水的电离和溶液的酸碱性3.doc

航帆教育随堂知识题库化学选修4 3-2-水的电离和溶液的酸碱性知识方法体系与例题精讲第一课时 水的电离1、水的电离的依据纯水有微弱的导电能力(精确的实验证明)2、水的电离方程式H2O H+ + OH；H0或H2O + H2O H3O+ + OH3、水的电离程度25时，纯水中4、水的电离的特点(1)吸热反应，升温电离程度增大；(2)不论是纯水还是稀溶液，(25时水的离子积常数)；或pH + pOH = 14，式中pH=lg，pOH=lg比如，酸溶液中：；碱溶液中：。5、水的电离的意义任何水溶液中均存在水的电离平衡，且；但。6、水的电离的影响因素(1) 酸、碱：向纯水中无论是加酸还是加碱，均使水的电离平衡向左移动(抑制电离)； (2) 温度：升高温度，使水的电离平衡向右移动(促进电离)；比如：在100的纯水中，Kw = 1.01012。(3)易水解的盐：向纯水中加入易水解的盐(强碱弱酸盐、强酸弱碱盐、弱酸弱碱盐)，均使水的电离平衡向右移动(促进电离)。影响因素水的电离结果c(H+)aqc(OH)aqKw酸抑制增大减小不变碱抑制减小增大不变温度(升高)促进增大增大增大强碱弱酸盐(如NaAc)促进减小增大不变强酸弱碱盐(如NH4Cl)促进增大减小不变弱酸弱碱盐(如NH4Ac)促进不变【例题精讲】1、水在不同温度下的离子积常数为Kw(25) = 1.010-14，Kw(35) = 2.110-14。则下列叙述正确的是A. c(H+)随温度的升高而降低 B. 在35时，c(H+) c(OH)C. 纯水的pH：pH(25)1.0107 mol/LpH7碱性7中性=1.0107 mol/LpH=7【例题精讲】3、室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离的c(OH)为A. 1.010-7mol/L B. 1.010-6mol/L C. 1.010-2mol/L D. 1.010-12mol/L4、某温度下重水(D2O)的离子积常数为1.610-15，用定义pH一样来规定pD = -lg c(D+)，则该温度下，下列叙述正确的是A. 纯净的重水中，pD = 7 B. 1 L 溶解有0.01 mol/ DCl的重水溶液，其pD = 12.0C. 纯净的重水中，c(D+) = c(OD) D. 1 L溶解有0.01 mol NaOD的重水溶液，其pD = 12.05、pH计算pH=lgc(H+)aq，pOH=lgc(OH)aq，pH+pOH=14；或c(H+)aq=10pH，c(OH)aq=10pOH=10pH-14(1) 溶液pH的计算酸溶液关键是c(H+)，如pH=lgc(H+)，式中c(H+)=c(HCl)=c(HAc)，且c(HCl)c(HAc)；碱溶液关键是c(OH)，如pH=14pOH=14+lgc(OH)，式中c(OH)=c(NaOH)=c(NH3H2O)，且c(NaOH) n B. m = n C. m 7 B. 若10x = y，且a + b = 13，则pH = 7C. 若ax = by，且a + b =13，则pH = 7 D. 若x = 10y，且a + b =14，则pH 712、(1) 常温时，将pH = 8的NaOH溶液与pH =4 的H2SO4溶液混合，得pH = 7的混合溶液，求NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比。(2) 已知90时，水的离子积常数为110-12。在此温度下，将pH = 8的NaOH溶液与pH =4 的H2SO4溶液相混合，也得到pH = 7的混合溶液，求NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比。(1) 1001 (2) 119第三课时 溶液pH的测定与酸碱中和滴定一、溶液pH的测定方法：1、酸碱指示剂法(定性或半定量)指示剂酸碱指示剂及其变色范围(pH)及颜色甲基橙 4.4黄色石蕊试液 8.0蓝色酚 酞 10.0红色2、pH试纸法(粗略定量)用pH试纸来测定溶液的pH，将pH试纸放在表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，在半分钟内将pH试纸与标准比色卡进行比照得pH注意： pH试纸不能润湿； 玻璃棒应干燥洁净； 应在半分钟内观察，时间长，pH试纸所显示的颜色会改变； 常用的广泛pH试纸测得的pH值只能取整数值。3、pH计法(精确定量)二、酸碱中和滴定1、定义：指利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。2、原理实例：用0.100 0mol/L NaOH溶液滴定20.00mL、0.100 0mol/L HCl溶液(绘制酸碱滴定曲线)。(1) 滴定前：c(H+)0.1000mol/L，pH=1.0(2) 从滴定开始到化学计量点之前：盐酸过量，c(H+)c(HCl)V(HCl)V(NaOH)/V(HCl)+V(NaOH)，式中V(HCl)、V(NaOH)分别表示HCl溶液的总体积和加入的NaOH溶液的总体积。当滴入NaOH溶液 19.96mL时（比化学计量点NaOH溶液少1滴）：c(H+)(20.00mL19.96mL)0.1000mol/L(20.00mL+19.96mL)1.00010-4mol/LpH-lg(1.00010-4)4.0(3) 化学计量点时：溶液呈中性，c(H+)1.00010-7mol/L，pH=7.0。(4) 化学计量点后：NaOH过量，c(OH-)c(NaOH)V(NaOH)V(HCl)/V(HCl)+V(NaOH)，当滴入NaOH溶液20.04mL时（比化学计量点NaOH溶液多1滴）：c(OH-)(20.04mL20.00mL)0.1000mol/L(20.04mL+20.00mL)1.00010-4mol/LpOH-lg(1.00010-4)4.0，pH=14.04.010.0。(5) 突变范围：pH在410之间，表示这种突变的图示如下（虚线表示0.100 0mol/L HCl滴定20.00mL、0.100 0mol/LNaOH溶液时的突变）。0.100 0mol/L NaOH滴定20.00mL0.100 0mol/L HCl的酸碱滴定曲线(6) 指示剂的作用与选择：作用：强酸和强碱之间的滴定在化学计量点（滴定终点）前后，溶液的pH会发生突变，通过指示剂的颜色变化确定滴定终点；选择：变色要灵敏、明显(指示剂的变色范围在滴定终点的pH突变范围内或较为接近)，一般从甲基橙、甲基红、酚酞中选择而不选石蕊。a) 强酸强碱间的滴定：酚酞溶液、甲基橙；b) 强酸滴定弱碱：两者正好完全反应，生成强酸弱碱盐，反应后溶液呈酸性选用甲基橙作指示剂；c) 强碱滴定弱酸：两者正好完全反应，生成强碱弱酸盐，反应后溶液呈碱性选用酚酞作指示剂。(7) 酸、碱液的浓度越小，突变范围越小，选择的指示剂可能发生变化。例如：用0.1000mol/LNaOH溶液滴定0.1000mol/L HCl溶液：酚酞、甲基红、甲基橙；用0.01000mol/LNaOH溶液滴定0.01000mol/L HCl溶液：酚酞、甲基红；用0.001000mol/LNaOH溶液滴定0.001000mol/L HCl溶液：甲基红。(8) 小结：酸碱滴定曲线以滴入酸液或碱液的量为横坐标，以溶液的pH为纵坐标，描述酸碱中和滴定过程中溶液pH的变化情况，其中滴定终点附近pH会发生突变，因此选择适当的指示剂就能准确判断滴定终点；选择滴定管以精确测量酸碱液体积，从而解决了中和滴定的两大难题。【例题精讲】13、用双指示剂法测定试样中含有NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种物质的含量。具体做法是：先向待测溶液中加入酚酞，用标准盐酸滴定，当NaOH或Na2CO3被转化为 NaCl或NaHCO3时，酚酞由粉红色褪为无色，消耗V1mL盐酸。然后滴加甲基橙，继续用标准盐酸滴定。当NaHCO3转化为NaCl时，溶液由黄色变为橙色，消耗 V2mL盐酸。(1) 试根据下表给出的V1、V2数据范围，判断原混合物的成分（填化学式）。V10、V20V10、V20V1V20V2V10V1V20NaHCO3NaOHNa2CO3Na2CO3、NaHCO3NaOH、Na2CO3(2) 若称取含杂质的试样1.200g(杂质不与HCl反应)配制成100.0mL水溶液，取出20.00mL，用0.1000mol/L标准盐酸滴定，测得V1=35.00mL，V2=5.00mL。求试样的成分其试样中各成分的质量分数。NaOH和Na2CO3；(Na2CO3)22.08%；(NaOH)50.00%3、滴定管滴定管主要用来精确地放出一定体积的液体。上部的标注信息为温度、容积和0刻度，仰视时读数偏高，俯视时读数偏低；主要规格为25和50mL两种，读数误差为0.01mL。酸式滴定管的下部结构为活塞和玻璃尖嘴，可装强氧化剂（高锰酸钾、双氧水等）和酸性溶液（硫酸、盐酸等），不能装载碱性溶液，原因是SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，从而粘接活塞。碱式滴定管的下部结构为含玻璃球的橡胶管连接的玻璃尖嘴，不能装入强氧化剂（高锰酸钾、双氧水等）和酸性溶液（硫酸、盐酸等），这些溶液可腐蚀橡胶管。【例题精讲】14、有一支50mL的滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10mL刻度处，把滴定管中的液体全部流下排除，承接在量筒中，量筒中的溶液的体积A. 大于40.0mL B.等于40.0mL C. 小于40.0mL D. 等于10.0mL4、操作(1) 检漏：检查滴定管是否漏水；(2) 润洗：水洗后，用所要盛装的酸或碱溶液润洗滴定管内壁23遍；滴定管先水洗后液洗，锥形瓶只水洗，不液洗；(3) 装液：使液面位于滴定管刻度“0”以上23 mL处，并将滴定管垂直固定；(4) 调节：酸式滴定管通过快速放液而碱式滴定管通过橡皮管向上翘起赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满反应液，调节液面在0或0以下刻度，读取起始读数；(5) 放液：量取待测液，加入到锥形瓶中，并滴入23滴指示剂，并在瓶底衬一张白纸。左手控制活塞，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液的颜色变化。在滴定终点附近，逐滴放出标准液，读取终点读数。重复以上操作23遍。【例题精讲】14、用0.1154 mol/L的盐酸滴定某烧碱溶液的实验数据，求得c(NaOH) 0.1233mol/L。实验编号待测NaOH溶液体积/mL标准盐酸体积/mL125.0026.72225.0026.70325.0028.50425.0026.715、误差分析当酸碱恰好中和时，有关系式(以一元强酸、一元强碱为例)：式中，c(标)、V(待)为定值，所以c(待)的大小取决于V(标)的大小。如果操作不当使V(标)比理论值大，结果即偏高；若操作不当使V(标)比理论值小，结果就会偏低。(1) 造成结果偏高的操作有：滴定管未用标准液润洗：因滴定管用水冲洗后内有残存水，直接装入标准液将会被冲稀，导致标准液用量增加，即V(标)偏大，c(待)偏高。锥形瓶先用待测液润洗后，再装待测液：锥形瓶不能用待测液润洗，若润洗后再装入待测液，则待测液的物质的量增大，消耗的标准液也要增加，使结果偏高。滴定管尖嘴处没有排出气泡就进行滴定：按上述方法滴定时，就会使一部分标准液留在尖嘴处而未进入锥形瓶，这样标准液的用量增加，最终使结果偏高。若尖嘴挂有液滴，结果偏高。(2) 造成测定结果偏低的操作有：取待测液的滴定管用蒸馏水洗涤未用待测液润洗：滴定管内壁有水存在。将待测液稀释，V(标)值减小，则c(待)值偏低。读V(标)的刻度值时，滴定前平视，滴定后俯视，则读出的V(标)值偏小，因而c(待)偏低。滴定过程中，锥形瓶振荡太激烈，有少量溶液溅出，因V(待)减小，所以V(标)减小，故c(待)偏低。(3) 有些操作并不影响结果，如滴定前用蒸馏水将盛入锥形瓶里的一定容积的待测液稀释，虽然待测液的浓度小了，但其溶质的物质的量没变，则c(待)值没有变化。(4) 量筒和滴定管读数时误差的区别量筒的刻度是由底部开始，按从小到大的顺序排列。若俯视读数，结果偏高；若仰视读数时，结果偏低。滴定管的刻度由上到下，从零开始(零刻度以上还有一段没有刻度)逐渐增大，(在最大刻度以下也有一段至尖嘴处末端没有刻度)因此，读数值的偏差与量筒相反。即，若俯视读数，偏小；若仰视读数时结果偏大。但对滴定结果的影响要看滴定前后两次渎数的差值为决定。(5) 欲减小实验误差的三点做法半分钟：振荡半分钟内颜色不褪去，即为滴定终点。12 min：滴定停止后，必须等待12 min，让附着在滴定管内壁的溶液流下后，再行读数。重做一次：同一实验，要做两次，两次滴定所用标准溶液体积相差不能超过0.02 mL，再取平均值。【例题精讲】15、读出以下液体的读数7.47mL 9.1mL16、用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液（氢氧化钠放于锥形瓶中）下列操作（其它操作均正确），对氢氧化钠溶液浓度有什么影响？A. 酸式滴定管(1) 未用标准液(HCl)润洗酸式滴定管 偏高(2) 滴定管内壁不干净，滴定后，酸式滴定管内壁挂水珠 偏高(3) 滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失 偏高(4) 滴定操作时，有少量盐酸滴于锥形瓶外 偏高(5) 滴定前仰视刻度，滴定后俯视刻度 偏低B. 锥形瓶(6) 锥形瓶内用蒸馏水洗涤后，再用待测氢氧化钠润洗 23次，将润洗液倒掉，再装NaOH溶液 偏高(7) 锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液 无影响(8) 滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。 偏低(9) 指示剂滴加过多 偏高C. 碱式滴定管(10) 碱式滴定管用水洗后，未用待测液润洗 偏低(11) 取待测液时，未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除。取液后滴定管尖嘴充满溶液 偏低D. 含杂质(12) 在配制待测氢氧化钠溶液过程中，称取一定质量的氢氧化钠时，内含少量的氢氧化钾，用标准盐酸溶液进行滴定。 偏低(13) 同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结果如何 偏低10