高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題9.2 水的電離和溶液的酸堿性講案（含解析）

1、2015年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題9.2 水的電離和溶液的酸堿性講案（含解析）復(fù)習(xí)目標(biāo)：1、掌握水的電離過程以及離子積常數(shù)的定義。2、了解PH的定義，測定方法及簡單計(jì)算。3、掌握酸堿中和滴定的基本方法和誤差分析。基礎(chǔ)知識回顧：一、水的電離及離子積常數(shù)1、水的電離平衡：水是極弱的電解質(zhì)，能發(fā)生自電離：H2O2+H2O2 H3O+HO 簡寫為 H2O H+OH （正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）其電離平衡常數(shù)：Ka = 2、水的離子積常數(shù)：Kw= c(H+)c(OH) 250C 時(shí) Kw =1.010-14 mol2L-2 ，水的離子積與溫度有關(guān)，溫度升高Kw增大。如1000C 時(shí)Kw =1.010-12 mol

2、2L-2 .3、無論是純水還是酸、堿，鹽等電解質(zhì)的稀溶液，水的離子積為該溫度下的Kw?！镜湫屠}1】【湖南益陽2014下學(xué)期模擬】如圖表示溶液中c（H+）和c（OH-）的關(guān)系，下列判斷正確的是A圖中T1T2BXZ線上任意點(diǎn)均有pH7C兩條曲線間任意點(diǎn)均有c（H）c（OH）KwDM區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)對應(yīng)的溶液中下列離子可以大量共存：Fe3、Na、Cl、SO42【遷移訓(xùn)練1】25 時(shí)，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液：NaClNaOH H2SO4(NH4)2SO4，其中水的電離程度按由大到小順序排列的一組是()A BC D二、影響水的電離平衡的因素1、酸和堿：酸或堿的加入都會電離出 H+或OH-，均使水的電離

3、逆向移動(dòng)，從而抑制水的電離。2、溫度：由于水的電離吸熱，若升高溫度，將促進(jìn)水的電離， H+與OH-同時(shí)同等程度的增加，pH變小，但 H+與OH-始終相等，故仍呈中性。3、能水解的鹽：不管水解后溶液呈什么性，均促進(jìn)水的電離，使水的電離程度增大。4、其它因素：如向水中加入活潑金屬，由于活潑金屬與水電離出來的 H+直接作用，使 H+減少，因而促進(jìn)了水的電離平衡正向移動(dòng)。H2OH+OH- H0條件變化移動(dòng)方向c(H+)c(OH-)KW升高溫度加酸加堿加強(qiáng)酸弱堿鹽加強(qiáng)堿弱酸鹽特別提醒溶液中的c(H+)和水電離出來的c(H+)是不同的：常溫下水電離出的c(H+)=110-7 mol/L，若某溶液中水電離出

4、的c(H+)110-7 mol/L，則可判斷出該溶液中加入可以水解的鹽或活潑金屬促進(jìn)了水的電離。常溫下溶液中的c(H+)110-7 mol/L，說明該溶液是酸溶液或水解顯酸性的鹽溶液；c(H+)7的是()A將純水加熱到90 B向水中加少量NaOH溶液C向水中加少量Na2CO3溶液D向水中加少量FeCl3溶液【遷移訓(xùn)練2】【貴州省六校聯(lián)盟2014屆高三第一次聯(lián)考】室溫下，水的電離達(dá)到平衡：H2O H+ + OH-。下列敘述正確的是 A將水加熱，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，Kw不變 B向水中加入少量鹽酸，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c（H+）增大 C向水中加入少量NaOH固體，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，c（OH-

5、）降低 D向水中加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，c（OH-）= c（H+）考點(diǎn)：考查了影響水電離平衡的因素。三、溶液的酸堿性和pH的關(guān)系1、pH的計(jì)算： pH=-lgc(H+)2、酸堿性和pH的關(guān)系：在室溫下，中性溶液：c(H+)= c(OH) =1.010-7 mol L-1， pH =7酸性溶液：c(H+)c(OH) ，c(H+)1.010-7 molL-1， pH 7堿性溶液：c(H+)c(OH)，c(H+)1.010-7 molL-1， pH 73、pH的測定方法：（1）酸堿指示劑：粗略地測溶液pH范圍常用指示劑的變色范圍：石蕊試液的變色范圍是pH=5.0-8.0；

6、酚酞試液的變色范圍是 8.2 10.0；甲基橙試液的變色范圍是3.1(紅)-4.4(黃)；（2）pH試紙：精略地測定溶液酸堿性強(qiáng)弱pH試紙使用方法： 方法：把小塊pH試紙放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待測液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中央，試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH。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。【思考】如將pH試紙先潤濕，再測量，對pH值的影響。（3）pH計(jì)： 精確地測定溶液酸堿性強(qiáng)弱【典型例題3】下列溶液一定呈酸性的是(雙選)()Ac(H)106mol/L的溶液BpH7的溶液Cc(H)c(OH)的溶液D使紫色石蕊試液呈紅色的溶液【遷移訓(xùn)練3】【湖南長沙

7、2014第四次月考】已知溫度T時(shí)水的離子積常數(shù)為KW，該溫度下，將濃度為a molL1的一元酸HA與b molL1的一元堿BOH等體積混合，可判定該溶液呈中性的依據(jù)是()Aab B混合溶液中，c(OH) molL1C混合溶液的pH7 D混合溶液中，c(H)c(B)c(OH)c(A)四、酸堿中和滴定1、概念利用中和反應(yīng)，用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實(shí)驗(yàn)方法。2、實(shí)驗(yàn)用品試劑：酸 、堿、指示劑、蒸餾水。儀器：酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺、燒杯等3、實(shí)驗(yàn)操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液)（1）滴定前的準(zhǔn)備滴定管中：a.查漏，b.洗滌，c.潤洗，d.裝液，e.排氣

8、，f.調(diào)液面，g.記錄。錐形瓶中：a.注入堿液，b.記讀數(shù)，c.加指示劑。（2）滴定（3）數(shù)據(jù)處理4、誤差分析1）原理(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液為例) cB= VB準(zhǔn)確量取的待測液的體積； cA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。 故有：cB正比于VA。2）誤差分析 （1）標(biāo)準(zhǔn)液配制引起的誤差 稱取5.2克氫氧化鈉配制標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，物碼倒置。 (偏高) 配制標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，燒杯及玻璃棒未洗滌。 (偏高) 配制標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，定容俯視。 (偏低) 配制標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，定容仰視。 (偏高) 配制標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定鹽酸時(shí)，NaOH中如混有碳酸鈉。 (偏高) 配制標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定鹽酸時(shí)，NaOH中如混有碳酸氫鈉。(偏高) 配制標(biāo)準(zhǔn)NaOH

9、滴定鹽酸時(shí)，NaOH中如混有KOH。 (偏高) 滴定管水洗后，未用標(biāo)準(zhǔn)液洗滌。 (偏高) （2）標(biāo)準(zhǔn)液操作引起的誤差 滴定前讀數(shù)仰視，滴定后讀數(shù)俯視。(偏低) 滴定結(jié)束，滴定管尖嘴處有一滴未滴下。 (偏高) 滴定前有氣泡未趕出，后來消失。 (偏高) （3）待測液操作引起的誤差 錐形瓶水洗后，用待測液潤洗過再裝待測液。 (偏高) 錐形瓶有少量水，直接放入待測液。 (無影響) 搖動(dòng)錐形瓶時(shí)，濺出部分溶液。 (偏低)特別提醒 （1）中和反應(yīng)嚴(yán)格按照化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比進(jìn)行，即當(dāng)酸提供的H+的物質(zhì)的量與堿提供的OH-的物質(zhì)的量相等時(shí)，恰好中和。 （2）中和反應(yīng)恰好進(jìn)行得到的溶液，不一定顯中性，有

10、可能顯酸性或堿性?！镜湫屠}4】用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度，參考如圖所示從下表中選出正確選項(xiàng)選項(xiàng)錐形瓶中溶液滴定管中溶液選用指示劑選用滴定管A堿酸石蕊乙B酸堿酚酞甲C堿酸甲基橙乙D酸堿酚酞乙【遷移訓(xùn)練4】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(gè)典型的定量實(shí)驗(yàn)。某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中配制1 mol/L的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)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 (填字母序號)。 A實(shí)驗(yàn)中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要檢漏 B如果實(shí)驗(yàn)中需用60 mL的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制時(shí)應(yīng)選用100 mL容量瓶 C容量瓶中含有少量蒸餾水，會導(dǎo)

11、致所配標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度偏小 D酸式滴定管用蒸餾水洗滌后，即裝入標(biāo)準(zhǔn)濃度的稀硫酸，則測得的NaOH溶液的濃度將偏大 E配制溶液時(shí)，若在最后一次讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù)，則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大 F中和滴定時(shí)，若在最后一次讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù)，則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大考點(diǎn)詳析：考點(diǎn)一：水電離的c(H)或c(OH)的計(jì)算1、常溫下，中性溶液c(OH)c(H)107 molL12、溶質(zhì)為酸的溶液來源OH全部來自水的電離，水電離產(chǎn)生的c(H)c(OH)。實(shí)例如計(jì)算pH2的鹽酸溶液中水電離出的c(H)，方法是先求出溶液的c(OH)Kw/1021012 molL1，即水電離出的c(H)c(OH)1012 molL1。3、溶質(zhì)為堿的溶液來

12、源H全部來自水的電離，水電離產(chǎn)生的c(OH)c(H)。實(shí)例如計(jì)算pH12的NaOH溶液中水電離出的c(OH)，方法是先求出溶液的c(H)Kw/1021012 molL1，即水電離出的c(OH)c(H)1012 molL1。4、水解呈酸性或堿性的鹽溶液pH5的NH4Cl溶液中H全部來自水的電離，由水電離的c(H)105 molL1，c(OH)109 molL1，是因?yàn)椴糠諳H與部分NH結(jié)合；pH12的Na2CO3溶液中OH全部來自水的電離，由水電離出的c(OH)102 molL1?！镜湫屠}5】室溫下，在pH=11的某溶液中，由水電離的c(OH-)為 ( ) 1.010-7 mol/L 1.01

13、0-6 mol/L 1.010-3 mol/L 1.010-11 mol/LA B C或 D或【遷移訓(xùn)練5】下列四種溶液中，室溫下由水電離生成的H濃度之比()是()pH0的鹽酸0.1 molL1的鹽酸0.01 molL1的NaOH溶液pH11的NaOH溶液A1101001 000 B011211C14131211 D141323考點(diǎn)二：加水稀釋pH變化及曲線1、強(qiáng)酸溶液，被稀釋10n倍，溶液的pH增大n(溶液的pH不會大于7)。2、強(qiáng)堿溶液，被稀釋10n倍，溶液的pH減小n(溶液的pH不會小于7)。3、加水稀釋時(shí)pH值的變化規(guī)律（圖像）（1）等物質(zhì)的量濃度的鹽酸(a)與醋酸(b)物質(zhì)的量濃度相

14、同的強(qiáng)酸和弱酸稀釋相同倍數(shù)，溶液的pH變化不同，強(qiáng)酸的pH增大快；若加水稀釋到相同pH，強(qiáng)酸加水多。（2）等pH的鹽酸(a)與醋酸(b)pH相同的強(qiáng)酸與弱酸，加水稀釋相同倍數(shù)，溶液的pH變化不同，強(qiáng)酸的pH變化大；若加水稀釋到相同pH，弱酸加水多?！镜湫屠}6】【2010全國卷1】下列敘述正確的是A在醋酸溶液的pH=a，將此溶液稀釋1倍后，溶液的pH=b，則abB在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好無色，則此時(shí)溶液的pH7C1.010-3mol/L鹽酸的pH=3.0，1.010-8mol/L鹽酸的pH=8.0D若1mLpH=1的鹽酸與100mL溶液混合后，溶液的pH=7則溶液的pH

15、=11【遷移訓(xùn)練6】【廣東省江門市2014屆高三一?！肯铝懈魅芤旱臄⑹鲋胁徽_的是（ ）A等pH的硫酸與醋酸稀釋后pH的變化如右圖所示，則曲線表示的是醋酸的稀釋圖像B溶有等物質(zhì)的量的NaClO、NaHCO3的溶液中：c(HClO)c(ClO)c(HCO3)c(H2CO3)c(CO32)C若NH4HCO3溶液、NH4HSO4溶液中c(NH4)相等，則：c(NH4HSO4)c(NH4HCO3)D已知某溫度下Ksp(CH3COOAg) = 2.8103，濃度均為0.1 molL1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等體積混合一定能產(chǎn)生CH3COOAg沉淀【答案】D考點(diǎn)三：pH相關(guān)計(jì)算1、總體原則

16、（1）若溶液為酸性，先求c(H+)，再求pH； （2）若溶液為堿性，先求c(OH-)，再由c(H+)=求c(H+)，最后求pH。2、類型及方法(室溫下)（1）酸、堿溶液pH的計(jì)算強(qiáng)酸溶液，如HnA，設(shè)濃度為c mol/L，c(H+)=nc mol/L，pH=-lgc(H+)=-lg(nc)。強(qiáng)堿溶液，如B(OH)n，設(shè)濃度為c mol/L，c(OH-)=nc mol/L，c(H+)=mol/L，pH=-lgc(H+)=14+lg(nc)。（2）酸、堿混合pH計(jì)算兩強(qiáng)酸混合 c混(H+)=兩強(qiáng)堿混合 c混(OH-)=強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合(一者過量)先判斷哪種物質(zhì)過量，再由下式求出溶液中H或OH的濃度，

17、最后求pH。c(H)混或c(OH)混將強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液以某體積之比混合，若混合液呈中性，則c(H)c(OH)、V堿V酸、pH酸pH堿有如下規(guī)律(25 )：因c(H)酸V酸c(OH)堿V堿，故有。在堿溶液中c(OH)堿，將其代入上式得c(H)酸c(H)堿，兩邊取負(fù)對數(shù)得pH酸pH堿14lg。現(xiàn)舉例如下：V酸V堿c(H)c(OH)pH酸pH堿1011101511111411010113mnnm14lgm/n【典型例題7】在某溫度時(shí)，測得0.01 molL1的NaOH溶液的pH11。（1）該溫度下水的離子積常數(shù)Kw_。（2）在此溫度下，將pHa的NaOH溶液Va L與pHb的硫酸Vb L混合。若所得混

18、合液為中性，且a12，b2，則VaVb_。若所得混合液為中性，且ab12，則VaVb_。【遷移訓(xùn)練7】【山東省青島市城陽區(qū)2014屆高三第一學(xué)期學(xué)分認(rèn)定考試】相同溫度下，在水中分別加入下列物質(zhì)，若用表示水的離子積，a表示水的電離度，能使的值增大的是ANaOHBCHC1D 【答案】D考點(diǎn)四：滴定曲線及應(yīng)用1、沉淀滴定法（1）概念：沉淀滴定法是利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定、測量分析的方法。生成沉淀的反應(yīng)很多，但符合條件的卻很少，實(shí)際上應(yīng)用最多的是銀量法，即利用Ag與鹵素離子的反應(yīng)來測定Cl、Br、I濃度。（2）原理：沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑，滴定劑與被滴定物反應(yīng)的生成物的溶解度要比滴定劑與指

19、示劑反應(yīng)的生成物的溶解度小，否則不能用這種指示劑。如用AgNO3溶液滴定溶液中的Cl的含量時(shí)常以CrO為指示劑，這是因?yàn)锳gCl比Ag2CrO4更難溶的緣故。2、氧化還原滴定以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。它以氧化劑或還原劑為滴定劑，直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì)；或者間接滴定一些本身并沒有氧化性或還原性，但能與某些氧化劑或還原劑起反應(yīng)的物質(zhì)。氧化滴定劑有高錳酸鉀溶液、重鉻酸鉀溶液、碘水溶液等；還原滴定劑有亞鐵鹽溶液、抗壞血酸水溶液(即維生素C)等?！镜湫屠}8】某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí)，選擇甲基橙作指示劑。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?）用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測的NaOH溶液時(shí)，左手握酸式滴定管的活塞，右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視_，直到因加入一滴鹽酸后，溶液由黃色變?yōu)槌壬?，并_為止。（2）下列操作中可能使所測NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是_。A酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸B滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥C酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失D讀取鹽酸體積時(shí)，開始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)（3）若滴定開始和結(jié)束時(shí)，酸式滴定管中的液面如圖所示，則起始讀數(shù)為_mL，終點(diǎn)讀數(shù)為_mL，所用鹽酸溶液的體積為_mL。（4）某學(xué)生根據(jù)3次實(shí)驗(yàn)分別記錄有