2水的电离和溶液的酸碱性复习Word格式文档下载.docx
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小于1×
10-7mol/L)
练习1、0.1mol/L的HCl溶液中,由水电离产生的
=
2、0.1mol/L的NaOH溶液中,由水电离产生的
变式:
在25℃时,某溶液中由水电离出来的
=1×
10-12mol/L,则该溶液的pH可能是()
A.12B.7C.6D.2
2、加入水解盐,促进水的电离(常温下,由水电离产生的
大于1×
练习1、PH=4的HCl和NH4Cl溶液中,由水电离产生的
各为多少?
2、在pH都等于9的NaOH溶液和CH3COONa溶液中,设由水电离产生的OH-离子浓度分别为Amol/L和Bmol/L,则A和B的关系是()。
A.A>BB.A=10-4BC.B=10-4AD.A=B
变式、常温下,在PH=12的溶液中,由水电离出的C(OH-)为()
A.1×
10-7mol/LB.1×
10-6mol/LC.1×
10-2mol/LD.1×
10-12mol/L
※总结:
1、酸溶液
=
当C(H+酸)>10-5mol/L时C(H+溶液)≈C(H+酸);
C(OH-溶液)=C(OH-水)
碱溶液
当C(OH-碱)>10-5mol/L时C(OH-溶液)≈C(OH-碱);
C(H+溶液)=C(H+水)
任何时候水电离出的c(H+)和c(OH-)总是相等的。
2、强酸弱碱盐溶液(NH4Cl):
+
强碱弱酸盐溶液(CH3COONa):
【例1】
(1)25℃时,水的电离达到平衡:
H2O
H++OH-ΔH>
0,下列叙述正确的是()
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,KW增大,pH不变
(2)将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( )
A.水的离子积变大、pH变小、呈酸性B.水的离子积不变、pH不变、呈中性
C.水的离子积变小、pH变大、呈碱性D.水的离子积变大、pH变小、呈中性
[变式1 下列溶液:
①pH=0的盐酸 ②0.5mol/L的盐酸 ③0.1mol/L的氯化铵溶液 ④0.1mol/L的氢氧化钠溶液 ⑤0.1mol/L的氟化钠溶液,由水电离的H+浓度由大到小的顺序正确的是( )
A.①②③④⑤ B.③⑤④②①C.①②③⑤④D.⑤③④①②
二、溶液的酸碱性
1.溶液的离子积常数
在一定温度时,由于水的电离平衡的存在,不仅是纯水,就是在酸性或碱性的稀溶液里,c(H+)与c(OH-)的乘积总是一个常数。
2.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系
注意:
由
和
的相对大小判断与温度无关,有数据判断必须看温度。
(1)常温时,在中性溶液里,
c(H+)=c(OH-)=1×
L-1,c(H+)·
(2)常温时,在酸性溶液里,
c(H+)>
c(OH-),c(H+)>
(3)常温时,在碱性溶液里,
c(H+)<
c(OH-),c(H+)<
(4)溶液中的c(H+)越大,则溶液的酸性越强;
溶液中的c(H+)越小,则溶液的酸性越弱。
【例2】 下列溶液肯定是酸性的是( )
A.含H+的溶液B.能使酚酞显无色的溶液
C.pH<
7的溶液D.c(OH-)<
c(H+)的溶液
变式2 常温下,某溶液中水电离出c(OH-)=1×
10-13mol/L,对该溶液的叙述正确的()
A.溶液一定显酸性B.溶液一定显碱性
C.溶液一定不显中性D.溶液可能是pH=13的溶液
三、溶液的pH
1.pH的含义及计算式
(1)对于c(H+)很小的溶液,化学上常采取pH来表示溶液酸碱性的强弱。
(2)pH=-lg[c(H+)],变形式:
=10-PH
=Kw/
=10PH--14
2.pH的大小与溶液的酸碱性强弱的关系
pH越小,溶液酸性越强,pH每减小1,c(H+)增大10倍;
pH越大,溶液的碱性越强,pH每增加1,c(OH-)增大10倍。
3.pH测定方法
酸碱指示剂只能测出pH范围,一般不能准确测出pH,即只能测溶液酸碱性,不能测酸碱度。
测pH可用pH试纸,这种试纸在使用时不能用水湿润,否则非中性溶液的pH的测定值比实际pH或大或小。
使用时用玻璃棒蘸取未知溶液滴在pH试纸上与标准比色卡比色即可。
精确测pH可使用pH计。
4.溶液pH的计算
①求溶液pH的方法,可总结口诀如下:
遇酸求解
和,遇碱求解
;
同强相混直接算;
异强相混看过量;
无限稀释“7”为限。
②若为弱酸或弱碱溶液,每稀释10n倍,pH变化则小于n个单位,无限稀释时,与上述情况相同。
(1)单一溶液PH的计算(C1V1=C2V2及C1V1+C2V2=C3V3)
a、强酸溶液:
①稀释:
PH=1的HCl溶液加水稀释到100倍,稀释后溶液的PH=
②混合:
将PH=1的HCl溶液与PH=3的HCl溶液等体积混合后,溶液的PH最接近于()
A.1.3B.1.7C.2D.2.7
b、强碱溶液:
PH=13的NaOH溶液加水稀释到100倍,稀释后溶液的PH=
将PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的PH最接近于()
A.8.3B.8.7C.9D.9.7
(2)强酸、强碱溶液混合PH的计算
首先由H++OH-=H2O判断反应进行的程度
①恰好中和:
强酸溶液(pH=a)与强碱溶液(pH=b)完全中和时
由n(H+)=n(OH-)
V酸·
c(H+)酸=V碱·
c(OH-)碱
=
=10a+b-14
【考例】 25℃时,若体积为Va,pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va<
Vb和a=0.5b,请填写下列空白:
(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)________,其理由是________。
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)________,其理由是________。
(3)a的取值范围是________。
变式、某温度(t℃)时,测得0.01mol·
L-1的NaOH溶液的pH=11,则该温度下水的K=。
在此温度下,将PH=a的NaOH溶液VaL与PH=b的H2SO4溶液VbL混合。
(1)若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va︰Vb=。
(2)若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va︰Vb=。
(3)若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va︰Vb=。
②酸过量:
③碱过量:
(2)一强、一弱溶液混合(定性判断)
a、等浓度、等体积混合
例:
0.1mol/LHCl和0.1mol/LNH3.H2O等体积混合后溶液呈性
0.1mol/LNaOH和0.1mol/LCH3COOH等体积混合后溶液呈性
b、PH之和等于14等体积混合
PH=1的HCl和PH=13的NH3.H2O等体积混合后溶液呈性
PH=13的NaOH和PH=1的CH3COOH等体积混合后溶液呈性
c、等体积溶液混合呈中性
等体积的HCl和NH3.H2O溶液混合后,溶液呈中性,则C(HCl)C(NH3.H2O);
HCl溶液中C(H+)和NH3.H2O中C(OH-)的大小:
C(H+)C(OH-)
等体积的NaOH和CH3COOH溶液混合后,溶液呈中性,则C(NaOH)C(CH3COOH);
CH3COOH溶液中
C(H+)和NaOH中C(OH-)的大小:
变式
(1)将0.15mol·
L-1稀硫酸V1mL与0.1mol·
L-1NaOH溶液V2mL混合,所得溶液的pH为1,则V1:
V2=________(溶液体积变化忽略不计)。
(2)室温下,某水溶液中存在的离子有:
Na+、A-、H+、OH-,根据题意,回答下列题:
①若由0.1mol·
L-1HA溶液与0.1mol·
L-1NaOH溶液等体积混合而得,则溶液的pH________7(填“>
”、“<
”或“=”,下同)。
②若溶液pH>
7,则c(Na+)________c(A-),理由是________。
③若溶液由pH=3的HA溶液V1mL与pH=11的NaOH溶液V2mL混合而得,则下列说法正确的是________(填选项代号)。
A.若反应后溶液呈中性,则c(H+)+c(OH-)=2×
10-7mol·
L-1
B.若V1=V2,反应后溶液pH一定等于7
C.若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2
D.若反应后溶液呈碱性,则V1一定小于V2
拓展:
(1)酸碱混合后pH的判定规律
I.等物质的量浓度的一元酸、碱等体积混合规律:
①若为强酸与强碱混合,则pH=7;
②碱强酸弱,则pH>
7,反之,则pH<
7;
③不知酸碱强弱则无法判断。
II.
的酸、碱等体积混合规律
混合前条件
混合对象c
中和结果d
规律小结
a.pH酸+pH碱=14
b.V酸=V碱
强酸、弱碱
碱过量pH>
7
强强全反应,溶液呈中性;
谁弱谁过量,酸碱由弱定。
强酸、强碱
恰中和pH=7
弱酸、强碱
酸过量pH<
①若有a、b、d,必有相应的混合对象c
②若有a、b、c,必有相应的中和结果d;
③若有b、c、d,必有相应的混合前条件a。
(2)强酸强碱溶液pH之和的规律
强酸与强碱混合,且混合后溶液呈中性,则必有
,故有
。
由碱中
,代入上式得:
=
,两边取负对数得:
【例3】
(1)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.pH=3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH=4
C.0.2mol/L的盐酸,与等体积水混合后pH=1
D.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
(2)室温时,将xmLpH=a的稀NaOH溶液与ymLpH=b的稀盐酸充分反应。
下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是( )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>
B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,则pH>
变式3 对于常温下pH为1的HNO3溶液,下列叙述正确的是( )
A.该溶液1mL稀释至100mL后,pH等于3
B.向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
C.该溶液中硝酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)的比值为10-12
D.该溶液中水电离出的c(H+)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H+)的100倍
四、酸碱中和滴定
1.原理:
中和反应
2、要求
(1)滴定管的“0”刻度在仪器的上端,注入液体后,仰视读数数值偏大,俯视读数数值偏小。
(2)滴定管读数时,可记录到小数点后两位,而量筒可记录到小数点后一位。
(3)使用滴定管的第一步操作是查漏。
(4)滴定时一般选用酚酞、甲基橙作指示剂,而不用石蕊(因变色不明显)。
强酸滴定强碱或强碱滴定强酸,可选用酚酞或甲基橙作指示剂;
强酸滴定弱碱,用甲基橙作指示剂(强酸弱碱盐水解呈酸性);
强碱滴定弱酸,用酚酞作指示剂(强碱弱酸盐水解呈碱性)。
3.操作步骤:
(以0.1mol/L的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液为例)
一查漏、二洗涤、三装调、四移加、五滴摇、六观终
眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化,当滴加到最后一滴,溶液颜色变化且半分钟内不变色即为滴定终点。
4.误差分析
用滴定法测待测液的浓度时,消耗标准溶液多,则结果偏高;
消耗标准溶液少,则结果偏低。
从计算式分析,当酸碱恰好中和时,有关系式:
c标·
V标·
n标=c待·
V待·
n待(c、V、n分别表示溶液物质的量浓度,溶液体积,酸或碱的元数)。
故c待=
,由于c标、n标、V待、n待均为定值,所以c待的大小取决于V标的大小,V标大,则c待大,V标小,则c待小。
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱为例,常见的因操作不对而引起的误差:
①未用标准酸洗滴定管,则测量值偏高;
②滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,则测量值偏高;
③滴定前读数正确,滴定后俯视读数,则测量值偏低;
④滴定前读数正确,滴定后仰视读数,则测量值偏高;
⑤滴定前,用待测液洗锥形瓶,则测量值偏高;
⑥未用待测液洗移液管,则测量值偏低。
【例4】 实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:
4NH
+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1mol(CH2)6N4H+与1molH+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。
某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ 称取样品1.500g。
步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察__________。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由________色变成________色。
(2)滴定结果如下表所示:
滴定次数
待测溶液的体积/mL
标准溶液的体积
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
25.00
1.02
21.03
2
2.00
21.99
3
0.20
20.20
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol·
L-1,则该样品中氮的质量分数为__________。
变式4 氧化还原滴定实验与中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。
现有0.001mol/LKMnO4酸性溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。
反应的离子方程式是2MnO
+5HSO
+H+===2Mn2++5SO
+3H2O。
填空完成以下问题:
(1)该滴定实验所需仪器有下列中的________。
A.酸式滴定管(50mL) B.碱式滴定管(50mL)C.量筒(10mL) D.锥形瓶 E.铁架台 F.滴定管夹 G.烧杯 H.白纸 I.胶头滴管 J.漏斗
(2)不用________(酸、碱)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。
试分析原因______________
(3)选何种指示剂,说明理由_________________________________。
(4)滴定前平视KMnO4液面,刻度为amL,滴定后俯视液面刻度为bmL,则(b-a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积________(多、少)。
根据(b-a)mL计算得到的待测浓度,比实际浓度________(大、小)。
练习、有一学生在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净的干燥的玻璃棒取试样进行检测。
(1)该学生的操作方法__________(填“是”或“否”)正确,如填“否”,请说明理由______________________(若填“是”,此空可不答)。
(2)请分析这样操作是否一定产生误差__________。
(3)若用此法分别测定c(H+)相等的H2SO4溶液和CH3COOH溶液的pH,结果怎样
补充练习题
1.(10·
北京东城)室温下,水的电离达到平衡:
下列叙述正确的是( )
A.将水加热,平衡向正反应方向移动,KW不变
B.向水中加入少量盐酸,平衡向逆反应方向移动,c(H+)增大
C.向水中加入少量NaOH固体,平衡向逆反应方向移动,c(OH-)降低
D.向水中加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动,c(OH-)=c(H+)
2.常温下,在pH=12的某碱溶液中,由水电离出的c(OH-)为( )
A.1.0×
L-1B.1.0×
10-6mol·
L-1C.1.0×
10-3mol·
L-1D.1.0×
10-12mol·
L-1
4.现有常温下pH为2的盐酸,下列叙述正确的是( )
A.将10mL该溶液稀释至100mL后,pH小于3
B.向该溶液中加入等体积pH为12的氨水恰好完全中和,溶液显中性
C.该溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)的乘积为1×
10-14
D.该溶液中盐酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为10101
5.(2010·
福建省厦门市质检)某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行了如下操作,其中正确的是( )
A.用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中
B.称取4.0gNaOH到100mL容量瓶加水至刻度,配成1.00mol·
L-1NaOH标准溶液
C.用NaOH溶液滴定白醋,使用酚酞作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色时,为滴定终点
D.滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化,防止滴定过量
1.已知室温时,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )
A.此酸的电离平衡常数约为1×
10-7B.升高温度,溶液的pH增大
C.该溶液的pH=4D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
2.相同条件下,等体积、等pH的醋酸和盐酸分别加水稀释后,溶液的pH仍相同,则所得溶液的体积( )
A.仍相同 B.醋酸大C.盐酸大D.无法判断
3.下列溶液,一定呈中性的是( )
A.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合所形成的溶液
B.c(H+)=1×
10-7mol/L的溶液
C.pH=14-pOH的溶液
D.pH=pOH的溶液
4.有人曾建议用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lg
下列表述正确的是( )
A.在25℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=1
B.在25℃时,若溶液呈酸性,则pH<
7,AG<
C.在25℃时,若溶液呈碱性,则pH>
7,AG>
D.在25℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
5.下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是( )
A.因水的离子积常数的表达式是KW=c(H+)·
c(OH-),所以KW随溶液中c(H+)和c(OH-)的变化而变化
B.水的离子积常数KW与水的电离平衡常数Kc是同一个物理量
C.水的离子积常数仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化
D.水的离子积常数KW与水的电离平衡常数Kc是两个没有任何关系的物理量
11.将物质的量浓度为xmol/L的稀盐酸与物质的量浓度为ymol/L的稀NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH=2(混合后体积为混合前之和),则x和y的关系是( )
A.x=y+0.01B.x=2yC.y=2xD.x=y+0.02
6.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考如图从下表中选出正确选项( )
锥形瓶中溶液
滴定管中溶液
选用指示剂
选用滴定管
A
碱
酸
石蕊
乙
B
酚酞
甲
C
甲基橙
D
7.(2011·
贵州遵义)水的电离平衡曲线如图所示,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,可采用温度不变时在水中加入适量NH4Cl固体的方法
D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后,溶液显中性
8.下列叙述正确的是( )
A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH=7时,c(SO
)>c(NH
)
B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2
C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
D.向0.1mol/L的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中
增大
9.(2010·
重庆)某温度下,向pH=6的纯水中加入一定量的盐酸,保持温度不变,测得溶液的pH=2,对于该溶液,下列叙述中不正确的是( )