第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性命題熱點(diǎn)1.水的電離平衡的影響因素以及離子積常數(shù)的應(yīng)用。2.c(H＋)、c(OH－)、pH和溶液中酸堿性的關(guān)系及其計(jì)算。教材回扣夯實(shí)雙基一、水的電離1．電離方程式水是一種極弱的電解質(zhì)，其電離方程式為：______________________。2．室溫下純水的有關(guān)數(shù)據(jù)(1)c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1.H2OH＋＋OH－(2)KW＝________________________＝______________。(3)pH＝_________。3．KW的影響因素KW只與溫度有關(guān)，溫度升高，KW________________。c(H＋)·c(OH－)1.0×10－147增大二、溶液的酸堿性與pH1．溶液的酸堿性溶液的酸堿性取決于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相對(duì)大小。(1)c(H＋)____c(OH－)，溶液呈酸性；(2)c(H＋)____c(OH－)，溶液呈中性；＞＝(3)c(H＋)____c(OH－)，溶液呈堿性。2．pH(1)定義式：pH＝___________。(2)25℃時(shí)，pH與溶液c(H＋)的關(guān)系＜－lgc(H＋)①由圖示關(guān)系知，pH越小，溶液的酸性____________。②pH一般表示c(H＋)＜____________的稀溶液。越強(qiáng)1mol/L思考感悟(1)某溶液的pH＝7，該溶液是否一定為中性？(2)若已知c(H＋)＞c(OH－)，該溶液是否一定為酸性？【提示】(1)因溫度不確定，pH＝7的溶液不一定顯中性。(2)只要c(H＋)＞c(OH－)，溶液一定呈酸性。三、酸堿中和滴定1．測(cè)定溶液pH的方法(1)用pH試紙測(cè)定：_____________________________________________________________________________。試紙變色后，立即與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比即可確定溶液的pH。放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在干燥的pH試紙上把小片pH試紙(2)用pH計(jì)測(cè)定：可精確測(cè)量溶液的pH。2．酸堿中和滴定(1)實(shí)驗(yàn)用品①試劑：______________、待測(cè)液、___________、蒸餾水。標(biāo)準(zhǔn)液指示劑②儀器：_________滴定管(如圖A)、_______滴定管(如圖B)、滴定管夾、鐵架臺(tái)、燒杯、錐形瓶。酸式堿式

③滴定管的使用：a．酸性、氧化性的試劑一般用酸式滴定管，因?yàn)開_______________________________________。b．堿性的試劑一般用堿式滴定管，因?yàn)開_____________________________________________________。酸和氧化性物質(zhì)易腐蝕橡膠堿性物質(zhì)易腐蝕玻璃，致使玻璃活塞無法打開(2)實(shí)驗(yàn)操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例)①滴定前的準(zhǔn)備a．滴定管：_____→洗滌→______→裝液→調(diào)液面→記錄。b．錐形瓶：注堿液→記讀數(shù)→加指示劑。查漏潤(rùn)洗②滴定控制滴定管活塞搖動(dòng)錐形瓶錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化③終點(diǎn)判斷等到滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，指示劑變色，且__________________________________________，視為滴定終點(diǎn)并記錄消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積。在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色(3)數(shù)據(jù)處理按上述操作重復(fù)二至三次，求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值，根據(jù)c(NaOH)＝________________計(jì)算。考點(diǎn)串講深度剖析考點(diǎn)一影響水電離平衡的因素以及水電離出的c(H＋)或c(OH－)的計(jì)算1．外界條件對(duì)水電離的影響2．水電離出的c(H＋)或c(OH－)的計(jì)算(25℃時(shí))(1)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol/L。(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。如計(jì)算pH＝2的鹽酸中水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol/L。(3)溶質(zhì)為堿的溶液OH－來源于堿電離和水電離，而H＋只來源于水。如pH＝12的NaOH溶液中，水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12mol/L。(4)水解呈酸性或堿性的鹽溶液H＋和OH－均由水電離產(chǎn)生。如pH＝2的NH4Cl溶液中由水電離出的c(H＋)＝10－2mol/L；pH＝12的Na2CO3溶液中由水電離出的c(OH－)＝10－2mol/L。特別提醒溶質(zhì)為酸或堿的溶液中：(1)當(dāng)酸電離出的H＋遠(yuǎn)大于水電離出的H＋時(shí)，水電離出的H＋可忽略不計(jì).(2)當(dāng)堿電離出的OH－遠(yuǎn)大于水電離出的OH－時(shí)，水電離出的OH－可忽略不計(jì)。即時(shí)應(yīng)用A．圖中四點(diǎn)KW間的關(guān)系：A＝D＜C＜BB．若從A點(diǎn)到D點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭克酑．若從A點(diǎn)到C點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭縉H4Cl固體D．若從A點(diǎn)到D點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭縉H4Cl固體解析：選C。KW是溫度的函數(shù)，隨溫度升高而增大，A、D點(diǎn)溫度相同，B點(diǎn)溫度高于C點(diǎn)溫度，所以A正確；從A點(diǎn)到D點(diǎn)，溫度不變，酸性增強(qiáng)，所以B選項(xiàng)、D選項(xiàng)正確；A、C點(diǎn)溫度不同，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二常溫下有關(guān)溶液pH的計(jì)算1．單一溶液的pH計(jì)算(1)強(qiáng)酸溶液，如HA，設(shè)濃度為cmol·L－1，則c(H＋)＝cmol·L－1，pH＝－lgc。2．稀釋類(1)解題關(guān)鍵據(jù)稀釋前后n(H＋)或n(OH－)不變，求出稀釋后酸的c(H＋)或堿的c(OH－)。注意：當(dāng)酸、堿溶液的H＋濃度接近水電離出的H＋濃度(1×10－7mol/L)時(shí)，水電離出的H＋濃度不能忽略不計(jì)。(2)酸堿稀釋時(shí)pH的變化酸(pH＝a)堿(pH＝b)弱酸強(qiáng)酸弱堿強(qiáng)堿稀釋10n倍＜a＋na＋n＞b－nb－n無限稀釋pH趨向于73.混合類(1)同性混合①若為酸的溶液混合，則c(H＋)混＝[c(H＋)1V1＋c(H＋)2V2]/(V1＋V2)，再直接求pH。②若為堿的溶液混合，則先求c(OH－)混＝[c(OH－)1V1＋c(OH－)2V2]/(V1＋V2)，再求c(H＋)＝KW/c(OH－)混，最后求pH.(2)異性混合①若酸過量，則c(H＋)過＝[c(H＋)酸V酸－c(OH－)堿V堿]/(V酸＋V堿)，得pH。②若堿過量，則先求c(OH－)過＝[c(OH－)堿V堿－c(H＋)酸V酸]/(V酸＋V堿),再求c(H＋)＝KW/c(OH－)過,最后求pH.特別提醒酸、堿混合時(shí)溶液pH計(jì)算的步驟：(1)首先判斷混合后溶液的酸堿性。(2)若為酸性，計(jì)算剩余H＋的濃度，再求出pH。(3)若為堿性，先計(jì)算剩余OH－的濃度，再通過KW求出c(H＋),最后求pH.即時(shí)應(yīng)用2．(2012·石家莊高三檢測(cè))25℃時(shí)，5mL0.1mol·L－1H2SO4和15mL0.1mol·L－1NaOH溶液相混合并稀釋至500mL，所得溶液的pH為(

)A．12.3

B．11C．3 D．1.7解析：選B。n(H＋)＝0.1mol·L－1×2×5×10－3L＝1×10－3mol，n(OH－)＝0.1mol·L－1×1×15×10－3L＝1.5×10－3mol，則反應(yīng)后剩余OH－，n(OH－)＝1.5×10－3mol－1×10－3mol＝5×10－4mol，命題視角把脈高考視角1教材高頻考點(diǎn)例1水的電離和有關(guān)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算是高考中的?？键c(diǎn)。(2011·高考四川卷)25℃時(shí)，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∶109④中水電離出的c(H＋)＝1.0×10－5mol·L－1，可得發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比為1.0×10－14∶1.0×10－13∶1.0×10－4∶1.0×10－5＝1∶10∶1010∶109，A正確?！敬鸢浮緼視角2追蹤命題熱點(diǎn)結(jié)合溶液pH的計(jì)算考查離子濃度的關(guān)系是高考命題的熱點(diǎn)。(2011·高考大綱全國(guó)卷)室溫時(shí)，將濃度和體積分別為c1、V1的NaOH溶液和c2、V2的CH3COOH溶液相混合，下列關(guān)于該混合溶液的敘述錯(cuò)誤的是(

)例2A．若pH＞7，則一定是c1V1＝c2V2B．在任何情況下都是c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)C．當(dāng)pH＝7時(shí)，若V1＝V2，則一定是c2＞c1D．若V1＝V2,c1＝c2,則c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝c(Na＋)【解析】本題考查電解質(zhì)溶液的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)電解質(zhì)溶液中離子濃度之間的關(guān)系、鹽類的水解等知識(shí)的掌握情況。氫氧化鈉為強(qiáng)堿，醋酸為弱酸，兩溶液混合時(shí)，若恰好完全反應(yīng)，則得到醋酸鈉溶液，溶液顯堿性,pH＞7,若醋酸溶液稍過量，pH也可能大于7，而堿過量時(shí)溶液一定顯堿性，pH＞7，因此A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由電荷守恒知B選項(xiàng)正確；溶液pH＝7時(shí)酸過量，C選項(xiàng)正確；由物料守恒知D選項(xiàng)正確。【答案】A視角3易錯(cuò)易誤剖析例3(2012·聊城模擬)已知在100℃的溫度下，水的離子積KW＝1×10－12，本題涉及的溶液其溫度均為100℃。下列說法中正確的是(

)A．0.005mol/L的H2SO4溶液,pH＝2B．0.001mol/L的NaOH溶液,pH＝11C．0.005mol/L的H2SO4溶液與0.01mol/L的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH為6，溶液顯酸性D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝9的NaOH溶液100mL【常見錯(cuò)誤】選C?！惧e(cuò)因分析】(1)常見錯(cuò)誤分析錯(cuò)選C的主要原因是思維定勢(shì)，忽視了溫度升高，水的電離程度增大，按常溫下處理問題，由題意知，溶液處于100℃，KW＝1×10－12，pH＝6時(shí)溶液顯中性。(2)其他錯(cuò)誤分析本題還容易錯(cuò)選D。原因是將“pH＝3的H2SO4溶液”的濃度錯(cuò)誤計(jì)算為0.001mol/L，而事實(shí)上其中c(H＋)＝0.001mol/L，完全中和只需要NaOH溶液50mL。【正確解答】本題考查的主要內(nèi)容是有關(guān)KW＝c(H＋)·c(OH－)、pH＝－lgc(H＋)和酸堿中和反應(yīng)的計(jì)算，c(H＋)、pH與溶液酸堿性的關(guān)系。A項(xiàng)，0.005mol/L的H2SO4溶液中，c(H＋)＝0.005mol/L×2＝0.01mol/L,pH＝－lgc(H＋)＝－lg0.01＝2。此計(jì)算與KW值無關(guān)，不要受KW＝1×10－12的干擾?！敬鸢浮緼實(shí)驗(yàn)探究專項(xiàng)突破酸堿中和滴定1．酸堿中和滴定的操作步驟(1)儀器的洗滌滴定管(或移液管)：自來水→蒸餾水→所裝溶液錐形瓶：自來水→蒸餾水(禁止用所裝溶液洗滌)(2)裝液液面高于“0”刻度：驅(qū)除玻璃尖嘴處氣泡。(3)讀數(shù)記錄滴定管內(nèi)溶液的體積，記為“X.XXmL”。(4)滴定操作取一定體積的待測(cè)液，注入錐形瓶中并滴加幾滴酸堿指示劑。(5)滴定計(jì)算當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液剛好使酸堿指示劑變色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色，即達(dá)到滴定終點(diǎn)，停止滴定，記錄數(shù)據(jù)。重復(fù)2～3次，取平均值進(jìn)行計(jì)算。2．酸堿中和滴定的誤差分析其中VB—準(zhǔn)確量取的待測(cè)液的體積，cA——標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，(2)常見誤差以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定未知濃度的堿溶液(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VAcB洗滌酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液潤(rùn)洗變大偏高堿式滴定管未用待測(cè)溶液潤(rùn)洗變小偏低錐形瓶用待測(cè)溶液潤(rùn)洗變大偏高錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水不變無影響步驟操作VAcB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(shí)氣泡消失變大偏高振蕩錐形瓶時(shí)部分液體濺出變小偏低部分酸液滴在錐形瓶外變大偏高步驟操作VAcB滴定溶液顏色較淺時(shí)滴入酸液過快，停止滴定后反加一滴堿液顏色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[典例探究]食醋是日常飲食中的一種調(diào)味劑，對(duì)改善食物的口感、增進(jìn)食欲、促進(jìn)食物消化等都有獨(dú)特的功能。利用滴定分析法可以測(cè)定食醋總酸含量[食醋總酸含量是指100mL食醋中含酸(以醋酸計(jì))的質(zhì)量，也稱食醋的酸度。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定釀造食醋總酸含量不得低于3.5g/100mL]。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并實(shí)施的測(cè)定食醋總酸含量的實(shí)驗(yàn)方案如下：①用25mL移液管移取某品牌的市售食醋25.00mL，置于250mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻得待測(cè)食醋溶液。②把0.1000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液裝入堿式滴定管。③用25mL移液管從容量瓶移取待測(cè)食醋溶液25.00mL，置于洗凈的錐形瓶中，加入2～3滴指示劑。④用0.1000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定待測(cè)食醋溶液至滴定終點(diǎn)。⑤重復(fù)上述步驟①～④3次，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)第1次第2次第3次第4次待測(cè)食醋的體積V[CH3COOH(aq)]/mL25.0025.0025.0025.00所用0.1000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的體積V[NaOH(aq)]/mL19.9920.5020.0019.95請(qǐng)回答下列問題：(1)稀釋食醋所用的蒸餾水要經(jīng)過煮沸處理，其目的是________________。(2)若將堿式滴定管洗凈后，直接盛裝標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液完成后續(xù)實(shí)驗(yàn)，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果____