2022屆高三化學(xué)（人教版）一輪復(fù)習(xí)《水的電離和溶液的酸堿性》

第2講水的電離和溶液的酸堿性考綱展示熱點(diǎn)定位1.了解水的電離、離子積常數(shù)。2.了解溶液pH的定義。3.了解測(cè)定溶液pH的方法，能進(jìn)行pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。4.能根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題要求，分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論。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和溶液酸堿性的關(guān)系以及相關(guān)計(jì)算。3.酸堿中和滴定的操作過(guò)程中，滴定管的使用，指示劑的選擇以及誤差分析。4.綜合應(yīng)用水的電離、溶液pH、酸堿中和滴定等原理解決具體問(wèn)題?！蚺袛嘞铝姓f(shuō)法是否正確：1．(2011·青島高三質(zhì)檢T6－B)在濃度均為0.1

mol·L－1的氨水和氯化銨溶液中，水電離出的c(H＋)后者大于前者(

)2．(2010·福建高考T10－A)在pH＝12的溶液中，K＋、Cl－、HCO、Na＋可以常量共存(

)3．(2009·廣東高考T3－B)用pH試紙測(cè)定溶液的pH時(shí)，需先用蒸餾水潤(rùn)濕試紙(

)4．(2009·浙江高考T13－D)用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測(cè)的氫氧化鈉溶液時(shí)，水洗后的酸式滴定管未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，則測(cè)定結(jié)果偏低(

)提示：

1.√2.×

3.×

4.×一、水的電離1．水的電離方程式_________________________；簡(jiǎn)寫為：_________________。2．水的離子積常數(shù)KW＝c(H＋)·c(OH－)(1)室溫下：_______________________。(2)影響因素：只與____有關(guān)，當(dāng)____時(shí)，KW增大。(3)適用范圍：KW不僅適用于純水，也適用于

_______________。H2O＋H2OH3O＋＋OH－H2OH＋＋OH－KW＝1×10－14mol2·L－2溫度升溫稀的電解質(zhì)溶液二、溶液的酸堿性與pH1．溶液的酸堿性溶液的酸堿性是由溶液中c(H＋)和c(OH－)的相

對(duì)大小決定的：(1)c(H＋)>c(OH－)，溶液呈______；(2)c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈_____；(3)c(H＋)<c(OH－)，溶液呈______。酸性中性堿性2．pH(1)定義：pH＝___________。(2)使用范圍：________________≤c(H＋)≤_________。即：___________(填pH的取值范圍)。(3)意義：表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱。pH越小，溶液_____越強(qiáng)；反之，溶液的______越強(qiáng)。常溫時(shí)：中性溶液______；酸性溶液_______；堿性溶液______。－lgc(H＋)1×10－14mol·L－11mol·L－10≤pH≤14酸性堿性pH＝7pH<7pH>73．pH試紙的使用(1)方法：把小片試紙放在______上，用______蘸

取待測(cè)液滴在干燥的pH試紙上，試紙變色后，與

_________卡對(duì)比即可確定溶液的pH。(2)注意：①pH試紙使用前不能用蒸餾水潤(rùn)濕，否則待測(cè)液因被稀釋而可能產(chǎn)生誤差。②用pH試紙讀出的pH只能是整數(shù)。表面皿玻璃棒標(biāo)準(zhǔn)比色[開(kāi)放探究1]

(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．實(shí)驗(yàn)用品(1)儀器：_____滴定管(如圖A)、____滴定管(如圖

B)、滴定管夾、鐵架臺(tái)、____瓶。酸式堿式錐形(2)試劑：標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)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?yàn)?/p>

_______________________。②堿性的試劑一般用堿式滴定管，因?yàn)開(kāi)________

____________________________________________

________________________。酸式酸和氧化性物質(zhì)腐蝕橡膠堿性物質(zhì)的溶液易與玻璃中的成分SiO2反應(yīng)生成Na2SiO3，Na2SiO3致使活塞無(wú)法打開(kāi)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①滴定管：查漏→洗滌→____→裝液→調(diào)液面→

記錄。②錐形瓶：注堿液→記讀數(shù)→加指示劑。潤(rùn)洗(2)滴定(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

______________________________________

并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。3．?dāng)?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。半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色，視為滴定終點(diǎn)[開(kāi)放探究2]滴定管和量筒的讀數(shù)有何區(qū)別？提示：(1)滴定管“0”刻度在上方，數(shù)值從上到下依次增大，因此仰視時(shí)，讀數(shù)偏大，俯視時(shí)讀數(shù)偏小。量筒無(wú)“0”刻度，數(shù)值從下到上依次增大，因此仰視時(shí)讀數(shù)偏小，俯視時(shí)讀數(shù)偏大。(2)記錄數(shù)據(jù)時(shí)，滴定管的讀數(shù)應(yīng)記錄到小數(shù)點(diǎn)后兩位，如20.00

mL；量筒讀數(shù)記錄最多到小數(shù)點(diǎn)后一位，如20.0

mL

1．能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(H＋)>c(OH－)的操作是(

)A．向水中投入一小塊金屬鈉B．將水加熱煮沸C．向水中通入二氧化碳?xì)怏wD．向水中加食鹽晶體解析：溶液中c(H＋)>c(OH－)證明溶液呈酸性。A項(xiàng)溶液呈堿性，B、D項(xiàng)溶液仍呈中性。答案：C2．若溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝1×10－14

mol·L－1，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是(

)答案：

B3．下列說(shuō)法正確的是(

)A．酸式滴定管和量筒都沒(méi)有“0”刻度線B．使用pH試紙時(shí)，不能潤(rùn)濕，否則一定會(huì)使測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確C．若用水潤(rùn)濕過(guò)的pH試紙去測(cè)pH相等的H2SO4和H3PO4，H3PO4的誤差更大D．pH試紙?jiān)谒嵝暂^強(qiáng)的環(huán)境中顯紅色，在堿性較強(qiáng)的環(huán)境中顯藍(lán)色解析：酸式滴定管有“0”刻度線，A項(xiàng)錯(cuò)誤；pH試紙不能潤(rùn)濕，若溶液呈酸性或堿性，測(cè)定結(jié)果一定有誤差，若呈中性，無(wú)誤差，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于H3PO4是弱酸，H2SO4是強(qiáng)酸，稀釋相同倍數(shù)后，H3PO4的pH增加的比H2SO4小，所以H2SO4的誤差大，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D4．向10

mL

pH＝12的某堿溶液中加入10

mL

pH＝2的鹽酸，充分反應(yīng)后滴入酚酞試液，溶液變紅，則此堿一定是(

)A．弱堿 B．一元強(qiáng)堿C．多元強(qiáng)堿 D．任何強(qiáng)堿解析：若某堿為強(qiáng)堿，充分反應(yīng)后溶液呈中性，溶液中滴入酚酞試液應(yīng)無(wú)色；若某堿為弱堿，充分反應(yīng)后堿過(guò)量，溶液呈堿性，符合題意。答案：A5．現(xiàn)有下列A、B、C三種常用化學(xué)儀器，請(qǐng)回答：(1)名稱：A________；B________；C________。(2)分別寫出上述儀器最主要的一種用途：A____________________________________；B____________________________________；C____________________________________。(3)用某種儀器測(cè)量一液體的體積時(shí)，平視讀數(shù)為n

mL，仰視讀數(shù)為x

mL，俯視讀數(shù)為y

mL，若x>n>y，則所使用的儀器可能是________

(填“A”、“B”或“C”)。(4)有一支50

mL酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10.00

mL刻度處，把滴定管中的溶液全部排出，承接在量筒中，量筒中溶液的體積________。A．大于40.0

mL

B．等于40.0

mLC．大于10.0

mL

D．等于10.0

mL答案：(1)量筒酸式滴定管250

mL容量瓶(2)量液體體積酸堿中和滴定配制250

mL一定物質(zhì)的量濃度的溶液(3)B

(4)A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(教師可根據(jù)實(shí)際情況確定例題)1．25℃時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：H2OH＋＋OH－

ΔH>0，下列敘述正確的是(

)A．將水加熱到90℃，pH不變B．向水中加入CH3COONa固體，pH變小C．向水中加入稀氨水，KW變大D．向水中加入少量固體硫酸氫鈉，KW不變解析：選項(xiàng)A，H2O的電離是吸熱過(guò)程，加熱能促進(jìn)H2O的電離，純水中c(H＋)增大，pH減小。選項(xiàng)B，CH3COO－水解促進(jìn)H2O的電離，溶液中c(OH－)增大，pH增大。KW與溫度有關(guān)，與溶液的酸堿性無(wú)關(guān)，加入少量稀氨水或NaHSO4后溶液的KW均不變。答案：D2．常溫下，某溶液中由水電離的c(H＋)＝1×10－13

mol·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．①④ B．①②C．②③ D．③④答案：

A3．下列四種溶液中，室溫下由水電離生成的H＋濃度之比(①∶②∶③∶④)是(

)①pH＝0的鹽酸②0.1

mol·L－1的鹽酸③0.01

mol·L－1的NaOH溶液④pH＝11的NaOH溶液A．1∶10∶100∶1

000

B．0∶1∶12∶11C．14∶13∶12∶11

D．14∶13∶2∶3解析：

①中c(H＋)＝1

mol·L－1，由水電離出的c(H＋)與溶液中c(OH－)相等，等于1.0×10－14mol·L－1；②中c(H＋)＝0.1

mol·L－1，由水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－13mol·L－1；③中c(OH－)＝1.0×10－2

mol·L－1，由水電離出的c(H＋)與溶液中c(H＋)相等，等于1.0×10－12

mol·L－1；④中c(OH－)＝1.0×10－3

mol·L－1，同③所述由

水電離出的c(H＋)＝1.0×10－11

mol·L－1。即(1.0×10－14)∶(1.0×10－13)∶(1.0×10－2)∶

(1.0×10－11)＝1∶10∶100∶1

000。答案：

A1．外界條件對(duì)水電離的影響(1)溫度因?yàn)樗碾婋x是吸熱過(guò)程，故升高溫度后，水的電離平衡向右移動(dòng)。c(H＋)和c(OH－)同時(shí)增大，但因?yàn)橛伤婋x出的c(H＋)和c(OH－)始終相等，故純水仍呈中性。(2)加入酸或堿向純水中加入酸(或堿)，由于酸(或堿)電離產(chǎn)生H＋(或OH－)，使水中c(H＋)[或c(OH－)]增大，水的電離平衡向左移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)，溶液中c(H＋)

[或c(OH－)]增大，水的電離程度減小。(3)加入弱堿陽(yáng)離子或弱酸根陰離子由于弱堿陽(yáng)離子與水電離出的OH－結(jié)合生成弱堿；弱酸根陰離子與水電離出的H＋結(jié)合生成弱酸，從而使水中的c(OH－)或c(H＋)降低，破壞了水的電離平衡，使水的電離平衡向右移動(dòng)，水的電離程度增大?？傊?，升高溫度，加入弱堿陽(yáng)離子或弱酸根陰離子能促進(jìn)水的電離；降低溫度，加入酸、堿，能抑制水的電離。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－)＝1.0×10－7

mol/L(2)溶質(zhì)為酸的溶液H＋來(lái)源于酸電離和水電離，而OH－只來(lái)源于水，

故有c(OH－)水＝c(H＋)水＝c(OH－)溶液。(3)溶質(zhì)為堿的溶液OH－來(lái)源于堿電離和水電離，而H＋只來(lái)源于水，故有c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(H＋)溶液。(4)水解性的鹽溶液①水解呈酸性：c(H＋)水＝c(H＋)溶液②水解呈堿性：c(OH－)水＝c(OH－)溶液【名師點(diǎn)擊】

(1)某溶液中由水電離出的c(H＋)水

＝10－13

mol/L，則該溶液的pH為1或13；(2)某溶液中由水電離出的c(H＋)水＝10－5

mol/L，

則該溶液的pH＝5；(3)某溶液中由水電離出的c(OH－)水＝10－5

mol/L，則該溶液的pH＝9。二、室溫下溶液pH的計(jì)算(教師可根據(jù)實(shí)際情況確定例題)4．在25℃時(shí)，用0.125

mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定25.00

mL未知濃度的NaOH溶液所得滴定曲線如圖所示，圖中K點(diǎn)代表的pH為(

)A．13

B．12C．10

D．11答案：

A5．已知在100℃的溫度下(本題涉及的溶液其溫度均為100℃)，水的離子積KW＝1×10－12。下列說(shuō)法正確的是(

)A．0.05

mol·L－1的H2SO4溶液pH＝1B．0.001

mol·L－1的NaOH溶液pH＝11C．0.005

mol·L－1的H2SO4溶液與0.01

mol·L－1的NaOH溶液等體積混合，混合溶液pH為6，溶液顯酸性D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50

mL，需要pH＝11的NaOH溶液50

mL解析：

0.05

mol·L－1的H2SO4中c(H＋)＝0.10

mol·L－1，pH＝1。答案：

A1．若溶液為酸性，先求c(H＋)，再求Ph；三、酸堿中和滴定的誤差分析(教師可根據(jù)實(shí)際情況確定例題)6．一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制和酸堿中和滴定是中學(xué)化學(xué)中兩個(gè)典型的定量實(shí)驗(yàn)。某研究性學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中配制1

mol/L的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后用其滴定某未知濃度的NaOH溶液。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是________。A．實(shí)驗(yàn)中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要檢漏；B．如果實(shí)驗(yàn)中需用60

mL的稀硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制時(shí)應(yīng)選用100

mL容量瓶；C．容量瓶中含有少量蒸餾水，會(huì)導(dǎo)致所配標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度偏??；D．酸式滴定管用蒸餾水洗滌后，即裝入標(biāo)準(zhǔn)濃度的稀硫酸，則測(cè)得的NaOH溶液的濃度將偏大；E．配制溶液時(shí)，定容時(shí)俯視讀數(shù)，則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大；F．中和滴定時(shí)，若在最后一次讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù)，則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大。解析：

A項(xiàng)，滴定管、容量瓶都為帶塞儀器，使用前需檢漏，正確；B項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)室無(wú)60

mL容量瓶，選擇容積比60

mL大而與之接近的容量瓶配制，B正確；C項(xiàng)，容量瓶?jī)?nèi)有少量蒸餾水對(duì)所配標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度無(wú)影響；D項(xiàng)，酸式滴定管不潤(rùn)洗使所測(cè)NaOH濃度偏大，正確；E項(xiàng)，配制溶液時(shí)，定容時(shí)俯視，所配溶液濃度偏高，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏??；F項(xiàng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小。答案：

ABD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(jiàn)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(wú)影響取液放出堿液的滴定管開(kāi)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溶液顏色較淺時(shí)滴入酸液過(guò)快，停止滴定后反加一滴堿液顏色無(wú)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1.將純水加熱至較高溫度，下列敘述正確的是(

)A．水的離子積變大、pH變小、呈酸性B．水的離子積不變、pH不變、呈中性C．水的離子積變小、pH變大、呈堿性D．水的離子積變大、pH變小、呈中性解析：

H2OH＋＋OH－，水的電離過(guò)程為

吸熱過(guò)程，升高溫度使電離平衡向電離方向移動(dòng)。c(H＋)和c(OH－)均增大，KW增大，pH減小，但

純水中c(H＋)＝c(OH－)，呈中性。答案：

D解析：

甲可為外加的酸或堿抑制了水的電離，乙為鹽水解促進(jìn)水的電離，故pH兩者可能相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若甲為HNO3，當(dāng)加入鋁粉后不產(chǎn)生H2，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；HCO與H＋、OH－均能反應(yīng)，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)中甲可為NaHSO4，錯(cuò)誤。答案：

C3．已知室溫時(shí)，0.1

mol/L某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．該溶液的pH＝4B．升高溫度，溶液的pH增大C．此酸的電離平衡常數(shù)約為1×10－7D．由HA電離出的c(H＋)約為水電離出的c(H＋)的106倍答案：

B4．在T℃時(shí)，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－a

mol/L，c(OH－)＝10－b

mol/L，已知a＋b＝12。向該溶液中逐滴加入pH＝c的鹽酸(T℃)，測(cè)得混合溶液的部分pH如下表所示：序號(hào)NaOH溶液的體積/mL鹽酸的體積/mL溶液的pH①20.000.008②20.0020.006假設(shè)溶液混合前后的體積變化忽略