1、第2节水的电离和溶液的酸碱性考纲点击：1.了解水的电离、离子积常数。2.了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行 pH 的简单计算。回归教材一、水的电离1.水的电离水的电离方程式为 H2OH2OH3OOH或 H2OHOH。25 时，纯水中 c(H)c(OH)_。任何水溶液中，由水电离出来的 c(H)与 c(OH)都_。molL11071相等2.水的离子积常数(2)影响因素：只与_有关，升高温度，Kw_。(3)适用范围：Kw 不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。_不变，Kw 不变。(1)水的离子积常数：Kw_。25 时，Kw_，100 时，Kw11012。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存
2、在H和OH，只要c(H)c(OH)11014温度增大温度3.影响水电离平衡的因素(H2OHOH)改变条件平衡移动方向 c(OH)c(H)c(H)与c(OH)的关系Kw水的电离程度溶液的酸碱性加入酸逆减小增大c(H)c(OH)不变减小酸性加入碱逆增大减小c(H)c(OH)不变减小碱性可水解的盐Na2CO3正增大减小c(H)c(OH)不变增大酸性温度升温正增大增大c(H)c(OH)增大增大中性降温逆减小减小c(H)c(OH)减小减小中性其他：如加入Na正增大减小c(H)二、溶液的酸碱性1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中 c(H)与 c(OH)的相对大小：溶液酸碱性c(H)与c(OH)的关系室
3、温下(25)c(H)pHKw中性c(H)_c(OH)c(H)_71014酸性c(H)_c(OH)c(H)_107molL1_7碱性c(H)_c(OH)c(H)_107molL1_7(1)定义：pH_。(3)表示意义：溶液酸性越强，c(H)越_，pH 越_；溶液碱性越强，c(H)越_，pH 越_。(1)用pH试纸测定：撕下一小片pH试纸放在_上，用干燥洁净的_蘸取待测液点在 pH 试纸的中央，试纸变色后，与_对比即可确定溶液的 pH。(2)用 pH 计测定：可精确测量溶液的 pH。(2)适用范围：通常应用于 c(H)、c(OH)都较小的稀溶液，小于_ molL1。2.pHlgc(H)1大小小大3
4、.pH 的测定表面皿或玻璃片玻璃棒标准比色卡特别提醒(1)溶液呈现酸性或碱性取决于c(H)与c(OH)的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH6 的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度条件。(2)酸溶液一定显酸性，碱溶液一定显碱性；但是酸性溶液中溶质不一定是酸，碱性溶液中溶质不一定是碱。(3)pH 试纸使用前不能用蒸馏水湿润，否则待测液因被稀释可能会产生误差。(4)广泛 pH 试纸只能测出pH 的整数值。精密pH 试纸可精确到 0.1。三、中和滴定酸式滴定管碱式滴定管锥形瓶1.实验原理利用酸碱中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。2.实验用品(1)仪器(图
5、 A 是)_、(图 B 是)_、滴定管夹、铁架台、_。试剂性质滴定管原因酸性、氧化性 _滴定管 氧化性物质易腐蚀橡胶管碱性_滴定管 碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用酸式碱式3.实验操作漏水0(以酚酞作指示剂，用盐酸滴定氢氧化钠溶液为例)(1)滴定前的准备：(2)滴定控制滴定管活塞摇动锥形瓶(3)终点判断锥形瓶中溶液颜色变化等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且_，视为滴定终点并记录标准液的体积。不恢复原来的颜色半分钟内指示剂变色范围的 pH石蕊8.0 蓝色甲基橙4.4 黄色酚酞10.0 红色(4)数据处理重复上述操作 23
6、次，求出消耗标准液的体积的平均值，根据 c(待测)c(标准)V(标准)V(待测)计算。4.常用酸碱指示剂的变色范围基础测评1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)在 pH2 的盐酸中由水电离出的 c(H)和 c(OH)总是相等()。(2)在蒸馏水中滴加浓 H2SO4，Kw 不变()。(3)NaCl 溶液和 CH3COONH4 溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同()。(4)室温下，0.1 molL1 的 HCl 溶液与 0.1 molL1 的 NaOH溶液中水的电离程度相同()。(5)25 和 60 的水的 pH，前者大于后者，但都显中性()。(6)室温下，pH 相同的 NaOH 溶液
7、与 CH3COONa 溶液，水的电离程度后者大()。(7)常温下，pH5 的 NH4Cl 溶液与 pH9 的 CH3COONa溶液中，水的电离程度相同()。(8)KMnO4 溶液应用碱式滴定管盛装()。(9)中和滴定实验时，滴定管、锥形瓶均用待测液润洗()。(10)滴定终点就是酸碱恰好中和的点()。(11)滴定管盛标准溶时，调液面 一 定要 调到“0”刻 度()。(12)滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁)。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)2.等物质的量浓度的下列四种溶液：CH3COOH (NH4)2CO3NaOHBa(OH)2溶
8、液中水的电离程度由大到小排列是()。A.C.B.D.解析：CH3COOH、NaOH、Ba(OH)2 均抑制 H2O 的电离，(NH4)2CO3 中 NH4 和 CO23 均促进 H2O 的电离，故中H2O 的电离程度最大。若四种溶液的物质的量浓度均为 c，则中 c(H)，即水的电离程度：。答案：A3pH5 的 H2SO4溶液，加水稀释 500 倍，则稀释后 c(SO24)与 c(H)的比值为()。A12 B21 C110 D101解析：稀释前 c(SO24)1052 molL1；稀释后 c(SO24)1052500 molL1108 molL1，c(H)接近 107 molL1，所以c(SO2
9、4)c(H)108 molL1107 molL1 110。答案：C4.一定温度下，水溶液中 H和 OH的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是()。A.升高温度，可能引起由 c 向 b 的变化B.该温度下，水的离子积常数为 1.01013C.该温度下，加入 FeCl3 可能引起由 b 向 a 的变化D.该温度下，稀释溶液可能引起由 c 向 d 的变化答案：C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酸碱酚酞甲C碱酸甲基橙乙D酸碱酚酞乙5.用已知浓度的 NaOH 溶液测定某 H2SO4 溶液的浓度，)。参考如图所示仪器，从下表中选出正确选项(答案：Dc(OH)的关系，下列判断错误
10、的是(考点一 考向1水的电离平衡水电离的影响因素 典例1(2018 年北京东城区质检)如图表示水中 c(H)和)。.离程度越大，电离出的c(H+)与c(OH)越大，所以T2T1，CA.两条曲线间任意点均有 c(H)c(OH)KwB.M 区域内任意点均有 c(H)c(OH)C.图中 T1T2D.XZ 线上任意点均有 pH7解析：由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)Kw，A 正确；由图中横纵坐标轴的大小可知 M区域内任意点均有 c(H)c(OH)，B正确；温度越高，水的电正确；XZ 线上任意点都有 c(H)c(OH)，只有当 c(H)107 molL1 时，才有 pH7，D
11、错误。答案：D方法技巧1.正确理解水的电离平衡曲线(1)曲线上的任意点的Kw 都相同，即c(H)c(OH)相同，温度相同。(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw 不同，温度不同。(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。2.外界条件对水电离的影响molLmolLmolL ；若是盐溶液(如 Na2CO3)，则OH是H2O电离的，即水电离的 c(OH)103 molL1。考向2水电离出的c(H)和 c(OH)的计算典例2室温下，在 pH11 的某溶液中，由水电离出的c(OH)为()。1.010711.010611.0103 molL1
12、1.01011 molL1A.B.C.或D.或解析：该溶液中 c(OH)103 molL1，c(H)1011 molL1，若是碱溶液，则 H是 H2O 电离的，水电离的 OH与H浓度均为 10111答案：D方法技巧水电离的c(H)或c(OH)的计算技巧(25 时)(1)中性溶液：c(H)c(OH)1.0107 molL1。(2)酸或碱抑制水的电离，水电离出的c(H)c(OH)107 molL1。若给出的c(H)107 molL1，即为水电离的c(H)；若给出的c(H)c(HCO3)c(H)Dd 点溶液中：c(Na)2c(CO23)c(HCO3)解析：A项，水电离出的氢离子与氢氧根离子的浓度始终
13、相等，a是没有通二氧化碳的情况，即pH10的NaOH溶液，则c(H)11010 molL1，而氢离子来源于水的电离，所以水电离出的c(H)11010 molL1，A正确；B项，b点时强碱溶液对水的电离起抑制作用，所以溶液中的c(H)c(OH)，B 错误；C 项，当水电离出的 OH离子浓度最大时，说明此时的溶液是碳酸钠溶液，对水的电离起促进作用，所以根据质子守恒可知 c(OH)c(HCO3)c(H)，C 正确；D 项，d 点溶液中水电离出的 OH离子浓度为 107 molL1，溶液呈中性，c(H)c(OH)，结合电荷守恒 c(Na)c(H)2c(CO23)c(HCO3)c(OH)可得 c(Na)
14、2c(CO23)c(HCO3)，D 正确。答案：B2(2018 届天津河西三模)已知液氨的性质与水相似。T 时，NH3NH3NH4 NH2，NH4 的平衡浓度为 11015molL1，则下列说法中正确的是()。A在此温度下液氨的离子积为 11017B在液氨中放入金属钠，可生成 NaNH2C恒温下，在液氨中加入 NH4Cl，可使液氨的离子积减小D降温，可使液氨电离平衡逆向移动，且 c(NH4)1103 molL1，则在室温下等体积混合后，醋酸过量，pH7，故 D 正确。答案：D方法技巧 常温下pH 之和等于14 的酸碱混合问题(1)已知酸、碱溶液的pH 之和为14，则等体积混合时：强酸、强碱 恰
15、好中和 pH7强酸、弱碱 碱过量 pH7弱酸、强碱 酸过量 pH11弱酸、强碱 V 酸V 碱11积变化的曲线如图所示。据图判断错误的是(考向2溶液稀释时pH 的计算与判断典例4(2018 年河南安阳滑县模拟)某温度下，pH11 的氨水和 NaOH 溶液分别加水稀释 100 倍，溶液的 pH 随溶液体)。.A.a 的数值一定大于 9B.为氢氧化钠溶液稀释时溶液的 pH 变化曲线C.完全中和稀释后相同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀硫酸的体积 V(NaOH 溶液)V(氨水)D.稀释后氨水中水的电离程度比 NaOH 溶液中水的电离程度大解析：pH11 的氢氧化钠溶液加水稀释 100 倍，pH9，而一
16、水合氨为弱电解质，加水促进电离，则 a 的数值一定大于9，故 A 正确；由图可知，开始的 pH 相同，稀释促进氨水的电离，则氨水的 pH 变化小，可知为氢氧化钠溶液稀释时溶液的 pH 变化曲线，故 B 正确；由于氨水浓度较大，则完全中和稀释后相同体积的两溶液时，消耗相同浓度的稀硫酸的体积V(NaOH 溶液)V(氨水)，故C正确；稀释后氨水中氢氧根离子浓度较大，则水的电离程度较小，故 D 错误。答案：D溶液稀释前溶液 pH加水稀释到 体积为原来 的10 n倍稀释后溶液 pH酸强酸pHapHan弱酸apHan碱强碱pHbpHbn弱碱bnpHb易错警示溶液稀释时 pH 的判断警示一：不能正确理解酸、
17、碱的无限稀释规律。常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的 pH 都不可能 大于 7 或小于 7，只能接近 7。警示二：不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律。注：表中 an7。考向3溶液混合时pH 的计算典例5(2018 年河北衡水模拟)某温度下，水的离子积常数Kw1012。该温度下，将 pH4 的盐酸与 pH9 的 Ba(OH)2溶液混合并保持恒温，欲使混合溶液的 pH 7，则盐酸与Ba(OH)2 溶液的体积比为(A.110C.101)。B.91D.9921解析：某温度下，水的离子积常数 Kw1012，该温度下，pH4 的盐酸中 c(H)104 molL1，pH9 的 Ba(OH)2 溶液中 c(
18、OH)103 molL1。混合溶液的 pH7，说明溶液中c(H)107 molL1，此时 c(OH)105 molL1，溶液呈碱性，设盐酸的体积为 Va，Ba(OH)2 溶液的体积为 Vb，则有103Vb104VaVaVb105，VaVb91。答案：B思维建模pH 计算的思维模板如图所示的关系，则下列说法不正确的是(【拓展演练】3.(2018届贵州遵义第二次联考)类比是重要的学习方法，类比 pH 的定义可定义 pOH 和 pKw。在某弱酸 HX 及其盐 NaX的混合溶液中(HX 和 NaX 的含量不确定)，c(H)和 c(OH)存在)。.A图中温度 T225 B若此混合溶液呈酸性且 c(HX)
19、c(NaX)，则 HX 的电离能力大于 NaX 的水解能力C位于 AB 线段上任意点的溶液均有 pHpOHpKw2D图中 D 点处溶液中离子浓度：c(Na)c(X)解析：根据图象中 A 点知 T1 时 Kwc(H)c(OH)1014，T1 为 25，由图象中 B 点知 T2 时 Kwc(H)c(OH)1012，水的电离是吸热过程，温度升高，Kw 增大，则 T225，A 正确；弱酸 HX 和 NaX 的混合液中既存在 HX 的电离平衡(HXHX)又存在 NaX 的水解平衡(XH2OHXOH)，若此混合溶液呈酸性且 c(HX)c(NaX)，则 HX 电离能力大于 NaX 的水解能力，B 正确；位于
20、 AB 线段上任意点的溶液中 c(H)c(OH)，则 pHpOH，Kwc(H)c(OH)，pKwpHpOH，pHpOHpKw2，C 正确；HX 和 NaX 的混合液中的电荷守恒为 c(Na)c(H)c(X)c(OH)，D 点处c(H)c(OH)，则 c(Na)KHBKHDB滴定至 P 点时，溶液中：c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH)CpH7 时，三种溶液中：c(A)c(B)c(D)D当中和百分数达 100%时，将三种溶液混合后：c(HA)c(HB)c(HD)c(OH)c(H)解析：由题图可知，未滴加 NaOH 溶液时，0.1 molL1 的三种酸(HA、HB 和 HD)的 pH 关
21、系为 pH(HD)pH(HB)pH(HA)，说明三种酸的强弱关系为 HAHBHD，故三种酸的电离常数关系为 KHAKHBKHD，A 正确；P 点的中和百分数为 50%，此时溶液为等浓度的 NaB 和 HB 的混合液，溶液的 pHc(Na)c(HB)c(H)c(OH)，B正确；由图可知，当溶液的pH7时，因三种溶液中阴离子的水解程度不同，加入的NaOH溶液的体积不同，三种阴离子浓度分别等于钠离子浓度，但三种溶液中钠离子浓度不等，C错误；当中和百分数达100%时，三种酸均与NaOH溶液恰好完全反应生成相应的钠盐(NaA、NaB和NaD)，三种溶液混合后，据电荷守恒可得c(A)c(B)c(D)c(O
22、H)c(Na)c(H)，据物料守恒可得c(A)c(B)c(D)c(HA)c(HB)c(HD)c(Na)，上述两式联立可得c(HA)c(HB)c(HD)c(OH)c(H)，D正确。答案：C【拓展演练】5(2016 年新课标卷)298 K 时，在 20.0 mL 0.10 molL1氨水中滴入 0.10 molL1 的盐酸，溶液的 pH 与所加盐酸的体积关系如图所示。已知 0.10 molL1 氨水的电离度为 1.32%，下列有关叙述正确的是()。A该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂BM 点对应的盐酸体积为 20.0 mLCM 点处的溶液中 c(NH4)c(Cl)c(H)c(OH)DN 点处的溶液中 pHc(H)c(OH)，C 错误；该温度下，0.10 molL1 一元强碱溶液的 pH13，若 0.10 molL1 一元弱碱溶液的电离度为10%，则其 pH12，而 0.10 molL1 氨水的电离度小于 10%，故溶液的 pHKsp(AgBr)，将 50 mL 0.05 molL1 的 Cl溶液改为50 mL 0.05 molL1 的Br溶液，这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子，滴定终点的横坐标不变，但是因为溴化银更难溶，所以终点时，溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小，所以有可能由 c点变为 b 点，D 正确。答案：C
