水的電離和溶液的酸堿性知識(shí)點(diǎn)

1、一 ?水的電離1. 水的電離H30+0H-?常溫下純水中 c(OH-)=10-7水的電離方程式：H2O+H2Omol/L,c(H+)=10-7 mol/L ?.口.冋100 C時(shí)純水 c(H+)=1 X 10-6 mol/L,KW=1 X 10-12,pH=6,此時(shí)溶液顯中性 ?影響KW的因素是溫度，溫度升高，KW增大，原因是水的電離吸熱 ?下列可使水的電離程度變大的是?加H2SO4 加NaOH 加NaCl 加熱 加氨水加純堿2. 水電離出的 c(H+)與c(OH-)在酸性或堿性的稀溶液中，由水電離出的c(H+)和c(OH-)總相等，即c(H+)水=c(OH-)水？如0.1 mol/LHCl

2、或 NaOH 溶液中,c(H+)水=c(OH-)水=1 X 10-13 mol/L ?酸中c(OH-)很小，但完全是由水電離出來(lái)的，不能忽略？同樣,堿溶液中的c(H+)也不能忽略？3. 水的電離平衡的移動(dòng)H2OH+OH- H>0條件變化移動(dòng)方向c(H+)c(OH-)KW升高溫度f(wàn)f加酸J -加堿Jf-加強(qiáng)酸弱堿鹽fJ-加強(qiáng)堿弱酸鹽Jf-說(shuō)明：(J)"表示平衡向右(左)移動(dòng)，T ( J )"表示離子濃度增大(減小)，表示不變？ 二？溶液的酸堿性及 pH1. 溶液的酸堿性 溶液的酸堿性是由溶液中 c(H+)與c(OH-)的相對(duì)大小決定的？(1) c(H+)>c(OH

3、-),溶液呈酸性;(2) c(H+)=c(OH-),溶液呈中性；(3) c(H+)<c(OH-),溶液呈堿性？2. pH(1)計(jì)算公式:pH=-lgc(H+) ? 適用范圍:014?(3)表示意義:表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱 ？pH越小，酸性越強(qiáng);pH越大,堿性越強(qiáng)？："!r 0F =-au rufso3. pH試紙的使用'(1) 方法:把一小塊pH試紙放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待測(cè)液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中央試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來(lái)確定溶液的pH ?(2) 注意:pH試紙使用前不能用蒸餾水潤(rùn)濕，否則將可能產(chǎn)生誤差 ？ 三?中和滴定1. 主要儀器滴定管分為酸式滴定管和

4、堿式滴定管?酸性溶液裝在酸式滴定管中，堿性溶液裝在堿式滴定管中？如圖所示:2. 中和滴定操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定 NaOH溶液為例)(1)準(zhǔn)備 滴定管a.檢驗(yàn)酸式滴定管是否漏水b. 洗滌滴定管后要用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗23次,并排除滴定管尖嘴處的氣泡c. 用漏斗注入標(biāo)準(zhǔn)液至“ 0”刻度上方 23 cm處?d. 將液面調(diào)節(jié)到"0”或"0”以下某一刻度處，記下讀數(shù)? 錐形瓶：只用蒸餾水洗滌，不能用待測(cè)液潤(rùn)洗？(2) 滴定 用堿式滴定管取一定體積待測(cè)液于錐形瓶中，滴入23滴指示劑(甲基橙或石蕊)？ 用左手握活塞旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，右手不斷旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視錐形瓶中溶液的顏色變化至橙色或粉紅色消失，

5、記下讀數(shù)？(3) 計(jì)算每個(gè)樣品做23次，取平均值求出結(jié)果？1. 將純水加熱至較高溫度，下列敘述正確的是()A. 水的離子積變大？pH變小?呈酸性B.水的離子積不變？pH不變，呈中性C. 水的離子積變小?pH變大?呈堿性D.水的離子積變大?pH變??？呈中性解析:H2OH+OH- H>0,升高溫度，平衡右移，c(H+) -c(OH-)增大，KW=c(H+) -c(OH-)2.下列溶液肯定是酸性的是 (A.含H+的溶液C.pH<7的溶液解析:任何水溶液中均含 性,也可能呈中性或堿性增大，pH=-lgc(H+)減小，但溶液中c(H+)=c(OH-)，溶液呈中性？答案:D)B. 能使酚酞顯無(wú)

6、色的溶液D.c(OH-)vc(H+)的溶液H+和OH-，故A錯(cuò)?使酚酞顯無(wú)色的溶液，其pH<8,該溶液可能顯酸，B錯(cuò)？以純水在 100 C為例，KW=10-12，c(H+)=10-6mol/L，pH=6，但溶c(OH-)=10-2mol/L,即3 L_c 2 Ljc =10mol / L，解得 c=0.05 mol/L,故選 C ?c，則混合后溶液中4.用pH試紙測(cè)定溶液pH的正確操作是()A. 將一小塊試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照B. 將一小塊試紙用蒸餾水潤(rùn)濕后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照液為中性，故pH&

7、lt;7的溶液可能顯酸性，也可能呈中性或堿性 ？答案:D 解析:設(shè)原溶液的濃度為C. 將一小塊試紙?jiān)诖郎y(cè)液中蘸一下，取出后放在表面皿上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照D. 將一小塊試紙先用蒸餾水潤(rùn)濕后，在待測(cè)液中蘸一下，取出后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照解析:用pH試紙測(cè)定溶液的 pH時(shí)應(yīng)將一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照 ？試紙?jiān)谑褂们安荒苡谜麴s水潤(rùn)濕，否則待測(cè)液被稀釋 可能產(chǎn)生誤差？答案:A5.(2009 山東師大附中模擬)室溫下，在 pH=11的某溶液中，由水電離出的c(OH-)為() 1.0 x 10-7mol/L 1.0 X 10-6 mol/L 1.0 x 1

8、0-3mol/L 1.0 X 10-11 mol/LA.B.C.D.解析:pH=11的溶液可能是堿溶液或鹽溶液，若為堿溶液，則抑制水的電離，水電離出的c(OH-)=1.0 X 10-11 mol/L;若為鹽溶液，即該鹽水解使溶液 pH=11,則由水電離出的 c(OH-)=1.0 X 10-3 mol/L ?答案:D6.(2009 黃岡模擬)一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制和酸堿中和滴定是中學(xué)化學(xué)中兩個(gè)典型的定量實(shí)驗(yàn)？某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中配制1 mol/L的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后用其滴定某未知濃度的NaOH溶液？下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是?A?B?DA. 實(shí)驗(yàn)中所用到的滴定管 ？容量瓶，在使用前均需要

9、檢漏B. 如果實(shí)驗(yàn)中需用 60 mL的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制時(shí)應(yīng)選用100 mL容量瓶C. 容量瓶中含有少量蒸餾水，會(huì)導(dǎo)致所配標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度偏小D. 酸式滴定管用蒸餾水洗滌后，即裝入標(biāo)準(zhǔn)濃度的稀硫酸，則測(cè)得的NaOH溶液的濃度將偏小E. 配制溶液時(shí)，若在最后一次讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù),則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大F. 中和滴定時(shí)，若在最后一次讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù)，則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大解析:A項(xiàng),滴定管？容量瓶都為帶塞容器，使用前需要檢漏，正確；B項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)室無(wú)60 mL容量瓶， 選擇容積比60 mL大而與之更接近的容量瓶配制，B正確;C項(xiàng),容量瓶?jī)?nèi)有少量水對(duì)所配標(biāo)準(zhǔn)液濃度無(wú)影響；D項(xiàng)，酸式滴定管不潤(rùn)洗使所測(cè)NaOH濃度偏大

10、，正確;E項(xiàng)，配制溶液時(shí)，最后一次讀數(shù)時(shí)俯視，所配溶液濃度偏高，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏??；F項(xiàng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏??？ 水的電離及有關(guān) pH的問(wèn)題1. 水的離子積KW 隨溫度的變化而變化，溫度升高，KW 增大；溫度降低，KW減小(100 C時(shí)，KW=1 X 10-12)?(2)水的離子積常數(shù)揭示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡，都有H+和OH-共存？在酸性或堿性的稀溶液中，當(dāng)溫度為25 C時(shí)，KW=c(H+) c(OH-)=1 X 10-14始終為同一常數(shù)？2. 有關(guān)溶液的pH的注意問(wèn)題(1) pH是溶液酸堿性的量度，常溫下pH=7的溶液呈中性,pH減小，溶液的酸性增強(qiáng);pH增大, 溶液的堿性增強(qiáng)？(2

11、) pH范圍在014之間,pH=0的溶液并非無(wú) H+,而是c(H+)=1 mol/L;pH=14的溶液并非無(wú) OH-,而是c(OH-)=1 mol/L ？pH每增大1個(gè)單位,c(H+)減小到原來(lái)的1/10，而c(OH-)增大到原 來(lái)的10倍？pH改變n個(gè)單位,c(H+)或c(OH-)增大到原來(lái)的10n倍或縮小到原來(lái)的 1/10n？ 當(dāng) c(H+)>1 mol/L 時(shí),pH 為負(fù)數(shù);當(dāng) c(OH-)>1 mol/L 時(shí),pH>14 ？對(duì)于 c(H+)或 c(OH-)大于 1 mol/L的溶液，用 pH表示反而不方便，所以pH僅適用于c(H+)或c(OH-) < 1 mol

12、/L的稀溶液(4)也可以用pOH來(lái)表示溶液的酸堿性,pOH是OH-濃度的負(fù)對(duì)數(shù)？pOH=-lgc(OH-),因?yàn)?c(OH-) c(H+)=10-14,若兩邊均取對(duì)數(shù)得：pH+pOH=14 ？【例1】已知NaHSO4在水中的電離方程式為 NaHSO4=Na+H+ ？某 溫度下，向 pH=6的蒸餾水中加入 NaHSO4晶體,保持溫度不變，測(cè)得溶液的pH為2？對(duì)于該溶液，下列 敘述不正確的是()A.該溶液的溫度高于 25 C B.由水電離出來(lái)的 c(H+)=1 X 10-10 mol/L2C. c(H+)=c(OH-)+c(SO4_ )D. 該溫度下加入等體積 pH為12的NaOH溶液可使反應(yīng)后的

13、溶液恰好呈中性解析：蒸餾水是中性的,c(H+)=c(OH-)=1 X 10-6mol/L,則該溫度下 KW=c(H+) X c(OH-)=1 X 10-6 X 10-6=1 X 10-12>1 X 10-14,所以該溶液的溫度高于 25 C ;在蒸餾水中加入 NaHSO4,相 當(dāng)于加入強(qiáng)酸，水的電離被抑制，溶液中的c(H+)=c酸(H+)+cH2O(H+)而cH2O(H+)=c溶液中10"*22(OH-)= 1 10mol/L=1 X 10-10mol/L,又因?yàn)?c 酸(H+)=c( SO4J,所 以c(H+)=c(OH-)+c( SO； 一 );pH=12 的 NaOH 溶

14、液中 c(OH-)=1 mol/L,當(dāng)向 pH=2 的溶液中加 入等體積的1 mol/L的NaOH溶液后,OH-過(guò)量，所得溶液呈堿性？答案:D1.(2009 天津模擬)下列溶液一定呈中性的是()A. 由等體積？等物質(zhì)的量濃度的一元酸跟氫氧化鈉溶液混合所形成的溶液B. c(H+)=1 X 10-7mol/L 的溶液C. pH=14-pOH 的溶液D. pH=pOH的溶液解析：若選項(xiàng)A中的一元酸是弱酸(如醋酸或次氯酸),則混合后所得溶液不呈中性而呈堿性(因所得鹽為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解顯堿性)；水的離子積KW的值與溫度有關(guān)，當(dāng)溫度不等于25 C 時(shí),KW 就不等于1 X 10-14,即c(H+)=1 X

15、 10-7mol/L或pH=14-pOH 的溶液就不呈中性；但若 當(dāng)c(H+)=c(OH-),即pH=pOH,無(wú)論在什么情況下，溶液都呈中性？答案:D一?溶液pH的計(jì)算.總體原則(1)若溶液為酸性，先求c(H+),再求pH;若溶液為堿性，先求c(OH-),再由c(H+)=2.具體情況(室溫下)K wc(OH 一)求c(H+),最后求pH ?(1)酸？堿溶液pH的計(jì)算強(qiáng)酸溶液，如HnA,設(shè)濃度為c mol/L,c(H+)=nc mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg(nc) 強(qiáng)堿溶液，如 B(OH)n,設(shè)濃度為c mol/L,104c(H+)= nc mol/L,pH=-lgc(H+)=14

16、+lg(nc) 一元弱酸溶液，設(shè)濃度為c mol/L,則有：c(H+)<c mol/L,-lgc<pH<7 ?J4一元弱堿溶液，則為 c(OH-)vc mol/L,c(H+)> 10.酸？堿混合pH計(jì)算c兩強(qiáng)酸混合q (H)V1c2 (H) V2c混 (H)-V1 V-mol/L,7vpH<14+lgc兩強(qiáng)堿混合c混 (OH -)c, (OH W c2 (OH J V2VFV2強(qiáng)酸？強(qiáng)堿混合(一者過(guò)量)c混(OH -) _ | c酸(H )V酸-c堿(OH J V堿| c混 (H )V 酸 V 堿強(qiáng)酸？強(qiáng)堿的pH之和與H+和OH-濃度比較pH(酸)+pH(堿)=1

17、4,c 酸(H+)=c 堿(OH-)pH(酸)+pH(堿)<14,c 酸(H+)>c 堿(OH-)pH(酸)+pH(堿)>14,c 酸(H+)vc 堿(OH-)14推導(dǎo)：pH (酸) pH (堿)=-lgc酸 (H )|c堿(OH c酸 (H ) ?= 14lg?c堿(OH 1例2 1體積pH=2.5的鹽酸與10體積某一元強(qiáng)堿溶液恰好完全反應(yīng)，則該堿溶液的pH等于B.9.5A.9.0C.10.5D.11.0解析：二者恰好完全中和n(H+)=n(OH-),即c1V1=c2V2,現(xiàn)二者體積比為1 : 10,則c(H+)c(OH-)=10 : 1,因?yàn)樗嶂?c(H+)=10-2.5

18、mol/L,堿中 c(OH-)=10-3.5mol/L,c(H+)=10“=10-10.5mol/L,pH=10.5 ?答案:C10 心5二?酸堿中和滴定的誤差分析1原理中和滴定是一個(gè)要求較高的定量實(shí)驗(yàn)，每一個(gè)不當(dāng)或錯(cuò)誤的操作都會(huì)帶來(lái)誤差？由cB= cA VA vB可知,vB?vA是化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量V B VA數(shù),VB是準(zhǔn)確量取的體積，cA是標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，它們均為定值，所以cB的大小取決于 VA的大小,VA大則cB大,VA小則cB?。?. 常見(jiàn)誤差以標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的堿（酚酞做指示劑）為例,常見(jiàn)的因操作不正確而引起的誤差有：步驟操作VaCb洗搽酸式滴定骨未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗變大偏高堿式

19、滴定管未待測(cè)溶液潤(rùn)洗變小偏低錐形瓶用待測(cè)溶液潤(rùn)洗變大偏高錐形瓶洗凈后還留有議謂水無(wú)影響取液放出堿液的滴於管開(kāi)始有弐泡，放出 液體后代泡消失變小偏低滴立酸式滴定管滴足嗣有氣泡，滴定終點(diǎn) 時(shí)氣泡消失變大偏高振蕩錐形瓶時(shí)部分液體濺出變小偏低部分酸液滴出錐形瓶外變大偏高溶液顏色較淺時(shí)滴入酸液過(guò)快，停止 滴定后又加一滴溶液無(wú)變化變大偏高讀數(shù)滴定前讀數(shù)止確，滴定后俯視讀數(shù)（或前仰后俯）變小偏低滴定前讀數(shù)正確，滴定后仰視讀數(shù)（或前俯后仰）變大偏高兩次滴定所消耗酸液的體積相差太大無(wú)袪判斷【例3】實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液測(cè)定某NaOH溶液的濃度，用甲基橙做指示劑，下列操作中可能使測(cè)定結(jié)果偏低的是（）A. 酸式滴定管

20、在裝液前未用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液潤(rùn)洗23次B. 開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，在滴定過(guò)程中氣泡消失C. 滴定前平視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)D. 盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤(rùn)洗23次解析：酸式滴定管在裝液前未用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液潤(rùn)洗則相當(dāng)于把標(biāo)準(zhǔn)液稀釋了，滴定消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積大了，結(jié)果偏高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，在滴定過(guò)程中氣泡消失,氣泡的體積也算進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)液 ，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，結(jié)果偏高，B項(xiàng)錯(cuò)誤;滴定前平視讀 數(shù),正確，滴定后俯視，由于滴定管的“ 0”刻度在上邊，俯視讀數(shù)偏小，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小 結(jié)果偏低,C項(xiàng)正確；盛NaOH溶液的錐形瓶不能用NaOH溶液潤(rùn)洗，否

21、則增加了待測(cè)液，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，結(jié)果偏高,D項(xiàng)錯(cuò)誤？答案:C【方法歸納】標(biāo)準(zhǔn)液濃度？待測(cè)液體積等的誤差在中和滴定實(shí)驗(yàn)中也直接反映在標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)中？ 天平使用注意事項(xiàng)：“左物” “右碼” ？因天平中質(zhì)量關(guān)系為：左盤(pán)質(zhì)量=右盤(pán)質(zhì)量+游碼質(zhì)量 滴定管？量筒讀數(shù)法則：液面？眼睛在兩邊，刻度在中間，三點(diǎn)(見(jiàn)上圖A?B?C)成一水平線？ 滴定管讀數(shù)要精確到0.01 mL ?3.(2009 蘭州質(zhì)檢)某學(xué)生用0.1 mol/L的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的鹽酸，其操作分解為如下幾步：A. 移取20 mL待測(cè)鹽酸注入潔凈的錐形瓶，并加入23滴酚酞B. 用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管23次C. 把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)滴定管尖嘴使之充滿(mǎn)溶液D. 取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液注入堿式滴定管至“ 0”刻度以上12 cmE. 調(diào)節(jié)液面至“ 0 ”或“ 0 ”以下刻度，記下讀數(shù)F. 把錐形瓶放在滴定管的下面，用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定至終點(diǎn)并記下滴定管液面的刻度 就此實(shí)驗(yàn)完成填空