届《课堂新坐标》高考化学新课标.docx
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届《课堂新坐标》高考化学新课标
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。
(中频)
2.了解溶液pH的定义,能进行pH的简单计算。
(中频)
3.了解测定溶液pH的方法。
4.掌握酸碱中和滴定的原理及操作方法。
(中频)
水的电离
1.电离方程式
水是一种极弱的电解质,其电离方程式为2H2O
H3O++OH-,可简写为H2O
OH-+H+。
2.几个重要数据
3.外界因素对水的电离平衡的影响
(1)温度:
温度升高,促进水的电离,Kw增大;温度降低,抑制水的电离,Kw减小。
(2)酸、碱:
抑制水的电离,Kw不变。
(3)能水解的盐:
促进水的电离,Kw不变。
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+)和c(OH-)的相对大小。
c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
c(H+)=c(OH-),溶液呈中性
c(H+) 2.pH (1)定义式: pH=-lg_c(H+)。 (2)pH与溶液c(H+)的关系 ①由图示关系知,pH越小,溶液的酸性越强。 ②pH一般表示c(H+)<1mol/L的稀溶液。 (3)pH测定 ①用pH试纸测定 把小片试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的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。 ②pH计测定: 可精确测定溶液的pH。 酸碱中和滴定 1.实验原理 (1)用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),根据中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。 (2)利用酸碱指示剂明显的颜色变化表示反应已完全,即反应到达终点。 指示剂 变色范围的pH 石蕊 <5.0红色 5.0~8.0紫色 >8.0蓝色 甲基橙 <3.1红色 3.1~4.4橙色 >4.4黄色 酚酞 <8.2无色 8.2~10.0粉红色 >10.0红色 2.实验用品 (1)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、锥形瓶。 (2)试剂: 标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例) (1)滴定前的准备 ①滴定管: 查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。 ②锥形瓶: 注碱液→记读数→加指示剂。 (2)滴定 (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 按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)= 计算。 1.易误诊断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等( ) (2)水的离子积常数的数值大小与温度和稀水溶液的浓度有关( ) (3)水的电离平衡移动符合勒夏特列原理( ) (4)升高温度,水电离平衡右移,H+浓度增大,呈酸性( ) (5)溶液中c(H+)>10-7mol·L-1,该溶液呈酸性( ) (6)任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性( ) (7)用pH试纸测得某溶液的pH为3.4( ) (8)用湿润的pH试纸测溶液的pH,一定影响测量结果( ) (9)能使pH试纸显红色的溶液呈酸性( ) 【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)√ 2. (1)25℃,向水中加入①NaCl粉末、②NaOH固体、③Na2CO3粉末,水的电离平衡被促进的是__________,被抑制的是________,无影响的是________(用序号填写,下同);水的离子积不变的是________。 若对上述三种电解质的溶液加热,水的电离平衡被促进的有________,水的离子积增大的有________。 (2)①25℃时,0.1mol·L-1的盐酸溶液中c(H+)=________mol·L-1,c(OH-)=_______mol·L-1,c(H+)H2O=________mol·L-1。 ②25℃pH=3的NH4Cl溶液中,c(H+)=__________mol·L-1,c(OH-)=__________mol·L-1,c(H+)H2O=______mol·L-1。 (3)一支标有20℃、25mL字样的滴定管,内装液体到刻度1.00mL时,管内液体的体积是________24.00mL(填“大于”、“小于”或“等于”)。 【答案】 (1)③ ② ① ①②③ ①②③ ①②③ (2)①0.1 1.0×10-13 1.0×10-13 ②1.0×10-3 1.0×10-11 1.0×10-3 (3)大于 两种式子: H2O H++OH-; Kw=c(H+)·c(OH-) 三种关系: (1)c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性 (2)c(H+)=c(OH-),溶液呈中性 (3)c(H+) 滴定管使用四个步骤: 查漏→洗涤→润洗→装液。 水电离平衡的影响因素及有关计算 1.外界条件对水电离的影响 2.水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算(25℃时) 酸溶液 碱溶液 (2013·大纲全国卷)下图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是( ) A.两条曲线间任意点均有c(H+)×c(OH-)=Kw B.M区域内任意点均有c(H+) C.图中T1 D.XZ线上任意点均有pH=7 【解析】 A.水电离出的c(H+)与c(OH-)的乘积为一常数。 B.由图看出M区域内c(H+) C.T2时c(H+)·c(OH-)大于T1时c(H+)·c(OH-),因为水的电离过程是吸热的,温度越高,水的离子积越大,所以T2>T1。 D.pH=-lgc(H+),XZ线上任意点的c(H+)=c(OH-),但pH不一定为7。 【答案】 D 通过水电离出的H+或OH-浓度判断水电离平衡的移动情况。 室温下,水电离出的c(H+)=1×10-7mol/L,若某溶液中水电离出的c(H+)<1×10-7mol/L,则可判断出该溶液中加入酸或碱抑制了水的电离;若某溶液中水电离出的c(H+)>1×10-7mol/L,则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。 考向1 影响水电离平衡因素的判断 1.(2012·上海高考)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是( ) A.NaHSO4溶液 B.KF溶液 C.KAl(SO4)2溶液D.NaI溶液 【解析】 A项NaHSO4的HSO 完全电离,抑制水的电离;B项F-,C项Al3+水解,促进水的电离;NaI是强酸强碱盐,对水的电离无影响。 【答案】 D 考向2 水电离出H+或OH-浓度的计算 2.(2012·广东高考)对于常温下pH为2的盐酸,叙述正确的是( ) A.c(H+)=c(Cl-)+c(OH-) B.与等体积pH=12的氨水混合后所得溶液显酸性 C.由H2O电离出的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1 D.与等体积0.01mol·L-1乙酸钠溶液混合后所得溶液中: c(Cl-)=c(CH3COO-) 【解析】 结合守恒思想(电荷守恒、原子守恒)分析、解决相关问题。 盐酸中HCl电离出H+和Cl-,H2O电离出H+和OH-,据电荷守恒有c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),A项正确。 pH=12的氨水中c(OH-)=10-2mol·L-1,氨水部分电离,氨水与盐酸等体积混合,氨水剩余,所得溶液显碱性,B项错误。 pH为2的盐酸中,c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1,而OH-全部由水电离产生,故H2O电离产生的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1,C项正确。 pH为2的盐酸与0.01mol·L-1乙酸钠溶液等体积混合,恰好发生反应: CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl,生成的CH3COOH部分电离,则有c(Cl-)>c(CH3COO-),D项错误。 【答案】 AC 溶液的pH计算与判断 1.总体原则 (1)若溶液为酸性,先求c(H+),再求pH; (2)若溶液为碱性,先求c(OH-),再由c(H+)= 求c(H+),最后求pH,也可以先求pOH[pOH=-lgc(OH-)],再由14-pOH求pH。 2.分类剖析(室温时) (1)强酸溶液 如浓度为cmol/L的HnA溶液,c(H+)=ncmol/L,所以pH=-lgnc。 (2)强碱溶液 如浓度为cmol/L的B(OH)n溶液, c(OH-)=ncmol/L, c(H+)= mol/L,所以pH=14+lgnc。 (3)酸碱混合pH的计算 ①两强酸混合 c(H+)混= ②两强碱混合 c(OH-)混= ③强酸、强碱混合(一者过量) 酸过量: c(H+)混= 碱过量: c(OH-)混= (4)酸碱稀释时pH的变化 酸(pH=a) 碱(pH=b) 弱酸 强酸 弱碱 强碱 稀释10n倍
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