第八章 第2讲 化学大一轮步步高答案.docx

1、第八章 第2讲 化学大一轮步步高答案收集：樱满唯第2讲水的电离和溶液的pH考纲要求1.了解水的电离、离子积常数以及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Kwc(H)c(OH)。(1)室温下：Kw11014。(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

2、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FeCl3、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深度思考1在pH2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？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

3、出的c(H)和c(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？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。1水的离子积常数Kwc(H)c(OH)，其实质是水溶液中的H和

4、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)H2Oc(OH)H2O。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125 时，相同物质的量浓度的下列溶液：NaClNaOHH2SO4(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是()A BC D答案C解析分析四种物质可知NaOH、H2SO4抑制水的电离，NaCl不影响水的电离平衡，(NH4)2S

5、O4促进水的电离(NH水解)，在中H2SO4为二元强酸，产生的c(H)大于NaOH产生的c(OH)，抑制程度更大，故顺序为。2一定温度下，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，c(H)降低D向水中加入少量固体硫酸钠，c(H)107 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，c(H)不一定等于107 molL1。题组二水电离的c(H)或c(OH)的计算3求算下列常温下溶液中由H2O电离的c(H)和c(

6、OH)。(1)pH2的H2SO4溶液c(H)_，c(OH)_。(2)pH10的NaOH溶液c(H)_，c(OH)_。(3)pH2的NH4Cl溶液c(H)_。(4)pH10的Na2CO3溶液c(OH)_。答案(1)1012 molL11012 molL1(2)1010 molL11010 molL1(3)102 molL1(4)104 molL1解析(1)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c(OH)，即为水电离的c(H)或c(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

7、c(H)，即为水电离的c(OH)或c(H)，c(OH)104 molL1，c(H)1010 molL1，则水电离的c(H)c(OH)1010 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c(H)，水解显碱性的盐应计算其c(OH)。pH2的NH4Cl中由水电离产生的c(H)102 molL1；pH10的Na2CO3溶液中由水电离产生的c(OH)104 molL1。4下列四种溶液中，室温下由水电离生成的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A1101001 000 B011211C1

8、4131211 D141323答案A解析中c(H)1 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(OH)相等，等于1.01014 molL1；中c(H)0.1 molL1，由水电离出的c(H)1.01013 molL1；中c(OH)1.0102 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(H)相等，等于1.01012 molL1；中c(OH)1.0103 molL1，同所述由水电离出的c(H)1.01011 molL1。即(1.01014)(1.01013)(1.01012)(1.01011)1101001 000。理清溶液中H或OH的来源1常温下，中性溶液c(OH)c(H)107 molL1

9、2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c(H)c(OH)。(2)实例如计算pH2的盐酸溶液中水电离出的c(H)，方法是先求出溶液中的c(OH)(Kw/102) molL11012 molL1，即水电离出的c(H)c(OH)1012 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c(OH)c(H)。(2)实例如计算pH12的NaOH溶液中水电离出的c(OH)，方法是知道溶液中的c(H)1012 molL1，即水电离出的c(OH)c(H)1012 molL1。4水解呈酸性或碱性的盐溶液(1)pH5的NH4Cl溶液中H全部来自水的电离，由水电离的c(H)

10、105 molL1，因为部分OH与部分NH结合，溶液中c(OH)109 molL1。(2)pH12的Na2CO3溶液中OH全部来自水的电离，由水电离出的c(OH)102 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c(H)和c(OH)的相对大小。(1)酸性溶液：c(H)c(OH)，常温下，pH7。(2)中性溶液：c(H)c(OH)，常温下，pH7。(3)碱性溶液：c(H)7。2pH及其测量(1)计算公式：pHlgc(H)。(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，用玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶

11、液的pH。pH计测量法。(3)溶液的酸碱性与pH的关系常温下：深度思考1用“酸性”、“碱性”、“中性”或“不确定”填空。(1)pHc(OH)的溶液()(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只能是整数；不能用pH试纸测定氯水的p

12、H，因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。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pH6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。2使用pH试纸测溶液pH时不能用蒸馏水润湿。325 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。题组一走出溶液稀释时pH值判断误区11 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2pH5的H2SO4溶液，加水稀释到500倍，则稀释后c(SO)与c(H)的比值为_。答案解析稀释前c(SO)molL1，稀释后c(SO

13、)molL1108 molL1，c(H)接近107 molL1，所以。3(1)体积相同，浓度均为0.2 molL1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)m

14、n解析(1)等浓度的盐酸和醋酸稀释过程的图像如图甲所示：分别加水稀释10倍后，二者的浓度仍相同，由于HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质，HCl的电离程度大于CH3COOH的电离程度，因此盐酸中的氢离子浓度大于醋酸中的氢离子浓度，因此有mn。(3)由于醋酸中存在电离平衡，在稀释过程中CH3COOH会继续电离出H，其稀释过程中的图像如图乙所示。若稀释后溶液的pH都变成3(画一条平行于x轴的水平线)，易得mn。误区一：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。误区二：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

15、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。题组二多角度计算溶液的pH值4求下列常温条件下溶液的pH(已知lg1.30.1，lg20.3，混合溶液忽略体积的变化)。(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)(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

16、)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(6)3(7)11(8)2.3(9)5解析(2)CH3COOH CH3COO Hc(初始) 0.1 0 0c(电离) c(H) c(H) c(H)c(平衡) 0.1c(H) c(H) c(H)则Ka1.8105解得c(H)1.3103 molL1，所以pHlg c(H)lg(1.3103)2.9。(3) NH3H2O OH NHc(初始) 0.1 molL1 0 0c(电离) 0

17、.11%molL1 0.11%,molL1 0.11%,molL1则c(OH)0.11% molL1103molL1c(H)1011 molL1，所以pH11。(4)将pH8的NaOH与pH10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(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c(H)105 molL1，pH9的氢氧化钠溶液中c(OH)105 molL1，两者以体积比119混合，则酸过量，混合液的pH小于7。c(H)molL11.0106 molL1，pHlg(1.0106)6。1.单一溶液的pH计算强酸溶液：如HnA，

18、设浓度为c molL1，c(H)nc molL1，pHlgc(H)lg (nc)。强碱溶液(25 )：如B(OH)n，设浓度为c molL1，c(H)molL1，pHlgc(H)14lg(nc)。2混合溶液pH的计算类型(1)两种强酸混合：直接求出c(H)混，再据此求pH。c(H)混。(2)两种强碱混合：先求出c(OH)混，再据Kw求出c(H)混，最后求pH。c(OH)混。(3)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。c(H)混或c(OH)混题组三溶液混合酸碱性判断规律5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

19、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NaOH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

20、 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(2)110101解析(1)由题意知，溶液中c(H)1011 molL1，c(OH)0.01 molL1，故Kwc(H)c(OH)1013。(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(a

21、b)10，即VaVb101。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

22、的关键：(1)准确测定标准液的体积。(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

23、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。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颜色褪去时即为滴定终

24、点。深度思考1酸式滴定管怎样查漏？答案向已洗净的滴定管中装上一定体积的水，固定在滴定管夹上直立静置两分钟，观察有无水滴漏下。然后将活塞旋转180，再静置两分钟，观察有无水滴漏下，如均不漏水，滴定管即可使用。2KMnO4(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、稀盐酸、溴水应盛放在酸式滴定管中，Na2CO3溶液应盛放在碱式滴定管中。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

25、是酸碱恰好中和的点吗？答案滴定终点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(6)偏高(7)偏低(8)偏高误差分析的方法依据原理c(标准)V(标准)c(待测)V(待测)，所以c(待测)，因为c(标准)与V(待测)已确定，所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化，即分析出结果。题组二酸、碱中和滴定曲线分析2已知某温度下CH3COOH的电离常数K1.6105。该温度下，向20 mL 0.01 molL1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 molL1 KOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽