第2講水的電離和溶液的pH

重難點：

pH的簡單計算?！究季V要求】1.了解水的電離、離子積常數(shù)、影響水電離平衡的因素。2.了解溶液的酸堿性與pH的關(guān)系。3.能進行pH的簡單計算。4.了解測定溶液pH的方法(強酸、強堿)。知識梳理·題型構(gòu)建水的電離和溶液的pH考點二溶液的酸堿性和pH值考點一水的電離

考點三酸堿中和滴定知識梳理·題型構(gòu)建考點一I水的電離(3)加入可水解的鹽(如FeCl3、Na2CO3)，水的電離程度

，Kw

。1．水的電離水是極弱的電解質(zhì)2．水的離子積常數(shù)Kw＝

。(1)室溫下：Kw＝

。(2)影響因素；只與

有關(guān)，升高溫度，Kw

。(3)適用范圍：Kw不僅適用于純水，也適用于稀的

水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要溫度不變，Kw不變。3．影響水電離平衡的因素(1)升高溫度，水的電離程度

，Kw

。(2)加入酸或堿，水的電離程度

，Kw

。水的電離方程式為

或

。1×10－14溫度增大電解質(zhì)增大增大減小不變增大不變知識梳理·題型構(gòu)建考點一I水的電離4．外界條件對水的電離平衡的影響體系變化條件平衡移動方向Kw水的電離程度c(OH－)c(H＋)酸逆不變減小減小增大堿逆不變減小增大減小可水解的鹽Na2CO3正不變增大增大減小NH4Cl正不變增大減小增大溫度升溫正增大增大增大增大降溫逆減小減小減小減小其他：如加入Na正不變增大增大減小知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考3．甲同學(xué)認為，在水中加入H2SO4，水的電離平衡向左移動，解釋是加入H2SO4后c(H＋)增大，平衡左移。乙同學(xué)認為，加入H2SO4后，水的電離平衡向右移動，解釋為加入H2SO4后，c(H＋)濃度增大，H＋與OH－中和，平衡右移。你認為哪種說法正確？說明原因。水的電離平衡移動后，溶液中c(H＋)·c(OH－)增大還是減??？1．水的離子積常數(shù)Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－一定是水電離出來的嗎？答案不一定。c(H＋)和c(OH－)均指溶液中的H＋或OH－的總濃度。這一關(guān)系適用于任何稀水溶液，即任何稀水溶液中都存在這一關(guān)系。因此，在酸溶液中酸本身電離出來的H＋會抑制水的電離，而在堿溶液中，堿本身電離出來的OH－也會抑制水的電離。2．在pH＝2的鹽酸溶液中由水電離出來的c(H＋)與c(OH－)之間的關(guān)系是什么？答案外界條件改變，水的電離平衡發(fā)生移動，但任何時候水電離出c(H＋)和c(OH－)總是相等的。答案甲正確，溫度不變，Kw是常數(shù)，加入H2SO4，c(H＋)增大，c(H＋)·c(OH－)>Kw，平衡左移。不變，因為Kw僅與溫度有關(guān)，溫度不變，則Kw不變，與外加酸、堿、鹽無關(guān)。知識梳理·題型構(gòu)建(1)水的離子積常數(shù)Kw＝c(H＋)·c(OH－)，其實質(zhì)是水溶液中的H＋和OH－濃度的乘積，不一定是水電離出的H＋和OH－濃度的乘積，所以與其說Kw是水的離子積常數(shù)，不如說是水溶液中的H＋和OH－的離子積常數(shù)。即Kw不僅適用于水，還適用于酸性或堿性的稀溶液。不管哪種溶液均有。(2)水的離子積常數(shù)顯示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡，都有H＋和OH－共存，只是相對含量不同而已?！具f進題組】題組一題組二知識梳理·題型構(gòu)建124356知識梳理·題型構(gòu)建題組一影響水電離平衡的因素及結(jié)果判斷C題組一題組二124356知識梳理·題型構(gòu)建題組一影響水電離平衡的因素及結(jié)果判斷C題組一題組二124356向水中加少量FeCl3溶液，F(xiàn)e3＋與OH－結(jié)合為弱電解質(zhì)Fe(OH)3，水中c(OH－)減小，水的電離平衡向正方向移動，c(H＋)增大，c(H＋)>c(OH－)，pH<7，D錯。知識梳理·題型構(gòu)建題組一影響水電離平衡的因素及結(jié)果判斷AB題組一題組二124356知識梳理·題型構(gòu)建題組二水電離的c(H＋)或c(OH－)的計算10－4mol·L－110－12mol·L－110－12mol·L－1

10－10mol·L－1

10－10mol·L－1

10－2mol·L－1

題組一題組二124356(3)水解的鹽，H＋或OH－均由水電離產(chǎn)生，水解顯酸性的鹽應(yīng)計算其c(H＋)，水解顯堿性的鹽應(yīng)計算其c(OH－)。pH＝2的NH4Cl中由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝10－2

mol·L－1；pH＝10的Na2CO3溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝10－4mol·L－1。知識梳理·題型構(gòu)建A題組一題組二124356題組二水電離的c(H＋)或c(OH－)的計算知識梳理·題型構(gòu)建C題組一題組二124356題組二水電離的c(H＋)或c(OH－)的計算知識梳理·題型構(gòu)建(1)常溫下，中性溶液c(OH－)＝c(H＋)＝10－7mol·L－1

(2)溶質(zhì)為酸的溶液①來源OH－全部來自水的電離，水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝c(OH－)。②實例如計算pH＝2的鹽酸溶液中水電離出的c(H＋)，方法是先求出溶液的c(OH－)＝Kw/10－2＝10－12mol·L－1，即水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol·L－1。(3)溶質(zhì)為堿的溶液①來源H＋全部來自水的電離，水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝c(H＋)。如計算pH＝12的NaOH溶液中水電離出的c(OH－)，方法是先求出溶液的c(H＋)＝Kw/10－2＝10－12mol·L－1，即水電離出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12mol·L－1。②實例知識梳理·題型構(gòu)建②pH＝12的Na2CO3溶液中OH－全部來自水的電離，由水電離出的c(OH－)＝10－2mol·L－1。(4)水解呈酸性或堿性的鹽溶液①pH＝5的NH4Cl溶液中H＋全部來自水的電離，由水電離的c(H＋)＝10－5mol·L－1，c(OH－)＝10－9mol·L－1，是因為部分OH－與部分NH4+結(jié)合；知識梳理·題型構(gòu)建考點二I溶液的酸堿性和pH值1．溶液的酸堿性溶液的酸堿性取決于溶液中

和

的相對大小。c(H＋)

c(OH－)，常溫下，pH

7。c(H＋)

c(OH－)，常溫下，pH

7。(1)酸性溶液：c(H＋)

c(OH－)，常溫下，pH

7。(2)中性溶液：(3)堿性溶液：2．pH及其測量(1)計算公式：pH＝

。(2)測量方法用鑷子夾取一小塊試紙放在

或

上，用

的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙的中央，變色后與

比色卡對照，即可確定溶液的pH。①pH試紙法：②pH計測量法。c(H＋)c(OH－)><＝＝<>－lgc(H＋)玻璃片表面皿潔凈標準知識梳理·題型構(gòu)建考點二I溶液的酸堿性和pH值(3)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系室溫下：知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考1．pH<7的溶液一定是酸性溶液嗎？pH>7的溶液一定是堿性溶液嗎？pH＝7的溶液一定是中性嗎？答案不一定。上述說法只有在常溫下才能滿足。如在某溫度下，水的離子積常數(shù)為1×10－12，此時pH＝6的溶液為中性溶液，pH>6時為堿性溶液，pH<6時為酸性溶液。2．下列溶液一定顯酸性的是________。①pH<7的溶液②c(H＋)＝c(OH－)的溶液③c(H＋)＝1×10－7mol·L－1④c(H＋)>c(OH－)的溶液⑤0.1mol·L－1的NH4Cl溶液解析題目沒有說明溫度，所以pH<7的溶液不一定是酸性溶液，只有c(H＋)>c(OH－)才是可靠的判斷依據(jù)。NH4Cl水解呈酸性。④⑤知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考答案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；用pH試紙讀出的pH只能是整數(shù)；不能用pH試紙測定氯水的pH，因為氯水呈酸性的同時呈現(xiàn)強氧化性(漂白性)。3．用pH試紙測pH時應(yīng)注意什么問題？記錄數(shù)據(jù)時又要注意什么？是否可用pH試紙測定氯水的pH?知識梳理·題型構(gòu)建知識梳理·題型構(gòu)建【遞進題組】題組一12題組三567題組二834知識梳理·題型構(gòu)建題組一溶液酸、堿性的判斷堿性中性堿性酸性中性酸性堿性酸性題組一12題組三567題組二834知識梳理·題型構(gòu)建(4)pH之和等于14時一元強酸和一元弱堿等體積混合呈堿性；一元弱酸和一元強堿等體積混合呈酸性。(1)等體積等濃度的一元強酸，一元強堿混合呈中性。(2)等體積等濃度的一元弱酸，一元強堿混合呈堿性。(3)強酸、強堿等體積混合①pH之和等于14呈中性；③pH之和大于14呈堿性。②pH之和小于14呈酸性；知識梳理·題型構(gòu)建題組二pH的稀釋規(guī)律及一強一弱的比較(一)pH的稀釋規(guī)律接近6題組一12題組三567題組二834知識梳理·題型構(gòu)建題組二pH的稀釋規(guī)律及一強一弱的比較(一)pH的稀釋規(guī)律接近

8題組一12題組三567題組二834知識梳理·題型構(gòu)建題組二pH的稀釋規(guī)律及一強一弱的比較(一)pH的稀釋規(guī)律題組一12題組三567題組二834知識梳理·題型構(gòu)建(2)強堿溶液，被稀釋10n倍，溶液的pH減小n(溶液的pH不會小于7)。(1)強酸溶液，被稀釋10n倍，溶液的pH增大n(溶液的pH不會大于7)。知識梳理·題型構(gòu)建題組二pH的稀釋規(guī)律及一強一弱的比較(二)一強一弱的比較題組一12題組三567題組二834知識梳理·題型構(gòu)建題組一12題組三567題組二834答案B題組二pH的稀釋規(guī)律及一強一弱的比較知識梳理·題型構(gòu)建HClNaOH

題組一12題組三567題組二834題組二pH的稀釋規(guī)律及一強一弱的比較知識梳理·題型構(gòu)建題組一12題組三567題組二834題組二pH的稀釋規(guī)律及一強一弱的比較知識梳理·題型構(gòu)建加水稀釋時pH值的變化規(guī)律(1)等物質(zhì)的量濃度的鹽酸(a)與醋酸(b)物質(zhì)的量濃度相同的強酸和弱酸稀釋相同倍數(shù)，溶液的pH變化不同，強酸的pH增大快；若加水稀釋到相同pH，強酸加水多。(2)等pH的鹽酸(a)與醋酸(b)pH相同的強酸與弱酸，加水稀釋相同倍數(shù)，溶液的pH變化不同，強酸的pH變化大；若加水稀釋到相同pH，弱酸加水多。知識梳理·題型構(gòu)建題組三溶液pH的計算pH=2pH=2.9題組一12題組三567題組二834知識梳理·題型構(gòu)建題組三溶液pH的計算pH=11題組一12題組三567題組二834知識梳理·題型構(gòu)建題組三溶液pH的計算(4)將pH＝8的NaOH與pH＝10的NaOH溶液等體積混合pH=9.7(5)常溫下，將pH＝5的鹽酸與pH＝9的NaOH溶液以體積比11∶9混合pH=6題組一12題組三567題組二834知識梳理·題型構(gòu)建題組三溶液pH的計算(6)將pH＝3的HCl與pH＝3的H2SO4等體積混合(7)0.001mol·L－1的NaOH溶液(8)pH＝2的鹽酸與等體積的水混合(9)pH＝2的鹽酸加水稀釋到1000倍pH=3pH=11pH=2.3pH=5題組一12題組三567題組二834知識梳理·題型構(gòu)建題組三溶液pH的計算10∶110－131∶10題組一12題組三567題組二834知識梳理·題型構(gòu)建

1.單一溶液的pH計算2．混合溶液pH的計算類型知識梳理·題型構(gòu)建(3)強酸、強堿混合：先判斷哪種物質(zhì)過量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的濃度，最后求pH。知識梳理·題型構(gòu)建考點三I酸堿中和滴定1．實驗原理(2)準確判斷

。

滴定管[如圖(A)]、

滴定管[如圖(B)]、滴定管夾、鐵架臺、

。2．實驗用品(1)儀器(1)準確測定

。酸堿中和酸堿堿酸標準液的體積滴定終點酸式堿式錐形瓶知識梳理·題型構(gòu)建②堿性的試劑一般用

滴定管，因為堿性物質(zhì)易

，致使

無法打開。(2)試劑標準液、待測液、指示劑、蒸餾水。(3)滴定管的使用①酸性、氧化性的試劑一般用

滴定管，因為酸和氧化性物質(zhì)易

。酸式腐蝕橡膠管堿式腐蝕玻璃活塞考點三I酸堿中和滴定知識梳理·題型構(gòu)建注堿液→記讀數(shù)→加指示劑。3．實驗操作實驗操作(以標準鹽酸滴定待測NaOH溶液為例)(1)滴定前的準備

→洗滌→

→裝液→調(diào)液面→記錄。①滴定管：(2)滴定②錐形瓶：等到滴入最后一滴標準液，指示劑變色，且在半分鐘內(nèi)

原來的顏色，視為滴定終點并記錄標準液的體積。(3)終點判斷(4)數(shù)據(jù)處理查漏潤洗不恢復(fù)二至三控制滴定管的活塞錐形瓶內(nèi)溶液的顏色變化搖動錐形瓶考點三I酸堿中和滴定知識梳理·題型構(gòu)建4．常用酸堿指示劑及變色范圍指示劑變色范圍的pH石蕊<5.0紅色5.0～8.0紫色>8.0藍色甲基橙<3.1紅色3.1～4.4橙色>4.4黃色酚酞<8.2無色8.2～10.0淺紅色>10.0紅色(1)原理5．中和滴定的誤差分析考點三I酸堿中和滴定知識梳理·題型構(gòu)建以標準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：(2)常見誤差步驟操作V(標準)c(待測)洗滌酸式滴定管未用標準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溶液顏色較淺時滴入酸液過快，停止滴定后反加一滴NaOH溶液無變化變大偏高讀數(shù)酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)(或前仰后俯)變小偏低酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后仰視讀數(shù)(或前俯后仰)變大偏高考點三I酸堿中和滴定知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考解析向NaOH溶液中滴加醋酸，起點pH＝13，NaOH的濃度為0.1mol·L－1。二者恰好完全反應(yīng)時，生成CH3COONa，此時溶液呈堿性，應(yīng)該在FG之間。0.1FG【遞進題組】知識梳理·題型構(gòu)建123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組一中和滴定儀器及指示劑的選擇1．用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度，參考如圖所示從下表中選出正確選項 (

)選項錐形瓶中溶液滴定管中溶液選用指示劑選用滴定管A堿酸石蕊乙B酸堿酚酞甲C堿酸甲基橙乙D酸堿酚酞乙123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組一中和滴定儀器及指示劑的選擇123456題組一題組三題組二答案D知識梳理·題型構(gòu)建題組一中和滴定儀器及指示劑的選擇解析NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反應(yīng)生成CH3COONa時，CH3COO－水解顯堿性，而酚酞的變色范圍為8.2～10.0，比較接近。因此答案為D。D123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建(5)并不是所有的滴定都須使用指示劑，如用標準的Na2SO3滴定KMnO4溶液時，KMnO4顏色褪去時即為滴定終點。指示劑選擇的基本原則變色要靈敏，變色范圍要小，使變色范圍盡量與滴定終點溶液的酸堿性一致。(1)不能用石蕊作指示劑。(2)滴定終點為堿性時，用酚酞作指示劑，例如用NaOH溶液滴定醋酸。(3)滴定終點為酸性時，用甲基橙作指示劑，例如用鹽酸滴定氨水。(4)強酸滴定強堿一般用甲基橙，但用酚酞也可以。知識梳理·題型構(gòu)建題組二酸、堿中和滴定的誤差分析及數(shù)據(jù)處理0.11mol·L－1最后一滴NaOH溶液加入，溶液由無色恰好變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建解析根據(jù)指示劑在酸性溶液或堿性溶液中的顏色變化，我們可以判斷中和反應(yīng)是否恰好進行完全。計算鹽酸的濃度時，應(yīng)計算三次中和滴定的平均值，因NaOH標準液濃度及待測液的體積也一樣，故只算NaOH溶液體積的平均值即可。根據(jù)堿式滴定管的構(gòu)造可知，彎曲橡膠管即可將管中的氣泡排出。DE丙123456題組一題組三題組二題組二酸、堿中和滴定的誤差分析及數(shù)據(jù)處理知識梳理·題型構(gòu)建題組二酸、堿中和滴定的誤差分析及數(shù)據(jù)處理26.10錐形瓶中溶液顏色變化D在半分鐘內(nèi)不變色0.0026.10123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組二酸、堿中和滴定的誤差分析及數(shù)據(jù)處理123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組二酸、堿中和滴定的誤差分析及數(shù)據(jù)處理123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建(3)半分鐘：必須說明溶液顏色變化后“半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)原來的顏色”。1.滴定終點的判斷答題模板當?shù)稳胱詈笠坏巍痢痢痢痢痢翗藴嗜芤汉?，溶液變成××××××色，且半分鐘?nèi)不恢復(fù)原來的顏色。說明：解答此類題目注意三個關(guān)鍵點：(1)最后一滴：必須說明是滴入“最后一滴”溶液。(2)顏色變化：必須說明滴入“最后一滴”溶液后溶液“顏色的變化”。(1)平視讀數(shù)(如圖1)：實驗室中用量筒、移液管或滴定管量取一定體積的液體；讀取液體體積時，視線應(yīng)與凹液面最低點保持水平，視線與刻度的交點即為讀數(shù)(即凹液面定視線，視線定讀數(shù))。2．圖解量器的讀數(shù)方法知識梳理·題型構(gòu)建(3)仰視讀數(shù)(如圖3)：讀數(shù)時，由于視線向上傾斜，尋找切點的位置在液面的下側(cè)，因滴定管刻度標法與量筒不同，這樣仰視讀數(shù)偏大。至于俯視和仰視的誤差，還要結(jié)合具體儀器進行分析，因為量筒刻度從下到上逐漸增大；而滴定管刻度從下到上逐漸減小，并且滴定管中液體的體積是兩次體積讀數(shù)之差，在分析時還要看滴定前讀數(shù)是否正確，然后才能判斷實際量取的液體體積是偏大還是偏小。(2)俯視讀數(shù)(如圖2)：俯視：當用量筒測量液體的體積時，由于俯視視線向下傾斜，尋找切點的位置在凹液面的上側(cè)，讀數(shù)高于正確的刻度線位置，即讀數(shù)偏大。知識梳理·題型構(gòu)建題組三中和滴定的拓展應(yīng)用C

滴入最后一滴標準溶液，生成磚紅色沉淀123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組三中和滴定的拓展應(yīng)用123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組三中和滴定的拓展應(yīng)用A酸式滴定管123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組三中和滴定的拓展應(yīng)用偏高123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組三中和滴定的拓展應(yīng)用123456題組一題組三題組二知識梳理·題型構(gòu)建1.沉淀滴定法沉淀滴定法是利用沉淀反應(yīng)進行滴定、測量分析的方法。生成沉淀的反應(yīng)很多，但符合條件的卻很少，實際上應(yīng)用最多的是銀量法，即利用Ag＋與鹵素離子的反應(yīng)來測定Cl－、Br－、I－濃度。(1)概念：沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑，滴定劑與被滴定物反應(yīng)的生成物的溶解度要比滴定劑與指示劑反應(yīng)的生成物的溶解度小，否則不能用這種指示劑。如用AgNO3溶液滴定溶液中的Cl－的含量時常以CrO為指示劑，這是因為AgCl比Ag2CrO4更難溶的緣故。(2)原理：知識梳理·題型構(gòu)建以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。它以氧化劑或還原劑為滴定劑，直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì)；或者間接滴定一些本身并沒有氧化性或還原性，但能與某些氧化劑或還原劑起反應(yīng)的物質(zhì)。氧化滴定劑有高錳酸鉀溶液、重鉻酸鉀溶液、碘水溶液等；還原滴定劑有亞鐵鹽溶液、抗壞血酸水溶液(即維生素C)等

。2．氧化還原滴定探究高考·明確考向【考題訓(xùn)練】廣東五年高考

各省市五年高考

探究高考·明確考向×12廣東五年高考