(通用版)2020版高考化学一轮复习第八章第二节水的电离和溶液的酸碱性学案(含解析).doc
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1、1水的电离和溶液的酸碱性第二节水的电离和溶液的酸碱性 1.了解水的电离、离子积常数。2了解溶液 pH 的含义及其测定方法。3能进行 pH 的简单计算。考点(一) 水的电离 【精讲精练快冲关】知能学通1水的电离(1)水是极弱的电解质,水的电离方程式为 H2OH 2O H3O OH 或简写为H2O H OH 。(2)25 时,纯水中 c(H ) c(OH )110 7 _molL1 ;任何水溶液中,由水电离出的 c(H )与 c(OH )都相等。2水的离子积常数3影响水的电离平衡的因素项目平衡移动溶液中c(H )溶液中 c(OH ) pH 溶液的酸碱性 Kw升高温度 右移 增大 增大 减小 中性
2、增大加酸 左移 增大 减小 减小 酸性 不变加入酸碱 加碱 左移 减小 增大 增大 碱性 不变Na2CO3 右移 减小 增大 增大 碱性 不变加入盐 NH4Cl 右移 增大 减小 减小 酸性 不变加入金属 Na 右移 减小 增大 增大 碱性 不变题点练通2水的电离及其影响因素125 时,水的电离达到平衡:H 2O H OH ,下列叙述正确的是( )A向水中加入稀氨水,平衡逆向移动, c(OH )降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠, c(H )增大, Kw不变C向水中加入少量固体 CH3COONa,平衡逆向移动, c(H )降低D将水加热, Kw增大,pH 不变解析:选 B A 项,向水中加入稀氨
3、水,NH 3H2O 电离出 NH 和 OH , c(OH )增大, 4平衡逆向移动,错误;B 项,向水中加入少量固体 NaHSO4,NaHSO 4电离出 Na 、H 和 SO, c(H )增大,平衡逆向移动,温度不变, Kw不变,正确;C 项,向水中加入少量固体24CH3COONa,CH 3COONa 电离出 CH3COO 和 Na ,CH 3COO 与 H 结合成弱酸 CH3COOH, c(H )降低,平衡正向移动,错误;D 项,水的电离是吸热过程,将水加热促进水的电离, Kw增大,pH 减小,D 项错误。2(2015广东高考)一定温度下,水溶液中 H 和 OH 的浓度变化曲线如图。下列说法
4、正确的是( )A升高温度,可能引起由 c 向 b 的变化B该温度下,水的离子积常数为 1.01013C该温度下,加入 FeCl3可能引起由 b 向 a 的变化D该温度下,稀释溶液可能引起由 c 向 d 的变化解析:选 C A 项, c 点溶液中 c(OH ) c(H ),溶液呈碱性,升温,溶液中 c(OH )不可能减小,错误;B 项,由 b 点对应 c(H )与 c(OH )可知, Kw c(H )c(OH )1.010 7 1.0107 1.010 14 ,错误;C 项, FeCl3溶液水解显酸性,溶液中c(H )增大,因一定温度下水的离子积是常数,故溶液中 c(OH )减小,因此加入 Fe
5、Cl3溶液可能引起由 b 向 a 的变化,正确;D 项, c 点溶液呈碱性,稀释时 c(OH )减小,同时c(H )应增大,故稀释溶液时不可能引起由 c 向 d 的转化,错误。3如图三条曲线表示不同温度下水的离子积常数,下列说法不正确的是( )A图中温度: T3T2T1B图中 pH 关系:pH( B)pH( D)pH( E)C图中五点 Kw间的关系: EDA B C3D C 点可能是显酸性的盐溶液解析:选 D A 项,水的电离是吸热过程,升高温度促进水电离,则水中 c(H )、c(OH )及离子积常数增大,根据题图知,离子积常数: T3T2T1,所以温度: T3T2T1,正确;B 项,三点溶液
6、的氢离子浓度相等,则 pH 相等,正确;C 项,温度高低顺序是A B CDA B C,正确;D 项, C 点时, Kw110 14 , c(OH )110 6 ,溶液的 pH8,显碱性,错误。归 纳 拓 展 正确理解水的电离平衡曲线(1)曲线上的任意点的 Kw都相同,即 c(H )c(OH )相同,温度相同。(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的 Kw不同,温度不同。(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度相同,改变酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。水电离出的 c(H )或 c(OH )的相关计算4室温下,柠檬水溶液的 pH 是 3,则其中由水电离出的 c(H )是( )A11
7、0 11 molL1 B110 3 molL1C110 7 molL1 D0.1 molL 1解析:选 A 溶液的 pH 是 3,则溶液中 OH 的浓度是 11011 molL1 。酸是抑制水的电离的,所以溶液中由水电离出的 c(H )等于溶液中水电离出的 c(OH )。525 时,在等体积的下列溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( )pH0 的 H2SO4溶液 0.05 molL1 的 Ba(OH)2溶液 pH10 的 Na2S 溶液 pH5 的 NH4NO3溶液A11010 1010 9 B15510 9510 8C12010 1010 9 D11010 410 9解析:选 A 设溶液的
8、体积为 1 L,中 pH0 的 H2SO4溶液中 c(H )1 molL1 , c(OH )10 14 molL1 ,电离的水的物质的量为 1014 mol; 中 c(OH )0.1 molL1 , c(H ) 1013 molL1 ,电离的水的物质的量为 1013 mol;中c(OH )10 4 molL 1,电离的水的物质的量为 104 mol;中 c(H )10 5 molL1 ,电离的水的物质的量为 105 mol;故 中电离的水的物质的量之比为1014 10 13 10 4 10 5 11010 1010 9。6思考并填空:溶液(25 )c H molL 1 c OH molL 1
9、水电离出来的c(H )或 c(OH )molL14(1)pH2 的盐酸(2)pH13 的 NaOH 溶液(3)pH5 的 NH4Cl 溶液(4)pH10 的 Na2CO3溶液答案:(1)10 2 10 12 10 12 (2)10 13 10 1 10 13 (3)10 5 10 9 10 5 (4)1010 10 4 10 4归 纳 拓 展 水电离出的 c(H )或 c(OH )的计算技巧(1)在任何溶液中水电离出来的 c(H )与 c(OH )始终相等。(2)溶液中的 H 浓度与水电离的 H 浓度区别:酸溶液中: c(H )溶液 c(H )酸 c(H )水 c(H )酸 ;碱溶液中: c(
10、H )溶液 c(H )水 。(3)溶液中的 OH 浓度与水电离的 OH 浓度区别:碱溶液中: c(OH )溶液 c(OH )碱 c(OH )水 c(OH )碱 ;酸溶液中: c(OH )溶液 c(OH )水 。 考点(二) 溶液的酸碱性与 pH 【点多面广精细研】1溶液的酸碱性溶液的酸碱性与 c(H )、 c(OH )的关系:溶液的酸碱性 c(H )与 c(OH )比较 c(H )大小酸性溶液 c(H )c(OH ) c(H )1107 molL1中性溶液 c(H ) c(OH ) c(H )110 7 molL1碱性溶液 c(H )107 molL1 ,该溶液呈酸性( )(2)任何温度下,利
11、用 H 和 OH 浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性( )(3)pH7 的溶液一定呈中性( )(4)用 pH 试纸测得某溶液的 pH 为 3.4( )(5)用湿润的 pH 试纸测溶液的 pH,一定影响测量结果( )(6)常温下,将 pH3 的酸和 pH11 的碱等体积混合,所得溶液的 pH7( )答案:(1) (2) (3) (4) (5) (6)2计算下列溶液的 pH(25 )。(1)0.05 molL1 的稀硫酸溶液 pH_。(2)0.05 molL1 的 Ba(OH)2溶液 pH_。(3)等体积等物质的量浓度的稀硫酸与 Ba(OH)2溶液混合后 pH_。答案:(1)1 (2)13 (3)
12、7学霸微提醒(1)溶液中 c(H )越大, c(OH )越小,溶液的酸性越强,碱性越弱;溶液中 c(H )越小,c(OH )越大,溶液的碱性越强,酸性越弱。(2)根据 pH 判断溶液酸碱性时,需考虑溶液的温度。pH7 或 c(H )10 7 molL1的溶液不一定呈中性,因水的电离与温度有关,常温时 pH7 溶液呈中性,100 时pH6 呈中性。溶液酸碱性的判断61(2012全国卷)已知温度 T 时水的离子积常数为 Kw,该温度下,将浓度为 a molL1 的一元酸 HA 与 b molL1 的一元碱 BOH 等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )A a bB混合溶液的 pH7C混合溶液
13、中, c(H ) molL1KwD混合溶液中, c(H ) c(B ) c(OH ) c(A )解析:选 C 选项 A, a b 只能说明酸碱恰好完全反应,生成盐和水,由于酸碱强弱未知,不能说明溶液呈中性,错误;选项 B,题给温度未指明是 25,所以 pH7 并不能说明溶液呈中性,错误;选项 C,由于混合溶液中 c(H ) ,结合 Kw c(H )c(OH ),Kw可推断出 c(H ) c(OH ),所以溶液一定呈中性,正确;选项 D 是正确的电荷守恒表达式,无论溶液是否呈中性都满足此式,错误。2常温下,下列溶液一定呈碱性的是( )A能与金属铝反应放出氢气的溶液B. 10 6 的溶液c H c
14、 OH CpH2 的 CH3COOH 溶液与 pH12 的 NaOH 溶液等体积混合D0.01 molL 1 的氨水与 0.01 molL1 的 HCl 溶液等体积混合解析:选 B 能与金属铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性也可能呈强碱性,A 错误;10 6 c(OH ),呈酸性; c(H ) c(OH ),呈中性; c(H )7。7c若 pH 之和小于 14,则混合后溶液显酸性,pH7,则 a b14。解析:选 D 醋酸溶液中 H 浓度小于 NaOH 溶液中 OH 浓度,对水的抑制程度小,反应前醋酸和 NaOH 对水的电离影响程度不一样,A 错误;25 时,向 V mL pH a 的醋酸中滴加
15、pHb 的 NaOH 溶液 V mL 时,两者恰好完全反应生成醋酸钠,溶液显碱性,即 c(H ) cD c 点时溶液的 pH4做 一 当 十 谨记:在酸性溶液中,lg 0,且数值越大,酸性越强;中性溶液中,lgc H c OH 0;碱性溶液中,lg d,错误;D 项, c 点溶液中 lg6, 110 6, c(H )c(OH )110 14 ,解得 c(H )110 4 c H c OH c H c OH molL1 , c 点溶液的 pH4,正确。6求常温条件下,下列溶液的 pH(已知 lg 1.30.1,lg 20.3,混合溶液忽略体积的变化)。(1)0.005 molL1 的 H2SO4
16、溶液_。(2)0.1 molL1 的 CH3COOH 溶液_(已知 CH3COOH 的电离常数 Ka1.810 5 )。(3)0.001 molL1 的 NaOH 溶液_。(4)pH2 的盐酸与等体积的水混合_。(5)pH2 的盐酸加水稀释到 1 000 倍_。(6)将 pH8 的 NaOH 与 pH10 的 NaOH 溶液等体积混合_。(7)将 pH3 的 HCl 与 pH3 的 H2SO4等体积混合_。(8)将 pH5 的盐酸与 pH9 的 NaOH 溶液以体积比 119 混合_。做 一 当 十 pH 计算的注意事项11酸(碱)无论稀释多少倍,都不可能显碱(酸)性。若为弱酸、弱碱,计算时要
17、考虑电离平衡。两种碱混合,先计算混合溶液的 c(OH ),再根据 c(H ) 计算。 Kwc OH 解析:(1) c(H2SO4)0.005 molL1 , c(H )2 c(H2SO4)0.01 molL1 ,pH2。(2) Ka1.810 5 ,作近似计算,可得c H c CH3COO c CH3COOH1.810 5 , c2(H )1.810 6 , c(H )1.3410 3 c2 H 0.1molL1 ,pH2.9。(3) c(NaOH)0.001 molL1 , c(OH )110 3 molL1 , c(H ) molL1 10 11 molL1 ,pH11。(4)由 pH2
18、得 c(H )10 2 molL1 ,10 1410 3加入等体积水后, c(H ) 102 molL1 ,pH2.3 。(5)pH2 的盐酸加水稀释到 1 12000 倍,所得溶液的 pH235。(6)由 pH8、pH10 可得两溶液中 OH 浓度分别为106 molL1 、10 4 molL1 ,混合后溶液中 c(OH ) V10 4 V10 62VmolL1 106 molL1 , c(H ) molL1 2.010 10 1012 10 141012 10 6molL1 ,pH9.7。(7)两溶液中 pH3,则混合后溶液的 pH3。(8)由 pH5 得 c(H )10 5 molL1
19、,由 pH9 得 c(OH )10 5 molL1 ,按体积比 119 混合时,酸过量,混合后 c(H ) molL1 10 6 molL1 ,pH6。1110 5 910 511 9答案:(1)2 (2)2.9 (3)11 (4)2.3 (5)5 (6)9.7(7)3 (8)6考点(三) 酸碱中和滴定 【多角探明无盲点】酸碱中和滴定是利用酸碱中和反应,通过溶液的变色来确定终点,然后根据各物质间反应的比例关系,来计算出待测物质的含量,在高考中占有非常重要的地位。氧化还原滴定是利用氧化还原反应,沉淀滴定主要是利用不同的难溶物的溶度积不同及沉淀和转化。中和滴定的实验操作1.实验原理(1)酸碱中和滴
20、定是利用酸碱中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱12(或酸)的实验方法。(2)以标准盐酸溶液滴定待测的 NaOH 溶液,待测 NaOH 溶液的物质的量浓度为 c(NaOH) 。c HCl V HClV NaOH(3)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实验用品(1)仪器酸式滴定管(图 A)、碱式滴定管(图 B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。注意 滴定管的精确度为 0.01 mL。酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管。碱性的试剂一般用碱式滴定管,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使活塞无法打开。(2)试剂标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
21、(3)常用酸碱指示剂及变色范围指示剂 变色范围的 pH石蕊 8.0 蓝 色甲基橙 4.4 黄 色酚酞 10.0 红色3.中和滴定实验操作以酚酞作指示剂,用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液:(1)滴定前的准备13(2)滴定(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液(盐酸),溶液由红色变为无色,且在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。(4)数据处理按上述操作重复 23 次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据 c(NaOH)计算。c HCl V HClV NaOH对点练1(2019洛阳质量检测)用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的 NaOH 溶液时,下列操作中正确的是( )A酸式滴定管用蒸馏水洗
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- 通用版 2020 高考 化学 一轮 复习 第八 第二 节水 电离 溶液 酸碱 性学 解析 DOC
