1、2013化学复习知识点深度剖析教案： 专题八 第二节 水的电离和溶液的pH（人教版） 考纲解读考纲内容要求名师解读水的电离，离子积常数近5年来，新课标对水的电离查共计7次，考查重点是水的电离平衡的影响因素、酸碱中和滴定原理的应用、溶液pH的有关计算。2013年高考对本节的考查更多的会以弱电解质的稀释、盐类的水解及粒子浓度大小结合考查，多在选择题中某一选项中出现。溶液pH的定义，测定溶液pH的方法能进行pH的简单计算基础巩固一、水的电离1水的电离水是极弱电解质，它能电离，可写为：_或_（称为水的自偶电离）。任何水溶液中都存在水的_，也就是说任何溶液中都有_和_。2水的离子积（1）表达式：Kw=_
2、，在25时，测定c(H+)=c(OH)=_，即Kw=_。（2）水的离子积只与_有关，_水的离子积增大。二、溶液的酸碱性1判断溶液酸碱性的唯一标准：溶液酸碱性c(H)与c(OH)关系任意温度常温(molL-1)pH(常温)酸性c(H)_c(OH)c(H)_1107 7中性c(H)_c(OH)c(H)c(OH_1107 7碱性c(H)_c(OH)c(H)_1107 72溶液酸碱性的表示方法pH （1）定义：pH = _。 （2）意义：pH大小能反映出溶液中c(H)的大小，即能表示溶液的酸碱性强弱。 （3）范围：pH的范围一般在_之间，当c(H)1 molL-1时，用物质的量浓度直接表示溶液的酸、碱
3、性更方便。 （4）规律：pH越小，溶液的酸性强；pH越大，溶液的碱性强。 （5）pH的测定酸碱指示剂只能测定溶液pH的粗略范围，一般不能准确测定pH，测定溶液的pH一般选用pH试纸和pH计。三、酸碱中和滴定1实验原理利用_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_滴定管（如图A）、_滴定管（如图B）、滴定管夹、铁架台、_。 （2）试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。3中和滴定操作：（以标准盐酸滴定NaOH溶液为例） （1）准备滴定管：a_，b洗涤，c_，d装液，e_，f_，g_。锥形瓶：a注碱液，b记读数，c加指示剂。只用_洗涤，不能用_润洗。
4、 （2）滴定 右手_ _ （3）终点判断等到滴入最后一滴反应液，指示剂变色，且_不褪色，视为滴定终点。 （4）数据处理按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)_计算。自我校对 实验探究拓展实验：“可乐”变“雪碧” 【原理】硫代硫酸钠和碘能发生氧化还原反应，褪去碘溶液的颜色： I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。 【准备】可口可乐空瓶、50亳升酒精、碘片、硫代硫酸钠、烧杯。 【操作】（1）取可口可乐空瓶一只，倒入四分之三体积的蒸馏水。（2）取烧杯一只，加入50亳升酒精，并加入适量碘片，制得深褐色酒精碘溶液，将配好的溶液倒入可乐瓶中。边加碘边振荡烧杯直
5、到溶液的颜色和可乐相似为止。一瓶“可乐”就制好了。 （3）在干燥的瓶盖内放入硫代硫酸钠（大苏打）粉末，然后取一张糯米纸盖在粉末上，再将瓶盖轻轻地盖在瓶口上，小心盖紧，注意不要使大苏打粉末散落在瓶内。 （4）将可口可乐瓶用力一摇，很快一瓶“可乐”变成了无色透明的“雪碧”。【说明】这种“可口可乐”不会可口，“雪碧”也不会令人清爽，它们绝对不能饮用。 练一练： 1硫代硫酸钠俗称“大苏打”，“苏打三姐妹”中的另外2个“苏打”、“小苏打”分别是什么物质？2酒精的作用是什么？参考答案1苏打是碳酸钠，小苏打是碳酸氢钠。2由于碘在水中的溶解度小，用酒精作溶剂，一方面可以和碘相溶，另一方面酒精与水互溶。 重点突
6、破 一、直击考点：考点一 对水的电离平衡的考查该考点经常结合弱电解的电离平衡、水解平衡来考查，多以选择题形式出现。影响水的电离平衡的因素：1温度：升高温度，促进水的电离平衡向右移动，OH和H+浓度都增大，但仍相等，所以显中性。100时，Kw=5.510-13。2加入酸或碱：在水中加入的酸或碱，即增大c(H+)或(OH)，抑制水的电离，电离平衡向左移动，水本身电离出的H+和OH浓度减小，但仍相等。3加入活泼金属（钠、钾等）：在水中加入钠、钾等活泼金属，H2OH+OH，2Na+2H+=2Na+H2，促进水电离平衡向正向移动，电离出的OH增多。4加入能水解的盐：促进水的电离。【例1】25 时，水的电
7、离达到平衡：H2OHOH H0，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 【点评】对于选项A要正确理解勒夏特列原理中“减弱”两字的含义。【例2】已知液氨的性质与水相似，25 时，NH3NH3 NH4 NH2 ，NH4 离子的平衡浓度为11015 mol/L，则下列说法中正确的是( ) A在液氨中加入NaNH2可使液氨的离子积变大 B在液氨中加入NH4Cl可使液氨的离子积减小 C在此温度下液氨的离子积为11030 D在液氨
8、中放入金属钠，平衡不会移动 考点二 对溶液pH计算的考查本考点多在选择题中某一选项中出现，有时也在填空题中出现，考查pH的计算。1总的原则 （1）若溶液为酸性，先求c(H)，再求pH；（2）若溶液为碱性，先求c(OH)，再由c(H)，求c(H)，最后求pH。2单一溶液的pH （1）强酸溶液：c(酸)c(H+)pH=lgc(H+)如0.05 molL-1的H2SO4中c(H+)=0.1 molL-1，pH=lg 0.1=1。 （2）强碱溶液：c(碱)c(OH)c(H+)pH=lgc(H+)如0.05 molL-1的Ba(OH)2中c(OH)=0.1 molL-1，c(H+)=10-13 molL
9、-1，pH=-lg10-13=13。3关于两强（强酸或强碱）混合、稀释pH的计算 （1）两强酸混合、稀释（用水稀释强酸时，可以认为水中的c(H+)=0）先算c混(H+)，再算pH，c混(H+)=。 （2）两强碱混合、稀释（用水稀释强碱时，可以认为水中的c(OH)=0）先算c混(OH)，再算c混(H+)，最后算pH，c混(OH)=。4强酸强碱混合，其中一种物质过量的pH的计算 （1）酸过量时，先求c混(H+)，再求pH，c混(H+)=。 （2）碱过量，先算c混(OH)，再算c混(H+)，最后算pH，c混(OH)=。 5关于两强（强酸或强碱）溶液等体积混合，且pH相差2个或2个以上单位时的pH的计
10、算：若混合前，pH小pH大15时，pH混=pH大0.3 若混合前，pH小pH大=14时，pH混=7若混合前，pH小pH大13时，pH混=pH小0.3【例3】已知在100下，水的离子积KW11012，下列说法正确的是（ ） A0.05 molL1的H2SO4溶液pH1B0.001 molL1的NaOH溶液pH11C0.005 molL1的H2SO4溶液与0.01 molL1的NaOH溶液等体积混合，混合后溶 液pH为6，溶液显酸性D完全中和pH3的H2SO4溶液50 mL，需要pH11的NaOH溶液50 mL【例4】室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是（ ）ApH3的盐酸和pH11的氨水等体
11、积混合BpH3的盐酸和pH11的氢氧化钡溶液等体积混合CpH3的醋酸和pH11的氢氧化钡溶液等体积混合DpH3的硫酸和pH11的氨水等体积混合考点三 对中和滴定原理及误差分析的考查本考点多以中和滴定原理为基础，考查氧化还原反应原理等实验操作，多以实验题形式出现。中和滴定是中学化学重要的定量实验，迁移能力强，拓展空间大，可以与沉淀反应、氧化还原反应、络合反应联系起来命题。以标准溶液A滴定未知浓度的B溶液为例，依据：c(B)=c(A)V(A，aq)/V(B，aq)。先分析每种操作方法引起哪个量变化，后根据公式综合判断对B溶液浓度的影响：I造成测定结果偏大（实际浓度小）的错误操作有：滴定管用蒸馏水洗
12、后，未用标准液润洗；锥形瓶用蒸馏水洗涤后，又用待测液润洗；滴定管尖端部分的气泡未赶尽就进行滴定；滴定前俯视，滴定后仰视；滴定时溶液流速快，成线状流入锥形瓶，而不是逐滴滴下，滴定到终点后没有停半分钟就立即读数；滴定过程中有标准液沾在锥形瓶内壁上，而未用蒸馏水冲洗下去。II造成测定结果偏小（实际浓度大）的错误操作有：量取待测液的滴定管用蒸馏水冲洗后，未用标准溶液润洗就去移取待测液；锥形瓶未洗净，残留少量与待测液溶质起反应的物质；滴定前仰视，滴定后俯视；滴定终止半分钟内，溶液又呈现滴定前的颜色。 【例5】现用邻苯二甲酸氢钾标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。用氢氧化钠溶液来滴定邻苯二甲酸溶液时有下列操
13、作：向溶液中加入12滴指示剂 取20mL标准溶液放入锥形瓶中 用氢氧化钠溶液滴定至终点 重复以上操作 用天平精确称取5.105 g邻苯二甲酸氢钾（相对分子质量为204.2）固体配成250 mL标准溶液（测得pH约为4.2）。 根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度. （1）以上各步中，正确的（填序号）操作顺序是 _ ，上述中使用的仪器除锥形瓶外，还需要使用的仪器是，使用作指示剂。 （2）滴定，并记录NaOH的终读数。重复滴定几次，数据记录如下表：滴定次数实验数据1234V（样品）/mL20.0020.0020.0020.00V（NaOH）/mL（初读数）0.100.300.000.20V（Na
14、OH）/mL（终读数）20.0820.3020.8020.22V（NaOH）/mL（消耗）19.9820.0020.8020.02 某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积为：20.20mL他的计算合理吗？理由是_。通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示，则a_20.02（填“”、“”或“”）（3）步骤中在观察滴定管的起始读数时，要使滴定管的尖嘴部分充满溶液，如果滴定管内部有气泡，赶走气泡的操作 。滴定前，用蒸馏水洗净碱式滴定管，然后加待测定的氢氧化钠溶液滴定，此操作对实验结果_（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）二、走出误区： 误区一 某
15、溶液的pH7，误认为该溶液一定为中性溶液因温度不确定故pH7的溶液不一定显中性，若温度超过25，pH7的溶液呈碱性。同理，pH=6的溶液不一定呈酸性。溶液呈酸性还是呈碱性，取决于溶液中c(OH)和c(H)的相对大小。【例1】下列溶液肯定显酸性的是（ ）A含H的溶液 B能与活泼金属反应生成H2的溶液CpH7的溶液 Dc(OH)c(H)的溶液错解：C原因：因为pH7，所以溶液呈酸性。正解：D原因：A项中任何溶液中既含有H又含有OH，故A项错误；B项中Al可与强碱溶液反应放出H2，故B项错误；C项中温度高于室温时，水溶液的pH7，但溶液仍为中性，故C项错误；c(OH)c(H)时溶液才显酸性，故D项正
16、确。误区二 溶液无限稀释后pH的计算1对于强酸溶液，c(H+)每稀释10n倍，pH增大n个单位（但最后溶液的pH不超过7）。 2对于强碱溶液，c(OH)每稀释10n倍，pH减小n个单位（但最后溶液的pH不小于7）。3对于pH或物质的量浓度相同的强酸与弱酸（或强碱与弱碱），稀释相同倍数时，强酸的pH增大得较多（或强碱pH减小得较多）。特别注意：浓度较大的强酸、强碱水溶液中水的电离可以忽略，当pH接近7时，水的电离不能忽略。酸性溶液加水无限稀释，pH只能接近于7，仍小于7。【例2】将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c(SO)c(H)约为（ ）A11 B12 C110 D101错解：B原
17、因：H2SO4中H、SO42-数目比为12。正解：C原因：pH5的硫酸溶液中，c(H)105 molL1，c(SO)5106 molL1。将此溶液稀释500倍后，稀释液中c(SO)1108 molL1，而c(H)趋近于1107 molL1，则c(SO)c(H)约为110，故C项正确。本题若不能很好地理解酸、碱溶液稀释的pH计算，则很容易误选B。巩固复习1下列实验中所选用的仪器合理的是（ ）用50 mL量筒量取5.2 mL稀硫酸用分液漏斗分离苯和四氯化碳的混合物 用托盘天平称量11.7 g氯化钠晶体用碱式滴定管取23.10 mL溴水用瓷坩埚灼烧各种钠的化合物用250 mL容量瓶配制250 mL
18、0.2 molL1的NaOH溶液A B C D2弱酸H溶液的pH=3.0，将其与等体积水混合后的pH范围是（已知lg2=0.3） （ ）A3.03.3B3.33.5C3.54.0D3.74.32A解析：若是pH=3.0的强酸与等体积的水混合，pH=3.3，稀释后促进弱酸的电离，pH1107mol/L3D解析：水的电离是吸热过程，升温促进电离，c(H+)和c(OH)同等程度增大，所以KW增大，pH减小，但溶液中c(H+) = c(OH)，呈中性。4实验室现有3种指示剂，其pH变色范围如下： 甲基橙：3.14.4 石蕊：5.08.0 酚酞：8.210.0用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定
19、未知浓度的CH3COOH溶液，恰好完全反应时，下列叙述中正确的是（ ）A溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B溶液呈中性，可选用石蕊作指示剂C溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D溶液呈碱性，可选用酚酞作指示剂5下列叙述正确的是（ ）A95 纯水的pH7，说明加热可导致水呈酸性BpH = 3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH = 4C0.2 molL1的盐酸，与等体积水混合后pH = 1DpH = 3的醋酸溶液，与pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH = 76现有常温时pH1的某强酸溶液10 mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是（ ）A加入10 mL 0.01 molL1的NaOH溶
20、液 B加入10 mL 的水进行稀释C加水稀释成100 mLD加入10 mL 0.01 molL1的盐酸溶液6C解析：pH增大1，说明c(H)为原来的1/10，故C项正确。7酸碱中和滴定常用于测定酸、碱溶液的浓度，在正式测定前，常常用已知浓度的酸（或碱）滴定未知浓度的碱（或酸），测定滴定曲线，然后选择合适的指示剂指示滴定终点，以保证数据的准确性，如用0.1000 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL0.1000 molL1醋酸（CH3COOH ）溶液，有关数据记录如下表：V(NaOH)/mL0.0010.0018.0019.8019.9820.0020.0220.2022.0040.00
21、溶液pH2.874.745.706.747.748.729.7010.7011.7012.50 （1）根据本题数据，确定pH的突变范围是_。 （2）下列指示剂中适合于本实验的是_（填字母）。 A甲基橙B石蕊 C酚酞 D甲基橙或酚酞 （3）可用酸式滴定管准确量取0.1000 mol/L的醋酸，在调节酸式滴定管的起始读数时，要使滴定管的尖嘴部分充满醋酸，如果滴定管内部有气泡，赶走气泡的操作是_。 （4）滴定过程中，眼睛应重点观察_。7（1）7.749.70 （2）C （3）快速放液 （4）锥形瓶内溶液颜色的变化 提高训练8下列说法正确的是（ ）A25 时NH4Cl溶液的KW大于100 时NaCl溶
22、液的KW B4时，纯水的pH7C由水电离的c(H)11014 molL-1的溶液中：Ca2、K、Cl、HCO能大量共存Dc(H)/c(OH) = 1012的溶液中：NH4 、Al3、NO3 、Cl9下列说法正确的是（ ）A根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系，推出pH6.8的溶液一定显酸性B100 时，将pH2的盐酸与pH12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性C25时，某物质的溶液pH7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐D25时，pH4.5的番茄汁中c(H)是pH6.5的牛奶中c(H)的100倍10下列叙述正确的是（ ）A某醋酸溶液的pHa，将此溶液稀释1倍后，溶液的pHb，则abB在滴有酚酞溶液的
23、氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH7C1.0103 mol/L盐酸的pH3.0，1.0108 mol/L盐酸的pH8.0D若1 mL pH1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液的pH7，则NaOH溶液的pH1110D解析：A项中酸稀释后，pH增大，即ba，故A项错误；B项中酚酞的变色范围是：pH8（无色）、8.010.0（浅红）、pH10（红色），现无色，则pH8，但pH不一定小于7，在78之间也是无色，故B项错误；C项中酸虽稀，但pH仍小于7，故C项错误；D项中方法一直接代入计算：1 mL0.1 molL1 = 100 mLc(OH)，得c(OH) = 103
24、molL1，故pH(NaOH) = 11，故D项正确；方法二推导法：酸与碱等物质的量，从体积看出，强酸比强碱浓100倍，所以pH(酸)pH(碱) = 12，故pH(碱) = 11；方法三设强酸pHa，体积为V1，强碱的pHb，体积为V2，则有10aV1 10(14b)V2 V1/V210(ab14)，由于已知V1/V2102，又知a1，所以b11，故D项正确。11实验室用标准盐酸来测定某NaOH溶液的浓度，甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是（ ）A酸式滴定管未用标准盐酸润洗B开始时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失C锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻
25、度D盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗23次12已知NaHSO4在水中的电离方程式为：NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42。某温度下，向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中，不正确的是（ ） A该温度高于25B由水电离出来的H+的浓度是1.01012molL1CNaHSO4晶体的加入抑制了水的电离D该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液可使该溶液恰好呈中性13中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25时，若溶液的pH7，试纸不变色；若pH7，试纸变红色；若pH7，试纸变蓝色。要精确测定溶液
26、的pH，需用用pH计。pH计主要通过测定溶液中H的浓度来测定溶液的pH。已知100时，水的离子积常数KW11012。（1）已知水中存在如下平衡：H2OH2OH3OOH H0，现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈酸性，选择的方法是_（填字母）。A向水中加入NaHSO4 B向水中加入Cu(NO3)2C加热水至100 D在水中加入(NH4)2SO4（2）现欲测定100沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显_色，呈_性（填“酸”、“碱”或“中”）；若用pH计测定，则pH_7（填“”、“”或“”），呈_性（填“酸”、“碱”或“中”）。14实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数，其
27、反应原理为： 4NH4 6HCHO =3H6H2O(CH2)6N4H（滴定时，1 mol (CH2)6N4H与 l mol H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1.500 g；步骤II 将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀；步骤III 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL 20的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min后，加入12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：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，
28、则测得样品中氮的质量分数_（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。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”）。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/mL滴定前刻度滴定后刻度125.001.0221.03225.002.0021.99325.000.2020.20若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 molL1，则该样品中氮的质量分数为_。14（1）偏高 无影响 B 无 粉红（或
29、浅红） （2）18.85%15下表是不同温度下水的离子积数据：温度/25t1t2水的离子积常数1101411012试回答以下问题：（1）若25t1t2，则_(填“”、“”或“”)11014，作出此判断的理由是_。（2）25下，某Na2SO4溶液中c(SO)5104 molL1，取该溶液1 mL，加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c(Na)c(OH)_。（3）t2下，将pH11的苛性钠溶液V1 L与pH1的稀硫酸V2 L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH2，则V1V2_.此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是_。16已知水在25和95时，其电离平衡曲线如下图所
30、示：（1）则25时水的电离平衡曲线应为_(填“A”或“B”)，请说明理由_。（2）25时，将pH9的NaOH溶液与pH4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_。（3）95时，若100体积pH1a的某强酸溶液与1体积pH2b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是_。曲线B对应温度下，pH2的某HA溶液和pH10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH5。请分析其原因 _。16（1）A水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度较小，c(H)、c(OH)较小（2）101（3）ab14或pH1pH214（4）曲线B对应95，此时水的离子积为1012 mol2L2，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H，使溶液pH5。
