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專(zhuān)題十三水的電離和溶液的pH
核心考點(diǎn)1、水的電離溶液的酸堿性
1.水的電離
⑴任何條件下,水電離出的c(H+)=c(OH-);常溫下,離子積常數(shù)Kw=LOXlOt
(2)酸、堿抑制水的電離,pH相等的鹽酸、醋酸對(duì)水的電離的抑制程度相同;濃度相等的鹽酸和醋酸,
鹽酸對(duì)水的電離的抑制程度更大。
(3)能水解的正鹽則促進(jìn)水的電離。
(4)溶液中的c(H*)與水電離出的c(H+)的區(qū)別
①室溫下水電離出的c(H")=c(OH)=1.0X107mol/L,若某溶液中水電離出的c(H+)<1.0X10-7mol/L,
則可判斷該溶液呈酸性或堿性,電解質(zhì)電離產(chǎn)生的H+或OFT抑制了水的電離;若某溶液中水電離出的c(H
+)>1.0X107mol/L,則可判斷該溶液中存在能水解的鹽,從而促進(jìn)了水的電離。
②室溫下,溶液中c(H+)>L0X10-7moi比,說(shuō)明溶液是酸性溶液或水解呈酸性的鹽溶液;溶液中c(H+)
<1.0XW7mol/L,說(shuō)明溶液是堿性溶液或水解呈堿性的鹽溶液。
2.溶液的酸堿性及pH
(1)溶液酸堿性與pH:在任何溫度下的中性溶液中c(H+)=c(OH-)=,而,常溫下中性溶液pH=7,溫
度升高時(shí),中性溶液的pH<7。
(2)溶液pH的計(jì)算方法
①?gòu)?qiáng)酸溶液pH=-lgc(H'),若兩強(qiáng)酸溶液(pH相差2以上)等體積混合,混合后溶液的pH等于混合
前溶液pH小的加0.3。
②強(qiáng)堿溶液pH=-lgc(H")=14—lgc(OH),若兩強(qiáng)堿溶液(pH相差2以上)等體積混合,混合后溶液
的pH等于混合前溶液pH大的減0.3o
③強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合:若恰好中和,pH=7;若剩余酸,先求中和后剩余的c(H+),再求pH;若剩余堿,
先求中和后剩余的以0丁),再通過(guò)Kw求出c(H'),最后求pH。
【歸納提升】1.一個(gè)基本不變
相同溫度下,不論是純水還是稀溶液,水的離子積常數(shù)不變。應(yīng)用這一原則時(shí)需要注意兩個(gè)條件:水
溶液必須是稀溶液;溫度必須相同。
2.兩個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)
(1)任何溫度
c(H+)>c(OH),酸性;c(H+)=c(OH),中性;c(H+)<c(OH),堿性。
(2)常溫(25℃)
pH>7,堿性;pH=7,中性;pH<7,酸性。
5
1.【2022年1月浙江卷】已知25℃時(shí)二元酸H2A的Kai=1.3xl(y7,Ka2=7.1xl0-i.下列說(shuō)法正確的是
A.在等濃度的Na2A.NaHA溶液中,水的電離程度前者小于后者
B.向O.lmolL」的H2A溶液中通入HC1氣體(忽略溶液體積的變化)至pH=3,則H2A的電離度為0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=ll,則c(A2)>c(HA)
D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸儲(chǔ)水稀釋至100mL,則該溶液pH=a+l
【答案】B
【解析】A.在等濃度的Na2A.NaHA溶液中,A?-的水解程度大于HA1水的電離程度前者大于后者,故
10Jxc(HA)
A錯(cuò)誤;B.溶液中c(H+)=IO-3mol/L,H2A電離程度較小,溶液中c(H2A戶(hù)0.Imol/L,K;,i==1.3x10",
C(H2A)
cHA"」
c(HA)=1.3xl0-5mol/L,c(HA)~c(H2A)電離,則H2A的電離度———x100%=1.3x10“x100%=0.013%,故
c(H?A)
2
10"xC(Aj,5
B正確;C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,-,;,7=7.1xlQ-15,則c(A2-)<c(HA)故C錯(cuò)
c(HA)
誤;D.H2A是弱酸,取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸儲(chǔ)水稀釋至100mL,H2A的電離平衡正向移動(dòng),則
該溶液pH<a+l,故D錯(cuò)誤;選B。
2.(2021.1?浙江真題)25℃時(shí),下列說(shuō)法正確的是
A.NaHA溶液呈酸性,可以推測(cè)H2A為強(qiáng)酸
B.可溶性正鹽BA溶液呈中性,可以推測(cè)BA為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽
C.0.010molL\O.IOmolL」的醋酸溶液的電離度分別為ai、a2,則aiVa2
D.100mLpH=10.00的Na2co3溶液中水電離出H+的物質(zhì)的量為1.0x105moi
【答案】D
【解析】A.NaHA溶液呈酸性,可能是HA-的電離程度大于其水解程度,不能據(jù)此得出H2A為強(qiáng)酸的結(jié)
論,A錯(cuò)誤;B.可溶性正鹽BA溶液呈中性,不能推測(cè)BA為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,因?yàn)橐部赡苁荁+和A-的水解
程度相同,即也可能是弱酸弱堿鹽,B錯(cuò)誤:C.弱酸的濃度越小,其電離程度越大,因此0.010moLLL
010molL」的醋酸溶液的電離度分別為ai、a2,則ai>a2,C錯(cuò)誤;D.100mLpH=10.00的Na2co3溶液中
氫氧根離子的濃度是IxlOFiol/L,碳酸根水解促進(jìn)水的電離,則水電離出H+的濃度是1x104moi/L,其物
質(zhì)的量為O.lLxlxlO4mol/L=lxlO5moLD正確;答案選D。
3.(2019?北京高考真題)實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.5molLTCH3coONa溶液、0.5moLLiCuSCM溶液以及HzO的pH隨
溫度變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.隨溫度升高,純水中c(H+)>c(OH-)
B.隨溫度升高,CH3coONa溶液的c(OH-)減小
C.隨溫度升高,CuS04溶液的pH變化是Kw改變與水解平衡移動(dòng)共同作用的結(jié)果
D.隨溫度升高,CEhCOONa溶液和CuS04溶液的pH均降低,是因?yàn)镃H3coeT、CM+水解平衡移動(dòng)
方向不同
【答案】C
【解析】水的電離為吸熱過(guò)程,升高溫度,促進(jìn)水的電離;鹽類(lèi)水解為吸熱過(guò)程,升高溫度促進(jìn)鹽類(lèi)水解,
據(jù)此解題;A.水的電離為吸熱過(guò)程,升高溫度,平衡向著電離方向移動(dòng),水中c(H+).c(OH-尸Kw增大,故
pH減小,但c(H+)=c(OH),不符合題意;B.水的電離為吸熱過(guò)程,升高溫度,促進(jìn)水的電離,所以c(OH)
增大,醋酸根水解為吸熱過(guò)程,CH3COOH+H2O.,CH3coOH+OH-,升高溫度促進(jìn)鹽類(lèi)水解,所以c(OH)
增大,不符合題意;C.升高溫度,促進(jìn)水的電離,(H+)增大;升高溫度,促進(jìn)銅離子水解Cu2++2H:O??CU(OH)2
+2H+,(H+)增大,兩者共同作用使pH發(fā)生變化,符合題意;D.鹽類(lèi)水解為吸熱過(guò)程,升高溫度促進(jìn)鹽類(lèi)
水解,不符合題意;綜上所述,本題應(yīng)選C。
4.(2019?上海高考真題)25℃時(shí),0.005mol/LBa(OH)2中H+濃度是()
A.lx1Q_12mol/LB.lxio-13mol/L
C.5x10T2moi/LD.5xi()T3moi/L
【答案】A
1Oy1f)T4
【解析】溶液中的氧氧根離子濃度為O.Olmol/L,根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算,電離子濃度為u=]0一|2
0.01
inol/Lo故選Ao
5.(2017?上海高考真題)下列物質(zhì)的水溶液呈酸性,并且使水的電離平衡向正方向移動(dòng)的是:
A.Na2cChB.NH4clC.H2sChD.NaHCCh
【答案】B
【解析】A.Na2cCh是強(qiáng)堿弱酸鹽,碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性,促進(jìn)水電離,錯(cuò)誤;B.氯化鐵是強(qiáng)
酸弱堿鹽,錢(qián)根離子水解,溶液顯酸性,促進(jìn)水的電離,正確;C.硫酸完全電離生成氫離子而導(dǎo)致溶液中
c(H+)增大,溶液顯酸性,抑制水的電離,錯(cuò)誤;D.碳酸氫鈉是強(qiáng)堿弱酸酸式鹽,碳酸氫根離子水解程度大
于電離程度,溶液顯堿性,促進(jìn)水的電離,錯(cuò)誤;故選B。
6.(2017,浙江高考真題)下列說(shuō)法不正確的是
A.pHV7的溶液不一定呈酸性
B.在相同溫度下,物質(zhì)的量濃度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH)相等
C.在相同溫度下,pH相等的鹽酸、CMCOOH溶液,c(C「)=c(CH3coeT)
D.氨水和鹽酸反應(yīng)后的溶液,若C(CL)=C(NH4+),則溶液呈中性
【答案】B
【解析】A.pH<7的溶液不一定呈酸性,只有當(dāng)溶液中c(OH)<c(H+)時(shí)溶液顯酸性,A正確;B.氫氧
化鈉是強(qiáng)堿,完全電離,一水合氨是弱堿,部分電離,在相同溫度下,物質(zhì)的量濃度相等的氨水、NaOH溶
液,c(OH-)不相等,前者小于后者,B錯(cuò)誤;C.鹽酸、CH3coOH溶液中存在電荷守恒:c(H+)=c(OH)+c(Cl
)、c(H+)=c(OH)+c(CH3coO),因此在相同溫度下,pH相等的鹽酸、CH3coOH溶液,c(CI)=c(CH3coO
)C正確;D.氨水和鹽酸反應(yīng)后的溶液中存在電荷守恒:C(NH4+)+C(H+)=C(0H.)+C(C「),若C(CL)=C(NH4+),
則c(H+)=c(OH)溶液呈中性,D正確。答案選B。
1.(2021?湖北?統(tǒng)考二模)常溫下,向1L濃度為0.4moLL"的乙醇酸[CH2(0H)C00H]溶液中加入8gNaOH
固體得到X溶液,將X溶液平均分成兩等份,一份通入HC1氣體,得到溶液Y,另一份加入NaOH固體得
到溶液Z,溶液Y、Z的pH隨所加物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化情況如圖所示(體積變化忽略不計(jì))。下列說(shuō)法正
確的是
A.b點(diǎn)對(duì)應(yīng)曲線代表的是加入HC1的曲線
B.溶液中水的電離程度:c>b
++
C.a點(diǎn):c(Na)>c[CH2(OH)COO]>c(H)>c(OH-)
c「CH)(OH)COO]
D.稀釋Y溶液后,溶液中jJiL不變
c[CH,(OH)COOH]xc(OH)
【答案】D
【分析】由題可知,n[CH2(OH)COOH]=0.4mol,第一次加入0.2molNaOH固體,即溶液X為等濃度的
CH2(OH)COOH和[CH2(0H)C00]Na的混合溶液,由a點(diǎn)可知,CH2(OH)COOH的電離程度大于
CH2(OH)COO水解程度,導(dǎo)致溶液呈酸性,以此解答。
【詳解】A.加入HC1會(huì)使溶液pH減小,c點(diǎn)對(duì)應(yīng)曲線代表的是加入H。的曲線,故A錯(cuò)誤;
B.b點(diǎn)時(shí)溶液中含0.06molCH2(OH)COOH和0.14molCH2(OH)COONa,c點(diǎn)時(shí)溶液中含
0.14molCH2(OH)COOH和0.06molCH2(OH)COONa,b點(diǎn)水的電離程度大于c點(diǎn)水的電離程度,故B錯(cuò)誤;
C.a點(diǎn)為等濃度的CH2(OH)COOH和CH2(OH)COONa的混合溶液,且CH2(OH)CO(r的電離程度大于水解
++
程度,根據(jù)電荷守恒可判斷a點(diǎn)離子濃度大小關(guān)系為:C[CH2(OH)COO]>c(Na)>c(H)>c(OH),故C錯(cuò)
誤;
D.該比例關(guān)系為CH2(OH)COO-水解常數(shù)的倒數(shù),只與溫度有關(guān),稀釋過(guò)程中,該數(shù)值不發(fā)生改變,故D
正確;
故選D。
2.(2020.天津.模擬預(yù)測(cè))用pH試紙測(cè)定溶液的pH,下列敘述正確的是
A.測(cè)得某濃度的NaClO溶液的pH為10
B.常溫下測(cè)得NH4cl溶液pH約為4.1
C.用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)pH相同的鹽酸和醋酸溶液的pH,誤差較大的是鹽酸
D.在試管內(nèi)放入少量溶液并煮沸,把pH試紙放在管口觀察其顏色并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較
【答案】c
【詳解】A.NaClO溶液具有漂白性,會(huì)將pH試紙漂白,故不能用pH試紙測(cè)定其pH,故A錯(cuò)誤;
B.廣泛的pH試紙測(cè)定的溶液的pH的數(shù)值為整數(shù),故B錯(cuò)誤:
C.稀釋時(shí),醋酸還會(huì)繼續(xù)電離出氫離子,故稀釋pH相同的鹽酸和醋酸溶液時(shí),醋酸的氫離子濃度變化小,
pH變化小,故用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)pH相同的鹽酸和醋酸溶液的pH,誤差較大的是鹽酸,故C正確;
D.在試管內(nèi)放入少量溶液并煮沸,把pH試紙放在管口,無(wú)法測(cè)定溶液的pH,故D錯(cuò)誤;
故選C。
V
3.(2022?北京?模擬預(yù)測(cè))常溫下,將pH相同、體積均為Vo的鹽酸和醋酸分別加水稀釋至V,pH隨1g短
Vn
B.c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)
C.鹽酸和醋酸分別稀釋到pH=4時(shí),C(C1)>C(CH3COO-)
D.c點(diǎn)酸的總濃度大于a點(diǎn)酸的總濃度
【答案】C
【分析】HC1是一元強(qiáng)酸,完全電離,CH3coOH是一元弱酸,部分電離,存在電離平衡,當(dāng)溶液pH相等
時(shí),酸的濃度:c(CH3coOH)>c(HCl),稀釋相同倍數(shù)時(shí),CH3co0H溶液pH變化小,酸的濃度仍然是
C(CH3COOH)>C(HC1).
【詳解】A.開(kāi)始時(shí)溶液pH=3,當(dāng)愴/=1,即溶液都稀釋10倍,曲線①pH=4,pH增大了1個(gè)單位,而
曲線②pH=3.5V4,pH變化小于1個(gè)單位,說(shuō)明曲線①表示鹽酸,曲線②表示CH3coOH溶液,A正確;
B.同一酸溶液,溶液稀釋倍數(shù)越小,溶液的pH越小,離子濃度越大,該溶液的導(dǎo)電能力就越強(qiáng)。根據(jù)圖
示可知溶液的pH:c<b,則離子濃度:c>b,所以c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng),B正確;
C.在HC1溶液中存在電荷守恒:c(H+)=c(OH)+c(Cr),在CH3coOH溶液中也存在電荷守恒:
c(H+)=c(OH)+c(CH3co0-),當(dāng)鹽酸和醋酸分別稀釋到pH=4時(shí),兩種溶液中c(H+)相等,c(0H)也相等,因
此c(cr)=c(CH3coeT),C錯(cuò)誤;
D.pH相等的兩種酸溶液,C(CH3C00H)>C(HC1),當(dāng)二者稀釋相同倍數(shù)時(shí),HC1只有稀釋作用使離子濃度
減小,而弱酸CH3co0H在溶液中存在電離平衡,又電離產(chǎn)生離子,使離子濃度有所增加,此時(shí)溶液中酸
的濃度仍然是C(CH3C00H)>C(HC1),即c點(diǎn)酸的總濃度大于a點(diǎn)酸的總濃度,D正確:
故合理選項(xiàng)是C。
4.(2022?山東?模擬預(yù)測(cè))室溫下,分別向體積均為20mL、濃度均為O.lmolL”的HX、HY溶液中,滴
加相同濃度的Ba(0H)2溶液(Ba?+與X、丫-均不反應(yīng))。隨著B(niǎo)a(0H)2溶液的加入,由水電離產(chǎn)生的c(H+)的
B.M點(diǎn)溶液顯中性,溶液中c(Y)<c(Ba2+)
C.N點(diǎn)對(duì)應(yīng)Ba(0H)2溶液的體積為10mL
D.T點(diǎn)溶液中陰離子濃度之和大于M點(diǎn)
【答案】B
【詳解】A.由圖示可知,Y-水解對(duì)水的電離促進(jìn)程度較大,則HY的酸性較弱,所以相同條件下
Ka(HX)>Ka(HY),故A不選;
B.本題為向酸中滴加Ba(0H)2溶液,因此隨著B(niǎo)a(OH)2溶液的加入溶液先進(jìn)行酸堿中和反應(yīng),所以當(dāng)HY
與Ba(0H)2溶液中水電離出的c(H+)第一次達(dá)到ixio7moi/L時(shí)為中性點(diǎn),當(dāng)繼續(xù)滴加Ba(0H)2溶液會(huì)抑制
水的電離(N點(diǎn)之后),即第二次水電離c(H+)=lxl(f7mol/L該點(diǎn)為堿性點(diǎn),所以M點(diǎn)呈中性,根據(jù)電荷守恒
c(H+)+2c(Ba2+)=c(Y-)+c(0H),所以c(Y)>(Ba2+),故B;
C.N點(diǎn)完全反應(yīng)點(diǎn),0.1mol/LBa(OH)2溶液中c(OH)=0.2mol/L,故消耗完20mL0.1mol/L的HY需要
10mL0/mol/LBa(OH)2溶液,故C不選;
D.根據(jù)電荷守恒可得T點(diǎn)c(H+)+2c(Ba")=c(X)+c(OFr);M點(diǎn)c(H+)+2c(Ba")-c(Y)+c(0H);T、
M點(diǎn)c(Ba?+)相同,T點(diǎn)c(H*)大于M點(diǎn),所以c(X-)+c(0H)>c(Y-)+c(0Er),故D不選。
答案選B
5.(2022?湖南邵陽(yáng)?邵陽(yáng)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))H3PCh是一種一元弱酸,25℃時(shí),在20.0mLO.lmol/LH3PO2
c(H2P0」
溶液中滴加0.1mol/L氫氧化鈉溶液VmL,混合溶液的pH與1g相正亍的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確
的是
B.m點(diǎn)時(shí),加入的氫氧化鈉溶液的體積大于20mL
C.25℃時(shí),H3P。2的電離常數(shù)K”的數(shù)量級(jí)為IO。
+
D.當(dāng)V=20.0時(shí),溶液中存在關(guān)系:c(Na)=c(PO^)+c(HPO^)+c(H2PO;)+c(H3PO2)
【答案】AC
C(H2PO;)
【詳解】A.pH=-lg.lgKa=1.23,計(jì)算得Ka=1.0xl0-L23,則a=7.00-1.23=5.77,A正確;
c(Hg)
B.由圖可知,m點(diǎn)時(shí)pH=7.00,當(dāng)加入氫氧化鈉溶液的體積等于20mL時(shí),此時(shí)溶質(zhì)為NaH2PO2,NaH2P。2
為強(qiáng)堿弱酸鹽,溶液顯堿性,故m點(diǎn)時(shí)加入的氫氧化鈉溶液的體積小于20mL,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果K“=1.0X10」23,可知H3P02的電離常數(shù)L的數(shù)量級(jí)為可-2,C正確;
D.H3P02為一元弱酸,不能電離出PO;-、HPO;,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是AC。
核心考點(diǎn)2溶液酸堿性
1.pH及其測(cè)量
(1)計(jì)算公式:pH=-lgc(H+)o
適用范圍:c(H+)和c(OH-)小于1moLU的稀溶液。pH越小,表示酸性越強(qiáng)。
(2)pH測(cè)量的三種方法
①pH試紙法
用鏡子夾取一小塊pH試紙放在玻璃片或表面皿上,用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在試紙的中央,變色后與
標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照,即可確定溶液的pH。
注意:a.pH試紙使用前不能用蒸錨水潤(rùn)濕,否則待測(cè)液因被稀釋可能會(huì)產(chǎn)生誤差。b.pH試紙不能測(cè)定氯水
的pH。c.用廣泛pH試紙讀出的pH只能是整數(shù)。
②pH計(jì)測(cè)量法。儀器pH計(jì)可精確測(cè)定試液的pH(讀至小數(shù)點(diǎn)后2位)。
③酸堿指示劑
酸堿指示劑能粗略測(cè)定溶液的pH范圍。常見(jiàn)酸堿指示劑的變色范圍如下表所示:
指示劑變色范圍的pH
石蕊<5紅色5?8紫色>8藍(lán)色
甲基橙<3.1紅色3.1-4.4橙色>4.4黃色
酚獻(xiàn)<8.2無(wú)色8.2?10淺紅色>10紅色
2.溶液酸堿性的判斷
(1)溶液酸堿性,取決于溶液中c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小。常溫下,如下表所示:
溶液的酸
相對(duì)大小c(H+)大小PH
堿性
c(H+)>c(OH-)c(H+)>lxlO7mol-L1<7酸性溶液
c(H)=c(OH)c(H*)=lxl(T7mo].L-i=7中性溶液
c(H+)<c(OH")c(H1)<1x107molL-1>7堿性溶液
【注意】用pH判斷溶液酸堿性時(shí),要注意溫度。如溫度升高到100℃時(shí),pH=6,但仍為中性,pH<6顯
酸性,pH>6顯堿性;若溶液未注明溫度,一般認(rèn)為是常溫,以pH=7為中性。
(2)田+卜pH與溶液酸堿性的關(guān)系
pH是酸堿性的量度,常溫下三者關(guān)系如下圖所示:
“中)10°10-110-210-3lO^lO-510-6lxl0-710-8Kr910-1010-1110-1210-1310-14
pH(0)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)
x-----------------------------------------------------------------------仲性)-------------------------?
(酸性越強(qiáng))(堿性越強(qiáng))
(3)使用范圍
pH的取值范圍為0-14,即只適用于c(H+)<lmol-Lr或c(OH")<lmoIL1的電解質(zhì)溶液,當(dāng)c(H*)或c(OH
)>1mol-L1時(shí),直接用以丁)或c(OJT)表示溶液的酸堿性。
3.溶液pH計(jì)算的思維模板
強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等體積溶液混合(常溫下)
(1)若ApH(pH的差值)22的兩種強(qiáng)酸溶液等體積混合,酸溶液的pH=pH3+0.3;如pH=3和pH=5的
兩種HC1等體積混合,pH=3+O.3=3.3;
(2)若ApH(pH的差值)>2的兩種強(qiáng)堿溶液等體積混合,堿溶液的pH-pH卜0.3;如pH=9和pH=12的
兩種NaOH等體積混合,pHR2-0.3=11.7。
(3)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的等體積混合:
①pH?+pH跖=14時(shí),pH溫=7;
②pH彼+pH14時(shí),pHfis+0.3;
③pHw+pH瞰>14時(shí),pH2PHw-0.3;
4.四條判斷規(guī)律
(1)正鹽溶液
強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽顯中性,強(qiáng)酸弱堿鹽(如NHK1)顯酸性,強(qiáng)堿弱酸鹽(如CH3coONa)顯堿性。
(2)酸式鹽溶液
NaHS04顯酸性(NaHSO4==Na++H++SOD、NaHSCh、NaHC2O4,NaH2P。4水溶液顯酸性(酸式根電
離程度大于水解程度);NaHCCh、NaHS、NazHPO#水溶液顯堿性(酸式根水解程度大于電離程度)。
注意因?yàn)闈舛认嗤腃H3coeT與NH+4的水解程度相同,所以CH3coONE溶液顯中性,而NH4HCO3
溶液略顯堿性。
(3)弱酸(或弱堿)及其鹽1:I混合溶液
①1:1的CH3co0H和CH3COONa混合液呈酸性。
②1:1的NH3H2O和NH4C1混合溶液呈堿性。
(對(duì)于等濃度的CH3co0H與CH3co0,CH3COOH的電離程度大于CH3coeT的水解程度)。
(4)酸堿pH之和等于14等體積混合溶液
pH和等于14的意義:酸溶液中的氫離子濃度等于堿溶液中的氫氧根離子的濃度。
①已知酸、堿溶液的pH之和為14,則等體積混合時(shí):
I海照用礎(chǔ)|恰好中和?
弓蟲(chóng)酸、強(qiáng)堿|-----?pH=7
「萬(wàn)京~訴H堿過(guò)量~
強(qiáng)酸、弱堿|----->pTHT>7
弱酸、強(qiáng)堿慳且生pH<7
②已知酸、堿溶液的pH之和為14,若混合后溶液的pH為7,溶液呈中性,則
強(qiáng)酸、強(qiáng)堿|-->V酸:V堿=1:1
強(qiáng)酸、弱堿|-->V酸:V堿>1:1
弱酸、強(qiáng)堿|—->V酸:V堿<1:1
③強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等體積混合后溶液酸、堿性的判斷
等于14八
I---------H=7
一、大于14
看pH之和-----------pH>7
5.圖像法理解一強(qiáng)一弱的稀釋規(guī)律
(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸
①加水稀釋相同的倍數(shù),醋酸的pH大。
②加水稀釋到相同的pH,鹽酸加入的水多。
(2)相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸
①加水稀釋相同的倍數(shù),鹽酸的pH大。
②加水稀釋到相同的pH,醋酸加入的水多。
【解題策略】看“三角度”,突破酸HA強(qiáng)弱的判斷方法
⑴從水解的角度分析,取其鈉鹽(NaA)溶于水,測(cè)其pH,若pH>7,則說(shuō)明HA是弱酸,若pH=7,則說(shuō)明
HA是強(qiáng)酸。
⑵從是否完全電離的角度分析,配制一定物質(zhì)的量濃度的HA溶液(如0.1mo卜LI),測(cè)其pH,若pH>l,
則說(shuō)明HA是弱酸,若pH=l,則說(shuō)明HA是強(qiáng)酸。
(3)從電離平衡移動(dòng)的角度分析,如①向HA溶液中加水稀釋100倍后,溶液pH增大值小于2的是弱酸,pH
增大2的是強(qiáng)酸;②向HA溶液中加入NaA晶體,溶液pH增大的是弱酸,pH不變的是強(qiáng)酸。
1.【2022年1月浙江卷】已知25℃時(shí)二元酸H2A的Kn=1.3xl0-7,Ka2=7.1xl0」5。下列說(shuō)法正確的是
A.在等濃度的Na2A.NaHA溶液中,水的電離程度前者小于后者
B.向O.lmolB的H2A溶液中通入HC1氣體(忽略溶液體積的變化)至pH=3,則H2A的電離度為0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=ll,則c(A2-)>c(HA)
D.取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸儲(chǔ)水稀釋至100mL,則該溶液pH=a+l
【答案】B
【解析】A.在等濃度的Na2A.NaHA溶液中,A?-的水解程度大于HAl水的電離程度前者大于后者,故
10Txe(HA1
+3v77
A錯(cuò)誤:B.溶液中c(H)=10-mol/L,H2A電離程度較小,溶液中c(H2A)^0.1mol/L,Kai=—,.=1.3xl0-,
C(H2A)
c(HA)=1.3xlO-5mol/L,C(HA-)-C(H2A)則H2A的電離度———(xlOO%=1.3x10^xl00%=0.013%,故
C(H2A)
2
10"xC(Aj,5
B正確;C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=ll,-r—^^=7.1x1015,則c(A2)<c(HA),故C錯(cuò)
誤;D.H2A是弱酸,取pH=a的H2A溶液10mL,加蒸儲(chǔ)水稀釋至100mL,H2A的電離平衡正向移動(dòng),則
該溶液pH<a+l,故D錯(cuò)誤;選Bo
2.(2021.1?浙江真題)25℃時(shí),下列說(shuō)法正確的是
A.NaHA溶液呈酸性,可以推測(cè)H2A為強(qiáng)酸
B.可溶性正鹽BA溶液呈中性,可以推測(cè)BA為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽
1
C.O.OlOmol-L,O.lOmolI/的醋酸溶液的電離度分別為ai、a2,則aiVa2
D.100mLpH=10.00的Na2cCh溶液中水電離出田的物質(zhì)的量為1.0xl0-5mol
【答案】D
【解析】A.NaHA溶液呈酸性,可能是HA-的電離程度大于其水解程度,不能據(jù)此得出H2A為強(qiáng)酸的結(jié)
論,A錯(cuò)誤;B.可溶性正鹽BA溶液呈中性,不能推測(cè)BA為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,因?yàn)橐部赡苁荁+和A」的水解
程度相同,即也可能是弱酸弱堿鹽,B錯(cuò)誤;C.弱酸的濃度越小,其電離程度越大,因此O.OlOmolLL
O.lOmolLT的醋酸溶液的電離度分別為ai、a2,則ai>a2,C錯(cuò)誤;D.100mLpH=10.00的Na2cCh溶液中
氫氧根離子的濃度是IxlO'moi/L,碳酸根水解促進(jìn)水的電離,則水電離出H+的濃度是IxIO-mol/L,其物
質(zhì)的量為OlLxlxKF4moi/L=ixl()-5moi,D正確;答案選D。
1
3.(2019?北京高考真題)實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.5mol-L'CHjCOONa溶液、0.5mol-LC11SO4溶液以及H2O的pH隨
溫度變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.隨溫度升高,純水中c(H+)>c(OH-)
B.隨溫度升高,CH3coONa溶液的c(OH-)減小
C.隨溫度升高,CuS04溶液的pH變化是K”.改變與水解平衡移動(dòng)共同作用的結(jié)果
D.隨溫度升高,CH3coONa溶液和CuS04溶液的pH均降低,是因?yàn)镃H3coeT、CiP+水解平衡移動(dòng)
方向不同
【答案】C
【解析】水的電離為吸熱過(guò)程,升高溫度,促進(jìn)水的電離:鹽類(lèi)水解為吸熱過(guò)程,升高溫度促進(jìn)鹽類(lèi)水解,
據(jù)此解題;A.水的電離為吸熱過(guò)程,升高溫度,平衡向著電離方向移動(dòng),水中c(H*).c(OH)=Kw增大,故
pH減小,但c(H+)=c(OH),不符合題意;B.水的電離為吸熱過(guò)程,升高溫度,促進(jìn)水的電離,所以c(OH)
增大,醋酸根水解為吸熱過(guò)程,CH3COOH+H2O.、CH3coOH+OH-,升高溫度促進(jìn)鹽類(lèi)水解,所以c(0H)
2+
增大,不符合題意;C.升高溫度,促進(jìn)水的電離,(H+)增大;升高溫度,促進(jìn)銅離子水解CU+2H2O,*CU(0H)2
+2H+,(H+)增大,兩者共同作用使pH發(fā)生變化,符合題意;D.鹽類(lèi)水解為吸熱過(guò)程,升高溫度促進(jìn)鹽類(lèi)
水解,不符合題意;綜上所述,本題應(yīng)選C。
4.(2017?浙江高考真題)下列說(shuō)法不事頌的是
A.pH<7的溶液不一定呈酸性
B.在相同溫度下,物質(zhì)的量濃度相等的氨水、NaOH溶液,c(OH)相等
C.在相同溫度下,pH相等的鹽酸、CH3coOH溶液,c(C「)=c(CH3coeT)
D.氨水和鹽酸反應(yīng)后的溶液,若C(CL)=C(NH4*),則溶液呈中性
【答案】B
【解析】A.pH<7的溶液不一定呈酸性,只有當(dāng)溶液中c(OH-)<c(H+)時(shí)溶液顯酸性,A正確;B.氫氧
化鈉是強(qiáng)堿,完全電離,一水合氨是弱堿,部分電離,在相同溫度下,物質(zhì)的量濃度相等的氨水、NaOH
溶液,c(OH-)不相等,前者小于后者,B錯(cuò)誤;C.鹽酸、CH3co0H溶液中存在電荷守恒:c(H*)=c(OH
)+c(Cl)、c(H+)=c(OH)+c(CH3co0),因此在相同溫度下,pH相等的鹽酸、CH3coOH溶液,c(Cl)
=c(CH3COO),C正確;D.氨水和鹽酸反應(yīng)后的溶液中存在電荷守恒:C(NH4+)+C(H+)=C(0H-)+C(CI
一),若C(CL)=C(NH4+),則C(H+)=C(OFF),溶液呈中性,D正確。答案選B。
5.(2017?浙江高考真題)下列物質(zhì)的水溶液不能使酚酷變紅的是
A.NaOHB.Na2cO3C.NaClD.NH3
【答案】C
【解析】A.NaOH是強(qiáng)堿,溶液顯堿性,能使酚酰變紅,不選;B.Na2c。3屬于強(qiáng)堿弱酸鹽,水解后溶液
顯堿性,能使酚獻(xiàn)變紅,不選;C.NaCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,溶液顯中性,不能使酚醐變紅,選;D.NH3的水
溶液顯堿性,能使酚儆變紅,不選;故選C。
6.(2008?全國(guó)高考真題)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有3種酸堿指示劑,其pH的變色范圍如下:甲基橙:3.1?4.4,石蕊:
50?8.0,酚獻(xiàn):8.2-10.0,用O.lOOOmolLNaOH溶液滴定未知濃度的CH3coOH溶液,反應(yīng)恰好完
全時(shí),下列敘述正確的是()
A.溶液呈中性,可選用甲基橙或酚獻(xiàn)作指示劑
B.溶液呈中性,只能選用石蕊作指示劑
C.溶液呈堿性,可選用甲基橙或酚醐作指示劑
D.溶液呈堿性,只能選用酚顏;作指示劑
【答案】D
【解析】NaOH與CH3coOH恰好完全反應(yīng)生成CH3coONa,CH3coONa為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解后溶液呈堿
性,為了減少滴定誤差,應(yīng)選擇指示劑的pH范圍與CH3coONa溶液的pH接近,所以指示劑選擇酚
儆,故答案為D。
mol/L=7.6xlO-i2mol/L,所以該點(diǎn)溶液pH<12,正確;故選D。
1.有一學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室測(cè)某溶液的pH。實(shí)驗(yàn)時(shí),他先用蒸儲(chǔ)水潤(rùn)濕pH試紙,然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取
試樣進(jìn)行檢測(cè)。
(1)該學(xué)生的操作是(填“正確的”或"錯(cuò)誤的”),其理由是
___________________________________________________________________________0
(2)如不正確,請(qǐng)分析是否一定有誤差:___________________________________________
___________________________________________________________________________O
(3)若用此法分別測(cè)定c(H+)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH,誤差較大的是,原因是
【解析】用蒸儲(chǔ)水潤(rùn)濕pH試紙的操作是錯(cuò)誤的,會(huì)使測(cè)定時(shí)溶液被稀釋?zhuān)瑢?duì)于酸性、堿性或中性溶液將會(huì)
產(chǎn)生不同的影響。
【答案】(1)錯(cuò)誤的用濕潤(rùn)的pH試紙來(lái)測(cè)定溶液的pH,相當(dāng)于將溶液稀釋了,測(cè)出的溶液pH可能會(huì)產(chǎn)
生誤差。
(2)不一定有誤差,當(dāng)溶液為中性時(shí)則不產(chǎn)生誤差
(3)鹽酸的pH因?yàn)樵谙♂屵^(guò)程中醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生H”,使得醋酸溶液中c(H')受到的影響比鹽酸溶液中的
小,故誤差較小
【易錯(cuò)辨析】
①pH試紙使用前不能用蒸儲(chǔ)水潤(rùn)濕,如用濕潤(rùn)pH試紙測(cè)堿性溶液,則結(jié)果偏??;如用濕潤(rùn)pH試紙測(cè)酸性
溶液,則結(jié)果偏大;但測(cè)中性溶液結(jié)果不變,其實(shí)質(zhì)是待測(cè)溶液被稀釋。
②若某溶液具有漂白性或強(qiáng)氧化性時(shí),則不能用pH試紙測(cè)量其pH,比如:不能測(cè)定氯水、次氯酸鈉溶液
的pH。
③用廣泛pH試紙測(cè)量溶液pH時(shí),讀出的數(shù)值只能是整數(shù)。
@pH試紙不能伸入待測(cè)液中。
2.T℃時(shí),水的離子積為Kw,該溫度下,將amolL」一元酸HA與bmoLL”一元堿BOH等體積混合,要
使混合液呈中性,必要的條件是()
A.混合液pH=7
B.混合液中,C(H')=M
C.a=b
D.混合液中,c(B)=c(A-)+c(OH)
【解析】由于題中溫度未知,A錯(cuò);由于Kw=c(H+>c(OH),當(dāng)溶液呈中性時(shí),C(H*)=C(OH),C(H+)=M,
B正確;酸、堿強(qiáng)弱未知,當(dāng)a=b時(shí);混合液pH不能確定,C錯(cuò);由于反應(yīng)后溶液呈中性說(shuō)明c(H+)=c(OH
一),D錯(cuò)誤。
【答案】B
3.溶液的酸堿性可用酸度(AG)表示[AG=lg需為,室溫下,向濃度均為O.lmol/L體積均為100mL的兩
種一元酸HX、HY的溶液中,分別加入NaOH固體,AG隨加入NaOH的物質(zhì)的量的變化如圖所示.下列
敘述正確的是()
A.HX、HY均為弱酸
B.a點(diǎn)由水電離出的c(H+)-1.0x10l3mobL1
C.c點(diǎn)溶液中:c(Y)<c(Na+)<c(HY)
D.b點(diǎn)時(shí),溶液的pH=7,酸堿恰好完全中和
解析:A.1g黑工越大,溶液中氫離子濃度越大,未加NaOH時(shí),HX溶液中l(wèi)g£除的值大,所以HX的
酸性大于HY,加入氫氧化鈉物質(zhì)的量10xl(r3moi,1g今2=1,c(H+)=c(OH)酸和氫氧化鈉溶液恰
C[On)
好反溶液呈中性,HX為強(qiáng)酸,故A錯(cuò)誤;B.a點(diǎn)1g罷工=12,則溶液中c(H+)=0.1mol/L,溶液中水
電離的c(H+)=^=10l3mol?L故B正確;C.c點(diǎn)愴鏢乙=6,則溶液中c(H+)=104mol/L,
0.1CyOn)
此時(shí)消耗的NaOH為0.005mol,則溶液中的溶質(zhì)為NaY和HY,由于溶液顯酸性,所以HY的電離程度大
于NaY的水解程度,所以c(Y-)>c(HY),故C錯(cuò)誤;D.濃度均為O.lmold/r體積均100mL的HY
與NaOH恰好中和消耗NaOH為0.01mol,而b點(diǎn)時(shí)消耗的NaOH為0.008mol,所以酸過(guò)量,故D錯(cuò)誤。
答案:B
【特別提醒】本題考查酸堿混合溶液酸堿性判斷及溶液中離子濃度大小比較,涉及鹽類(lèi)的水解和弱酸的電
離等,題目難度中等,側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力.
核心考點(diǎn)3中和滴定
1.定義:利用中和反應(yīng),用己知濃度的酸(或堿)來(lái)測(cè)定未知濃度的堿(或酸)的實(shí)驗(yàn)方法稱(chēng)為酸堿中和滴定。
注意:(1)酸堿恰好中和是指酸與堿按化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系恰好完全反應(yīng)生成正鹽。
(2)酸堿恰好中和時(shí)溶液不一定呈中性,最終溶液的酸堿性取決于生成鹽的性質(zhì),強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽的溶液呈中
性,強(qiáng)堿弱酸鹽的溶液呈堿性,強(qiáng)酸弱堿鹽的溶液呈酸性。
2.實(shí)質(zhì):酸電離出的H+與堿電離出的OH以等物質(zhì)的量的關(guān)系結(jié)合成H2O的反應(yīng),即H++OH=H2。。
3.中和滴定原理:
對(duì)于反應(yīng):H++OH-=H2O
1mol1mol
c(H')V(H+)c(OH-)V(OH-)
即可得c(H+)V(H+)=c(OH)V(OH-)
在中和反應(yīng)中使用一種已知濃度的酸(或堿)溶液與未知濃度的堿(或酸)溶液完全中和,測(cè)出二者所用
的體積,根據(jù)化學(xué)方程式中酸、堿化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系求出未知濃度溶液的濃度。
計(jì)算公式:c(待)="如)?丫(如)(以一元酸與一元堿的滴定為例)。
V(侍)
4.實(shí)驗(yàn)用品
(1)儀器
酸式滴定管(如圖A)、堿式滴定管(如圖B)、錐形瓶、滴定管夾、鐵架臺(tái)等。
堿酸
對(duì)審式式
滴滴
定定
管管
rl
b-ol
H
h
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