文档内容
第 02 讲 水的电离和溶液的酸碱性
目录
01
考情透视·目标导航
02 知识导图·思维引航...................................................................................................................
03考点突破·考法探究....................................................................................................................
考点一 物水的电离与水的离子积常数.......................................................................................
知识点1 水的电离.....................................................................................................................
知识点2 水的离子积..................................................................................................................
考向1 水的电离及影响因素........................................................................................................
考向2 水的电离平衡曲线...........................................................................................................
考向3 水电离的c(H+)或c(OH-)的计算.........................................................................................
考点二 溶液的酸碱性与pH.........................................................................................................
知识点1 溶液的酸碱性............................................................................................................
知识点2 溶液的pH..................................................................................................................
知识点3 溶液pH的计算..........................................................................................................
考向1 溶液的酸碱性与pH........................................................................................................
考向2 溶液pH的计算..............................................................................................................
考向3 酸碱溶液稀释后酸碱性的判断........................................................................................
考点二 酸碱中和滴定...................................................................................................................
知识点1 酸碱中和滴定的原理与操作.......................................................................................
知识点2 误差分析...................................................................................................................
考向1 酸碱中和滴定实验操作、仪器........................................................................................
考向2 酸碱中和滴定图像.........................................................................................................
考向3 酸碱中和滴定误差分析..................................................................................................
04真题练习·命题洞见....................................................................................................................考点要
考题统计 考情分析
求
2024·安徽卷7题,3分;2024· 本讲常见的命题形式:(1)结合图像考查溶液的酸
水的电离和 安徽卷7题,3分;2024·山东
碱性判断、pH的计算,以及离子浓度的大小比较等;
溶液的酸碱 卷10题,2分;2022·浙江省1
性 月选考1题,2分;2022·浙江 (2)以酸碱中和滴定为载体,考查“强”滴“弱”过程
省1月选考17题,2分
中微粒浓度的变化以及其他相关知识;(3)以滴定为基
础,考查相关操作和计算等。预测本考点依然会结合
2023湖南卷12题,4分;2021
图像,考查水的电离平衡与溶液酸碱性的关系,以及
酸碱中和滴 辽宁卷15题,3分;2021湖北
pH的相关计算等;还会基于中和滴定,考查氧化还原
定 卷14题,3分;2021海南卷14
题,4分; 滴定、沉淀滴定等有关计算,注意滴定现象、操作、
滴定终点判断的规范表达,能进行误差分析。
复习目标:
1.了解水的电离、离子积常数(K )。
w
2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。
3.能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
4.理解酸碱中和滴定,能根据实验试题要求分析或处理实验数据,得出合理结论;能够分析以图
像形式考查滴定曲线。考点一 水的电离与水的离子积常数
知识点1 水的电离
1.水是极弱的电解质,其电离过程_______(填“吸热”或“放热”)。水的电离平衡常数的表达式为
K=______________。
2.影响水的电离平衡的因素
(1)温度:温度升高,水的电离平衡向正方向移动,c(H+)和c(OH-)均_______ (填“增大”“减小”或
“不变”)。
(2)加酸或碱会_______ (填“促进”或“抑制”)水的电离。
(3)加能水解的盐,可与水电离出的_______或_______结合,使水的电离平衡_______移动。
知识点2 水的离子积
1.表达式:K =_______。
w
2.影响因素:一定温度时,K 是个常数,K 只与_______有关,温度越高,K 越大。25 ℃时,K =
w w w w
_______,100 ℃时,K =1×10-12。
w
3.适用范围:K 不仅适用于纯水,也适用于_______、_______、_______的稀溶液。
w
【名师提醒】
1.相同温度下,不论是纯水还是稀溶液,水的离子积常数不变。应用这一原则时需要注意两个条件:水溶液必须是稀溶液;温度必须相同。
2.关注酸式盐的特殊性,如硫酸氢钠完全电离,会抑制水的电离,碳酸氢钠以水解为主,呈碱性,
促进水的电离。
考向1 水的电离及影响因素
【例1】25 ℃时,水存在平衡状态:HO H++OH- ΔH>0。下列叙述正确的是( )。
2
A.加热,K 增大,c(OH-)增大
w
B.滴入稀氨水,水的电离平衡向左移动,c(OH-)减小,K 减小
w
C.加入少量NaHSO 固体,水的电离平衡向左移动,c(H+)减小,K 不变
4 w
D.加入少量金属Na,水的电离平衡向右移动,c(H+)增大
【名师点睛】
1.抑制水电离的方法。
(1)外加酸或碱;
(2)加入强酸的酸式盐固体(如NaHSO);(3)通入酸性气体(如CO、SO )或碱性气体(如NH );
4 2 2 3
(4)降温。
2.促进水电离的方法。
(1)升温;(2)加入强酸弱碱盐或强碱弱酸盐或弱酸弱碱盐。
【变式训练】已知液氨的性质与水相似。T ℃时,NH +NH
NH+ +NH- ,NH+
的平衡浓度为
3 3 4 2 4
1×10-15 mol·L-1。下列说法错误的是( )。
A.在此温度下液氨的离子积为1×10-30
B.在液氨中加入金属钠,可生成NaNH
2
C.恒温下,在液氨中加入NH Cl,可使液氨的电离平衡逆向移动
4
D.降低温度,可使液氨的电离平衡逆向移动,且c(NH+ )25)( )A.图中A、B、D三点处K 的大小关系:B>A>D
w
c(N H+)
B.25 ℃时,向pH=1的稀硫酸中逐滴加入pH=8的稀氨水,溶液中 4 逐渐减小
c(N H ·H O)
3 2
C.25 ℃时,保持温度不变,在水中加入适量NH Cl固体,体系可以从A点变化到C点
4
D.A点所对应的溶液中,可同时大量存在Na+、Fe3+、Cl-、SO2-
4
【变式训练】不同温度下水的离子积常数如图所示,下列说法不正确的是( )。
A.图中温度:T>T >T
3 2 1
B.图中pH关系:pH(B)=pH(D)=pH(E)
C.图中五点K 间的关系:E>D>A=B=C
w
D.C点可能是显酸性的盐溶液
【思维建模】
1.同一曲线上任意点的K 都相同,即c(H+)·c(OH-)相同、温度相同,如K (A)=K (D)。
w w w
2.曲线外任意点与曲线上任意点的K 不同、温度不同,如K (A)”、“<”或“=”)1×10-14,理由是 。
1 2 w
(2)在t ℃时,测得纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol·L-1,则c(OH-)= mol·L-1。该温度下,测得某
1
HSO
溶液中c(SO2-
)=5×10-6 mol·L-1,该溶液中c(OH-)= mol·L-1。
2 4 4
(3)25 ℃时,pH=10的NaOH溶液和NaCO 溶液中,水电离出的c (OH-)分别为 mol·L-1和
2 3 水
mol·L-1。
考点二 溶液的酸碱性与pH
知识点1 溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小
溶液的酸碱 常温下
c(H+)与c(OH-) 比较
性 c(H+)大小 pH酸性溶液 c(H+)____c(OH-) c(H+) ___ _1.0×10-7mol·L-1 ____7
中性溶液 c(H+) ___ _c(OH-) c(H+) ___ _1.0×10-7mol·L-1 ____ 7
碱性溶液 c(H+) ___ _c(OH-) c(H+) ___ _1.0×10-7mol·L-1 ____7
知识点2 溶液的pH
1.计算公式:pH=________________。
2.溶液的酸碱性与pH的关系(25 ℃):
3.pH的测定方法
(1)pH试纸法
①适用范围:0~14。
②测定操作: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。
③常用的广范pH试纸只能读取1~14的________。
(2)pH计测定:可精确测定溶液的pH,可读取一位或两位小数。
4.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________ >8.0________
甲基橙 <3.1________ 3.1~4.4橙色 >4.4黄色
酚酞 <8.2无色 8.2~10.0________ >10.0________
【易错提醒】
1.pH=7的溶液不一定呈中性。只有在常温下pH=7的溶液才呈中性,当在100 ℃时,水的离子积
常数为1×10-12,此时pH=6的溶液为中性溶液,pH>6时为碱性溶液,pH<6时为酸性溶液。
2.使用pH试纸测溶液pH时,若先用蒸馏水润湿,测量结果不一定偏小。若先用蒸馏水润湿,相当
于将待测液稀释了,若待测液为碱性溶液,则所测结果偏小;若待测液为酸性溶液,则所测结果偏大;若
待测液为中性溶液,则所测结果没有误差。
知识点3 溶液pH的计算
1.单一溶液pH的计算
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
强碱溶液(25 ℃):如B(OH) ,设浓度为c mol·L-1,c(H+)= mol·L-1,pH=-lg c(H+)=________。
n
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
(2)两种强碱混合:先求出 c(OH-) ,再根据 K 求出 c(H+) ,最后求 pH。c(OH-) =
混 w 混 混
________________。
(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
【易错提醒】
误区一:不能正确理解酸、碱的无限稀释规律
常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于7或小于7,只能接近7。
误区二:不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律
溶液 稀释前溶液pH 稀释后溶液pH
强酸 加水稀释到 pH=a+n
酸 pH=a
弱酸 体积为原来 a<pH<a+n
强碱 的10n倍 pH=b-n
碱 pH=b
弱碱 b-n<pH<b
误区三:不能正确掌握混合溶液的定性规律
pH=n(n<7)的强酸和pH=14-n的强碱溶液等体积混合,pH=7;pH=n(n<7)的醋酸 和 pH=14-n
的氢氧化钠溶液等体积混合,混合溶液pH<7;pH=n(n<7)的盐酸和pH=14-n的氨水溶液等体积混合,
混合溶液pH>7。
考向1 溶液的酸碱性与pH
【例1】下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是( )
A.溶液pH越小,酸性越强,反之,碱性越强
B.pH<7的溶液,可能呈酸性
C.当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时,用pH表示其酸碱性更为方便
D.把pH试纸直接插入待测溶液中,测其pH
【易错警示】
1.溶液显酸碱性的实质是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小。
2.用pH判断溶液酸碱性时,要注意条件,即温度。不能简单地认为pH等于7的溶液一定为中性,如
100℃时,pH=6为中性,pH<6才显酸性,pH>6显碱性,所以使用pH时需注明温度,若未注明温度,一
般认为是常温,就以pH=7为中性。
【变式训练】工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性,生活和健康也与溶液的酸碱性有密切
关系。pH是表示溶液酸碱度的一种方法。下列说法不正确的是( )
A.可以用pH试纸测量溶液的pH,也可以用酸度计来测量B.测量和调控溶液的pH,对工农业生产,科学研究都具有重要意义
C.pH试纸可测量任何溶液的pH值
D.酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱,在溶液中存在电离平衡,指示剂的颜色变化在一定pH范围内
发生
考向2 溶液pH的计算
【例2】(2023·浙江省艾青中学质检)T℃时,水的离子积常数K =10-13,该温度下,V mLpH=12的
w 1
Ba(OH) 稀溶液与V mLpH=2的稀硫酸充分反应(混合后的体积变化忽略不计),恢复到T℃,测得混合溶
2 2
液的pH=3,则V:V 的值为( )
1 2
A.9∶101 B.99∶101 C.1∶100 D.1∶10
【思维建模】
溶液pH计算的一般思维模型
【变式训练】某温度时水的离子积常数K =10-13,在此温度下将同浓度的NaOH溶液与稀硫酸按体积
w
之比 3∶1混合,若所得混合液pH=12,则原溶液的浓度为( )
A.0.40 mol·L-1 B.0.20 mol·L-1 C.0.04 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
考向3 酸碱溶液稀释后酸碱性的判断
2.常温下,关于溶液稀释的下列说法正确的是( )
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的HSO 溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
2 4
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH) 溶液稀释为2 L,pH=13
2
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
【思维建模】
1.常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于或小于7,只能接近7。
2.常温下,酸或碱溶液稀释过程的变化规律溶液 稀释前溶液pH 稀释后溶液pH
强酸 pH=a+n
酸 pH=a 加水稀释到体积
弱酸 aV
X Y
D.若8