第18講水的電離和溶液的酸堿性考綱定位選項示例1.了解水的電離及其離子積常數(shù)。2.了解溶液pH的定義。了解測定溶液pH的方法，能進(jìn)行pH的簡單計算。1.水的離子積常數(shù)Kw隨著溫度的升高而增大，說明水的電離是放熱反應(yīng)。(2012年江蘇高考T10－D)2.稀醋酸加水稀釋，醋酸電離程度增大，溶液的pH增大。(2012年重慶高考T10－B)(1)表達(dá)式：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。一、水的電離1．水的電離方程式：____________________，或者H2O＋H2O

H3O＋＋OH－。2．水的離子積25℃時，Kw＝1.0×10－14。

(2)影響因素：Kw是________的函數(shù)，與溶質(zhì)無關(guān)，升高溫度，水的電離平衡________移動，Kw

增大。溫度正向二、溶液的酸堿性與pH1．溶液的酸堿性決定于c(H＋)與c(OH－)的關(guān)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－)，溶液呈堿性。2．pH(1)表示方法：pH＝－lgc(H＋)。＝＞＜

，即：①pH表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱。pH越______，溶液酸性越強(qiáng)；反之，溶液的堿性越強(qiáng)。②使用范圍：1.0×10－14mol·L－1≤c(H＋)≤1.0mol·L－10≤pH≤14。

小

注意：pH為7的溶液不一定為中性。100℃時，Kw＝1×10－12，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－6mol·L－1,此時pH為6，但溶液仍為中性。因此判斷溶液酸堿性的根本依據(jù)是比較溶液中c(H＋)、c(OH－)的相對大小。(2)pH與酸堿性。三、測定pH的方法和酸堿中和滴定1．測定pH的方法

(1)pH試紙的使用。 方法：把小片試紙放在______________上，用____________蘸取待測液滴在干燥的pH試紙上，試紙變色后，與___________對比即可確定溶液的pH。

注意：pH試紙使用前不能用蒸餾水潤濕，否則待測液因被稀釋可能產(chǎn)生誤差。(2)用pH計測定：可精確測量溶液的pH。玻璃片或白瓷板潔凈玻璃棒標(biāo)準(zhǔn)比色卡2．酸堿中和滴定實驗(1)試劑：0.1mol·L－1HCl溶液、NaOH溶液(未知濃度)、酚酞試液、蒸餾水。(2)儀器：酸式滴定管(A)、堿式滴定管(B)、滴定管夾、錐形瓶、洗瓶、鐵架臺、燒杯等。圖3-18-1

(3)實驗操作過程。①滴定準(zhǔn)備。滴定管的準(zhǔn)備：檢漏——洗滌——潤洗——加酸液——________——調(diào)液面——記錄。錐形瓶的準(zhǔn)備：a.加堿液；b.記讀數(shù)；c.加指示劑。②滴定。______手控制滴定管活塞，______手不斷搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶中__________的變化。趕氣泡左右溶液顏色

③終點(diǎn)的判斷。 滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，指示劑變色，且__________不恢復(fù)原來的顏色，視為滴定終點(diǎn)并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。 ④讀數(shù)。 讀取滴定管內(nèi)液體體積時，應(yīng)使滴定管與水平的實驗臺面保持垂直，并使視線與滴定管內(nèi)液體的________最低處水平相切。 ⑤數(shù)據(jù)記錄。 按上述操作重復(fù)2～3次，求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均

值，根據(jù)

計算。半分鐘內(nèi)凹液面(1)終點(diǎn)判斷：(滴入最后一滴，溶液變色后，半分鐘內(nèi)不復(fù)原)(2)中和反應(yīng)恰好進(jìn)行完全得到的溶液，不一定顯中性，有可能顯酸性或堿性。操作指示劑酚酞甲基橙強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸無色變?yōu)闇\紅色橙色變?yōu)辄S色強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿淺紅色變?yōu)闊o色黃色變?yōu)槌壬?/p>

考點(diǎn)1影響水的電離的因素

1．溫度

因為水的電離是吸熱過程，故升高溫度后，水的電離平衡

2．加入酸或堿

向右移動。c(H＋)和c(OH－)同時增大，但由水電離出的c(H＋)和c(OH－)始終相等，故純水仍呈中性。

向純水中加入酸(或堿)，由于酸(或堿)電離產(chǎn)生H＋(或OH－)，使水中c(H＋)[或c(OH－)]增大，水的電離平衡向左移動，達(dá)到新平衡時，由于溶液中c(H＋)[或c(OH－)]增大，水的電離程度減小。3．加入弱堿陽離子或弱酸根陰離子

由于弱堿陽離子與水電離出的OH－結(jié)合生成弱堿；弱酸根陰離子與水電離出的H＋結(jié)合生成弱酸，從而使水中的c(OH－)或c(H＋)降低，破壞了水的電離平衡，使水的電離平衡向右移動，水的電離程度增大。

總之，升高溫度、加入弱堿陽離子或弱酸根陰離子都能促進(jìn)水的電離；降低溫度、加入酸、堿、部分酸式鹽都能抑制水的電離?！纠?】(2012年上海高考)水中加入下列溶液對水的電離平衡不產(chǎn)生影響的是( A．NaHSO4溶液

C．KAl(SO4)2溶液)。

B．KF溶液

D．NaI溶液

思路指導(dǎo)：酸堿抑制水的電離平衡向右移動，可水解的離子促進(jìn)水的電離。

答案：D

解析：A項電離出H＋，抑制水的電離，A項錯誤；B項F－水解促進(jìn)水的電離，B項錯誤；C項Al3＋水解促進(jìn)水的電離，C項錯誤；D項中Na＋、I－均不水解，對水的電離無影響，D項正確?！ぁぁ?/p>

【例2】(2013年山西調(diào)研)室溫下，水的電離達(dá)到平衡：H2O

H＋＋OH－。下列敘述正確的是(

)。

A．將水加熱，平衡正向移動，KW變小

B．向水中加入少量NaOH固體，平衡逆向移動，c(OH－)增大

C．新制氯水久置后，水的電離平衡正向移動，c(OH－)增大

D．向水中加入少量CH3COONa固體，平衡正向移動，KW增大解析：A項，加熱后KW變大，不正確；C項，新制氯水久置后，水的電離平衡向左移動，c(OH－)減小，不正確；D項，溫度不變，KW不變，不正確。答案：B考點(diǎn)2關(guān)于pH的計算1．計算原則

2．溶液稀釋時pH的變化項目酸堿弱酸強(qiáng)酸弱堿強(qiáng)堿稀釋10n倍<pH＋npH＋n>pH－npH－n無限稀釋pH趨向于7

“無限稀釋7為限”，無論稀釋多大倍數(shù)，酸溶液不顯堿性，堿溶液不顯酸性，溶液pH接近于7。

3．溶液的pH計算

(1)單一溶液的pH計算。

(2)酸、堿混合溶液的pH計算。

【例3】(2011年福建高考)常溫下0.1mol·L－1醋酸溶液的)。pH＝a，下列能使溶液pH＝(a＋1)的措施是( A．將溶液稀釋到原體積的10倍

B．加入適量的醋酸鈉固體

C．加入等體積0.2mol·L－1鹽酸

D．提高溶液的溫度思路指導(dǎo)：注意弱酸與強(qiáng)酸電離的區(qū)別。

答案：B

解析：醋酸是弱酸，電離方程式是CH3COOHH＋＋CH3COO－，故稀釋10倍，pH增加不到一個單位，A項錯誤；加入適量的醋酸鈉固體，抑制醋酸的電離，使其pH增大，可以使溶液的pH由a變成(a＋1)，B項正確；加入等體積0.2mol·L－1鹽酸，雖然抑制醋酸的電離，但增大了c(H＋)，溶液的pH減小，C項錯誤；提高溶液的溫度，促進(jìn)了醋酸的電離，c(H＋)增大，溶液的pH減小，D項錯誤。

【例4】(2013年湖北宜昌模擬)已知水的離子積常數(shù)隨溫度的變化而變化，25℃時，Kw＝1.0×10－14；100℃時，Kw＝5.5×10－13。下列說法正確的是(

)。

A．100℃時，pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的H2SO4恰好中和，所得溶液的pH＝7

B．25℃時，0.2mol·L－1Ba(OH)2溶液和0.2mol·L－1HCl等體積混合，所得溶液的pH＝7

C．25℃時，0.2mol·L－1NaOH溶液與0.2mol·L－1

CH3COOH恰好中和，所得溶液的pH＝7

D．25℃時，pH＝12的氨水和pH＝2的H2SO4等體積混合，所得溶液的pH＞7解析：A選項，恰好中和，溶液pH＜7，錯誤；B選項，OH－過量，溶液呈堿性，錯誤；C選項，正好完全反應(yīng)生成的CH3COONa水解呈堿性，錯誤；D選項，氨水的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硫酸的濃度，氨水過量，溶液呈堿性，正確。答案：D規(guī)律方法水電離的c(H＋)或c(OH－)的計算室溫下水電離出的c(H＋)或c(OH－)的計算規(guī)律(1)中性溶液。c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1。(2)溶質(zhì)為酸的溶液。H＋來源于酸電離和水電離，而OH－只來源于水的電離。如計算pH＝2的鹽酸中水電離出的c(H＋)：先求出溶液中的c(OH－)＝10－12mol·L－1，即水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol·L－1。

【例5】(2011年四川高考)25℃時，在等體積的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝5的NH4NO3

溶液中，發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是()。A．1∶10∶1010∶109B．1∶5∶5×109∶5×108C．1∶20∶1010∶109D．1∶10∶104∶109

解析：①中pH＝0的H2SO4中c(H＋)＝1.0mol·L－1，c(OH－)＝1.0×10－14mol·L－1，水電離的物質(zhì)的量為1.0×10－14mol；②中c(OH－)＝0.1mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1，水電離的物質(zhì)的量為1.0×10－13mol；

答案：A③中c(OH－)＝1.0×10－4mol·L－1，水的電離的物質(zhì)的量為1.0×10－4mol；④中c(H＋)＝1.0×10－5mol·L－1，水的電離的物質(zhì)的量為1.0×10－5mol。故①②③④中水的電離的物質(zhì)的量之比為：1.0×10－14mol∶1.0×10－13mol∶1.0×10－4mol∶1.0×10－5mol＝1∶10∶1010∶109，A項正確。V(待測)思維模型酸堿中和滴定的誤差分析1．原理依據(jù)原理c(標(biāo)準(zhǔn))·V(標(biāo)準(zhǔn))＝c(待測)·V(待測)，所以c(待測)＝c(標(biāo)準(zhǔn))·V(標(biāo)準(zhǔn))

，因c(標(biāo)準(zhǔn))與V(待測)已確定，因此只要分析出不正確操作引起V(標(biāo)準(zhǔn))的變化，即分析出結(jié)果。

2．常見誤差

以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定未知濃度的堿(酚酞作指示劑)為例，常見的因操作不正確而引起的誤差有：步驟操作V(標(biāo)準(zhǔn))c(待測)洗滌酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗變大偏高堿式滴定管未用待測溶液潤洗變小偏低錐形瓶用待測溶液潤洗變大偏高錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水不變無影響取液放出堿液的滴定管開始有氣泡，放出液體后氣泡消失變小偏低滴定酸式滴定管滴定前有氣泡，滴定終點(diǎn)時氣泡消失變大偏高振蕩錐形瓶時部分液體濺出變小偏低部分酸液滴出錐形瓶外變大偏高讀數(shù)滴定前讀數(shù)正確，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

【例6】(雙選)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)中兩個典型的定量實驗。某研究性學(xué)習(xí)小組在實驗室中配制1mol/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)說法中正確的是________(填序號)。A．實驗中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要檢漏B．如果實驗中需用60mL的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制時應(yīng)選用60mL容量瓶C．容量瓶中含有少量蒸餾水，會導(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，則測得的NaOH溶液的濃度將偏大E．配制溶液時，定容時俯視刻度線，則導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大F．中和滴定時，若在最后一次讀數(shù)時俯視讀數(shù)，則導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大

解析：A項，滴定管、容量瓶都為帶塞儀器，使用前需檢漏，正確；B項，實驗室無60mL容量瓶，應(yīng)選擇容積比60mL大而與之接近的容量瓶配制，錯誤；C項，容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水對所配標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度無影響；D項，酸式滴定管不潤洗使所測NaOH溶液濃度偏大，正確；E項，配制溶液時，定容時俯視，所配溶液濃度偏高，導(dǎo)致實驗結(jié)果偏??；F項，導(dǎo)致實驗結(jié)果偏小。答案：AD實驗探究有關(guān)酸堿中和滴定

【例7】(2012年廣東廣州模擬)實驗室中可用鹽酸滴定的方法測定Na2CO3或NaHCO3的含量。測定Na2CO3時，若用酚酞作指示劑，逐滴加入鹽酸至溶液由紅色變無色時Na2CO3

完全轉(zhuǎn)化為NaHCO3；測定NaHCO3

時，若用甲基橙作指示劑，逐滴加入鹽酸至溶液由黃色變橙色時NaHCO3完全轉(zhuǎn)化為CO2

逸出。(相對分子質(zhì)量：Na2CO3－106，NaHCO3－84) (1)分別寫出上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式：__________________、__________________。

(2)某天然堿的化學(xué)式為xNa2CO3·NaHCO3·2H2O，為了測定其組成，取0.3320g樣品于錐形瓶中，加適量蒸餾水使之溶解，色，消耗鹽酸20.00mL；再向已變無色的溶液中加入幾滴甲基橙，繼續(xù)用該鹽酸滴定至溶液由黃色變橙色，又消耗鹽酸30.00mL。①實驗時用到的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、錐形瓶、____________。②該天然堿化學(xué)式中x＝________。加入幾滴酚酞，用0.1000mol·L－1的鹽酸滴定至溶液由紅色變無限選試劑：0.1000mol·L鹽酸、稀硝酸、AgNO3溶液、酚

(3)某學(xué)習(xí)小組在實驗室中制備Na2CO3，假設(shè)產(chǎn)品中含有少量NaCl、NaHCO3

雜質(zhì)，設(shè)計實驗方案進(jìn)行檢驗，完成下表。－1酞、甲基橙、蒸餾水實驗步驟結(jié)果分析步驟1：取少量樣品于試管中，加入適量蒸餾水使之溶解，_______有白色沉淀生成，說明產(chǎn)品中含有NaCl步驟2：另取少量樣品于錐形瓶中，再加入適量蒸餾水使之溶解，加入幾滴酚酞，用0.1000mol·L－1鹽酸滴定至溶液由紅色變無色，記錄消耗鹽酸的體積V1。____________，記錄消耗鹽酸的體積V2__________，說明產(chǎn)品中含有NaHCO3··

解析：(2)碳酸鈉本身轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉和碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為氯化鈉兩步反應(yīng)消耗的鹽酸體積相同。故第二次滴定時，原有碳酸氫鈉消耗的鹽酸為30mL－20mL＝10mL，故碳酸鈉與碳酸氫鈉物質(zhì)的量之比為2∶1，顯然x＝2。

(3)V2＝V1說明沒有碳酸氫鈉，所以V2>V1。

(2)①酸式滴定管②2(3)滴加足量稀硝酸酸化，再滴加幾滴AgNO3溶液再向已變無色的溶液中滴加幾滴甲基橙，繼續(xù)用該鹽酸滴定至溶液由黃色變?yōu)槌壬玍2>V1題組一水的電離1．(雙選)對于常溫下pH為1的HNO3溶液，下列敘述正確的是()。

A．該溶液1mL稀釋至100mL后，pH等于3 B．向該溶液中加入等體積、pH為13的氫氧化鋇溶液恰好完全中和

C．該溶液中硝酸電離出的c(H＋)與水電離出的c(H＋)的比值為10－12

D．該溶液中水電離出的c(H＋)是pH為3的硝酸中水電離

出的c(H＋)的100倍答案：AB2．下列說法正確的是()。

A．25℃時NH4Cl溶液的Kw大于100℃時NaCl溶液的Kw

B．由水電離的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、能大量共存

C．水的離子積常數(shù)Kw

隨著溫度的升高而增大，說明水的電離是放熱反應(yīng)

D．稀醋酸加水稀釋，醋酸電離程度增大，溶液的pH增大解析：A項Kw只隨溫度改變而改變，溫度升高Kw變大；電離是吸熱反應(yīng)。答案：D題組二溶液的pH3．下列說法正確的是()。

A．25℃時，某物質(zhì)的溶液pH＜7，則該物質(zhì)一定是酸或強(qiáng)酸弱堿鹽

B．25℃時，pH＝4的番茄汁中c(H＋)是pH＝6的牛奶中c(H＋)的100倍

C．25℃與60℃時，水的pH相等

D．將pH＝4的鹽酸加水稀釋后，溶液中所有離子的濃度均降低

答案：B解析：A項可以是酸式鹽；D項溶液中c(OH－)是升高的。4．常溫下，將0.1mol·L－1氫氧化鈉溶液與0.06mol·L－1硫酸溶液等體積混合，該混合溶液的pH等于()。A．1.7C．12.0

B．2.0D．12.4