高中化学水的电离和溶液的酸碱性.docx

1、高中化学水的电离和溶液的酸碱性 高中化学：水的电离和溶液的酸碱性水的电离1电离方程式水是一种极弱的电解质，其电离方程式为2H2OH3OOH，可简写为H2OOHH。2几个重要数据3外界因素对水的电离平衡的影响(1)温度：温度升高，促进水的电离，Kw增大；温度降低，抑制水的电离，Kw减小。(2)酸、碱：抑制水的电离，Kw不变。(3)能水解的盐：促进水的电离，Kw不变。溶液的酸碱性与pH1溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。c(H)c(OH)，溶液呈酸性c(H)c(OH)，溶液呈中性c(H)c(OH)，溶液呈碱性2pH(1)定义式：pHlg_c(H)。(2)pH与溶液

2、c(H)的关系由图示关系知，pH越小，溶液的酸性越强。pH一般表示c(H)1 mol/L的稀溶液。(3)pH测定用pH试纸测定把小片试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。pH计测定：可精确测定溶液的pH。酸碱中和滴定1实验原理(1)用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸)，根据中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。(2)利用酸碱指示剂明显的颜色变化表示反应已完全，即反应到达终点。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2.实验用品(1)仪器：酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管

3、夹、铁架台、锥形瓶。(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。3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，且在半分钟内不恢复原来的颜色，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二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)计算。1易误诊断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等()(2)水的离子积常数的数值大小与温度和稀水溶液的浓度有关()(3)水的电离平衡移动符合勒夏特列原

4、理()(4)升高温度，水电离平衡右移，H浓度增大，呈酸性()(5)溶液中c(H)107molL1，该溶液呈酸性()(6)任何温度下，利用H和OH浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性()(7)用pH试纸测得某溶液的pH为3.4()(8)用湿润的pH试纸测溶液的pH，一定影响测量结果()(9)能使pH试纸显红色的溶液呈酸性()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2(1)25 ，向水中加入NaCl粉末、NaOH固体、Na2CO3粉末，水的电离平衡被促进的是_，被抑制的是_，无影响的是_(用序号填写，下同)；水的离子积不变的是_。若对上述三种电解质的溶液加热，水的电离平衡被促进

5、的有_，水的离子积增大的有_。(2)25 时，0.1 molL1的盐酸溶液中c(H)_molL1，c(OH)_molL1，c(H)H2O_molL1。25 pH3的NH4Cl溶液中，c(H)_molL1，c(OH)_molL1，c(H)H2O_molL1。(3)一支标有20 、25 mL字样的滴定管，内装液体到刻度1.00 mL时，管内液体的体积是_24.00 mL(填“大于”、“小于”或“等于”)。【答案】(1)(2)0.11.010131.010131.01031.010111.0103(3)大于 两种式子：H2OHOH；Kwc(H)c(OH) 三种关系：(1)c(H)c(OH)，溶液呈酸

6、性(2)c(H)c(OH)，溶液呈中性(3)c(H)c(OH)，溶液呈碱性滴定管使用四个步骤：查漏洗涤润洗装液。水电离平衡的影响因素及有关计算1.外界条件对水电离的影响2水电离出的c(H)或c(OH)的计算(25 时)酸溶液碱溶液(2013大纲全国卷)下图表示水中c(H)和c(OH)的关系，下列判断错误的是()A两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)KwBM区域内任意点均有c(H)c(OH)C图中T1T2DXZ线上任意点均有pH7【解析】A水电离出的c(H)与c(OH)的乘积为一常数。B.由图看出M区域内c(H)T1。D.pHlgc(H)，XZ线上任意点的c(H)c(OH)，但pH不一定为7。

7、【答案】D通过水电离出的H或OH浓度判断水电离平衡的移动情况。室温下，水电离出的c(H)1107 mol/L，若某溶液中水电离出的c(H)1107mol/L，则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。考向1影响水电离平衡因素的判断1(2012上海高考)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是()ANaHSO4溶液 BKF溶液CKAl(SO4)2 溶液 DNaI溶液【解析】A项NaHSO4的HSO完全电离，抑制水的电离；B项F，C项Al3水解，促进水的电离；NaI是强酸强碱盐，对水的电离无影响。【答案】D考向2水电离出H或OH浓度的计算2(2012广东高考)对于常温下pH为

8、2的盐酸，叙述正确的是()Ac(H)c(Cl)c(OH)B与等体积pH12的氨水混合后所得溶液显酸性C由H2O电离出的c(H)1.01012molL1D与等体积0.01 molL1乙酸钠溶液混合后所得溶液中：c(Cl)c(CH3COO)【解析】结合守恒思想(电荷守恒、原子守恒)分析、解决相关问题。盐酸中HCl电离出H和Cl，H2O电离出H和OH，据电荷守恒有c(H)c(Cl)c(OH)，A项正确。pH12的氨水中c(OH)102molL1，氨水部分电离，氨水与盐酸等体积混合，氨水剩余，所得溶液显碱性，B项错误。pH为2的盐酸中，c(OH)1.01012molL1，而OH全部由水电离产生，故H2

9、O电离产生的c(H)1.01012 molL1，C项正确。pH为2的盐酸与0.01 molL1乙酸钠溶液等体积混合，恰好发生反应：CH3COONaHCl=CH3COOHNaCl，生成的CH3COOH部分电离，则有c(Cl)c(CH3COO)，D项错误。【答案】AC溶液的pH计算与判断1.总体原则(1)若溶液为酸性，先求c(H)，再求pH；(2)若溶液为碱性，先求c(OH)，再由c(H)求c(H)，最后求pH，也可以先求pOHpOHlg c(OH)，再由14pOH求pH。2分类剖析(室温时)(1)强酸溶液如浓度为c mol/L的HnA溶液，c(H)nc mol/L，所以pHlgnc。(2)强碱溶

10、液如浓度为c mol/L的B(OH)n溶液，c(OH)nc mol/L，c(H)mol/L，所以pH14lgnc。(3)酸碱混合pH的计算两强酸混合c(H)混两强碱混合c(OH)混强酸、强碱混合(一者过量)酸过量：c(H)混 碱过量：c(OH)混(4)酸碱稀释时pH的变化酸(pHa)碱(pHb)弱酸强酸弱碱强碱稀释10n倍bnbn无限稀释pH趋向于7溶液酸碱性的判断(1)等体积等浓度的一元强酸，一元强碱混合呈中性。(2)等体积等浓度的一元弱酸，一元强碱混合呈碱性。(3)等体积等浓度的一元强酸，一元弱碱混合呈酸性。(4)强酸、强碱等体积混合pH之和等于14呈中性；pH之和小于14呈酸性；pH之和

11、大于14呈碱性。(5)pH之和等于14时一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性；一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。(2013天津高考节选)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：离子KNaNHSONOCl浓度/ molL1410661062105410531052105根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为_，试样的pH_。【解析】根据电荷守恒：c(K)c(Na)c(NH)c(Cl)Bb点时溶液的pH7C当c(Cl)c(B)时，V(HCl)c(H)，再结合电荷守恒c(B)c(H)c(Cl)c(OH)，可知溶液中c(B)c(Cl)，A项正

12、确；b点时，盐酸和BOH恰好完全反应，溶液中的溶质为强酸弱碱盐BCl，pH7，B项错误；当c(Cl)c(B)时，由电荷守恒知，溶液呈中性，pH7，此时未达滴定终点，说明V(HCl)20.00 mL，C项正确；c点时溶液中HCl过量，可忽略B水解生成的H，故c(H)n(H)过量/V混(0.10 molL120.00 mL)/60.00 mL0.03 molL1，D项正确。【答案】B迁移应用型实验题【典题例证】(2012安徽高考)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计)，某研究小组设计了如下两种实验流程：(1)气体A的主要成分是_。为防止煮沸

13、时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入_；通入N2的目的是_。(2)写出甲方案第步反应的离子方程式：_。(3)甲方案第步滴定前，滴定管需用NaOH标准溶液润洗，其操作方法是_。(4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(5)若取样品w g，按乙方案测得消耗0.010 00 molL1I2溶液V mL，则1 kg样品中含SO2的质量是_g(用含w、V的代数式表示)。解题关键点：(1)要明确甲方案流程中的实验原理：SO2H=SO2H2O：SO2H2O2=H2SO4：H2SO42NaOH=Na2SO42H2O(2)要明确乙方案流程中的实验原理：SO2H

14、=SO2H2O：SO22OH=SOH2O，SOH=HSO：HSOI2H2O=SO2I3H解题疑惑点：解答本题的关键点是SO2、NaHSO3的还原性。(1)亚硫酸盐中加入强酸会生成气体SO2，反应的离子方程式为SO2H=SO2H2O；在加热时为了防止暴沸应加入碎瓷片，通入N2的目的是将产生的SO2气体完全吹出后用吸收液吸收，从而提高实验的准确率。(2)SO2具有还原性，能被H2O2氧化成H2SO4，反应的离子方程式为SO2H2O2=2HSO。(3)滴定管在洗涤后应用NaOH标准液润洗，方法是：向滴定管注入少量标准液，倾斜转动滴定管润洗全部内壁后从尖嘴放出液体，重复操作23次。(4)如果用盐酸代替

15、稀硫酸，在逸出的SO2气体中会含有HCl气体，两者都能被碱液吸收分别生成Na2SO3和NaCl，再用盐酸处理后只有Na2SO3转变成的NaHSO3能与I2反应，反应的离子方程式为HSOI2H2O=SO2I3H，故不会产生影响。(5)根据关系式SO2HSOI2，则1 kg样品中含有SO2的质量为V1030.010 0064 gg。【答案】(1)N2和SO2碎瓷片(或沸石)使产生的SO2全部逸出(2)SO2H2O2=2HSO(3)向滴定管注入少量标准液，倾斜转动滴定管润洗全部内壁后从尖嘴放出液体，重复操作23次(4)无影响(5) 滴定终点的判断(2014荆州市高三教学质量测评)纳米TiO2在涂料、

16、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3至全部生成Ti4。请回答：如何判断滴定终点_。规范答案当滴入最后一滴NH4Fe(SO4)2标准溶液后，溶液变成浅红色，且半分钟内不恢复原来的颜色。答题模板当滴入最后一滴标准溶液后，溶液变成色，且半分钟内不恢复原来的颜色。思维流程解答此类题目注意三个关键点：(1)最后一滴：必须说明是滴入“最后一滴”溶液。(2)颜色变化：必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。(3)半分钟：必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。