高中化学 水的电离与溶液的PH 酸碱中和滴定 知识要点复习学案 新人教版选修

1、水的电离与溶液的PH 酸碱中和滴定 一、水的电离1.水的电离方程式：H2OH+ + OH2. 表达式：室温下纯水，KW=c(H+)c(OH-)=110-14，pH=7，c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1 影响Kw大小的因素A水的电离过程是个吸热的过程，故温度升高，H2O的Kw增大 。B水的离子积是水电离平衡时的性质，不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液，只要温度不变，Kw就不变。影响水的电离平衡的因素A酸、碱均可抑制水的电离；B升高温度可促进水的电离；C易水解的盐均可促进水的电离；D活泼金属(Na)可促进水的电离。 二、溶液的酸碱性与pH1. 溶液的酸碱性溶液的酸碱性决定于c（

2、H）与c（OH ）的关系（1）c（H）c（OH ），溶液呈中性。（2）c（H）c（OH ），溶液呈酸性（3）c（H）c（OH ），溶液呈碱性2. pH（1）定义式： pH= -lg C（H+）（2）适用范围：014（3）pH 与溶液中c（H）的关系。25，纯水的pH为7，溶液显中性，pH7的溶液为碱性。pH表示溶液酸碱性的强弱。pH越小，溶液酸性越强；反之，溶液的碱性越强。使用范围：11014molL1c(H)1molL1。即：0pH14 (填pH的取值范围)。注意：pH为7的溶液不一定为中性。100，KW =110-12，c(H+) = c（OH ）=110-6mol/L，此时pH为6，但溶

3、液仍为中性。判断溶液酸碱性的依据是比较溶液中c(H+)、c（OH ）的相对大小。3. pH试纸的使用(1)方法把小片试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。(2)注意试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能会产生误差。广泛pH试纸只能测出整数值。三、酸碱中和滴定（1）实验原理利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液，待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH) 。酸碱中和滴定的关键：准确测定标准液的体积。准确判断滴定终点。（2）试剂：HCl溶液

4、（未知浓度）、0.1mol/LNaOH溶液、酚酞溶液、蒸馏水。（3）仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、锥形瓶、洗瓶、铁架台、烧杯等。（4）滴定管的使用酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸和氧化性物质腐蚀橡胶。碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性物质的溶液易与玻璃中的成分SiO2反应生成Na2SiO3，Na2SiO3致使活塞无法打开（5）实验操作过程：滴定准备过程：a、滴定管的准备：检漏-洗涤-润洗-注液-赶气泡-调页面-记录b、锥形瓶的准备：a.注碱液b.记读数c.加指示剂滴定 左手控制滴定管活塞，右手不断摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶色中溶液颜色的变化。 终点的判断 等到滴入最后一滴

5、标准液，指示剂变色，且半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。读数读取滴定管内液面所在体积数时，应使滴定管与水平的实验台面保持垂直，并使视线与滴定管内液体的凹液面最低处水平相切。数据记录 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。6.常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊8蓝色甲基橙4.4黄色酚酞10红色【热点难点全析】考点一 影响水的电离的因素以及水电离出的c(H)或c(OH)的计算1. 影响水的电离的因素条件改变平衡移动方向c(OH-)c(H+)Kw加HCl向左减少增大不变NaOH（s）向左增大减小不变升温向右增大增大增大加

6、Na2CO3向右增大减少不变2室温下水电离出的c(H)或c(OH)的计算规律(1)中性溶液：c(H)c(OH)1.0107molL1。(2)溶质为酸的溶液：H来源于酸电离和水电离，而OH只来源于水。如计算pH2的盐酸中水电离出的c(H)：方法是先求出溶液中的c(OH)1012molL1，即水电离出的c(H)c(OH)1012molL1。(3)溶质为碱的溶液OH来源于碱电离和水电离，而H只来源于水。如pH12的NaOH溶液中，c(H)1012 molL1，即水电离产生的c(OH)c(H)1012 molL1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液H和OH均由水电离产生。如pH2的NH4Cl溶液中，水电离

7、的c(H)102molL1，水电离产生的OH浓度也为102molL1，但是因被NH结合，最终溶液中的OH只有1012molL1。pH12的Na2CO3溶液中H、OH浓度变化与之相似。【提醒】(1)注意区分溶液组成和性质的关系酸性溶液不一定是酸溶液，碱性溶液不一定是碱溶液。(2)温度相同、pH相同的溶液对水的电离程度影响并不一定相同。如pH=3的盐酸和NH4Cl溶液，前者抑制水的电离，后者反而促进水的电离；pH=10的NaOH溶液和CH3COONa溶液，前者抑制水的电离，后者反而促进水的电离。(3)常温时，由水电离产生的c(H+)c(H+)，溶液中的OH-由水电离所得，所以丙也是正确的。答案C考

8、点二关于pH值的计算1.计算原则若溶液为酸性，先求c（H），再求pH；若溶液为碱性，先求c（OH ），再由c（H）=求c（H），最后求pH。具体情况（25）酸、碱溶液pH的计算强酸溶液，如HnA，设浓度为cmolL-1，c（H）=ncmolL-1，pH=-lg c（H）=-lg（nc）强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为cmolL-1，c（H）= cmolL-1，pH=-lg c（H）=14+lg（nc）一元弱酸溶液，设浓度为cmolL-1，则有：c（H）cmolL-1，-lg cpH7一元弱碱溶液，设浓度为cmolL-1，则有：c（OH ）cmolL-1，c（H）= cmolL-1，7pH14

9、+lg2.溶液稀释酸、碱加水稀释时pH的计算(1)强酸pHa，加水稀释10n倍，则pHan。(2)弱酸pHa，加水稀释10n倍，则apHan。(3)强碱pHb，加水稀释10n倍，则pHbn。(4)弱碱pHb，加水稀释10n倍，则bnpHb。(5)酸、碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸不能大于7，碱不能小于7。3.溶液混合好（忽略混合过程中体积的变化） （1）强酸与强酸混合若是等体积混合，且pH2，则 （注：lg2=0.3）。（2）强碱与强碱混合 若是等体积混合，且pH2，则。（3）强酸和强碱混合，可能情况有三种：若强酸和强碱恰好中和， pH=7.若强酸过量，求出过量的CH+，再求pH值.若强

10、碱过量，求出过量的COH-，再求出CH+后求pH值.特例：若强酸与强碱等体积混合若pH酸+pH碱=14，则完全中和pH=7.若pH酸+pH碱14，则碱过量pHpH碱0.3若pH酸+pH碱14，则酸过量pHpH酸+0.325，体积为V1的强酸与 体积为V2的强碱混合后，溶液呈中性，则混合前pH（酸）、pH（碱）的关系为：若酸与碱溶液的pH之和等于14，酸、碱中有一强、一弱，则酸、碱溶液混合后，谁弱显谁性。这是因为酸和碱已电离的H+ 和OH- 恰好中和，谁弱谁的H+ 或OH- 有储备，中和后还能电离，显出酸、碱性来。【提醒】(1)强酸(或强碱)溶液稀释后性质不会改变：对于酸溶液中的c(H+)，每稀

11、释10n倍，pH增大n个单位，但增大后不超过7，酸仍为酸。对于碱溶液中的c(OH-)，每稀释10n倍，pH减小n个单位，但减小后不小于7，碱仍为碱。(2)pH相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)，稀释相同的倍数，强酸(或强碱)pH变化大，弱酸(或弱碱)pH变化小。【典例2】某探究小组在某温度下测定溶液的pH时发现，0.01 molL1的NaOH溶液中，由水电离出的c(H+)c(OH)=1022，则该小组在该温度下测得0.1 molL1的NaOH溶液的pH应为( )A.13 B.12 C.11 D.10【解析】选B。 在0.01 molL1的NaOH溶液中，由水电离出的c(H+)c(OH)=1022

12、，c(H+)=10-11 molL1，该温度下水的离子积为10110.01=10-13。所以该温度下0.1 molL1的NaOH溶液中c(H+)=10-13/0.1 molL1=10-12 molL1，故pH=12，B项正确。考点三酸碱中和滴定的误差分析1.原理依据原理c(标准)V(标准)c(待测)V(待测)，所以c(待测)，因c(标准)与V(待测)已确定，因此只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化，即分析出结果。2常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：步骤操作V(标准)c(待测)洗涤 酸式滴定管未用标准溶液润洗 变大 偏高碱式滴定管未用

13、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蒸馏水不变无影响取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失变小偏低滴定酸式滴定管滴定前有气泡，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读数滴定前读数正确，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【提醒】(1)中和反应严格按照化学方程式中化学计量数之比进行，即当酸提供的H的物质的量与碱提供的OH的物质的量相等时，恰好中和(2)中和反应恰好进行完全得到的溶液，不一定显中性，有可能显酸性或碱性(3)滴定管、量筒读数法则：液面、眼睛在两边，刻度在中间，三点(见如图A、B、C)成一水平线【典例3】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 molL1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实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏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溶液的浓度将偏大E配制溶液时，定容时俯视读数，则导致实验结