水的电离和溶液酸碱性.doc

江苏省栟茶高级中学高三化学学案 编写 吴明莉 审核 彭建明 2014-12-14
水的电离和溶液的酸碱性
【考点透视】
1．了解水的电离和水的离子积常数。
2．了解溶液pH的定义，能进行溶液pH的简单计算。
一、水的电离
1、水的电离方程式
_______ ___ 或 _________ _________。
2、水的离子积常数
Kw=
(1)室温下：任何稀溶液中Kw=
(2)影响因素：只与 有关，水的电离是 过程，升高温度，Kw .
(3)适用范围：不仅适用于纯水，也适用于以水为溶剂的稀溶液。
(4)任何水溶液中，均存在水的电离平衡，溶液中c(H＋)和c(OH－)可能等或不等，但由水电离的c(H＋)水 c(OH－)水。
3、影响水的电离平衡的因素
（1）升高温度可________水的电离。c(H＋)和c(OH－) ，pH ，KW 。
（2）加酸或碱均可________水的电离，KW ；
（3）加可水解的盐可________水的电离，KW ；
（4）其他因素：活泼金属(如Na)可________水的电离。
例1：25 ℃时，水中存在电离平衡：H2OH＋＋OH－　ΔH>0。下列叙述正确的是
A．将水加热，Kw增大，pH不变
B．向水中加入少量NaHSO4固体，c(H＋)增大，Kw不变
C．向水中加入少量NaOH固体，平衡逆向移动，c(OH－)降低
D．向水中加入少量NH4Cl固体，平衡正向移动，c(OH－)增大
例2：25℃时，在等体积的 ① pH=0的H2SO4溶液、②0.05mol/L的Ba（OH）2溶液，③pH=10的Na2S溶液，④pH=5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是
A．1：10：1010：109 B．1：5：5×109：5×108
C．1：20：1010：109 D．1：10：104：109
例3．(2010江苏卷)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．pH=1的溶液中W W W K S 5 U . C O M
：Fe2＋、NO3－、SO42－、Na＋
B．由水电离的c(H＋)=1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO3－
C． =1012的溶液中：NH4＋、Al3＋、NO3－、Cl－
D．c(Fe3＋)=0.1mol·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SO42－、SCN－
二、溶液的酸碱性以及pH

1．溶液的酸碱性：由溶液中c(H＋)与c(OH－)的______________决定
（1）c(H＋)____c(OH－)，溶液呈酸性； （2）c(H＋)____c(OH－)，溶液呈中性；
（3）c(H＋)____c(OH－)，溶液呈碱性。
2．pH
（1）计算公式：pH＝___________________。
25℃，pH＝ 溶液呈中性；100℃，pH＝7溶液呈 性。
（2）表示意义：表示溶液酸碱性的强弱，pH越____，酸性越强；pH越____，碱性越强。
3．pH试纸的使用
（1）方法：把一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用的玻璃棒蘸取待测液点在PH试纸上，待试纸变色后，与_______________比较来读数（整数）。
（2）注意：pH试纸使用前________用蒸馏水润湿 (否则相当于对测定溶液的________)。
例4．(2010·全国卷)下列叙述正确的是
A．某醋酸溶液的pH＝a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH＝b，则a>b
B．在滴有酚酞溶液的氨水中，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH<7
C．1.0×10－3 mol·L－1盐酸的pH＝3.0，1.0×10－8 mol·L－1盐酸的pH＝8.0
D．若1 mL pH＝1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液的pH＝7，则NaOH溶液的pH＝11
例5：常温下用pH为3的某酸溶液分别与pH都为11的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到a、b两种溶液，关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是
A．b不可能显碱性 B．a可能显酸性或碱性
C．a不可能显酸性 D．b可能显碱性或酸性
例6：现有下列化合物①NaCl、②NaOH、③HCl、④NH4Cl、⑤CH3COONa、⑥CH3COOH、⑦NH3·H2O、⑧H2O，回答问题：
（1）NH4Cl溶液显________性，用离子方程式表示__________________________
（2）常温下，pH＝10的CH3COONa溶液中，水电离出来的c(OH－)为_______________，
在pH＝3的CH3COOH溶液中水电离出来的c(H＋)为____________。
（3）已知水存在如下平衡：H2O＋H2OH3O＋＋OH－　ΔH>0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液显酸性，选择方法是__________。
A．向水中加入NaHSO4固体 B．向水中加入Na2CO3固体
C．加热至100 ℃ D．向水中加入(NH4)2SO4固体
（4）若等pH、等体积的②(NaOH)和⑦(氨水)分别加水稀释m倍、n倍，稀释后pH相等，则m______n(填“>”、“<”或“＝”)。
三、酸碱中和滴定
1．实验原理
利用______反应，用已知浓度____(或____)来测定未知浓度的____(或____)的实验方法。
酸碱中和滴定的关键：（1）准确测定 。
（2）准确判断 。
2．实验用品
（1）仪器：______滴定管[如图(A)]、______滴定管[如图(B)]、
滴定管夹、铁架台、___________。
（2）试剂：标准液、待测液酸碱指示剂、蒸馏水。
（3）滴定管的使用
①酸性、氧化性的试剂一般用_______滴定管，因为酸和氧化性物质易__________________。
②碱性的试剂一般用_______滴定管，因为碱性物质易____________，致使______无法打开。
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：
①滴定管：________→洗涤→________→装液→调液面→记录（读数精确到 ）。
②锥形瓶：注碱液→记读数→加指示剂。
（2）滴定：

（3）终点判断：__________________________________
（4）数据处理：按上述操作重复_____________次，求出用去标准盐酸体积的平均值。
4．常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH
石蕊
<5 红色
5～8 _______
>8 蓝色
甲基橙
<3.1 _______
3.1～4.4 _______
>4.4 _______
酚酞
<8.2 无色
8.2～10 _______
>10 _______
5、误差分析

例7：用0.100 0 mol·L－1 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
例8．用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，其原因可能是
A．配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质
B．滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确
C．盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗
D．滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
巩固练习：
1、常温的某无色溶液中，由水的电离产生的C（H+）=1×10-12 mol/l，则下列各组离子肯定能共存的是（ ）
A、Cu2+ NO3- SO42- Fe3+ B、Cl- S2- Na+ K+
C、SO32- NH4+ K+ Mg2+ D、Cl- Na+ NO3- SO42-
2．下列叙述正确的是
A．合成氨工业中，移走NH3可增大正反应速率，提高原料转化率
B．酸碱中和滴定时，锥形瓶需用待测液润洗2次，再加入待测液
C．将NO2、N2O4混合气体的体积压缩为原的一半，则气体颜色加深
D．牺牲阳极的阴极保护法和外加直流电的阴极保护法都是应用电解原理
3. 下列有关说法正确的是
A、右图装置可用于测定中和热
B．．准确称取0.4000 g NaOH固体
可配成100 mL 0.1000 mol·L-1的NaOH标准溶液
C．100 mL pH＝3的HA和HB分别与足量的锌反应，
HB放出的氢气多，说明HB酸性比HA弱
D．对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，压缩气体体积使压强增大（其他条件不变），则SO2的转化率增大，平衡常数K也增大
4．下列有关说法正确的是
A．常温下，将pH=10的氨水稀释，溶液中所有离子浓度都减小
B．常温下，反应2A(s)+B(g)=2C(g)+D(g)不能自发进行，则该反应△H一定大于0
C．N2(g3H2(g)2NH3(g) △H<0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大
D．水的离子积常数KW随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应
5、下列说法正确的是
A．25℃时NH4Cl溶液的KW小于100℃时NH4Cl溶液的KW
B．甲基橙呈黄色的溶液中一定能大量存在：NO3＋、Ba2＋、AlO2－、Cl－
C．100℃时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性
D．用广泛试纸测得0.10mol·LNH4Cl溶液的
6、下列各组比较中，前者比后者大的是
A．25℃时，pH均为2的H2SO4溶液和醋酸中氢离子的物质的量浓度
B．25℃时，pH均为2的盐酸和CH3COOH溶液中溶质的物质的量浓度
C．同温度、同浓度的NaCl溶液和氨水的导电能力
D．25℃时，pH均为3的HCl和FeCl3溶液中水的电离程度
7、下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是（ ）
A、H+ B、OH- C、S2- D、Na+
8．今有室温下四种溶液，有关叙述正确的是

①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A．①②中分别加入适量的氯化铵晶体后，①溶液的pH减小，②溶液的pH不变
B．温度下降10℃，①②③④四种溶液的pH均不变
C．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：①>②>④>③
D．①④两溶液等体积混合，所得溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
9．下列图示与对应的叙述相符的是 （ ）

A．图甲表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体后，溶液pH的变化
B．图乙表示向CH3COOH溶液中加水时溶液的导电性变化，则CH3COOH溶液的pH：a>b
C．图丙表示催化剂能改变化学反应的焓变
D．图丁表示等量NO2在容积相同的恒容密闭容器中，不同温度下分别发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，相同时间后测得NO2含量的曲线，则该反应的△H<0
10、水的电离平衡曲线如右图所示，下列说法不正确的是
10－7
10－6
10－7
10－6
A
B
C
D
E
25℃
c(H+)/mol·L－1
c(OH－)/mol·L－1
100℃
A．图中五点KW间的关系：B＞C＞A=D=E
B．若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量的酸
C．若从A点到C点，可采用：温度不变在水中加入适量的NH4Cl固体
D．若处在B点时，将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后，溶液显酸性
11．（2013·浙江）25℃时，用浓度为0.1000 mol·L－1
的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol·L－1的三
种酸HX、HY、HZ滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺
序：HZ＜HY＜HX
B．根据滴定曲线，可得Ka(HY)≈10－5
C．将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液
滴定至HX恰好完全反应时：c(X－)＞c(Y－)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．HY与HZ混合，达到平衡时：c(H＋)＝＋c(Z－)＋c(OH－)
12．某研究性学习小组在实验室中配制1 mol·L－1的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法错误的是
A．实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏
B．如果实验中需用60 mL的稀硫酸标准溶液，配制时应选用100 mL容量瓶
C．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏大
D．用甲基橙作指示剂，滴定终点时，溶液颜色从橙色变为红色

13、已知某温度下CH3COOH的电离常数K=1.6×10-5。该温度下向20mL0.01mol/LCH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol/L KOH溶液，其pH变化曲线如下图所示（忽略温度变化）。请回答下列有关问题：
（1）a点溶液中c(H+)为 。
（2）a、b、c三点中水的电离程度最大的是 ，滴定
过程中宜选用 作指示剂。
（3）若向稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，下列变化趋势正确的是 （填序号）。

14、现有25.00mL 的KI溶液，用酸化的10.00mL 0.050mol/L 的KIO3溶液处理：5I- + IO3- + 6H+ = 3I2 + 3H2O。将生成的I2全部除去后，再加入过量的KI溶液，使之与剩余的KIO3反应，然后将溶液调节至中性，析出的单质碘用0.1000mol/L 的Na2S2O3溶液滴定（S2O32-转化为S4O62-），用去该溶液的体积为21.15mL。
①滴定时，Na2S2O3的标准溶液盛放在 （填“酸式”或“碱式”）滴定管中。
②滴定时，选用 做指示剂，滴定终点的现象是 。
③求原KI溶液的物质的量浓度。

因为深入，所以深刻！ 第 7 页 共 7 页