水的电离和溶液的酸碱性知识点

1、一 ?水的电离1. 水的电离H30+0H-?常温下纯水中 c(OH-)=10-7水的电离方程式：H2O+H2Omol/L,c(H+)=10-7 mol/L ?.口.冋100 C时纯水 c(H+)=1 X 10-6 mol/L,KW=1 X 10-12,pH=6,此时溶液显中性 ?影响KW的因素是温度，温度升高，KW增大，原因是水的电离吸热 ?下列可使水的电离程度变大的是?加H2SO4 加NaOH 加NaCl 加热 加氨水加纯碱2. 水电离出的 c(H+)与c(OH-)在酸性或碱性的稀溶液中，由水电离出的c(H+)和c(OH-)总相等，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，但完全是由水电离出来的，不能忽略？同样,碱溶液中的c(H+)也不能忽略？3. 水的电离平衡的移动H2OH+OH- H>0条件变化移动方向c(H+)c(OH-)KW升高温度ff加酸J -加碱Jf-加强酸弱碱盐fJ-加强碱弱酸盐Jf-说明：(J)"表示平衡向右(左)移动，T ( J )"表示离子浓度增大(减小)，表示不变？ 二？溶液的酸碱性及 pH1. 溶液的酸碱性 溶液的酸碱性是由溶液中 c(H+)与c(OH-)的相对大小决定的？(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-),溶液呈碱性？2. pH(1)计算公式:pH=-lgc(H+) ? 适用范围:014?(3)表示意义:表示溶液酸碱性的强弱 ？pH越小，酸性越强;pH越大,碱性越强？："!r 0F =-au rufso3. pH试纸的使用'(1) 方法:把一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央试纸变色后，与标准比色卡比较来确定溶液的pH ?(2) 注意:pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则将可能产生误差 ？ 三?中和滴定1. 主要仪器滴定管分为酸式滴定管和

4、碱式滴定管?酸性溶液装在酸式滴定管中，碱性溶液装在碱式滴定管中？如图所示:2. 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.检验酸式滴定管是否漏水b. 洗涤滴定管后要用标准液润洗23次,并排除滴定管尖嘴处的气泡c. 用漏斗注入标准液至“ 0”刻度上方 23 cm处?d. 将液面调节到"0”或"0”以下某一刻度处，记下读数? 锥形瓶：只用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗？(2) 滴定 用碱式滴定管取一定体积待测液于锥形瓶中，滴入23滴指示剂(甲基橙或石蕊)？ 用左手握活塞旋转开关，右手不断旋转摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化至橙色或粉红色消失，

5、记下读数？(3) 计算每个样品做23次，取平均值求出结果？1. 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？呈中性解析:H2OH+OH- H>0,升高温度，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,也可能呈中性或碱性增大，pH=-lgc(H+)减小，但溶液中c(H+)=c(OH-)，溶液呈中性？答案:D)B. 能使酚酞显无

6、色的溶液D.c(OH-)vc(H+)的溶液H+和OH-，故A错?使酚酞显无色的溶液，其pH<8,该溶液可能显酸，B错？以纯水在 100 C为例，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,故选 C ?c，则混合后溶液中4.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液为中性，故pH&

7、lt;7的溶液可能显酸性，也可能呈中性或碱性 ？答案:D 解析:设原溶液的浓度为C. 将一小块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. 将一小块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解析:用pH试纸测定溶液的 pH时应将一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照 ？试纸在使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液被稀释 可能产生误差？答案:A5.(2009 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-)为() 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的溶液可能是碱溶液或盐溶液，若为碱溶液，则抑制水的电离，水电离出的c(OH-)=1.0 X 10-11 mol/L;若为盐溶液，即该盐水解使溶液 pH=11,则由水电离出的 c(OH-)=1.0 X 10-3 mol/L ?答案:D6.(2009 黄冈模拟)一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验？某研究性学习小组在实验室中配制1 mol/L的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液？下列有关说法中正确的是?A?B?DA. 实验中所用到的滴定管 ？容量瓶，在使用前均需要

9、检漏B. 如果实验中需用 60 mL的稀硫酸标准溶液，配制时应选用100 mL容量瓶C. 容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小D. 酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏小E. 配制溶液时，若在最后一次读数时俯视读数,则导致实验结果偏大F. 中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致实验结果偏大解析:A项,滴定管？容量瓶都为带塞容器，使用前需要检漏，正确；B项，实验室无60 mL容量瓶， 选择容积比60 mL大而与之更接近的容量瓶配制，B正确;C项,容量瓶内有少量水对所配标准液浓度无影响；D项，酸式滴定管不润洗使所测NaOH浓度偏大

10、，正确;E项，配制溶液时，最后一次读数时俯视，所配溶液浓度偏高，导致实验结果偏小；F项，导致实验结果偏小？ 水的电离及有关 pH的问题1. 水的离子积KW 随温度的变化而变化，温度升高，KW 增大；温度降低，KW减小(100 C时，KW=1 X 10-12)?(2)水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H+和OH-共存？在酸性或碱性的稀溶液中，当温度为25 C时，KW=c(H+) c(OH-)=1 X 10-14始终为同一常数？2. 有关溶液的pH的注意问题(1) pH是溶液酸碱性的量度，常温下pH=7的溶液呈中性,pH减小，溶液的酸性增强;pH增大, 溶液的碱性增强？(2

11、) pH范围在014之间,pH=0的溶液并非无 H+,而是c(H+)=1 mol/L;pH=14的溶液并非无 OH-,而是c(OH-)=1 mol/L ？pH每增大1个单位,c(H+)减小到原来的1/10，而c(OH-)增大到原 来的10倍？pH改变n个单位,c(H+)或c(OH-)增大到原来的10n倍或缩小到原来的 1/10n？ 当 c(H+)>1 mol/L 时,pH 为负数;当 c(OH-)>1 mol/L 时,pH>14 ？对于 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仅适用于c(H+)或c(OH-) < 1 mol

12、/L的稀溶液(4)也可以用pOH来表示溶液的酸碱性,pOH是OH-浓度的负对数？pOH=-lgc(OH-),因为 c(OH-) c(H+)=10-14,若两边均取对数得：pH+pOH=14 ？【例1】已知NaHSO4在水中的电离方程式为 NaHSO4=Na+H+ ？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？对于该溶液，下列 叙述不正确的是()A.该溶液的温度高于 25 C B.由水电离出来的 c(H+)=1 X 10-10 mol/L2C. c(H+)=c(OH-)+c(SO4_ )D. 该温度下加入等体积 pH为12的NaOH溶液可使反应后的

13、溶液恰好呈中性解析：蒸馏水是中性的,c(H+)=c(OH-)=1 X 10-6mol/L,则该温度下 KW=c(H+) X c(OH-)=1 X 10-6 X 10-6=1 X 10-12>1 X 10-14,所以该溶液的温度高于 25 C ;在蒸馏水中加入 NaHSO4,相 当于加入强酸，水的电离被抑制，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,又因为 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,当向 pH=2 的溶液中加 入等体积的1 mol/L的NaOH溶液后,OH-过量，所得溶液呈碱性？答案:D1.(2009 天津模拟)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 X 10-7mol/L 的溶液C. pH=14-pOH 的溶液D. pH=pOH的溶液解析：若选项A中的一元酸是弱酸(如醋酸或次氯酸),则混合后所得溶液不呈中性而呈碱性(因所得盐为强碱弱酸盐，水解显碱性)；水的离子积KW的值与温度有关，当温度不等于25 C 时,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 当c(H+)=c(OH-),即pH=pOH,无论在什么情况下，溶液都呈中性？答案:D一?溶液pH的计算.总体原则(1)若溶液为酸性，先求c(H+),再求pH;若溶液为碱性，先求c(OH-),再由c(H+)=2.具体情况(室温下)K wc(OH 一)求c(H+),最后求pH ?(1)酸？碱溶液pH的计算强酸溶液，如HnA,设浓度为c mol/L,c(H+)=nc mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg(nc) 强碱溶液，如 B(OH)n,设浓度为c mol/L,104c(H+)= nc mol/L,pH=-lgc(H+)=14

16、+lg(nc) 一元弱酸溶液，设浓度为c mol/L,则有：c(H+)<c mol/L,-lgc<pH<7 ?J4一元弱碱溶液，则为 c(OH-)vc mol/L,c(H+)> 10.酸？碱混合pH计算c两强酸混合q (H)V1c2 (H) V2c混 (H)-V1 V-mol/L,7vpH<14+lgc两强碱混合c混 (OH -)c, (OH W c2 (OH J V2VFV2强酸？强碱混合(一者过量)c混(OH -) _ | c酸(H )V酸-c碱(OH J V碱| c混 (H )V 酸 V 碱强酸？强碱的pH之和与H+和OH-浓度比较pH(酸)+pH(碱)=1

17、4,c 酸(H+)=c 碱(OH-)pH(酸)+pH(碱)<14,c 酸(H+)>c 碱(OH-)pH(酸)+pH(碱)>14,c 酸(H+)vc 碱(OH-)14推导：pH (酸) pH (碱)=-lgc酸 (H )|c碱(OH c酸 (H ) ?= 14lg?c碱(OH 1例2 1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的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,现二者体积比为1 : 10,则c(H+)c(OH-)=10 : 1,因为酸中 c(H+)=10-2.5

18、mol/L,碱中 c(OH-)=10-3.5mol/L,c(H+)=10“=10-10.5mol/L,pH=10.5 ?答案:C10 心5二?酸碱中和滴定的误差分析1原理中和滴定是一个要求较高的定量实验，每一个不当或错误的操作都会带来误差？由cB= cA VA vB可知,vB?vA是化学方程式中的化学计量V B VA数,VB是准确量取的体积，cA是标准溶液的浓度，它们均为定值，所以cB的大小取决于 VA的大小,VA大则cB大,VA小则cB小？2. 常见误差以标准溶液滴定未知浓度的碱（酚酞做指示剂）为例,常见的因操作不正确而引起的误差有：步骤操作VaCb洗搽酸式滴定骨未用标准溶液润洗变大偏高碱式

19、滴定管未待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有議谓水无影响取液放出碱液的滴於管开始有弐泡，放出 液体后代泡消失变小偏低滴立酸式滴定管滴足嗣有气泡，滴定终点 时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴出锥形瓶外变大偏高溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止 滴定后又加一滴溶液无变化变大偏高读数滴定前读数止确，滴定后俯视读数（或前仰后俯）变小偏低滴定前读数正确，滴定后仰视读数（或前俯后仰）变大偏高两次滴定所消耗酸液的体积相差太大无袪判断【例3】实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙做指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是（）A. 酸式滴定管

20、在装液前未用标准酸溶液润洗23次B. 开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失C. 滴定前平视读数，滴定后俯视读数D. 盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗23次解析：酸式滴定管在装液前未用标准酸溶液润洗则相当于把标准液稀释了，滴定消耗标准液的体积大了，结果偏高，A项错误；开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失,气泡的体积也算进了标准液 ，消耗标准液的体积偏大，结果偏高，B项错误;滴定前平视读 数,正确，滴定后俯视，由于滴定管的“ 0”刻度在上边，俯视读数偏小，消耗标准液的体积偏小 结果偏低,C项正确；盛NaOH溶液的锥形瓶不能用NaOH溶液润洗，否

21、则增加了待测液，消耗标准液的体积偏大，结果偏高,D项错误？答案:C【方法归纳】标准液浓度？待测液体积等的误差在中和滴定实验中也直接反映在标准液读数中？ 天平使用注意事项：“左物” “右码” ？因天平中质量关系为：左盘质量=右盘质量+游码质量 滴定管？量筒读数法则：液面？眼睛在两边，刻度在中间，三点(见上图A?B?C)成一水平线？ 滴定管读数要精确到0.01 mL ?3.(2009 兰州质检)某学生用0.1 mol/L的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作分解为如下几步：A. 移取20 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶，并加入23滴酚酞B. 用标准溶液润洗滴定管23次C. 把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管尖嘴使之充满溶液D. 取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“ 0”刻度以上12 cmE. 调节液面至“ 0 ”或“ 0 ”以下刻度，记下读数F. 把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度 就此实验完成填空