2022届高考化学一轮复习8.2水的电离和溶液的pH学案202106071154_05高考化学_新高考复习资料_2022年新高考资料_2022届高考化学一轮复习全一册学案打包40套

第2讲 水的电离和溶液的pH [考纲要求] 1．了解水的电离、离子积常数。 2.了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。 3.能根据中和滴定实验试题要求，分析或处理实验数据，得出合理结论。 考点一 水的电离平衡 1知识梳理 1.水的电离 水 是 极 弱 的 电 解 质 ， 水 的 电 离 方 程 式 为 ______________________ 或 ________________________。 2．水的离子积常数 K＝c(H＋)·c(OH－)。 w (1)室温下：K＝__________。 w (2)影响因素：只与____有关，升高温度，K____。 w (3)适用范围：K不仅适用于纯水，也适用于稀的________水溶液。 w (4)K揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，K不变。 w w 3．影响水电离平衡的因素 (1)升高温度，水的电离程度________，K________。 w (2)加入酸或碱，水的电离程度________，K________。 w (3)加入可水解的盐(如FeCl、NaCO)，水的电离程度________，K________。 3 2 3 w [思考] 外界条件对水电离平衡的具体影响 c(OH c(H 条件体系变化 平衡移动方向 K 水的电离程度 w －) ＋) ___ HCl ____ ____ ____ ____ _ ___ NaOH ____ ____ ____ ____ _ NaCO ___ 2 ____ ____ ____ ____ _ 3 可水解的盐 ___ NHCl ____ ____ ____ ____ 4 ____ 升温 ____ ____ ____ ____ _ 温度 ___ 降温 ____ ____ ____ ____ _ ___ 其他：如加入Na ____ ____ ____ ____ _ [判断] (正确的打“√”，错误的打“×”) (1)纯水中c(H＋)随着温度的升高而降低( ) (2)25 ℃时，0.10 mol·L－1NaHCO 溶液加水稀释后，c(H＋)与c(OH－)的乘积变大( 3 ) (3)在蒸馏水中滴加浓HSO，K不变( ) 2 4 w (4)向水中加入少量硫酸氢钠固体，促进了水的电离，c(H＋)增大，K不变( ) w (5)向水中加入AlCl 溶液对水的电离不产生影响( ) 3 (6)100 ℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此时水呈酸性( ) [提醒] (1)水的离子积常数显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， 只是相对含量不同而已。 (2)任何情况下水电离产生的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。升高温度，水的电离程度增 大，c(H＋)增大，pH减小，但仍呈中性。 (3)水的离子积常数K＝c(H＋)·c(OH－)，其实质是水溶液中的H＋和OH－浓度的乘积， w 不一定是水电离出的H＋和OH－浓度的乘积，所以与其说K是水的离子积常数，不如说是水溶 w 液中的H＋和OH－的离子积常数。即K不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。 w 2对点速练 练点一 水的电离平衡判断 1．一定温度下，水存在HO H＋＋OH－ ΔH>0的平衡，下列叙述一定正确的是( ) 2 ⇌ A．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，K减小 w B．将水加热，K增大，pH减小 w C．向水中加入少量固体CHCOONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低 3 D．向水中加入少量固体硫酸钠，c(H＋)＝10－7 mol·L－1，K不变 w 2．下列有关水电离情况的说法正确的是( ) A．100 ℃时，K＝10－12，此温度下pH＝7的溶液一定呈中性 w B．NHCl、CHCOONa、NaHCO、NaHSO 溶于水，对水的电离都有促进作用 4 3 3 4 C．25 ℃时，pH＝12的烧碱溶液与纯碱溶液，水的电离程度相同D．如图为水的电离平衡曲线，若从A点到C点，可采用升高温度的方法 练后归纳 正确理解水的电离平衡曲线 (1)曲线上任意点的K 都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。 w (2)曲线外在任意点与曲线上任意点的K 不同，温度不同。 w (3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点 之间的转化一定得改变温度。 练点二 水电离程度大小比较 3．若往20 mL 0.01 mol·L－1 CH COOH溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得混 3 合溶液的温度变化如图所示，下列有关说法正确的是( ) A.c点时，醋酸的电离程度和电离常数都最大，溶液呈中性 B．若b点混合溶液显酸性，则2c(Na＋)＝c(CHCOO－)＋c(CHCOOH) 3 3 C．混合溶液中水的电离程度：b>c>d D．由图可知，该反应的中和热先增大后减小 4．如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是( ) A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝K w B．M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－) C．图中T＜T 1 2 D．XZ线上任意点均有pH＝75．25 ℃时，将浓度均为0.1 mol·L－1、体积分别为V和V的HA溶液与BOH溶液按 a b 不同体积比混合，保持V＋V＝100 mL，V、V与混合液的pH的关系如图所示。下列说法正 a b a b 确的是( ) A．由图可知BOH一定是强碱 B．K(HA)＝1×10－6 a C．b点时，c(B－)＝c(A－)＝c(OH－)＝c(H＋) D．a→b过程中水的电离程度始终增大 6．下表是不同温度下水的离子积数据： 温度/℃ 25 t t 1 2 水的离子积常数 1×10－14 K 1×10－12 w 试回答下列问题： (1)若25＜t＜t，则K________(填“＞”“＜”或“＝”)1×10－14，做出此判断的 1 2 w 理由是________。 (2)在t ℃时，测得纯水中的c(H＋)＝2.4×10－7 mol·L－1，则c(OH－)为________。 1 该温度下，测得某HSO 溶液中c(SO2− )＝5×10－6 mol·L－1，该溶液中c(OH－)＝________ 2 4 4 mol·L－1。 考点二 溶液的酸碱性与pH 1知识梳理 1.溶液的酸碱性 溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。 (1)酸性溶液：c(H＋)____c(OH－)，常温下，pH____7。 (2)中性溶液：c(H＋)____c(OH－)，常温下，pH____7。(3)碱性溶液：c(H＋)____c(OH－)，常温下，pH____7。 2．溶液的pH及其测量方法 (1)计算公式：pH＝________。 (2)溶液的酸碱性与pH的关系 常温下： (3)测量方法 ①pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在洁净的______或______上，用玻璃棒蘸取待 测液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。 pH试纸的适用范围0～14，使用时不能用蒸馏水湿润且只能测整数值。 ②pH计测量法。 3．溶液pH的计算 (1)单一溶液的pH计算 强酸溶液：如HA，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝nc mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－ n lg(nc)。 10－14 强碱溶液(25 ℃)：如B(OH) ，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝ n nc －lg c(H＋)＝14＋lg(nc)。 (2)混合溶液pH的计算类型 ① 两 种 强 酸 混 合 ： 直 接 求 出 c(H ＋ ) ， 再 据 此 求 pH 。 c(H ＋ ) ＝ 混 混 c（H＋）V ＋c（H＋）V 1 1 2 2。 V ＋V 1 2 ②两种强碱混合：先求出c(OH－) ，再据K求出c(H＋) ，最后求pH。 混 w 混 c（OH−）V ＋c（OH−）V c(OH－) ＝ 1 1 2 2。 混 V ＋V 1 2 ③强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最 后求pH。 c(H＋) 或c(OH－) 混 混c（H＋） V −c（OH−） V碱 ＝ 酸 酸 碱 。 V ＋V 酸 碱 [判断] (正确的打“√”，错误的打“×”) (1)任何温度下，利用H＋和OH－浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性( ) (2)某溶液的c(H＋)>10－7 mol·L－1，则该溶液呈酸性( ) (3)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低( ) (4)一定温度下，pH＝a的氨水，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1( ) (5)常温常压时，pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的醋酸溶液等体积混合后，滴入石蕊溶 液呈红色( ) (6)根据溶液的pH判断该溶液的酸碱性( ) (7)把pH＝2与pH＝12的酸、碱溶液等体积混合后，所得溶液的pH为7( ) [提醒] (1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H＋)与c(OH－)的相对大小，不能只看pH，一定温 度下pH＝6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。 (2)酸碱的强弱和溶液酸碱性的强弱不是等同关系：前者看电离程度，后者看溶液中 c(H＋)和c(OH－)的相对大小。强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。 2对点速练 练点一 溶液酸碱性的判断 1．已知温度T时水的离子积常数为K，该温度下，将浓度为a mol·L－1的一元酸HA w 与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是( ) ①a＝b ②混合溶液的pH＝7 ③混合溶液中c(OH－)＝10－7 mol·L－1 ④混合溶液中， c(H＋)＝√K mol·L－1 ⑤混合溶液中，c(B＋)＝c(A－) W A．②③ B．④⑤ C．①④ D．②⑤ 2．在常温下，某溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，下列说法中正确的 是( ) A．该溶液肯定显碱性 B．该溶液肯定显酸性 C．该溶液的pH可能是11，也可能是3 D．该溶液的pH肯定不是113．常温下，有a mol·L－1HX和b mol·L－1HY两种酸溶液，下列说法不正确的是( ) A．若a＝b且c(X－)＞c(Y－)，则酸性：HX＞HY B．若a＞b且c(X－)＝c(Y－)，则酸性：HX＞HY C．若a＜b且两者pH相同，则HY一定是弱酸 D．若向HX溶液中加入等浓度、等体积的NaOH溶液，所得溶液pH＞7，则HX为弱酸 方法总结 溶液酸碱性的判断方法 (1)根据c(H＋)和c(OH－)的相对大小 c(H＋)＞c(OH－)，呈酸性；c(H＋)＝c(OH－)，呈中性；c(H＋)＜c(OH－)，呈碱性。 (2)根据pH、pOH、p√K 进行判断 W pH＜p√K ＜pOH，呈酸性；pH＝pOH＝p√K ，呈中性；pOH＜p√K ＜pH，呈碱性。 W W W 其中：pOH＝－lg c(OH－)，p√K ＝－lg √K ，pH＋pOH＝2p√K 。 W W W (3)室温下，已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析(两强混合) a.若pH之和等于14，则混合后溶液显中性，pH＝7。 b.若pH之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH＞7。 c.若pH之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH＜7。 练点二 溶液pH的计算 4．常温下，下列叙述正确的是( ) A．将pH＝a的氨水稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1 B．将pH＝3.0的盐酸稀释105倍后，溶液的pH＝8.0 C．将pH＝9.0的NaOH溶液与pH＝11.0的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH＝9.3 D．若将1 mL pH＝1.0的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液的pH＝7.0，则NaOH 溶液的pH＝11.0 5．下列说法不正确的是( ) A．室温下，0.01 mol·L－1的盐酸中由水电离出的c(H＋)为1.0×10－12 mol·L－1 B．室温下，0.01 mol·L－1的NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)为1.0×10－12 mol·L－1 C．室温下，在pH＝11的某溶液中，由水电离出的c(OH－)为1.0×10－3 mol·L－1 D．室温下，若某溶液中由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，则该溶液的pH 可能是1或13 6．25 ℃时，将体积为V、pH＝a的某一元强碱与体积为V、pH＝b的某二元强酸混合。 a b (1)若所得溶液的pH＝11，且a＝13，b＝2，则V∶V＝________。 a b (2)若所得溶液的pH＝7，且已知V＞V，b＝0.5a，b值是否可以等于4？________(填 a b “是”或“否”)。 方法总结 溶液pH计算的一般思维模型 练点三 与稀释有关的图像分析 7．pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如 下图所示。分别滴加NaOH溶液(c＝0.1 mol/L)至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为V、V，则 x y ( ) A．x为弱酸，VV x y C．y为弱酸，VV x y 8．浓度均为0.10 mol·L－1、体积均为V的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积 0 V V，pH随lg 的变化如图所示。下列叙述错误的是( ) V 0 A．MOH的碱性强于ROH的碱性 B．ROH的电离程度：b点大于a点 C．若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)相等 V c(M+ ) D．当lg ＝2时，若两溶液同时升高温度，则 增大 V c(R+ ) 0 9．常温下，pH均为2、体积均为V的HA、HB、HC溶液，分别加水稀释至体积为V，溶 0 V 液pH随lg 的变化关系如图所示，下列叙述错误的是( ) V 0 A．常温下：K(HB)＞K(HC) a a B．HC的电离度：a点＜b点 V c(A− ) C．当lg ＝4时，三种溶液同时升高温度， 减小 V 0 c(C− )V D．当lg ＝5时，HA溶液的pH为7 V 0考点三 酸碱中和滴定 1知识梳理 1.实验原理 (1)概念：用已知物质的量浓度的________来测定未知物质的量浓度的________的方法。 c ×V 标 标 (2)计算公式：c ＝ (以一元酸与一元碱的滴定为例)。 待 V 待 2．酸碱中和滴定的关键 (1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的________。 (2)选取适当指示剂，准确判断________。 3．仪器与试剂 (1)主要仪器：__________、__________、铁架台(带滴定管夹)、______、大烧杯。 (2)试剂 标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 4．中和滴定实验操作 (1)滴定前的准备。 (2)滴定。(3)终点判断：等到滴入最后一滴反应液，指示剂变色，且在________内不能恢复原来 的颜色，视为滴定终点，并记录标准液的体积。 (4)数据处理：按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据原理 计算。 5．常用酸碱指示剂及变色范围 指示剂 变色范围的pH 石蕊 <5.0红色 5.0～8.0__色 >8.0蓝色 甲基橙 <3.1__色 3.1～4.4橙色 >4.4黄色 酚酞 <8.2无色 8.2～10.0____色 >10.0__色 [思考] 下列滴定中，写出指示剂和滴定终点颜色变化 已知：2KMnO＋5KSO＋3HSO===6KSO＋2MnSO＋3HO、I＋NaS===2NaI＋S↓ 4 2 3 2 4 2 4 4 2 2 2 滴定终点颜色变 选项 滴定管中的溶液 锥形瓶中的溶液 指示剂 化 (1) NaOH溶液 CHCOOH溶液 ________ ________ 3 (2) HCl溶液 氨水 ________ ________ (3) 酸性KMnO 溶液 KSO 溶液 无 ________ 4 2 3 (4) 碘水 亚硫酸溶液 ________ ________ [判断] (正确的打“√”，错误的打“×”) (1)滴定终点就是酸碱恰好中和的点( ) (2)滴定管盛标准液时，其液面一定要调在0刻度( ) (3)用碱式滴定管量取20.00 mL KMnO 溶液( ) 4 (4)滴定管在加入反应液之前一定要用所要盛装的反应液润洗2～3遍( ) (5)若用标准盐酸滴定待测NaOH溶液，滴定前仰视，滴定后俯视则测定值偏大( ) (6)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好，指示剂一般加入2～3 mL( ) (7)中和滴定实验中，必须用待装标准液润洗滴定管，用待测液润洗锥形瓶( ) (8)中和滴定时，眼睛必须注视滴定管中的液面变化( )[提醒] 选择指示剂的三个标准 (1)变色范围与终点pH吻合或接近；(2)指示剂变色范围越窄越好；(3)指示剂在滴 定终点时颜色变化要明显，容易观察判断。 2对点速练 练点一 中和滴定基本操作 1．用已知浓度的NaOH溶液测定某HSO 溶液的浓度(如图所示)，下表中正确的选项是 2 4 ( ) 2.关于下列各实验或装置的叙述中，不正确的是（ ）A.实验①可用于测溶液pH B．实验②是用酸性KMnO 溶液滴定 4 C．装置③是滴定操作时手的操作 D．装置④中最后一滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色，即达到滴定终点 3.某学生用0.150 0 mol·L－1NaOH溶液测定某未知浓度的盐酸，其操作可分解为如下 几步：（ ） A．用蒸馏水洗净滴定管 B．用待测定的溶液润洗酸式滴定管 C．用酸式滴定管取稀盐酸25.00mL，注入锥形瓶中，加入酚酞 D．另取锥形瓶，再重复操作2～3次 E．检查滴定管是否漏水 F．取下碱式滴定管用标准NaOH溶液润洗后，将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上 2～3 cm处，再把碱式滴定管固定好，调节液面到“0”刻度或“0”刻度以下 G．把锥形瓶放在滴定管下面，瓶下垫一张白纸，边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点，记 下滴定管液面所在刻度 完成以下填空： （1）滴定时正确操作的顺序是（用字母填写）： → →F→ → → →D （2）操作F中应该选择如图中滴定管 （填“甲”或“乙”）。 （3）滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应注意观察 。 滴 定 终 点 溶 液 颜 色 的 变 化 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （4）滴定结果如表所示： 滴定次数 待测液体积/mL 标准溶液的体积/ mL滴定前刻度 滴定后刻度 1 25.00 1.02 21.03 2 25.00 0.60 20.60 3 25.00 0.20 20.19 计算该盐酸的物质的量浓度为 （精确至0.000 1）。 练点二 数据处理与误差分析 4.实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可 能使测定结果偏低的是（ ） A．用量筒量取NaOH溶液时仰视读数 B．滴定结束后，滴定管尖嘴处有一悬挂液滴 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度 D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次 5.欲测定某NaOH溶液的物质的量浓度，可用0.100 0 mol·L－1的盐酸标准溶液进行 中和滴定（用甲基橙作指示剂）。 请回答下列问题： （1）滴定时，盛装待测NaOH溶液的仪器名称为 。 （2）盛装标准盐酸的仪器名称为 。 （3）滴定至终点的颜色变化为 。 （4）若甲学生在实验过程中，记录滴定前滴定管内液面读数为 0.50 mL，滴定后液面 如图，则此时消耗标准溶液的体积为 。 （5）乙学生做了三组平行实验，数据记录如下： 0.1000mol·L－1HCl溶液的体积/ mL 实验序号 待测NaOH溶液的体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 1 25.00 0.00 26.29 2 25.00 1.00 31.00 3 25.00 1.00 27.31 选取上述合理数据，计算出待测NaOH溶液的物质的量浓度为 。（保留四位有效数字） （6）下列哪些操作会使测定结果偏高 （填字母）。 A．锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗 B．酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗 C．滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除，滴定后气泡消失 D．滴定前读数正确，滴定后俯视滴定管读数练后归纳 1.滴定管读数要领 以凹液面的最低点为基准（如图） 正确读数（虚线部分）和错误读数（实线部分）。 2.酸碱中和滴定中常见误差分析方法 （1）误差分析的方法 依据原理c（标准）·V（标准）＝c（待测）·V（待测），得c（待测）＝ c（标准）·V（标准） ，因为c（标准）与V（待测）已确定，所以只要分析出不正确 V（待测） 操作引起V（标准）的变化，即分析出结果。 （2）误差分析结论 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 V（标 c（待 操作 骤 准） 测） 酸式滴定管未用标准溶液润洗 变大 偏高 碱式滴定管未用待测溶液润洗 变小 偏低 洗 涤 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 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 液 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 滴 定 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，停止滴定后反加一滴NaOH溶 变大 偏高 液无变化 读 酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数（或前仰后俯） 变小 偏低数 酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数（或前俯后仰） 变大 偏高 练点三 滴定曲线分析 6.常温下，用0.10 mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L－1HCl溶液和 20.00 mL 0.10 mol·L－1CHCOOH溶液，得到两条滴定曲线，如图所示，则下列说法正确的是 3 （ ） A．图2是滴定盐酸的曲线 B．a与b的关系是a＜b C．E点对应离子浓度由大到小的顺序可能为c（CHCOO－）＞c（Na＋）＞c（H＋）＞c 3 （OH－） D．这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂 7.取未知浓度的硫酸、盐酸和醋酸各25.00 mL，分别用0.10 mol·L－1的NaOH溶液 或0.10 mol·L－1的稀氨水滴定得到如图曲线。下列说法正确的是（ ） A．由图可知曲线c为NaOH滴定硫酸 B．由图可知硫酸的物质的量浓度大于盐酸的物质的量浓度 C．曲线b、c的滴定实验可用酚酞作指示剂 D．由图可知滴定前醋酸的物质的量浓度为0.06 mol·L－18.室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1 mol·L－1的等体积的三种 酸（HA、HB和HD）溶液，滴定的曲线如图所示： 请按要求回答下列问题： （1）三种酸的电离常数分别为K、K、K，其中最大的是 。 HA HB HD （ 2 ） 当 滴 定 至 P 点 时 ， 该 溶 液 中 各 种 离 子 浓 度 由 大 到 小 依 次 是 。 （3）若分别滴定到 pH＝7，此时三种溶液中的主要阴离子浓度大小关系为 。 （4）当中和百分数达100%时，所需n（NaOH）的大小关系是 ；若将此时的三 种溶液混合，其中的c（OH－）＝ （用溶液中其他粒子的浓度表示）。 方法技巧 中和滴定曲线分析技巧 首先看纵坐标，搞清楚是酸加入碱中，还是碱加入酸中，然后看起点，起点可以看 出酸性或碱性的强弱，这在判断滴定终点时至关重要；再次找滴定终点和pH＝7的中性点， 判断滴定终点的酸碱性，然后确定中性点（pH＝7）的位置；最后分析其他的特殊点（如滴 定一半点，过量一半点等），分析酸、碱过量情况。本讲真题研练 1.[2020·全国卷Ⅰ，13]以酚酞为指示剂，用 0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定 20.00 mL未知浓度的二元酸HA溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积V 2 NaOH 的变化关系如下图所示。 下列叙述正确的是（ ） A.曲线①代表δ（HA），曲线②代表δ（HA－） 2 B.HA溶液的浓度为0.200 0 mol·L－1 2 C.HA－的电离常数K＝1.0×10－2 a D.滴定终点时，溶液中c（Na＋）<2c（A2－）＋c（HA－） 2.[2020·浙江1月，23]室温下，向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1盐酸中滴加0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5＝0.7。下列说法 不正确的是（ ） A.NaOH与盐酸恰好完全反应时， pH＝7 B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂，可减小实验误差 C.选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的大 D.V（NaOH）＝30 mL时，pH＝12.33.[2020·江苏卷，18]次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠（CNOClNa）都是常用的杀 3 3 3 2 菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。 （1）NaClO溶液可由低温下将Cl 缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方 2 程式为 ；用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时 使用，若在空气中暴露时间过长且见光，将会导致消毒作用减弱，其原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （2）二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠 样品是否达到优质品标准。实验检测原理为 CNOCl− ＋H＋＋2HO===CHNO＋2HClO 3 3 3 2 2 3 3 3 3 HClO＋2I－＋H＋===I＋Cl－＋HO 2 2 I＋2SO2− ===SO2− ＋2I－ 2 2 3 4 6 准确称取1.120 0 g样品，用容量瓶配成250.0 mL溶液；取25.00 mL上述溶液于碘 量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5 min；用0.100 0 mol·L－1 NaSO 标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂，继续滴定至终点，消耗NaSO 溶液 2 2 3 2 2 3 20.00 mL。 ①通过计算判断该样品是否为优质品。 （写出计算过程，该样品的有效氯＝ 测定中转化为HClO的氯元素×质2 量 ×100%） 样品质量 ②若在检测中加入稀硫酸的量过少，将导致样品的有效氯测定值 （填“偏 高”或“偏低”）。 4.[2019·全国卷Ⅰ，11]NaOH 溶液滴定邻苯二甲酸氢钾（邻苯二甲酸 HA 的K ＝ 2 a1 1.1×10－3 ，K ＝3.9×10－6）溶液，混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示，其中 b点 a2 为反应终点。下列叙述错误的是（ ）A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 B.Na＋与A2－的导电能力之和大于HA－的 C.b点的混合溶液pH＝7 D.c点的混合溶液中，c（Na＋）>c（K＋）>c（OH－） 5.[2019·北京卷，26]化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量（废水 中不含干扰测定的物质）。 Ⅰ.用已准确称量的KBrO 固体配制一定体积的a mol·L－1 KBrO 标准溶液； 3 3 Ⅱ.取V mL上述溶液，加入过量KBr，加HSO 酸化，溶液颜色呈棕黄色； 1 2 4 Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入V mL废水； 2 Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI； Ⅴ.用b mol·L－1NaSO 标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时，滴加2滴淀粉溶液，继续 2 2 3 滴定至终点，共消耗NaSO 溶液V mL。 2 2 3 3 已知：I＋2NaSO===2NaI＋NaSO 2 2 2 3 2 4 6 NaSO 和NaSO 溶液颜色均为无色 2 2 3 2 4 6 （1）Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。 （ 2 ） Ⅱ 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 是 ________________________________________________________________________。 （ 3 ） Ⅲ 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 是 ________________________________________________________________________。 （ 4 ） Ⅳ 中 加 KI 前 ， 溶 液 颜 色 须 为 黄 色 ， 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （5）KI与KBrO 物质的量关系为n（KI）≥6n（KBrO ）时，KI一定过量，理由是 3 3 ________________________________________________________________________。 （ 6 ） Ⅴ 中 滴 定 至 终 点 的 现 象 是 ________________________________________________________________________。 （7）废水中苯酚的含量为 g·L－1（苯酚摩尔质量：94 g·mol－1）（8）由于Br 具有 性质，Ⅱ～Ⅳ中反应须在密闭容器中进行，否则会造成测 2 定结果偏高。 第2讲 水的电离和溶液的pH 考点一 1知识梳理 1．H 2 O＋H 2 OH 3 O＋＋OH－ H 2 OH＋＋OH－ 2．(1)1×10－14 (2)温度 增大 (3)电解质 3．(1)增大 增大 (2)减小 不变 (3)增大 不变 思考 答案： 逆 不变 减小 减小 增大 逆 不变 减小 增大 减小 正 不变 增大 增大 减小 正 不变 增大 减小 增大 正 增大 增大 增大 增大 逆 减小 减小 减小 减小 正 不变 增大 增大 减小 判断 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× 2对点速练 1．解析：A项，K应不变；C项，平衡应正向移动；D项，由于没有指明温度，c(H＋) w 不一定等于10－7 mol·L－1。 答案：B 2．解析：100 ℃时，K＝c(H＋)·c(OH－)＝10－12，中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝√K w w ＝10－6 mol·L－1，即pH＝6，此温度下pH＝7的溶液呈碱性，A项错误；NHCl、CHCOONa、 4 3 NaHCO 促进水的电离，NaHSO 抑制水的电离，B项错误；烧碱是NaOH，抑制水的电离，纯碱 3 4 是NaCO ，促进水的电离，C项错误；图中A点到C点，c(H＋)与c(OH－)同等程度增大，说明 2 3 是温度升高的结果，D项正确。 答案：D 3．解析：c点时，CHCOOH和NaOH恰好完全反应，得到CHCOONa溶液，由于CHCOO－ 3 3 3 水解，溶液呈碱性，A项错误；b点时，反应得到等物质的量浓度的CHCOOH、CHCOONa的混 3 3 合溶液，根据物料守恒得2c(Na＋)＝c(CHCOOH)＋c(CHCOO－)，B项正确；b点为等物质的量 3 3 浓度的 CHCOOH、CHCOONa的混合溶液，c点为 CHCOONa溶液，d点为等物质的量浓度的 3 3 3 NaOH、CHCOONa的混合溶液，故c点水的电离程度最大，C项错误；中和热与酸碱的用量无 3关 ，中和热保持不变，D项错误。 答案：B 4．解析：由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝K，A项正 w 确；由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)，B项正确；温度越高，水 的电离程度越大，电离出的c(H＋)与c(OH－)越大，所以T＞T，C项正确；XZ线上任意点都 2 1 有c(H＋)＝c(OH－)，只有当c(H＋)＝10－7mol·L－1时，才有pH＝7，D项错误。 答案：D 5．解析：根据图知，0.1 mol·L－1HA溶液的pH＝3，则c(H＋)＜0.1 mol·L－1，说明 HA是弱酸；0.1 mol·L－1BOH溶液的pH＝11，c(OH－)＜0.1 mol·L－1，则BOH是弱碱，A项 c(H+ )·c(A− ) 10－3×10－3 错误；K(HA)＝ ＝ ≈1×10－5，B项错误；b点是两者等体积混合 a c(HA) 0.1−10－3 溶液呈中性，c(B－)＝c(A－)，c(OH－)＝c(H＋)，盐电离产生离子的浓度远大于水电离产生的 离子浓度，故c(B－)＝c(A－)＞c(OH－)＝c(H＋)，C项错误；HA是弱酸，酸电离产生的H＋对水 的电离平衡起抑制作用，在a→b过程中，酸被碱中和，溶液中酸电离产生的c(H＋)减小，其 对水的电离的抑制作用减弱，同时生成弱酸弱碱盐(BA)对水的电离起促进作用，故a→b过程 中水的电离程度始终增大，D项正确。 答案：D 6．解析：(1)水是弱电解质，存在电离平衡，电离吸热，所以温度升高，水的电离程 度增大 ，离子积增大。 (2)水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同，某温度下纯水中的 c(H＋)＝ 2.4×10－7 mol·L－1，则此时纯水中的 c(OH－)＝2.4×10－7 mol·L－1，K＝2.4×10－ w 7×2.4×10－7＝5.76×10－14。该温度下，某HSO 溶液中c(SO2− )＝5×10－6 mol·L－1，则溶 2 4 4 5.76×10－14 液中氢离子浓度是1×10－5 mol·L－1，c(OH－)＝ mol·L－1＝5.76×10－9 mol·L 1×10－5 －1。 答案：(1)＞ 水的电离是吸热过程，升高温度，平衡向正反应方向移动，c(H＋)增大， c(OH－)增大，K＝c(H＋)·c(OH－)，K增大 w w (2)2.4×10－7 mol·L－1 5.76×10－9 考点二 1知识梳理 1．(1)> < (2)＝ ＝ (3)< > 2．(1)－lgc(H＋) (2)酸性 碱性 (3)玻璃片 表面皿 判断 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× 2对点速练 1．解析：因为酸、碱的强弱未知，不能依据a＝b判断，①错误；温度不能确定为25 ℃，溶液的pH＝7，c(OH－)＝10－7 mol·L－1不能判断溶液呈中性，②、③错误；K＝c(H w＋)·c(OH－)，当c(H＋)＝c(OH－)＝√K mol·L－1时，溶液一定呈中性，④正确；根据电荷 w 守恒c(H＋)＋c(B＋)＝c(A－)＋c(OH－)，当c(B＋)＝c(A－)时，c(H＋)＝c(OH－)，溶液一定呈中 性，B项正确。 答案：B 2．解析：首先要掌握本题中，由水电离出的c(H＋) ＝1×10－11 mol·L－1，则由水电 水 离出的c(OH－) ＝1×10－11 mol·L－1。如在酸溶液中，c(OH－) ＝c(OH－) ＝1×10－11 水 溶液 水 mol·L－1，此时c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1，pH＝3，溶液显酸性；又如在碱溶液中c(H＋) 溶液 ＝c(H＋) ＝1×10－11 mol·L－1，此时溶液的pH＝11，溶液显碱性。 水 答案：C 3．解析：若a＝b且c(X－)＞c(Y－)，这说明电离程度HX＞HY，则酸性：HX＞HY，A正 确；若a＞b且c(X－)＝c(Y－)，这说明电离程度：HX＜HY，则酸性：HX＜HY，B错误；若a＜ b且两者pH 相同，这说明电离出的氢离子浓度相等，则HY一定是弱酸，C正确；若向HX溶 液中加入等浓度、等体积的NaOH溶液，所得溶液pH＞7，这说明X－水解，则HX为弱酸，D正 确。 答案：B 4．解析：一水合氨为弱电解质，加水稀释，促进其电离，溶液pH变化比强碱的小， 故将pH＝a的氨水稀释10倍后，其pH＝b，则aK>K 。(2)滴定至P点时，溶液中未反应的 HA HB HD HB与生成的NaB的浓度相等，且溶液呈酸性，说明HB的电离程度大于B－的水解程度，故c(B －)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)。(3)pH＝7时，根据电荷守恒，三种离子的浓度分别等于 c(Na＋)，然而三种溶液中阴离子水解程度不同，pH＝7时加入的NaOH的体积不同，即酸性越 强，加入氢氧化钠越多，钠离子浓度越大，所以c(A－)>c(B－)>c(D－)。(4)中和百分数100% 指的是三种酸恰好完全反应，根据酸的物质的量相同，所以需要氢氧化钠的量完全相同；根 据质子守恒即可得出，完全中和后的三种溶液混合后溶液的质子守恒关系：c(HA)＋c(HB)＋ c(HD)＋c(H＋)＝c(OH－)。 答案：(1)K HA (2)c(B－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－) (3)c(A－)>c(B－)>c(D－) (4)相等 c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＋c(H＋) 本讲真题研练 1．解析：由题图可知加入NaOH溶液的体积为40 mL时，溶液pH发生突跃，达到滴定 1 1 终点，溶质为NaA，故有n(HA)＝20.00 mL×c(HA)＝ n(NaOH)＝ ×0.100 0 mol/L×40 2 2 2 2 2 mL，则c(HA)＝0.100 0 mol/L，而起点时pH约为1，故HA的电离过程应为HA===HA－＋H 2 2 2 ＋，HA－A2－＋H＋，故曲线①表示δ(HA－)，曲线②表示δ(A2－)，A、B项错误；由K＝ a c(A2－ )·c(H＋ ) ，V 等于25 mL时，pH＝2.0，且c(A2－)＝c(HA－)，可知K＝1.0×10－2， c(H A－ ) NaOH a C项正确；以酚酞作指示剂，滴定终点时的溶质为 NaA，溶液呈碱性，根据电荷守恒c(Na＋) 2 ＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，结合c(H＋)c(HA－)＋2c(A2 －)，D项错误。 答案：C2．解析：本题考查酸碱中和滴定过程中溶液pH随NaOH溶液体积变化的关系。由题图 可知，甲基橙变色范围在突变范围之外，甲基红变色范围在突变范围内，接近反应终点，甲 基橙误差会更大，C错误；因为是一元强酸与一元强碱之间的反应，恰好完全反应时pH＝7， A正确；指示剂的变色范围应该在中和滴定pH突变范围内，这样的误差较小，B正确；当消 耗NaOH溶液体积为30 mL时，反应后溶液中c(OH－)＝0.02 mol·L－1，pH约为12.3，D正 确。 答案：C 3．解析：本题考查离子方程式书写、次氯酸的性质、滴定计算等。(1)Cl 与NaOH反 2 应生成NaCl、NaClO和HO。HClO的酸性弱于HCO ，则NaClO溶液露置于空气中，与空气中 2 2 3 CO 反应产生HClO，HClO见光易分解，故会导致消毒作用减弱。(2)①依据三个反应得出关 2 系式：CNOCI− ～2HClO～2I ～4SO2− ，根据NaSO 的消耗量，可以计算出测定中转化为 3 3 3 2 2 2 3 2 2 3 HClO 的 氯 的 物 质 的 量 ， 进 而 得 出 氯 元 素 的 质 量 ， 再 由 有 效 氯 的 计 算 公 式 测定中转化为HClO的氯元素×质2 量 ×100%，可计算出有效氯。②加入的稀硫酸的量 样品质量 过少，则生成的I 少，消耗NaSO 的量减少，则计算出的HClO的量偏少，导致样品的有效 2 2 2 3 氯测定值偏低。 答案：(1)Cl ＋2OH－===ClO－＋Cl－＋HO NaClO溶液吸收空气中的CO 后产生HClO， 2 2 2 HClO见光分解 (2)①n(SO2− )＝0.100 0 mol·L－1×0.020 00 L＝2.000×10－3 mol 2 3 根据物质转换和得失电子守恒关系：CNOCl− ～2HClO～2I ～4SO2− 得n(Cl)＝0.5n(S 3 3 3 2 2 2 3 2 O2− )＝1.000×10－3 mol 3 氯元素的质量： m(Cl)＝1.000×10－3 mol×35.5 g·mol－1＝0.035 50 g 0.035 50 g 该样品的有效氯为： 25.00mL ×2×100%＝63.39% 1.120 0 g× 250.00mL 该样品的有效氯大于60%，故该样品为优质品 ②偏低 4．解析：KHA与NaOH反应的过程中引入了Na＋，HA－转化为A2－，由图像可知a到b过 程中导电能力逐渐增强，A、B项正确；b点时，KHA与NaOH恰好完全反应生成正盐，A2－水解 使溶液呈碱性，C项错误；b点时，Na＋、K＋浓度相等，继续滴加NaOH溶液至c点，c(Na＋)增 大，由图可知c(OH－)小于c(K＋)，D项正确。 答案：C 5．解析：(1)配制标准溶液用到的玻璃仪器除了给出的三种仪器外，还有容量瓶。 (4)溶液为黄色说明仍有Br 存在，此时废水中的苯酚已完全反应。 2 (5)假设废水中没有苯酚，KBrO 和KBr反应生成的Br 完全和KI反应时，消耗KI的物 3 2 质的量刚好是KBrO 的6倍。实际上苯酚一定会消耗一定量的Br ，所以当n(KI):n(KBrO)＝ 3 2 3 6:1时，KI就已经过量了。(7)由KBrO 与KBr反应生成的Br 的物质的量的计算： 3 2 BrO− ＋5Br－＋6H＋ === 3Br＋3HO 3 2 2 1 mol 3 mol a mol·L－1×V×10－3 L 3aV×10－3 mol 1 1 与废水反应后剩余的Br 的物质的量的计算： 2 Br ～ I ～ 2NaSO 2 2 2 2 3 1 mol 2 mol 1 bV×10－3 mol b mol·L－1×V×10－3 L 2 3 3 1 与苯酚反应的Br 的物质的量为(3aV×10－3－ bV×10－3) mol； 2 1 2 3 设废水中苯酚的物质的量为x， 1 解得x＝(aV－ bV)×10－3 mol， 1 6 3 所以废水中苯酚的含量为 ＝ g·L－1。 (8)当Br 挥发掉后，在Ⅴ步骤中消耗的NaSO 的量减少，即V减小，导致测定结果偏 2 2 2 3 3 高。 答案：(1)容量瓶 (2)BrO− ＋5Br－＋6H＋===3Br＋3HO 3 2 2 (3) (4)Br 过量，保证苯酚完全反应 2 (5)反应物用量存在关系：KBrO ～3Br ～6KI，若无苯酚时，消耗KI物质的量是KBrO 3 2 3 物质的量的6倍，因有苯酚消耗Br，所以当n(KI)≥6n(KBrO)时，KI一定过量 2 3(6)溶液蓝色恰好消失 (7) (8)易挥发