故CN-的水解程度大于HCN的电离程度,故c(Na+)c(CN-),在点溶液中相当于含
10、有等物质的量的CH3COOH和CH3COONa,该点溶液显酸性,故CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,故c(Na+)c(CN-),A项错误;点溶液pH=7,溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),点溶液中加入的NaOH溶液恰好与CH3COOH反应生成CH3COONa,溶液中c(CH3COO-)c(OH-),B项错误;根据两种酸的体积和浓度可知,在滴定过程中始终有n(HCN)+n(CN-)=n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=210-3 mol,两点加入了等体积的NaOH溶液,则所得溶液体积相等,故c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(CN-)+c(HCN),C
11、项正确;根据电荷守恒可知,在两点溶液中都有c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),点溶液中c(CH3COO-)c(Na+)c(CH3COOH),则c(CH3COO-)+c(OH-)c(CH3COOH)+c(H+),D项错误。酸碱中和滴定(1) 酸碱反应曲线在酸碱反应过程中,溶液的pH会发生变化,对于强酸、强碱的反应,开始时由于被中和的酸或碱浓度较大,加入少量的酸或碱对其pH的影响不大。当反应接近反应终点(pH7)时,很少量(一滴,约0.04 mL)的酸或碱就会引起溶液pH突变(如下图所示),酸、碱的浓度不同,pH突变范围不同。(2) 选择指示剂要考虑的主要因素变色范围与终
12、点pH吻合或接近。指示剂变色范围越窄越好。指示剂在滴定终点时颜色变化明显,容易观察,所以中和滴定时,一般选用酚酞或甲基橙,不用石蕊试液,因其颜色变化不明显。中和滴定的指示剂及颜色变化见下表:滴定种类选用的指示剂达滴定终点时颜色变化滴定终点的判断标准强酸滴定强碱甲基橙黄色橙色当指示剂刚好变色,并在半分钟内不褪色,即认为已达滴定终点酚酞红色无色强酸滴定弱碱甲基橙黄色橙色强碱滴定强酸甲基橙红色橙色酚酞无色粉红色强碱滴定弱酸酚酞无色粉红色说明:若生成的盐显酸性用甲基橙(3.14.4);若生成的盐显碱性用酚酞(8.210.0);若生成的盐显中性两种指示剂都可以。(3) 恰好反应=酸碱恰好完全反应溶液呈中
13、性滴定终点(生成强酸强碱盐显中性、强酸弱碱盐显酸性、强碱弱酸盐显碱性)(4) 酸式滴定管与碱式滴定管的区别及使用。两者构造不同,不能混用,酸式滴定管能盛装酸性、中性或强氧化性溶液,碱式滴定管只能盛装碱性溶液。除用蒸馏水洗净外,使用前还必须用待盛装溶液润洗。注意滴定管的刻度、读数与量筒的区别。学会从滴定管中赶走气泡的方法及实验时的使用方法。【随堂检测】1. (2015常州期末)下列溶液一定呈中性的是 ()A. pH=7的溶液B. c(H+)=c(OH-)=10-6 molL-1的溶液C. 使酚酞试液呈无色的溶液D. 由强酸与强碱等物质的量反应得到的溶液【答案】B【解析】pH=7的溶液,不一定是常
14、温下,水的离子积不一定是110-14,溶液中c(H+)、c(OH-)不一定相等,A错误;溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小,溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度,溶液一定显中性,B正确;酚酞的变色范围是8.210.0,酚酞显示无色,溶液有可能显酸性、中性或碱性,C错误;强酸与强碱物质的量相等,但氢离子与氢氧根离子的物质的量不一定相等,反应后溶液不一定显中性,D错误。2. 用0.2 molL-1盐酸滴定0.2 molL-1 NaOH,如果到达滴定终点时不慎多加了1滴盐酸(1滴溶液的体积约为0.05 mL),继续加水至100 mL,所得溶液的pH是()A. 4B. 1C. 1
15、0D. 3.3【答案】A【解析】终点时不慎多加了1滴盐酸,即0.05 mL,继续加水至100 mL,反应后溶液中c(H+)=0.2 molL-1=10-4 molL-1,pH=-lg c(H+)=4,故选A。3. (2015新课标卷)浓度均为0.10 molL-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如右图所示,下列叙述错误的是 ()A. MOH的碱性强于ROH的碱性B. ROH的电离程度:b点大于a点C. 若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等D. 当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则增大【答案】D【解析】c(MOH)=0.10 molL-1,pH=
16、13,说明MOH是强碱,c(ROH)=0.10 molL-1,pH13,说明ROH是弱碱,A正确;b点加水稀释的倍数大于a点,弱电解质的浓度越小电离程度越大,则ROH的电离程度:b点大于a点,B正确;若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)约等于水中的c(OH-),C正确;MOH是强碱,在水溶液中完全电离,不存在电离平衡,升高温度c(M+)不变,ROH是弱碱,在水溶液中存在电离平衡:ROHR+OH- ,升高温度平衡正向移动,c(R+)增大,则减小,D错。4. (2015淮阴模拟)水的电离平衡曲线如右图所示。(1) 若以A点表示25 时水的电离平衡的离子浓度,当温度升高到100 时,水的电离平衡状
17、态移动到B点,则此时水的离子积从变化到。(2) 将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,并保持100 的恒温,致使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2和盐酸的体积比为。【答案】(1) 10-1410-12(2) 29【解析】(1) 25 时纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7 molL-1,Kw=c(H+)c(OH-)=10-14 ,当温度升高到100 ,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-6 molL-1,Kw=c(H+)c(OH-)=10-12 。(2) pH=8的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-4 molL-1,pH=5的稀盐酸中c(H+)=10-5 molL
18、-1,设氢氧化钡的体积为x L,盐酸的体积为y L,混合溶液的pH=7,溶液呈碱性,c(OH-)= molL-1=10-5 molL-1,xy=29。【问题思考和基础梳理答案】【参考答案】问题思考问题1溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小;pH的大小取决于溶液中的c(H+)的大小。25 时pH=7的溶液显中性,pH7的溶液显酸性;但温度不为25 时,pH=7的溶液不显中性,故pH1. (4) 酸式滴定管碱式滴定管锥形瓶(5) 滴定管的活塞锥形瓶趁热打铁,事半功倍。请老师布置同学们完成配套检测与评估中的练习第4142页。【课后检测】课时25水的电离溶液的pH1. (2015
19、徐州期末)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2. 室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离产生的c(OH-)可能为()A. 1.010-7 molL-1B. 1.010-6 molL-1C. 1.010-12 molL-1D. 1.010-14 molL-13. 相同条件下,在pH=2的CH3COOH溶液、pH=2的稀盐酸、pH=12的氨水、pH=12的NaOH溶液中,下列说法不正确的是()A. 水电离的c(H+):=B. 等体积的、溶
20、液分别与足量铝粉反应,生成H2的量:C. 若将、溶液混合后,pH=7,则消耗溶液的体积:D. 将四种溶液分别稀释100倍后,溶液的pH:4. (2015如皋模拟)水的电离过程为H2OH+OH-,在不同温度下其平衡常数为Kw(25 )=1.010-14,Kw(35 )=2.110-14。则下列叙述正确的是()A. 水的电离是一个放热过程B. 35 时,c(H+)c(OH-)C. 25 时,pH=3的盐酸中由水电离产生的c(OH-)=1.010-3 molL-1D. 25 时,向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,Kw不变5. (2015常州期中)用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,选用酚酞为指示剂,
21、下列操作会造成测定结果偏高的是()A. 未用标准液润洗碱式滴定管B. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度C. 盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗D. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液6. (2015无锡模拟)25 时,水的电离达到平衡:H2OH+OH-,下列叙述正确的是()A. 将纯水加热到95 时,Kw变大,pH不变,水仍呈中性B. 向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw变小C. 向纯水中加入少量碳酸钠固体,c(H+)减小,Kw不变,影响水的电离平衡D. 向纯水中加入醋酸钠或盐酸,均可抑制水的电离,Kw不变7. (2015连云港模拟)25 时,水的电离
22、达到平衡:H2OH+OH-H0,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. 升高温度,Kw变大,水显酸性D. 向水中加入少量氢氧化钠,c(OH-)增大,25 时Kw增大8. (2015安徽高考)25 时,在10 mL浓度均为0.1 molL-1的NaOH和NH3H2O混合溶液中滴加0.1 molL-1盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是()A. 未加盐酸时:c(OH-)c(Na+)=c(NH3H2O)B. 加入10 mL盐酸时:c(N)+c(H+)=c(OH-)C. 加入盐酸至溶液pH=7时:c(
23、Cl-)=c(Na+)D. 加入20 mL盐酸时:c(Cl-)=c(N)+c(Na+)9. (2015泰州二模)常温下,一元酸HA溶液和NaOH溶液等体积混合(忽略体积变化),实验数据如下表:实验编号起始浓度/molL-1反应后溶液的pHc(HA)c(NaOH)0.10.19x0.270.20.14.80.10.2y下列判断正确的是 ()A. 实验反应后的溶液中: c(HA)约为 molL-1 B. 实验反应后的溶液中: c(HA)c(Na+)=c(A-)c(H+)=c(OH-)C. 实验反应后的溶液中: c(HA)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)D. 实验反应后的溶液中: c(OH-)
24、-c(H+)-c(HA)=0.05 molL-110. (2015无锡模拟)常温下,0.1 molL-1一元酸HA与0.1 molL-1NaOH溶液等体积混合后,所得溶液pH7,下列说法正确的是()A. 混合前一元酸HA的c(H+)=0.1 molL-1B. 该混合溶液中:c(Na+)c(A-)c(OH-)c(H+)C. HA在水溶液中的电离方程式:HAH+A-D. 该混合溶液中:c(A-)+c(HA)=0.1 molL-111. 已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4Na+H+S。某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述不正确的是()A. 该温度高于25B. 由水电离出的H+浓度是1.010-12molL-1C. 加入NaHSO4晶体抑制了水的电离D. 该溶液与等体积pH=
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