一轮复习人教版水的电离溶液的pH学案.docx

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一轮复习人教版水的电离溶液的pH学案

课时25水的电离　溶液的pH

【自主学习】

考点1　水的电离

【基础梳理】

1.水的电离：

水是一种　　　，能发生微弱的电离，其电离方程式为　　　　　　　　。

2.水的离子积常数Kw

（1）表达式：

Kw=　　　　　　=　　　　（25℃）。

（2）影响因素：

Kw只是温度的函数，温度不变，Kw　　　　，温度升高，Kw　　　　。

不同温度下水的离子积常数

T/℃

0

10

20

25

40

50

90

100

Kw/10-14

0.134

0.292

0.681

1.01

2.92

5.47

38.0

55.0

3.影响水电离平衡H2O

H++OH-　ΔH>0的因素

条件

平衡移动方向

电离程度

c（H+）

c（OH-）

pH

酸碱性

升温

正

增大

增大

增大

减小

中性

降温

逆

减小

减小

减小

增大

中性

加HCl或醋酸

逆

减小

增大

减小

减小

酸性

加NaOH或氨水

逆

减小

减小

增大

增大

碱性

加FeCl3

正

增大

增大

减小

减小

酸性

加CH3COONa

正

增大

减小

增大

增大

碱性

加NaHSO4

逆

减小

增大

减小

减小

酸性

加NaHSO3

逆

减小

增大

减小

减小

酸性

加NaHCO3

正

增大

减小

增大

增大

碱性

【举题说法】

例题1　（2015·淮安期中）25℃时，水的电离达到平衡：

H2O

H++OH-　ΔH>0，下列叙述正确的是（　　）

A.向水中加入少量固体NaHSO4，c（H+）增大，Kw不变

B.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c（OH-）降低

C.增加水的量，平衡正向移动

D.将水加热，Kw增大，pH不变

【答案】　A

【解析】　向水中加入少量硫酸氢钠，导致溶液中氢离子浓度增大，但温度不变，水的离子积常数不变，A正确；向水中加入稀氨水，导致溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制水的电离，B错误；增加水的量，氢离子和氢氧根离子浓度不变且相等，平衡不移动，C错误；将水加热促进水电离，离子积常数增大，氢离子浓度增大，pH减小，D错误。

变式1　（2015·安徽二模）水的电离平衡曲线如下图所示，下列说法不正确的是（　　）

A.图中五点Kw间的关系：

B>C>A=D=E

B.若从A点到D点，可采用在水中加入少量酸的方法

C.若从A点到C点，在温度不变时向水中加入适量NH4Cl固体

D.若处在B点时，将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合，溶液显中性

【答案】　C

【解析】　温度升高，Kw增大，故五点间Kw间的关系：

B>C>A=D=E，A正确；加酸，c（H+）变大，c（OH-）变小，但温度不变，Kw不变，B正确；若从A点到C点，c（H+）变大，c（OH-）变大，Kw增大，应升高温度，C错误；B点Kw=1×10-12，pH=2的硫酸中c（H+）=10-2mol·L-1，pH=10的KOH中c（OH-）=10-2mol·L-1，等体积混合，恰好中和，溶液显中性，D正确。

关于水的电离的几个规律

1.在任意温度、任意物质的水溶液中（含纯水），由水本身电离出的c（H+）水=c（OH-）水。

2.酸或碱对水的电离均起抑制作用。

（1）只要酸的pH相等（不论强弱、不论几元）对水的抑制程度相等，碱也同理。

（2）若酸溶液的pH与碱溶液的pOH相等，则两种溶液中水的电离程度相等。

3.酸式盐对水的电离的影响

举例

盐的酸碱性

对水电离的影响

NaHSO4、KHSO4

酸性

抑制

NaHSO3、KHC2O4

酸性

抑制

NaHCO3、KHS

碱性

促进

4.由水电离出的c（H+）或c（OH-）与溶液中的c（H+）或c（OH-）的大小规律

（1）酸溶液中c（OH-）等于由水电离出的c（H+）。

（2）碱溶液中c（H+）等于由水电离出的c（OH-）。

（3）强酸弱碱盐溶液中的c（H+）等于由水电离出的c（H+）。

（4）强碱弱酸盐溶液中的c（OH-）等于由水电离出的c（OH-）。

考点2　溶液的pH及其计算

【基础梳理】

定义

pH=　　　 

意义

粗略表示稀溶液酸碱性的强弱

范围

一般在　　　　之间 

规律

pH越小，溶液的酸性越　　　　；pH越大，溶液的碱性越　　　　 

测定方法

把一小片pH试纸放在　　　　，用洁净的玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸中心，变色后，与标准比色卡对比即可读出溶液的pH 

注意：

使用pH试纸测溶液的pH时，试纸　　　　（填“能”或“不能”）用蒸馏水润湿，记录数据时只能是整数。

若需精确测定溶液的pH，则应使用　　　　 

【举题说法】

例题2　（2015·淮安模拟）下列叙述正确的是（　　）

A.95℃纯水的pH<7，说明加热可导致水呈酸性

B.常温下，pH=3的醋酸溶液稀释至10倍后pH=4

C.常温下，0.2mol·L-1盐酸与等体积水混合后pH=1

D.常温下，pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7

【答案】　C

【解析】　水的电离为吸热过程，温度升高，促进电离，溶液中c（H+）增大，pH减小，但仍存在c（H+）=c（OH-），溶液呈中性，A错；醋酸为弱酸，加水稀释促进电离，将pH=3的醋酸溶液稀释至10倍后，3

c（H+）=c（OH-）=1×10-3mol·L-1，但醋酸为弱酸，不完全电离，醋酸浓度大，与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后，醋酸过量，溶液pH<7，D错。

变式2　（2015·海淀期中）常温下，pH=2的强酸溶液与pH=13的强碱溶液混合后，所得溶液的pH=11，则强酸和强碱的体积比为（　　）

A.1∶9　　B.9∶1C.1∶11　　D.11∶1

【答案】　B

【解析】　常温下，pH=2的强酸溶液中c（H+）=0.01mol·L-1，pH=13的强碱溶液中c（OH-）=0.1mol·L-1，混合溶液的pH=11，溶液呈碱性，混合溶液中c（OH-）=

=0.001mol·L-1，则V（酸）∶V（碱）=9∶1。

有关pH计算的一般思维模型

考点3　溶液的酸碱性及酸碱中和滴定

【基础梳理】

1.溶液酸碱性的判断标准是　　　　与　　　　的相对大小。

2.常温下，溶液的酸碱性与c（H+）、c（OH-）和pH的关系

溶液的酸碱性

c（H+）/mol·L-1

c（OH-）/mol·L-1

pH

Kw（25℃）

中性溶液

　　1×10-7 

　　1×10-7 

　　7 

1×10-14

酸性溶液

　　1×10-7 

　　1×10-7 

　　7 

碱性溶液

　　1×10-7 

　　1×10-7 

　　7 

3.酸碱中和滴定

（1）概念：

用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的方法，叫做酸碱中和滴定。

（2）原理：

c（测）=

（以一元酸、一元碱为例）

（3）酸碱中和滴定的关键

①准确测定待测液的体积；

②选择合适的指示剂，准确判断滴定的终点。

（4）中和滴定操作

①主要仪器：

　　　　、　　　　、铁架台（带滴定管夹）、　　　　、大烧杯。

②试剂：

标准液、待测液、酸碱指示剂。

③滴定前准备

（5）滴定

（6）终点判断：

滴入最后一滴反应液，指示剂变色，且在半分钟内不能恢复原来的颜色，停止滴定，并记录标准溶液的体积，重复上述操作2~3次。

（7）数据处理：

求出消耗标准溶液的平均值，根据原理进行计算。

【举题说法】

例题3　（2015·镇江一模）常温下，用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液的滴定曲线如右图所示。

下列说法正确的是（　　）

A.点①所示溶液中：

c（Na+）>c（CH3COO-）>c（CH3COOH）>c（H+）>c（OH-）

B.点②所示溶液中：

c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（CH3COOH）+c（OH-）

C.点③所示溶液中：

c（CH3COO-）>c（Na+）>c（OH-）>c（H+）

D.在整个滴定过程中：

溶液中

始终不变

【答案】　D

【解析】　点①所示溶液中含有等物质的量的CH3COOH和CH3COONa，由于溶液呈酸性，故CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度，故c（CH3COO-）>c（Na+），A错误；B项考查溶液中的电荷守恒式，该式子中多了c（CH3COOH），B错误；点③所示溶液显碱性，c（OH-）>c（H+），根据电荷守恒，则c（Na+）>c（CH3COO-），C错误；D项中的式子是CH3COOH的电离平衡常数的倒数，由于温度在滴定过程中未变，CH3COOH的电离常数不变，故该比值不变，D正确。

变式3　（2015·南通三模）常温下，用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN溶液，所得滴定曲线如右图。

下列说法正确的是（　　）

A.点①和点②所示溶液中：

c（CH3COO-）

B.点③和点④所示溶液中都有：

c（Na+）>c（OH-）>c（CH3COO-）>c（H+）

C.点①和点②所示溶液中：

c（CH3COO-）-c（CN-）=c（HCN）-c（CH3COOH）

D.点②和点③所示溶液中都有：

c（CH3COO-）+c（OH-）=c（CH3COOH）+c（H+）

【答案】　C

【解析】　由两条图像起点的纵坐标可知，酸性：

CH3COOH>HCN，在点①溶液中相当于含有等物质的量的HCN和NaCN，由于该点所示溶液显碱性，故CN-的水解程度大于HCN的电离程度，故c（Na+）>c（CN-），在点②溶液中相当于含有等物质的量的CH3COOH和CH3COONa，该点溶液显酸性，故CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度，故c（Na+）c（CN-），A项错误；点③溶液pH=7，溶液呈中性，c（H+）=c（OH-），点④溶液中加入的NaOH溶液恰好与CH3COOH反应生成CH3COONa，溶液中c（CH3COO-）>c（OH-），B项错误；根据两种酸的体积和浓度可知，在滴定过程中始终有n（HCN）+n（CN-）=n（CH3COOH）+n（CH3COO-）=2×10-3mol，①②两点加入了等体积的NaOH溶液，则所得溶液体积相等，故c（CH3COO-）+c（CH3COOH）=c（CN-）+c（HCN），C项正确；根据电荷守恒可知，在②③两点溶液中都有c（CH3COO-）+c（OH-）=c（Na+）+c（H+），点②溶液中c（CH3COO-）>c（Na+）>c（CH3COOH），则c（CH3COO-）+c（OH-）>c（CH3COOH）+c（H+），D项错误。

酸碱中和滴定

（1）酸碱反应曲线

在酸碱反应过程中，溶液的pH会发生变化，对于强酸、强碱的反应，开始时由于被中和的酸或碱浓度较大，加入少量的酸或碱对其pH的影响不大。

当反应接近反应终点（pH≈7）时，很少量（一滴，约0.04mL）的酸或碱就会引起溶液pH突变（如下图所示），酸、碱的浓度不同，pH突变范围不同。

（2）选择指示剂要考虑的主要因素

①变色范围与终点pH吻合或接近。

②指示剂变色范围越窄越好。

③指示剂在滴定终点时颜色变化明显，容易观察，所以中和滴定时，一般选用酚酞或甲基橙，不用石蕊试液，因其颜色变化不明显。

中和滴定的指示剂及颜色变化见下表：

滴定种类

选用的指示剂

达滴定终点时颜色变化

滴定终点的判断标准

强酸滴定强碱

甲基橙

黄色→橙色

当指示剂刚好变色，并在半分钟内不褪色，即认为已达滴定终点

酚酞

红色→无色

强酸滴定弱碱

甲基橙

黄色→橙色

强碱滴定强酸

甲基橙

红色→橙色

酚酞

无色→粉红色

强碱滴定弱酸

酚酞

无色→粉红色

说明：

若生成的盐显酸性用甲基橙（3.1~4.4）；若生成的盐显碱性用酚酞（8.2~10.0）；若生成的盐显中性两种指示剂都可以。

（3）恰好反应=酸碱恰好完全反应≠溶液呈中性≠滴定终点（生成强酸强碱盐显中性、强酸弱碱盐显酸性、强碱弱酸盐显碱性）

（4）酸式滴定管与碱式滴定管的区别及使用。

①两者构造不同，不能混用，酸式滴定管能盛装酸性、中性或强氧化性溶液，碱式滴定管只能盛装碱性溶液。

②除用蒸馏水洗净外，使用前还必须用待盛装溶液润洗。

③注意滴定管的刻度、读数与量筒的区别。

④学会从滴定管中赶走气泡的方法及实验时的使用方法。