水的電離和溶液的酸堿性知識點

1、一 ?水的電離1. 水的電離H30+0H-?常溫下純水中 c(OH-)=10-7水的電離方程式：H2O+H2Omol/L,c(H+)=10-7 mol/L ?.口.冋100 C時純水 c(H+)=1 X 10-6 mol/L,KW=1 X 10-12,pH=6,此時溶液顯中性 ?影響KW的因素是溫度，溫度升高，KW增大，原因是水的電離吸熱 ?下列可使水的電離程度變大的是?加H2SO4 加NaOH 加NaCl 加熱 加氨水加純堿2. 水電離出的 c(H+)與c(OH-)在酸性或堿性的稀溶液中，由水電離出的c(H+)和c(OH-)總相等，即c(H+)水=c(OH-)水？如0.1 mol/LHCl

2、或 NaOH 溶液中,c(H+)水=c(OH-)水=1 X 10-13 mol/L ?酸中c(OH-)很小，但完全是由水電離出來的，不能忽略？同樣,堿溶液中的c(H+)也不能忽略？3. 水的電離平衡的移動H2OH+OH- H>0條件變化移動方向c(H+)c(OH-)KW升高溫度ff加酸J -加堿Jf-加強酸弱堿鹽fJ-加強堿弱酸鹽Jf-說明：(J)"表示平衡向右(左)移動，T ( J )"表示離子濃度增大(減小)，表示不變？ 二？溶液的酸堿性及 pH1. 溶液的酸堿性 溶液的酸堿性是由溶液中 c(H+)與c(OH-)的相對大小決定的？(1) c(H+)>c(OH

3、-),溶液呈酸性;(2) c(H+)=c(OH-),溶液呈中性；(3) c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性？2. pH(1)計算公式:pH=-lgc(H+) ? 適用范圍:014?(3)表示意義:表示溶液酸堿性的強弱 ？pH越小，酸性越強;pH越大,堿性越強？："!r 0F =-au rufso3. pH試紙的使用'(1) 方法:把一小塊pH試紙放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待測液的玻璃棒點在試紙的中央試紙變色后，與標準比色卡比較來確定溶液的pH ?(2) 注意:pH試紙使用前不能用蒸餾水潤濕，否則將可能產(chǎn)生誤差 ？ 三?中和滴定1. 主要儀器滴定管分為酸式滴定管和

4、堿式滴定管?酸性溶液裝在酸式滴定管中，堿性溶液裝在堿式滴定管中？如圖所示:2. 中和滴定操作(以標準鹽酸滴定 NaOH溶液為例)(1)準備 滴定管a.檢驗酸式滴定管是否漏水b. 洗滌滴定管后要用標準液潤洗23次,并排除滴定管尖嘴處的氣泡c. 用漏斗注入標準液至“ 0”刻度上方 23 cm處?d. 將液面調(diào)節(jié)到"0”或"0”以下某一刻度處，記下讀數(shù)? 錐形瓶：只用蒸餾水洗滌，不能用待測液潤洗？(2) 滴定 用堿式滴定管取一定體積待測液于錐形瓶中，滴入23滴指示劑(甲基橙或石蕊)？ 用左手握活塞旋轉(zhuǎn)開關(guān)，右手不斷旋轉(zhuǎn)搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶中溶液的顏色變化至橙色或粉紅色消失，

5、記下讀數(shù)？(3) 計算每個樣品做23次，取平均值求出結(jié)果？1. 將純水加熱至較高溫度，下列敘述正確的是()A. 水的離子積變大？pH變小?呈酸性B.水的離子積不變？pH不變，呈中性C. 水的離子積變小?pH變大?呈堿性D.水的離子積變大?pH變?。砍手行越馕?H2OH+OH- H>0,升高溫度，平衡右移，c(H+) -c(OH-)增大，KW=c(H+) -c(OH-)2.下列溶液肯定是酸性的是 (A.含H+的溶液C.pH<7的溶液解析:任何水溶液中均含 性,也可能呈中性或堿性增大，pH=-lgc(H+)減小，但溶液中c(H+)=c(OH-)，溶液呈中性？答案:D)B. 能使酚酞顯無

6、色的溶液D.c(OH-)vc(H+)的溶液H+和OH-，故A錯?使酚酞顯無色的溶液，其pH<8,該溶液可能顯酸，B錯？以純水在 100 C為例，KW=10-12，c(H+)=10-6mol/L，pH=6，但溶c(OH-)=10-2mol/L,即3 L_c 2 Ljc =10mol / L，解得 c=0.05 mol/L,故選 C ?c，則混合后溶液中4.用pH試紙測定溶液pH的正確操作是()A. 將一小塊試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙上，再與標準比色卡對照B. 將一小塊試紙用蒸餾水潤濕后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙上，再與標準比色卡對照液為中性，故pH&

7、lt;7的溶液可能顯酸性，也可能呈中性或堿性 ？答案:D 解析:設(shè)原溶液的濃度為C. 將一小塊試紙在待測液中蘸一下，取出后放在表面皿上，與標準比色卡對照D. 將一小塊試紙先用蒸餾水潤濕后，在待測液中蘸一下，取出后與標準比色卡對照解析:用pH試紙測定溶液的 pH時應(yīng)將一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液點在試紙上，再與標準比色卡對照 ？試紙在使用前不能用蒸餾水潤濕，否則待測液被稀釋 可能產(chǎn)生誤差？答案:A5.(2009 山東師大附中模擬)室溫下，在 pH=11的某溶液中，由水電離出的c(OH-)為() 1.0 x 10-7mol/L 1.0 X 10-6 mol/L 1.0 x 1

8、0-3mol/L 1.0 X 10-11 mol/LA.B.C.D.解析:pH=11的溶液可能是堿溶液或鹽溶液，若為堿溶液，則抑制水的電離，水電離出的c(OH-)=1.0 X 10-11 mol/L;若為鹽溶液，即該鹽水解使溶液 pH=11,則由水電離出的 c(OH-)=1.0 X 10-3 mol/L ?答案:D6.(2009 黃岡模擬)一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制和酸堿中和滴定是中學(xué)化學(xué)中兩個典型的定量實驗？某研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室中配制1 mol/L的稀硫酸標準溶液，然后用其滴定某未知濃度的NaOH溶液？下列有關(guān)說法中正確的是?A?B?DA. 實驗中所用到的滴定管 ？容量瓶，在使用前均需要

9、檢漏B. 如果實驗中需用 60 mL的稀硫酸標準溶液，配制時應(yīng)選用100 mL容量瓶C. 容量瓶中含有少量蒸餾水，會導(dǎo)致所配標準溶液的濃度偏小D. 酸式滴定管用蒸餾水洗滌后，即裝入標準濃度的稀硫酸，則測得的NaOH溶液的濃度將偏小E. 配制溶液時，若在最后一次讀數(shù)時俯視讀數(shù),則導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大F. 中和滴定時，若在最后一次讀數(shù)時俯視讀數(shù)，則導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大解析:A項,滴定管？容量瓶都為帶塞容器，使用前需要檢漏，正確；B項，實驗室無60 mL容量瓶， 選擇容積比60 mL大而與之更接近的容量瓶配制，B正確;C項,容量瓶內(nèi)有少量水對所配標準液濃度無影響；D項，酸式滴定管不潤洗使所測NaOH濃度偏大

10、，正確;E項，配制溶液時，最后一次讀數(shù)時俯視，所配溶液濃度偏高，導(dǎo)致實驗結(jié)果偏小；F項，導(dǎo)致實驗結(jié)果偏?。?水的電離及有關(guān) pH的問題1. 水的離子積KW 隨溫度的變化而變化，溫度升高，KW 增大；溫度降低，KW減小(100 C時，KW=1 X 10-12)?(2)水的離子積常數(shù)揭示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡，都有H+和OH-共存？在酸性或堿性的稀溶液中，當溫度為25 C時，KW=c(H+) c(OH-)=1 X 10-14始終為同一常數(shù)？2. 有關(guān)溶液的pH的注意問題(1) pH是溶液酸堿性的量度，常溫下pH=7的溶液呈中性,pH減小，溶液的酸性增強;pH增大, 溶液的堿性增強？(2

11、) pH范圍在014之間,pH=0的溶液并非無 H+,而是c(H+)=1 mol/L;pH=14的溶液并非無 OH-,而是c(OH-)=1 mol/L ？pH每增大1個單位,c(H+)減小到原來的1/10，而c(OH-)增大到原 來的10倍？pH改變n個單位,c(H+)或c(OH-)增大到原來的10n倍或縮小到原來的 1/10n？ 當 c(H+)>1 mol/L 時,pH 為負數(shù);當 c(OH-)>1 mol/L 時,pH>14 ？對于 c(H+)或 c(OH-)大于 1 mol/L的溶液，用 pH表示反而不方便，所以pH僅適用于c(H+)或c(OH-) < 1 mol

12、/L的稀溶液(4)也可以用pOH來表示溶液的酸堿性,pOH是OH-濃度的負對數(shù)？pOH=-lgc(OH-),因為 c(OH-) c(H+)=10-14,若兩邊均取對數(shù)得：pH+pOH=14 ？【例1】已知NaHSO4在水中的電離方程式為 NaHSO4=Na+H+ ？某 溫度下，向 pH=6的蒸餾水中加入 NaHSO4晶體,保持溫度不變，測得溶液的pH為2？對于該溶液，下列 敘述不正確的是()A.該溶液的溫度高于 25 C B.由水電離出來的 c(H+)=1 X 10-10 mol/L2C. c(H+)=c(OH-)+c(SO4_ )D. 該溫度下加入等體積 pH為12的NaOH溶液可使反應(yīng)后的

13、溶液恰好呈中性解析：蒸餾水是中性的,c(H+)=c(OH-)=1 X 10-6mol/L,則該溫度下 KW=c(H+) X c(OH-)=1 X 10-6 X 10-6=1 X 10-12>1 X 10-14,所以該溶液的溫度高于 25 C ;在蒸餾水中加入 NaHSO4,相 當于加入強酸，水的電離被抑制，溶液中的c(H+)=c酸(H+)+cH2O(H+)而cH2O(H+)=c溶液中10"*22(OH-)= 1 10mol/L=1 X 10-10mol/L,又因為 c 酸(H+)=c( SO4J,所 以c(H+)=c(OH-)+c( SO； 一 );pH=12 的 NaOH 溶

14、液中 c(OH-)=1 mol/L,當向 pH=2 的溶液中加 入等體積的1 mol/L的NaOH溶液后,OH-過量，所得溶液呈堿性？答案:D1.(2009 天津模擬)下列溶液一定呈中性的是()A. 由等體積？等物質(zhì)的量濃度的一元酸跟氫氧化鈉溶液混合所形成的溶液B. c(H+)=1 X 10-7mol/L 的溶液C. pH=14-pOH 的溶液D. pH=pOH的溶液解析：若選項A中的一元酸是弱酸(如醋酸或次氯酸),則混合后所得溶液不呈中性而呈堿性(因所得鹽為強堿弱酸鹽，水解顯堿性)；水的離子積KW的值與溫度有關(guān)，當溫度不等于25 C 時,KW 就不等于1 X 10-14,即c(H+)=1 X

15、 10-7mol/L或pH=14-pOH 的溶液就不呈中性；但若 當c(H+)=c(OH-),即pH=pOH,無論在什么情況下，溶液都呈中性？答案:D一?溶液pH的計算.總體原則(1)若溶液為酸性，先求c(H+),再求pH;若溶液為堿性，先求c(OH-),再由c(H+)=2.具體情況(室溫下)K wc(OH 一)求c(H+),最后求pH ?(1)酸？堿溶液pH的計算強酸溶液，如HnA,設(shè)濃度為c mol/L,c(H+)=nc mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg(nc) 強堿溶液，如 B(OH)n,設(shè)濃度為c mol/L,104c(H+)= nc mol/L,pH=-lgc(H+)=14

16、+lg(nc) 一元弱酸溶液，設(shè)濃度為c mol/L,則有：c(H+)<c mol/L,-lgc<pH<7 ?J4一元弱堿溶液，則為 c(OH-)vc mol/L,c(H+)> 10.酸？堿混合pH計算c兩強酸混合q (H)V1c2 (H) V2c混 (H)-V1 V-mol/L,7vpH<14+lgc兩強堿混合c混 (OH -)c, (OH W c2 (OH J V2VFV2強酸？強堿混合(一者過量)c混(OH -) _ | c酸(H )V酸-c堿(OH J V堿| c混 (H )V 酸 V 堿強酸？強堿的pH之和與H+和OH-濃度比較pH(酸)+pH(堿)=1

17、4,c 酸(H+)=c 堿(OH-)pH(酸)+pH(堿)<14,c 酸(H+)>c 堿(OH-)pH(酸)+pH(堿)>14,c 酸(H+)vc 堿(OH-)14推導(dǎo)：pH (酸) pH (堿)=-lgc酸 (H )|c堿(OH c酸 (H ) ?= 14lg?c堿(OH 1例2 1體積pH=2.5的鹽酸與10體積某一元強堿溶液恰好完全反應(yīng)，則該堿溶液的pH等于B.9.5A.9.0C.10.5D.11.0解析：二者恰好完全中和n(H+)=n(OH-),即c1V1=c2V2,現(xiàn)二者體積比為1 : 10,則c(H+)c(OH-)=10 : 1,因為酸中 c(H+)=10-2.5

18、mol/L,堿中 c(OH-)=10-3.5mol/L,c(H+)=10“=10-10.5mol/L,pH=10.5 ?答案:C10 心5二?酸堿中和滴定的誤差分析1原理中和滴定是一個要求較高的定量實驗，每一個不當或錯誤的操作都會帶來誤差？由cB= cA VA vB可知,vB?vA是化學(xué)方程式中的化學(xué)計量V B VA數(shù),VB是準確量取的體積，cA是標準溶液的濃度，它們均為定值，所以cB的大小取決于 VA的大小,VA大則cB大,VA小則cB?。?. 常見誤差以標準溶液滴定未知濃度的堿（酚酞做指示劑）為例,常見的因操作不正確而引起的誤差有：步驟操作VaCb洗搽酸式滴定骨未用標準溶液潤洗變大偏高堿式

19、滴定管未待測溶液潤洗變小偏低錐形瓶用待測溶液潤洗變大偏高錐形瓶洗凈后還留有議謂水無影響取液放出堿液的滴於管開始有弐泡，放出 液體后代泡消失變小偏低滴立酸式滴定管滴足嗣有氣泡，滴定終點 時氣泡消失變大偏高振蕩錐形瓶時部分液體濺出變小偏低部分酸液滴出錐形瓶外變大偏高溶液顏色較淺時滴入酸液過快，停止 滴定后又加一滴溶液無變化變大偏高讀數(shù)滴定前讀數(shù)止確，滴定后俯視讀數(shù)（或前仰后俯）變小偏低滴定前讀數(shù)正確，滴定后仰視讀數(shù)（或前俯后仰）變大偏高兩次滴定所消耗酸液的體積相差太大無袪判斷【例3】實驗室用標準鹽酸溶液測定某NaOH溶液的濃度，用甲基橙做指示劑，下列操作中可能使測定結(jié)果偏低的是（）A. 酸式滴定管

20、在裝液前未用標準酸溶液潤洗23次B. 開始實驗時酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，在滴定過程中氣泡消失C. 滴定前平視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)D. 盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤洗23次解析：酸式滴定管在裝液前未用標準酸溶液潤洗則相當于把標準液稀釋了，滴定消耗標準液的體積大了，結(jié)果偏高，A項錯誤；開始實驗時酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，在滴定過程中氣泡消失,氣泡的體積也算進了標準液 ，消耗標準液的體積偏大，結(jié)果偏高，B項錯誤;滴定前平視讀 數(shù),正確，滴定后俯視，由于滴定管的“ 0”刻度在上邊，俯視讀數(shù)偏小，消耗標準液的體積偏小 結(jié)果偏低,C項正確；盛NaOH溶液的錐形瓶不能用NaOH溶液潤洗，否

21、則增加了待測液，消耗標準液的體積偏大，結(jié)果偏高,D項錯誤？答案:C【方法歸納】標準液濃度？待測液體積等的誤差在中和滴定實驗中也直接反映在標準液讀數(shù)中？ 天平使用注意事項：“左物” “右碼” ？因天平中質(zhì)量關(guān)系為：左盤質(zhì)量=右盤質(zhì)量+游碼質(zhì)量 滴定管？量筒讀數(shù)法則：液面？眼睛在兩邊，刻度在中間，三點(見上圖A?B?C)成一水平線？ 滴定管讀數(shù)要精確到0.01 mL ?3.(2009 蘭州質(zhì)檢)某學(xué)生用0.1 mol/L的KOH標準溶液滴定未知濃度的鹽酸，其操作分解為如下幾步：A. 移取20 mL待測鹽酸注入潔凈的錐形瓶，并加入23滴酚酞B. 用標準溶液潤洗滴定管23次C. 把盛有標準溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)滴定管尖嘴使之充滿溶液D. 取標準KOH溶液注入堿式滴定管至“ 0”刻度以上12 cmE. 調(diào)節(jié)液面至“ 0 ”或“ 0 ”以下刻度，記下讀數(shù)F. 把錐形瓶放在滴定管的下面，用標準KOH溶液滴定至終點并記下滴定管液面的刻度 就此實驗完成填空