高考化学 一轮复习 第八章 第1讲 水溶液 鲁科

(2)(2013年天津理综)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变。( ) (3)(2012年广东理综)对于常温下pH=2的盐酸,由H2O电离出的c(H+)=1.0× 10-12 mol/L。( )
(4)(2012年福建理综)25 ℃与60 ℃时,水的pH相等。( )
(5)(2012年上海化学)水中加入NaI溶液对水的电离平衡不产生影响。( )
【特别提示】 (1)在计算水电离出的c(H+)或c(OH-)时,要明确溶液中H+、 OH-的来源。 (2)抓住水电离出的c(H+)水=c(OH-)水这一特征。 (3)在室温下,当c(H+)水或c(OH-)水<10-7 mol/L时,表明水电离受到抑制,可 能为酸溶液,也可能为碱溶液。 (4)在室温下,当c(H+)水或c(OH-)水>10-7 mol/L时,表明水的电离受到促进, 是盐类水解所致。
二、溶液的酸碱性与pH 1.溶液的酸碱性 溶液的酸、碱性取决于溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小。
溶液 酸碱性
中性 酸性 碱性
c(H+)与 c(OH-)的关系
c(H+) = c(OH-) c(H+) > c(OH-) c(H+) < c(OH-)
室温下
c(H+)
pH
c(H+)= 10-7 mol/L . = 7
(2)水的电离平衡受温度、酸、碱、水解的盐等影响。
【练一练】 25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O
ΔH>0,下列叙述正确的是( D )
H++OH-
A.将水加热,KW 增大,溶液的 pH 增大 B.向水中加入稀氨水,平衡正向移动,c(OH-)增加 C.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)降低,KW 不变 D.向水中加入少量固体 CH3COONa,平衡正向移动,c(OH-)增加
4.了解两种仪器(酸、碱式滴定管)的构造和使用 (1)构造:滴定管的“0”刻度在上,精确度为0.01 mL; (2)使用:查漏—洗涤—润洗—装液—排气泡—调液面。
5.理解一个公式在滴定误差分析中的应用 c(待测)= c(标准）V (标准）,V(标准)与 c(待测)成正比。
V (待测）
4.了解两种仪器(酸、碱式滴定管)的构造和使用 (1)构造:滴定管的“0”刻度在上,精确度为0.01 mL; (2)使用:查漏—洗涤—润洗—装液—排气泡—调液面。
V (待测） 4.误差分析 (1)依据 c(待测)= c(标准）V (标准）,由于 c(标准)和 V(待测)已确定,所以只要分析出
V (待测） 错误操作引起 V(标准)的变化,即可得出答案。
(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,常见的不正确操作及可能引 起的后果
步骤
操作 酸式滴定管未用标准溶液润洗
【想一想】 (1)pH=6的溶液一定是酸性溶液吗?
(2)pH试纸在使用前用蒸馏水润湿,对测定结果有何影响?
答案: (1)不一定,这取决于测定溶液pH时的温度,在室温下,pH=6的溶液为 酸性。
(2)当欲测定溶液为中性时,对测定结果无影响;为酸性时,测定pH偏大,碱性时, 测定pH偏小。
三、酸碱中和滴定 1.原理 利用中和反应,用 已知浓度 的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实 验方法。 2.实验用品 (1)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水 (2)仪器: 酸式 滴定管(如图A)、 碱式 滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、 烧杯、锥形瓶。
V标准
变大 .
c待测
偏高 .
洗涤
碱式滴定管未用待测溶液润洗 锥形瓶用待测溶液润洗
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
变小
变大
不变 .
偏低
偏高
无影响 .
取液
放出碱液的滴定管开始时尖嘴处有气泡,放出液体后气 泡消失
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
变小 .
变大
偏低 . 偏高 .
滴定
振荡锥形瓶时部分液体溅出 部分酸液滴出锥形瓶外
(6)(2012年上海化学)水中加入KAl(SO4)2溶液对水的电离平衡不产生影响。 ()
(7)(2012年上海化学)水中加入NaHSO4溶液对水的电离平衡不产生影响。 ()
答案: (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)×
归纳总结
1.外界条件对水电离的影响
降低温度
加入酸 抑制电离—
nc
(2)酸碱溶液稀释时pH的计算
稀释10n倍 无限稀释
酸(pH=a) 弱酸 强酸 <a+n a+n
碱(pH=b)
弱碱
强碱
>b-n
b-n
pH趋向于7
(3)混合溶液 pH 的计算 ①两强酸混合
c(H+)混= c H 1V1 c H 2 V2 ,再求算 pH。 V1 +V2 ②两强碱混合
c(OH-)混=
考点二 溶液pH的计算 考点剖析
1.总体原则 (1(2)若溶液为碱性,先求 c(OH-),再由 c(H+)= Kw 求 c(H+),最后求 pH。
cOH
2.溶液pH计算的思维模式(室温下)
3.分类 (1)酸、碱溶液 pH 的计算 ①强酸溶液,如 HnA,设浓度为 c mol/L,c(H+)=nc mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg(nc)。 ②强碱溶液,如 B(OH)n,设浓度为 c mol/L, c(OH-)=nc mol/L, c(H+)= 1014 mol/L,pH=-lgc(H+)=14+lg(nc)。
5.理解一个公式在滴定误差分析中的应用 c(待测)= c(标准）V (标准）,V(标准)与 c(待测)成正比。
V (待测）
考点突破
解疑难 提知能
考点一 影响水电离平衡的因素以及水电离出的c(H+)的计算
典例引领
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”):
(1)(2014年山东理综)现向10 mL浓度为0.1 mol/L的CH3COOH溶液中滴加相同 浓度的氨水,在滴加过程中,水的电离程度始终增大。( )
基础梳理
考点突破
课堂演练
基础梳理
知识梳理
抓主干 固双基
一、水的电离 1.电离方程式 水是一种极弱的电解质,电离方程式为 2H2O
2.几个重要数据
H3O+ +OH-,简写为: H2O H++OH- 。
3.KW及水电离的影响因素 (1)KW只与温度有关,水的电离是 吸 热过程,温度升高,KW 增大 。KW不仅 适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
c(H+)混= c
Kw OH
,再求算 pH。
混
典型例题
25 ℃时,KW=1×10-14 mol2/L2;100 ℃ 时,KW=1×10-12 mol2/L2,下列说法正 确的是( D ) A.100 ℃时,pH=12的NaOH溶液和pH=2的H2SO4溶液恰好中和,所得溶液的 pH=7 B.25 ℃时,0.2 mol/L Ba(OH)2溶液和0.2 mol/L HCl溶液等体积混合,所得 溶液的pH=7 C.25 ℃时,0.2 mol/L NaOH溶液与0.2 mol/L CH3COOH溶液恰好中和,所得 溶液的pH=7 D.25 ℃时,pH=12的氨水和pH=2的H2SO4溶液等体积混合,所得溶液的pH>7
nc
2.溶液pH计算的思维模式(室温下)
3.分类 (1)酸、碱溶液 pH 的计算 ①强酸溶液,如 HnA,设浓度为 c mol/L,c(H+)=nc mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg(nc)。 ②强碱溶液,如 B(OH)n,设浓度为 c mol/L, c(OH-)=nc mol/L, c(H+)= 1014 mol/L,pH=-lgc(H+)=14+lg(nc)。
自主整理
1.熟记一常数 KW=[H+][OH-]=1.0×10-14 mol2·L-2(25 ℃)。 2.牢记影响KW唯一的外部因素 温度 3.明确溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)之间的三个关系 c(H+)=c(OH-),溶液呈中性;c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;c(H+)<c(OH-),溶 液呈碱性。
跟踪训练
25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液、 ③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量 之比是( ) A A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶5×109∶5×108 C.1∶20∶1010∶109 D.1∶10∶104∶109
②锥形瓶:洗涤→注待测液→记录→加指示剂。
(2)滴定过程
(3)终点判断 等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内 不恢复为 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 重复滴定操作 2～3 次,求出用去标准溶液的体积的 平均 值,根据 c(待测) = c(标准）V (标准）计算。
c(H+) > 10-7 mol/L < 7
c(H+) < 10-7 mol/L > 7
KW
10-14 mol2/L2
2.pH (1)定义:pH= -lg [H+] 。 (2)适用范围:通常应用于c(H+)、c(OH-)都较小的溶液,小于 1 mol/L。 (3)表示意义:溶液酸性越强,c(H+)越 大,pH越 小 ; 溶液碱性越强c(H+)越 小 ,pH越 大 。 3.pH的测定 (1)用pH试纸测定,撕下一小片pH试纸放在 表面皿或玻璃片 上,用 玻璃棒 蘸 取待测液点在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)用pH计测定:可精确测量溶液的pH。
变小 变大
偏低 偏高
读数
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴 NaOH溶液无变化
滴定前读数正确,滴定后俯视读数
滴定前读数正确,滴定后仰视读数
变大
.
变小 . 变大 .
偏高 .
偏低 . 偏高 .
【断一断】 (1)中和滴定实验,指示剂变色点pH不一定等于7。( ) (2)酸碱中和滴定实验时,待测液既可用滴定管,也可用量筒量取。( ) (3)当精确取用一定量KMnO4酸性溶液时,可用酸式或碱式滴定管。( ) (4)盛放待测液的锥形瓶一定要润洗,否则会造成实验误差。( ) (5)进行酸碱中和滴定时,眼睛要随时注意滴定管液面变化。( ) 答案: (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
第八章 物质在水溶液中的行为 第1讲 水溶液
考纲导向
1.了解水的电离,离子积常数。 2.了解溶液pH的定义,能进行pH 的简单计算。 3.了解测定溶液pH的方法。
热点导学
1.水的电离平衡及影响因素。 2.水的离子积常数KW的意义及 应用。 3.c(H+)、c(OH-)、pH与溶液酸碱 性的关系。 4.酸碱中和滴定的原理、操作以 及误差分析。
c(OH )1V1 c(OH )2V2 V1 +V2
,c( H+)混= c
Kw OH
混
,再求算 pH。
③强酸、强碱混合( 一者过量)
酸过量:c(H+)混= c(H )酸V酸 c(OH )碱V碱 ,直接求 pH, V酸 +V碱
碱过量:c(OH-)混= c(OH )碱V碱 c(H )酸V酸 , V酸 +V碱
加入碱
加入某些盐，如NaHSO 4
2.水电离出的c(H+)与c(OH-)的计算(25 ℃时) (1)中性溶液(强酸、强碱盐的溶液) c(H+)水=c(OH-)水=1.0×10-7 mol/L。 (2)溶质为酸的溶液 H+来源于酸电离和水电离,而OH-只来源于水电离。如pH=2的盐酸中水电离出 的c(H+)水=c(OH-)水=1.0×10-12 mol/L。 (3)溶质为碱的溶液 OH-来源于碱电离和水电离,而H+只来源于水电离。如pH=12的NaOH溶液中,水 电离产生的c(OH-)水=c(H+)水=1.0×10-12 mol/L。 (4)水解呈酸性或碱性的盐溶液 H+和OH-均由水电离产生,如pH=2的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)水 =1.0×10-2 mol/L,c(OH-)=1.0×10-12 mol/L是因为部分OH-与部分结合 了;pH=12的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH-)水=1.0×10-2 mol/L。
(3)滴定管使用注意事项:
①“0”刻度在上,精确度为0.01 mL。 ②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、氧化橡胶 ; 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。
3.实验操作
(1)滴定前的准备
①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→排气泡→调液面→记录。