第8章·第5講·水的電離和溶液的酸堿性

現(xiàn)在是1頁\一共有33頁\編輯于星期四考點(diǎn)1水的電離和溶液的酸堿性判斷室溫下水電離出的c(H+)或c(OH-)的計(jì)算規(guī)律：(1)中性溶液：c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1。(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+)：方法是先求出溶液中的c(OH-)=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，c(H+)=10-12mol·L-1，即水電離產(chǎn)生的c(OH-)=c(H+)=10-12mol·L-1?，F(xiàn)在是2頁\一共有33頁\編輯于星期四(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，水電離的c(H+)=10-2mol·L-1，水電離產(chǎn)生的OH-濃度也為10-2mol·L-1，但是因被NH結(jié)合，最終溶液中的OH-只有10-12mol·L-1。pH=12的Na2CO3溶液中H+、OH-濃度變化與之相似?，F(xiàn)在是3頁\一共有33頁\編輯于星期四例1常溫下，某溶液中由水電離出來的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1，該溶液可能是(

)①二氧化硫水溶液②氯化銨水溶液③硝酸鈉水溶液④氫氧化鈉水溶液

A．①④B．①②

C．②③D．③④A現(xiàn)在是4頁\一共有33頁\編輯于星期四

【解析】

由水電離出來的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1，說明水的電離受到抑制。某溶液中由水電離出來的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1，說明溶液既可能呈酸性，也有可能呈堿性?，F(xiàn)在是5頁\一共有33頁\編輯于星期四考點(diǎn)2溶液的pH的應(yīng)用和計(jì)算1．計(jì)算原則(1)若溶液為酸性，先求c(H+)，再求pH；(2)若溶液為堿性，先求c(OH-)，再由c(H+)=求c(H+)，最后求pH。2．溶液稀釋酸、堿加水稀釋時(shí)pH的計(jì)算(1)強(qiáng)酸pH=a，加水稀釋10n倍，則pH=a+n。(2)弱酸pH=a，加水稀釋10n倍，則a＜pH＜a+n。(3)強(qiáng)堿pH=b，加水稀釋10n倍，則pH=b-n。(4)弱堿pH=b，加水稀釋10n倍，則b-n＜pH＜b。(5)酸、堿溶液無限稀釋，pH只能接近于7，酸不能大于7，堿不能小于7。，現(xiàn)在是6頁\一共有33頁\編輯于星期四c混(H+)=→pH混3．溶液的混合(忽略混合過程中體積的變化)(1)強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合若是等體積混合，且DpH≥2，則pH混=pH小+0.3(注：lg2≈0.3)。(2)強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合c混(OH-)=→c混(H+)→pH混若是等體積混合，且DpH≥2，則pH混=pH大-0.3?，F(xiàn)在是7頁\一共有33頁\編輯于星期四(3)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿混合，可能情況有三種①若強(qiáng)酸和強(qiáng)堿恰好中和，pH=7；②若強(qiáng)酸過量，求出過量的c(H+)，再求pH值；③若強(qiáng)堿過量，求出過量的c(OH-)，再求出c(H+)后求pH值。特例：若強(qiáng)酸與強(qiáng)堿等體積混合①若pH酸+pH堿=14，則完全中和pH=7；②若pH酸+pH堿＞14，則堿過量pH≈pH堿-0.3；③若pH酸+pH堿＜14，則酸過量pH≈pH酸+0.3?，F(xiàn)在是8頁\一共有33頁\編輯于星期四25℃，體積為V1的強(qiáng)酸與體積為V2的強(qiáng)堿混合后，溶液呈中性，則混合前pH酸、pH堿的關(guān)系為：pH酸+pH堿=14+lg

若酸與堿溶液的pH之和等于14，酸、堿中有一強(qiáng)、一弱，則酸、堿溶液混合后，誰弱顯誰性。這是因?yàn)樗岷蛪A已電離的H+和OH-恰好中和，誰弱誰的H+或OH-有儲(chǔ)備，中和后還能電離，顯出酸、堿性來?，F(xiàn)在是9頁\一共有33頁\編輯于星期四例2

將一定體積的NaOH溶液分成兩等份，一份用pH=2的一元酸HA溶液中和，消耗酸溶液的體積為V1；另一份用pH=2的一元酸HB溶液中和，消耗酸溶液的體積為V2；則下列敘述正確的是(

)A．若V1＞V2，則說明HA的酸性比HB的酸性強(qiáng)B．若V1＞V2，則說明HA的酸性比HB的酸性弱C．因?yàn)閮煞N酸溶液的pH相等，故V1一定等于V2D．HA、HB分別和NaOH中和反應(yīng)后，所得的溶液都一定呈中性【解析】

因?yàn)閮煞N酸溶液的pH相等，若HB為弱酸，則其濃度較HA的濃度大，所以消耗的體積較小，即V1＞V2。A現(xiàn)在是10頁\一共有33頁\編輯于星期四考點(diǎn)3酸堿中和滴定1．儀器和試劑滴定管、鐵架臺(tái)(滴定管夾)、錐形瓶、燒杯、標(biāo)準(zhǔn)液和待測液、指示劑2．操作步驟：①檢查滴定管是否漏水(操作方法)；②蒸餾水洗滌；③標(biāo)準(zhǔn)液或待測液潤洗滴定管2～3次；④裝液和趕氣泡調(diào)零；⑤滴定；⑥讀數(shù)?，F(xiàn)在是11頁\一共有33頁\編輯于星期四3．指示劑選用：①變色要靈敏，變色范圍要小，且變色范圍盡量與所生成鹽的溶液酸堿性一致(因此中和滴定一般選用酚酞、甲基橙，而不用石蕊試液)。②強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿一般用甲基橙，但用酚酞也可以。③用酸滴定Na2CO3溶液，酚酞作指示劑，終點(diǎn)產(chǎn)物為NaHCO3和NaCl，而用甲基橙作指示劑，終點(diǎn)產(chǎn)物為NaCl、H2O、CO2。④終點(diǎn)判斷指示劑強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸甲基橙黃色變成橙色紅色變成橙色酚酞紅色變成無色無色變成淺紅現(xiàn)在是12頁\一共有33頁\編輯于星期四4.數(shù)據(jù)的記錄和處理：數(shù)據(jù)的記錄應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，如：24.00mL、23.38mL，最后一位是估計(jì)值。滴定至少要做兩次，如果兩次滴定所耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積相差不到0.20mL，則取兩次記錄數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行計(jì)算；如果兩次滴定體積相差超過0.20mL，則要繼續(xù)滴定，直到相鄰兩次滴定所耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積相差不到0.20mL為止?，F(xiàn)在是13頁\一共有33頁\編輯于星期四c(待)=，(c、V、n分別表示溶液5．誤差分析(1)誤差分析方法：中和滴定實(shí)驗(yàn)中，不同的錯(cuò)誤操作引起不同的量的偏差，分析時(shí)應(yīng)注意思維的有序性，首先依題意列出計(jì)算式，再區(qū)別計(jì)算過程中不變量和變化量，然后緊緊抓住變化量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響進(jìn)行分析。物質(zhì)的量濃度、溶液體積、酸或堿的元數(shù))現(xiàn)在是14頁\一共有33頁\編輯于星期四

在實(shí)際計(jì)算時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)液濃度和待測液體積按已知數(shù)據(jù)計(jì)算，是不變量。只有滴定管中所消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V(標(biāo))隨不同操作而變化。從上述計(jì)算式可知V(標(biāo))與c(待)成正比。以上實(shí)驗(yàn)中，只要使V(標(biāo))增大的操作所得待測液濃度都偏大?，F(xiàn)在是15頁\一共有33頁\編輯于星期四(2)常見誤差以標(biāo)準(zhǔn)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：現(xiàn)在是16頁\一共有33頁\編輯于星期四續(xù)表現(xiàn)在是17頁\一共有33頁\編輯于星期四(3)中和滴定原理在其他定量實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用滴定，不僅僅是酸堿中和滴定，當(dāng)然也不僅僅用于測定未知溶液的物質(zhì)的量濃度，只要兩種物質(zhì)在溶液中能夠發(fā)生反應(yīng)，而且反應(yīng)完全時(shí)有明顯的現(xiàn)象(一般是溶液顏色的變化)，都可以稱之為滴定。滴定時(shí)一般要根據(jù)反應(yīng)物或生成物的性質(zhì)加入指示劑，但對(duì)于反應(yīng)物或生成物本身就有明顯顏色的反應(yīng)可以不用指示劑，比如KMnO4有參加的反應(yīng)?，F(xiàn)在是18頁\一共有33頁\編輯于星期四例3

取相同體積(0.025L)的兩份0.01mol·L-1NaOH溶液，把其中一份放在空氣中一段時(shí)間后，溶液的pH______(填“增大”、“減小”或“不變”)，其原因是________________________________________________________。用已知濃度的硫酸溶液中和上述兩份溶液，其中第一份(在空氣中放置一段時(shí)間)所消耗硫酸溶液的體積為V(A)，另一份消耗硫酸溶液的體積為V(B)，則：(1)以甲基橙為指示劑時(shí)，V(A)和V(B)的關(guān)系是_____________；(2)以酚酞為指示劑時(shí)，V(A)和V(B)的關(guān)系是_____________。V(A)＜V(B)減小

因NaOH與空氣中CO2反應(yīng)，造成NaOH減少，故溶液pH減小V(A)=V(B)現(xiàn)在是19頁\一共有33頁\編輯于星期四現(xiàn)在是20頁\一共有33頁\編輯于星期四現(xiàn)在是21頁\一共有33頁\編輯于星期四

滴定終點(diǎn)的判斷和指示劑的選擇是中和滴定的難點(diǎn)，中和滴定的理論終點(diǎn)由酸堿恰好反應(yīng)所得產(chǎn)物的酸、堿性決定，如NaOH溶液滴定鹽酸，由于產(chǎn)物為NaCl，所以終點(diǎn)為中性，NaOH溶液滴定醋酸，由于產(chǎn)物為CH3COONa所以顯堿性，中和滴定的實(shí)際終點(diǎn)由所選指示劑的變色點(diǎn)控制，如酚酞變色點(diǎn)為8.0，甲基橙為4.4，如果要使誤差小，兩終點(diǎn)相差越小越好?，F(xiàn)在是22頁\一共有33頁\編輯于星期四現(xiàn)在是23頁\一共有33頁\編輯于星期四1.水的電離平衡曲線如圖所示，下列說法不正確的是()A．圖中四點(diǎn)Kw間的關(guān)系：A=D＜C＜BB．若從A點(diǎn)到C點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭縉aAc固體C．若從A點(diǎn)到D點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭克酓．若處在B點(diǎn)所在的溫度，將pH=2的硫酸與pH=10的NaOH的兩種溶液等體積混合后，溶液顯中性B現(xiàn)在是24頁\一共有33頁\編輯于星期四2.用Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度鹽酸，導(dǎo)致測定結(jié)果偏高的操作有()A．滴定前錐形瓶用蒸餾水潤洗過B．滴定前錐形瓶中加入待測鹽酸后又加蒸餾水C．滴定前讀數(shù)方法正確，滴定后俯視讀數(shù)D．滴定前尖嘴中氣泡未排除即進(jìn)行滴定，滴定后尖嘴無氣泡D現(xiàn)在是25頁\一共有33頁\編輯于星期四3.下列敘述正確的是()A．某醋酸溶液的pH=a，將此溶液稀釋1倍后，溶液的pH=b，則a＞bB．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好無色，則此時(shí)溶液的pH＜7C．1.0×10-3mol/L鹽酸的pH=3.0,1.0×10-8mol/L鹽酸的pH=8.0D．室溫下若1mLpH=1的鹽酸與100mLNaOH溶液混合后溶液的pH=7，則NaOH溶液的pH=11D現(xiàn)在是26頁\一共有33頁\編輯于星期四

則有10-aV1=10-(14-b)V2?=10a+b-14，現(xiàn)在V1/V2=10-2，又知a=1，所以b=11。

【解析】A若是稀醋酸溶液稀釋則c(H+)減小，pH增大，b＞a，故A錯(cuò)誤；B酚酞的變色范圍是pH=8.0～10.0(無色→紅色)，現(xiàn)在使紅色褪去，pH不一定小于7，可能在7～8之間，故B錯(cuò)誤；C常溫下酸的pH不可能大于7，只能無限的接近7；D正確，直接代入計(jì)算可得正確，也可用更一般的式子：設(shè)強(qiáng)酸pH=a，體積為V1；強(qiáng)堿的pH=b，體積為V2，現(xiàn)在是27頁\一共有33頁\編輯于星期四4.常溫下，將pH=1的硫酸溶液平均分成兩等份，一份加入適量水，另一份加入與該硫酸溶液物質(zhì)的量濃度相同的氫氧化鈉溶液，兩者pH都升高了1，則加入水和加入NaOH溶液的體積比約為()A．11∶1B．10∶1C．6∶1D．5∶1C現(xiàn)在是28頁\一共有33頁\編輯于星期四5.常溫下，某溶液中由水電離的c(OH-）為1.0×10-12mol·L-1，下列離子在該溶液中一定能大量共存的是()C現(xiàn)在是29頁\一共有33頁\編輯于星期四6.

常溫下，用0.1000mol/LNaOH溶液分別滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液和20.00mL0.1000mol/LCH3COOH溶液，得到2條滴定曲線，如下圖所示。

(1)由A、C點(diǎn)判斷，滴定HCl溶液的曲線是_____

(填“圖1”或“圖2”)；(2)a=______mL；圖120.00現(xiàn)在是30頁\一共有33頁\編輯于星期四6.

常溫下，用0.1000mol/LNaOH溶液分別滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液和20.00mL0.1000mol/LCH3COOH溶液，得到2條滴定曲線，如下圖所示。

(3)c(Na+)=c(CH3COO-)的點(diǎn)是_____；(4)E點(diǎn)對(duì)應(yīng)離子濃度由大到小的順序?yàn)開______________________________________。Dc(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)現(xiàn)在是31頁\一共有33頁\編輯于星期四7.某燒堿樣品中含有少量不與酸作用的可溶性雜質(zhì)，為了測定其純度，進(jìn)行以下滴定操作：A．在250mL容量瓶中配制250mL燒堿溶液