人教版高中化学选修4第9讲水的电离和溶液的酸碱性学生版.docx
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人教版高中化学选修4第9讲水的电离和溶液的酸碱性学生版
水的电离和溶液的酸碱性
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________
1.了解水的电离、离子积常数.
2.了解溶液pH的定义.
3.了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算.
4.能根据实验试题要求,分析处理实验数据,得出合理结论.
一、水的电离和溶液的酸碱性
1.水电离平衡:
水的离子积:
KW=c[H+]·c[OH-]
25℃时,[H+]=[OH-]=10-7mol/L;KW=[H+]·[OH-]=1*10-14
注意:
KW只与温度有关,温度一定,则KW值一定
KW不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)
2.水电离特点:
(1)可逆
(2)吸热(3)极弱
3.影响水电离平衡的外界因素:
①酸、碱:
抑制水的电离KW〈1*10-14
②温度:
促进水的电离(水的电离是吸热的)
③易水解的盐:
促进水的电离KW〉1*10-14
4.溶液的酸碱性和pH:
(1)pH=-lgc[H+]
(2)pH的测定方法:
酸碱指示剂——甲基橙、石蕊、酚酞.
变色范围:
甲基橙3.1~4.4(橙色)石蕊5.0~8.0(紫色)酚酞8.2~10.0(浅红色)
pH试纸—操作玻璃棒蘸取未知液体在试纸上,然后与标准比色卡对比即可.
注意:
①事先不能用水湿润PH试纸;②广泛pH试纸只能读取整数值或范围
二、混合液的pH值计算方法公式
1.强酸与强酸的混合:
(先求[H+]混:
将两种酸中的H+离子物质的量相加除以总体积,再求其它)
[H+]混=([H+]1V1+[H+]2V2)/(V1+V2)
2.强碱与强碱的混合:
(先求[OH-]混:
将两种酸中的OH离子物质的量相加除以总体积,再求其它)
[OH-]混=([OH-]1V1+[OH-]2V2)/(V1+V2)(注意:
不能直接计算[H+]混)
3.强酸与强碱的混合:
(先据H++OH-==H2O计算余下的H+或OH-,①H+有余,则用余下的H+数除以溶液总体积求[H+]混;OH-有余,则用余下的OH-数除以溶液总体积求[OH-]混,再求其它)
三、稀释过程溶液pH值的变化规律:
1.强酸溶液:
稀释10n倍时,pH稀=pH原+n(但始终不能大于或等于7)
2.弱酸溶液:
稀释10n倍时,pH稀〈pH原+n(但始终不能大于或等于7)
3.强碱溶液:
稀释10n倍时,pH稀=pH原-n(但始终不能小于或等于7)
4.弱碱溶液:
稀释10n倍时,pH稀〉pH原-n(但始终不能小于或等于7)
5.不论任何溶液,稀释时pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液无限稀释后pH均接近7
6.稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快.
四、强酸(pH1)强碱(pH2)混和计算规律
1.若等体积混合
pH1+pH2=14则溶液显中性pH=7
pH1+pH2≥15则溶液显碱性pH=pH2-0.3
pH1+pH2≤13则溶液显酸性pH=pH1+0.3
2.若混合后显中性
pH1+pH2=14V酸:
V碱=1:
1
pH1+pH2≠14V酸:
V碱=1:
10〔14-(pH1+pH2)〕
五、酸碱中和滴定:
1.中和滴定的原理
实质:
H++OH—=H2O即酸能提供的H+和碱能提供的OH-物质的量相等.
2.中和滴定的操作过程:
(1)仪②滴定管的刻度,O刻度在上,往下刻度标数越来越大,全部容积大于它的最大刻度值,因为下端有一部分没有刻度.滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管酸(或碱),也不得中途向滴定管中添加.②滴定管可以读到小数点后一位.
(2)药品:
标准液;待测液;指示剂.
(3)准备过程:
准备:
检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面.(洗涤:
用洗液洗→检漏:
滴定管是否漏水→用水洗→用标准液洗(或待测液洗)→装溶液→排气泡→调液面→记数据V(始)
(4)试验过程
3.酸碱中和滴定的误差分析
误差分析:
利用n酸c酸V酸=n碱c碱V碱进行分析
式中:
n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数;c——酸或碱的物质的量浓度;
V——酸或碱溶液的体积.当用酸去滴定碱确定碱的浓度时,则:
c碱=
上述公式在求算浓度时很方便,而在分析误差时起主要作用的是分子上的V酸的变化,因为在滴定过程中c酸为标准酸,其数值在理论上是不变的,若稀释了虽实际值变小,但体现的却是V酸的增大,导致c酸偏高;V碱同样也是一个定值,它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的,当在实际操作中碱液外溅,其实际值减小,但引起变化的却是标准酸用量的减少,即V酸减小,则c碱降低了;对于观察中出现的误差亦同样如此.综上所述,当用标准酸来测定碱的浓度时,c碱的误差与V酸的变化成正比,即当V酸的实测值大于理论值时,c碱偏高,反之偏低.
同理,用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然.
知识点一:
电离平衡的移动
例1.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:
Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列叙述正确的是()
A.给溶液加热,溶液的pH升高
B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C.向溶液中加入Na2CO3溶液,则其中的Ca(OH)2的固体增多
D.向溶液中加入少量的NaOH固体,则其中的Ca(OH)2的固体增多
知识点二:
水的电离和水的离子积
例2.25℃时,水的电离达到平衡:
H2O
+
;H>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
知识点三:
影响水的电离平衡的因素
例3.水的电离过程为H2O
H++OH-,在不同温度下其平衡常数为K(25℃)=1.0×10-14,K(35℃)=2.1×10-14.则下列叙述正确的是()
A.C(H+)随着温度升高而降低B.35℃时,C(H+)>C(
)
C.水的电离程度(25℃)>(35℃)D.水的电离是吸热的
知识点四:
水电离产生的c(H+)、c(
)的计算
例4:
某温度下纯水中C(H+)=2×10-7mol/L,则此时溶液中的C(
)=
若温度不变,滴入稀盐酸使C(H+)=5×10-6mol/L,则此时溶液中的C(
)=
此溶液中水电离产生的c(H+)=,水电离产生的C(
)=
知识点五:
溶液pH的计算
例5:
室温时下列混合溶液的pH一定小于7的是
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
【基础演练】
1.欲使0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减少,其方法是()
A.通入二氧化碳气体B.加入氢氧化钠固体
C.通入氯化氢气体D.加入饱和石灰水溶液
2.在-50℃液氨中有2NH3(液)
NH4++NH2-的电离平衡关系,两离子的平衡浓度均为1×10—15mol/L,下列对-50℃时液氨的离子积的表达中正确的是()
A.离子积是1×10-15
B.不加入其他物质,液氨中C(
)=C(
)
C.若液氨中放人NaNH2,其离子积不变
D.此液氨中放人NH4C1,其离子积数值增加
3.下列物质溶解于水时,使水的电离平衡向右移动,且是由于电离出的阴离子的原因的是()
A.CH3COONaB.Na2SO4C.NH4ClD.HCOOH
4.能促进水的电离,并使溶液中C(H+)>C(
)的操作是()
A.将水加热煮沸B.向水中投入一小块金属钠
C.向水中通CO2D.向水中通NH3
E.向水中加入明矾晶体F.向水中加入NaHCO3固体
G.向水中加NaHSO4固体
5.室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离的c(
)为()
A.1.0×10-7mol/LB.1.0×10-6mol/L
C.1.0×10-2mol/LD.1.0×10-12mol/L
【巩固提高】
6.以下对常温时pH为9的KOH溶液与pH为9的Na2CO3溶液中由水电离出的C(H+)的比较中,正确的是()
A.两者相等B.前者是后者的5倍C.后者是前者的104倍 D.无法比较
7.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是()
A.相同浓度的两溶液中c(H+)相同
B.100mL0.1mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5
D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐,c(H+)均明显减小
8.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-1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
9.(全国卷Ⅱ)取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为( )
A.0.01mol/L B.0.017mol/LC.0.05mol/LD.0.50mol/L
10.(潍坊模拟)下列溶液一定呈中性的是( )
A.c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L的溶液
B.pH=7的溶液
C.使石蕊试液呈紫色的溶液
D.酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液
1.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
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
3.对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是( )
4.常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-13mol/L,该溶液可能是( )
①二氧化硫水溶液 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液
A.①④ B.①②C.②③D.③④
5.(山东师大附中模拟)室温下,在pH=11的某溶液中,由水电离出的c(OH-)可能为( )
①1.0×10-7mol/L ②1.0×10-6mol/L③1.0×10-3mol/L ④1.0×10-11mol/L
A.③ B.④C.①③D.③④
6.常温下把pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液按体积比9∶11混合,混合后溶液的pH为( )
A.6B.7C.8D.5.2
7.用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度,待测液放在锥形瓶中.中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)( )
A.碱式滴定管未用待测碱液润洗
B.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C.滴定过程中滴定管内不慎有标准液体溅出
D.滴定前俯视读数,滴定后读数正确
8.(福州模拟)下列溶液一定呈中性的是( )
A.将pH=5的盐酸稀释100倍所得到的溶液
B.等物质的量的强酸和强碱反应后所得到的混合溶液
C.c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol/L的溶液
D.非电解质溶于水得到的溶液
9.(2015年西城期末)现有下列浓度均为0.1mol/L的电解质溶液:
①Na2CO3、②NaHCO3、③、④CH3COONH4、⑤NH4HCO3
(1)上述5种物质的溶液既能与盐酸又能与烧碱溶液反应的是(填写序号).
(2)已知溶液④呈中性,该溶液中离子浓度由大到小的顺序是.
(3)已知溶液⑤呈碱性,比较④、⑤两溶液的酸碱性,可以得出的结论是.
10.(2015年朝阳期末)常温下,浓度均为0.1mol/L的4种钠盐溶液pH如下:
溶质
Na2CO3
NaHCO3
NaClO
NaHSO3
pH
11.6
9.7
10.3
5.2
下列说法不正确的是()
A.四种溶液中,Na2CO3溶液中水的电离程度最大
B.NaHSO3溶液显酸性的原因是:
NaHSO3=Na++H++SO32-
C.向氯水中加入少量NaHCO3(s),可以增大氯水中次氯酸的浓度
D.常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO,pH最小的是H2SO3
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1.用pH试纸测定溶液pH的正确操作是( )
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
C.将一小条试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
2.将pH=9的Ba(OH)2溶液和pH=12的KOH溶液按4∶1的体积混合,则在室温时此混合溶液中的c(H+)为( )
C.5×10-12mol/L
3.常温下,某强酸溶液的pH=a,强碱溶液pH=b,已知a+b=12,两溶液混合后pH=7,则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系是( )
A.V(酸)=102V(碱) B.V(碱)=102V(酸)
C.V(酸)=2V(碱)D.V(碱)=2V(酸)
4.水的电离平衡曲线如图所示:
(1)若以A点表示25℃时水电离平衡时的离子浓度,当温度
上升到100℃时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的
离子积从________增加到________.
(2)将pH=8的氢氧化钡溶液与pH=5的盐酸混合并保持100℃
恒温,欲使混合溶液的pH=7,则氢氧化钡溶液与盐酸的体积比为________.
5.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液,选择甲基橙作指示剂.请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视___________________________________________.
直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并________________为止.
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________.
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,
则起始读数为________mL,终点读数为________mL;所用盐酸溶液的体积为_____mL.
6.氧化还原滴定实验同中和滴定类似(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/L酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液.反应的离子方程式是:
2MnO4-+5HSO3-+H+=2Mn2++5SO42-+3H2O.
请完成下列问题:
(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____________(填“酸”、“碱”)式滴定管盛放酸性KMnO4溶液,试分析原因________________________________________.
(3)本实验________(填“需要”或“不需要”)使用指示剂,理由是______________
____________________________.
(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________(填“多”或“少”),根据(b-a)mL计算得到的待测浓度比实际浓度________(填“大”或“小”).
7.下列液体均处于25℃,有关叙述正确的是()
A.某物质的溶液pH<7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐
B.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍
C.AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同
D.pH=5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)
8.(2015年海淀期末)室温下,下列有关两种溶液的说法不正确的是()
序号
①
②
pH
12
12
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
A.①②两溶液中c(OH-)相等
B.①溶液的物质的量浓度为0.01mol·L-1
C.①②两溶液分别加水稀释10倍,稀释后溶液的pH:
①>②
D.等体积的①②两溶液分别与0.01mol·L-1的盐酸完全中和,消耗盐酸的体积:
①>②
9.(2015年海淀期末)电解质的水溶液中存在电离平衡.
(1)醋酸是常见的弱酸.
①醋酸在水溶液中的电离方程式为.
②下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH电离程度增大的是(填字母序号).
a.滴加少量浓盐酸b.微热溶液
c.加水稀释d.加入少量醋酸钠晶体
(2)用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线.
滴定醋酸的曲线是(填“I”或“II”).
②滴定开始前,三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是.
③V1和V2的关系:
V1V2(填“>”、“=”或“<”).
④M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是.
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- 人教版 高中化学 选修 电离 溶液 酸碱 性学