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1、版高考化学一轮复习第8章物质在水溶液中的行为第25讲水溶液和溶液的pH试题鲁科版水溶液和溶液的pH 考点一水的电离1.水的电离水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2OH2O H3OOH或H2O HOH。2.水的离子积常数KwHOH。(1)室温下：Kw11014 mol2L2。(2)影响因素：只与温度有关，升高温度，Kw增大。(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H和OH，只要温度不变，Kw不变。3.影响水电离平衡的因素(1)升高温度，水的电离程度增大，Kw增大。(2)加入酸或碱，水的电离程度减小，Kw不变。(3)加入可水解的盐(如Fe

2、Cl3、Na2CO3)，水的电离程度增大，Kw不变。4.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OHH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深度思考1.在pH2的盐酸溶液中由水电离出来的H与OH之间的关系是什么？答案外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候由水电离出的H和OH总是相等的。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H2

3、SO4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？并说明原因。水的电离平衡移动后，溶液中c(H)c(OH)是增大还是减小？答案甲正确，温度不变，Kw是常数，加入H2SO4，c(H)增大，c(H)c(OH)Kw，平衡左移。c(H)c(OH)不变，因为Kw仅与温度有关，温度不变，则Kw不变，与外加酸、碱、盐无关。反思归纳(1)水的离子积常数KwHOH，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

4、碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有HOH。(2)水的离子积常数显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。题组一影响水电离平衡的因素及结果判断1.一定温度下，水存在H2O HOHH0的平衡，下列叙述一定正确的是()A.向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小B.将水加热，Kw增大，pH减小C.向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，H降低D.向水中加入少量固体硫酸钠，H107 molL1，Kw不变答案B解析A项，Kw应不变；C项，平衡应正向移动；D项，由于没有指明温度，H不一定等于107 molL1。2.常温下，向盛水烧杯中加2 g生石灰(如下图)

5、。搅拌后再恢复到原温，在此过程中，下列说法正确的是(注：对水的电离平衡的影响，H或OH浓度的变化大于温度的变化)()A.该过程中水的电离常数不变B.Ca(OH)2 的电离程度先变大后变小最后不变C.水的电离平衡向逆反应方向移动最后不变D.水的电离度将会先变小然后变大最后不变答案C解析生石灰和水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2电离出OH，OH能抑制水的电离，所以水的电离平衡向逆反应方向移动，当Ca(OH)2饱和后，水的电离平衡不再移动。题组二水电离出的H或OH的定性比较3.(1)25 时，相同物质的量浓度的下列溶液中：NaClNaOHH2SO4(NH4)2SO4，其中水的电离程度由大到小顺

6、序_。答案(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液与盐酸溶液中，水的电离程度_；常温下，pH5的NH4Cl溶液与pH9的CH3COONa溶液中，水的电离程度_。(均填“前者大”、“后者大”或“相同”)答案相同相同题组三水电离出的H或OH的定量计算4.求算下列常温下溶液中由H2O电离的H和OH。(1)pH2的H2SO4溶液H_，OH_。(2)pH10的NaOH溶液H_，OH_。(3)pH2的NH4Cl溶液H_。(4)pH10的Na2CO3溶液OH_。答案(1)1012 molL11012 molL1(2)1010 molL11010 molL1(3)102 molL1(4)104 molL1解析(1

7、)pH2的H2SO4溶液中，H来源有两个：H2SO4的电离和H2O的电离，而OH只来源于水。应先求算OH，即为水电离的H或OH。(2)pH10的NaOH溶液中，OH有两个来源：H2O的电离和NaOH的电离，H只来源于水。应先求出H，即为水电离的OH或H，OH104 molL1，H1010 molL1，则水电离的HOH1010 molL1。(3)(4)水解的盐溶液中的H或OH均由水电离产生，水解显酸性的盐应计算其H，水解显碱性的盐应计算其OH。pH2的NH4Cl中由水电离产生的H102 molL1；pH10的Na2CO3溶液中由水电离产生的OH104 molL1。5.下列四种溶液中，室温下由水电

8、离生成的H浓度之比()是()pH0的盐酸0.1 molL1的盐酸0.01 molL1的NaOH溶液pH11的NaOH溶液A.1101001 000 B.011211C.14131211 D.141323答案A解析中H1 molL1，由水电离出的H与溶液中OH相等，等于1.01014 molL1；中H0.1 molL1，由水电离出的H1.01013 molL1；中OH1.0102 molL1，由水电离出的H与溶液中H相等，等于1.01012 molL1；中OH1.0103 molL1，同所述由水电离出的H1.01011 molL1。即(1.01014)(1.01013)(1.01012)(1.0

9、1011)1101001 000。理清溶液中H或OH的来源1.常温下，中性溶液OHH107 molL12.溶质为酸的溶液(1)来源OH全部来自水的电离，水电离产生的HOH。(2)实例如计算pH2的盐酸溶液中由水电离出的H，方法是先求出溶液中的OH(Kw/102) molL11012 molL1，即由水电离出的HOH1012 molL1。3.溶质为碱的溶液(1)来源H全部来自水的电离，水电离产生的OHH。(2)实例如计算pH12的NaOH溶液中由水电离出的OH，方法是知道溶液中的H1012 molL1，即由水电离出的OHH1012 molL1。4.水解呈酸性或碱性的盐溶液(1)pH5的NH4Cl

10、溶液中H全部来自水的电离，由水电离的H105 molL1，因为部分OH与部分NH结合，溶液中OH109 molL1。(2)pH12的Na2CO3溶液中OH全部来自水的电离，由水电离出的OH102 molL1。考点二溶液的酸碱性和pH1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中H和OH的相对大小。(1)酸性溶液：HOH，常温下，pH7。(2)中性溶液：HOH，常温下，pH7。(3)碱性溶液：H7。2.pH及其测量(1)计算公式：pHlgH。(2)测量方法pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。pH计测量

11、法。(3)溶液的酸碱性与pH的关系常温下：3.溶液pH的计算(1)单一溶液的pH计算强酸溶液：如HnA，设浓度为c molL1，Hnc molL1，pHlgHlg (nc)。强碱溶液(25 )：如B(OH)n，设浓度为c molL1，HmolL1，pHlgH14lg(nc)。(2)混合溶液pH的计算类型两种强酸混合：直接求出H混，再据此求pH。H混。两种强碱混合：先求出OH混，再据Kw求出H混，最后求pH。OH混。强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H或OH的浓度，最后求pH。H混或OH混。深度思考1.用“酸性”、“碱性”、“中性”或“不确定”填空。(1)pHOH的溶液()(

12、6)0.1 molL1的NH4Cl溶液()(7)0.1 molL1的NaHCO3溶液()(8)0.1 molL1的NaHSO3溶液()答案(1)不确定(2)不确定(3)中性(4)不确定(5)酸性(6)酸性(7)碱性(8)酸性2.用pH试纸测溶液的pH时应注意什么问题？记录数据时又要注意什么？是否可用pH试纸测定氯水的pH?答案pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能产生误差；用pH试纸读出的pH值只能是整数；不能用pH试纸测定氯水的pH，因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。反思归纳(1)溶液呈现酸、碱性的实质是H与OH的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH6的溶液也可能

13、显中性，也可能显酸性，应注意温度。(2)使用pH试纸测溶液pH时不能用蒸馏水润湿。(3)25 时，pH12的溶液不一定为碱溶液，pH2的溶液也不一定为酸溶液，也可能为能水解的盐溶液。题组一溶液混合酸碱性判断规律1.判断下列溶液在常温下的酸、碱性(在括号中填“酸性”、“碱性”或“中性”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合()(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合()(3)相同浓度NH3H2O和HCl溶液等体积混合()(4)pH2的HCl和pH12的NaOH溶液等体积混合()(5)pH3的HCl和pH10的NaOH溶液等体积混合()(6)pH3的HCl和pH12的Na

14、OH溶液等体积混合()(7)pH2的CH3COOH和pH12的NaOH溶液等体积混合()(8)pH2的HCl和pH12的NH3H2O等体积混合()答案(1)中性(2)碱性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)碱性(7)酸性(8)碱性题组二走出溶液稀释时pH值的判断误区2.1 mL pH9的NaOH溶液，加水稀释到10 mL，pH_；加水稀释到100 mL，pH_7。答案8接近3.pH5的H2SO4溶液，加水稀释到500倍，则稀释后SO与H的比值为_。答案解析稀释前c(SO)molL1，稀释后SOmolL1108 molL1，H接近107 molL1，所以。4.(1)体积相同，浓度均为0.2 mo

15、lL1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释10倍，溶液的pH分别变成m和n，则m与n的关系为_。(2)体积相同，浓度均为0.2 molL1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为_。(3)体积相同，pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为_。(4)体积相同，pH均等于13的氨水和NaOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成9，则m与n的关系为_。答案(1)mn(3)mn题组三多角度计算溶液的pH值5.求下列常温条件下溶液的pH(已知lg1.30.1，lg20.3，混合溶液忽

16、略体积的变化)。(1)0.005 molL1的H2SO4溶液(2)0.1 molL1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka1.8105 molL1)(3)0.1 molL1NH3H2O溶液(NH3H2O的电离度为1%，电离度100%)(4)将pH8的NaOH与pH10的NaOH溶液等体积混合(5)常温下，将pH5的盐酸与pH9的NaOH溶液以体积比119混合(6)将pH3的HCl与pH3的H2SO4等体积混合(7)0.001 molL1的NaOH溶液(8)pH2的盐酸与等体积的水混合(9)pH2的盐酸加水稀释到1 000倍答案(1)2(2)2.9(3)11(4)9.7(5)6(

17、6)3(7)11(8)2.3(9)5解析(2)CH3COOH CH3COO Hc(初始) 0.1 0 0c(平衡) 0.1H H H则Ka1.8105 molL1解得H1.3103 molL1，所以pHlg Hlg(1.3103)2.9。(3) NH3H2O OH NHc(初始) 0.1 molL1 0 0则OH0.11% molL1103molL1H1011 molL1，所以pH11。(4)将pH8的NaOH与pH10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中H很明显可以根据pH来算，可以根据经验公式来求算pH10lg2(即0.3)，所以答案为9.7。(5)pH5的盐酸溶液中H105 molL1，p

18、H9的氢氧化钠溶液中OH105 molL1，两者以体积比119混合，则酸过量，混合液的pH小于7。HmolL11.0106 molL1，pHlg(1.0106)6。题组四强酸、强碱混合呈中性pH与体积关系6.在某温度时，测得0.01 molL1的NaOH溶液的pH11。(1)该温度下水的离子积常数Kw_。(2)在此温度下，将pHa的NaOH溶液Va L与pHb的硫酸Vb L混合。若所得混合液为中性，且a12，b2，则VaVb_。若所得混合液为中性，且ab12，则VaVb_。答案(1)1013 mol2L2(2)110101解析(1)由题意知，溶液中H1011 molL1，OH0.01 molL

19、1，故KwHOH1013。(2)根据中和反应：HOH=H2O。c(H)Vbc(OH)Va102Vb1013/1012Va110。根据中和反应HOH=H2Oc(H)Vbc(OH)Va10bVb1013/10aVa1013(ab)10，即VaVb101。1.酸、碱稀释时两个误区(1)不能正确理解酸、碱的无限稀释规律常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的pH都不可能大于7或小于7，只能接近7。(2)不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律溶液稀释前溶液pH加水稀释到体积为原来的10n倍稀释后溶液pH酸强酸pHapHan弱酸apHan碱强碱pHbpHbn弱碱bnpHb注：表中an7，bn7。2.强酸强碱混合的

20、计算规律将强酸、强碱溶液以某体积之比混合，若混合液呈中性，则c(H)c(OH)、V碱V酸、pH酸pH碱有如下规律(25 )：因c(H)酸V酸c(OH)碱V碱，故有。在碱溶液中c(OH)碱，将其代入上式得c(H)酸c(H)碱，两边取负对数得pH酸pH碱14lg。现举例如下：V酸V碱c(H)c(OH)pH酸pH碱1011101511111411010113mnnm14lg()考点三酸、碱中和滴定1.实验原理利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)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

21、测定标准液和待测液的体积；(2)准确判断滴定终点。2.实验用品(1)仪器图(A)是酸式滴定管，图B是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。(2)试剂标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管。碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使活塞无法打开。3.实验操作实验操作以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例(1)滴定前的准备滴定管：查漏洗涤润洗装液调液面记录。锥形瓶：注碱液记体积加指示剂。(2)滴定(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。(

22、4)数据处理按上述操作重复二至三次，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8.0蓝色甲基橙4.4黄色酚酞10.0红色5.指示剂选择的基本原则变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。(1)不能用石蕊作指示剂。(2)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。(3)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。(5)并不是所有的滴定都须使用指示剂，如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时，KMnO4颜色退去时即为滴定终点。

23、深度思考1.KMnO4(H)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中？答案强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中，碱性溶液应盛放在碱式滴定管中。即酸性KMnO4溶液、溴水、稀盐酸应盛放在酸式滴定管中，Na2CO3溶液应盛放在碱式滴定管中。2.酸式滴定管怎样查漏？答案将旋塞关闭，滴定管里注入一定量的水，把它固定在滴定管夹上，放置10分钟，观察滴定管口及旋塞两端是否有水渗出，旋塞不渗水才可使用。3.滴定管盛标准溶液时，其液面一定要在0刻度吗？答案不一定。只要在0刻度或0刻度以下的某刻度即可，但一定要记录下滴定开始前液面的读数。4.滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗？答案滴定终点

24、是指示剂颜色发生突变的点，不一定是酸碱恰好中和的点。题组一误差分析的全面突破1.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂)，用“偏高”、“偏低”或“无影响”填空。(1)酸式滴定管未用标准溶液润洗()(2)锥形瓶用待测溶液润洗()(3)锥形瓶洗净后还留有蒸馏水()(4)放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失()(5)酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失()(6)部分酸液滴出锥形瓶外()(7)酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)()(8)酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)()答案(1)偏高(2)偏高(3)无影响(4)偏低(5)偏高(

25、6)偏高(7)偏低(8)偏高题组二指示剂、仪器的准确选择2.实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：甲基橙：3.14.4石蕊：5.08.0酚酞：8.210.0用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是()A.溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B.溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂C.溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D.溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂答案D解析NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反应时生成CH3COONa，由于CH3COO水解显碱性，而酚酞的变色范围为8.210.0，比较接近。因此答案为D。3.用已知浓度的NaOH溶液滴定某H2SO4溶液的浓度(如图所示)，下表中正确的选项是()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