高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)必修部分講義
第七單元第2講水的電離和溶液的酸堿性
考綱要求 權(quán)威解讀
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。 常見(jiàn)的考查形式：①水的電離平衡的影響因素以及離子積常數(shù)的應(yīng)用；②c(H＋)、c(OH－)、pH和溶液中酸堿性的關(guān)系及其計(jì)算。
梳理與整合
一、水的電離和水的離子積常數(shù)
導(dǎo)學(xué)誘思
25 ℃時(shí)，純水的離子積KW＝1.0×10－14，那么25 ℃時(shí)鹽酸、NaOH、CH3COONa溶液中KW是多少？
答：________________________________________________________________________。
教材回歸
1．電離方程式
水是一種極弱的電解質(zhì)，其電離方程式為_(kāi)_______________。
2．室溫下純水的有關(guān)數(shù)據(jù)
(1)c(H＋)＝c(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______。
水的離子積常數(shù)KW＝c(H＋)c(OH－)，其實(shí)質(zhì)是水溶液中的H＋和OH－濃度的乘積，不一定是水電離出的H＋和OH－濃度的乘積，所以與其說(shuō)KW是水的離子積常數(shù)，不如說(shuō)是水溶液中的H＋和OH－的離子積常數(shù)。
二、溶液的酸堿性與pH
導(dǎo)學(xué)誘思
某溶液的pH＝7，該溶液是否一定為中性溶液？
答：________________________________________________________________________。
教材回歸
1．溶液的酸堿性
溶液的酸堿性取決于溶液中________和________的相對(duì)大小。
c(H＋)、c(OH－)
的關(guān)系 室溫/25 ℃
數(shù)值 pH
中性
溶液 c(H＋)__c(OH－) c(H＋)＝c(OH－)＝
__________ ____7
酸性
溶液 c(H＋)__c(OH－) c(H＋)__1×10－7 molL－1 ____7
堿性
溶液 c(H＋)__c(OH－) c(H＋)__1×10－7 molL－1 ____7
2．pH
(1)定義式：pH＝__________。
(2)意義
表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱，pH越小，酸性______。
(3)pH試紙的使用
�、俜椒ǎ篲___________________________________________________________，試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比即可確定溶液的pH。
�、谧⒁猓�
a．pH試紙使用前不能用蒸餾水潤(rùn)濕，否則待測(cè)液因被稀釋可能產(chǎn)生誤差；
b．用廣泛pH試紙讀出的pH只能是整數(shù)。
溶液酸堿性的判斷與溶液的pH是否等于7沒(méi)有直接的關(guān)系，而應(yīng)比較溶液中c(H＋)與c(OH－)的大小。pH是否等于7只適用于室溫下的溶液，而用c(H＋)與c(OH－)的大小判斷酸堿性，不受條件限制適用于任何溫度下的溶液。
三、酸堿中和滴定
導(dǎo)學(xué)誘思
1．滴定實(shí)驗(yàn)中高錳酸鉀酸性溶液應(yīng)該盛放在____式滴定管中，原因：________________________。
2．滴定管與量筒的讀數(shù)有何區(qū)別？________________________________________。
教材回歸
1．實(shí)驗(yàn)用品
(1)試劑：__________、__________、__________、蒸餾水。
(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、________。
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：______________→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。
(2)滴定
左手__________，右手________________，眼睛注視________________變化，滴定至終點(diǎn)時(shí)，記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。
(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________________，視為達(dá)到滴定終點(diǎn)。
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。
理解與深化
一、影響水電離平衡的因素
1．實(shí)例(H2O H＋＋OH－)
改變條件 電離
平衡 溶液
中
c(H＋) 溶液
中
c(OH－) pH 溶液
的酸
堿性 KW
升高溫度 右移 增大 增大 減小 中性 增大
加入
酸堿 加入酸，如稀硫酸、醋酸 左移 增大 減小 減小 酸性 不變
加入堿，如NaOH、氨水 左移 減小 增大 增大 堿性 不變
加入
鹽 加入強(qiáng)堿弱酸鹽，如Na2CO3溶液 右移 減小 增大 增大 堿性 不變
加入強(qiáng)酸弱堿鹽，如AlCl3溶液 右移 增大 減小 減小 酸性 不變
加入強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，如NaCl溶液 不移 不變 不變 不變 中性 不變
加入活潑金屬，如Na 右移 減小 增大 增大 堿性 不變
2．總結(jié)
(1)降低溫度、加入酸堿都能抑制水的電離，升高溫度、加入能水解的鹽等都能促進(jìn)水的電離。
(2)KW也屬于化學(xué)平衡常數(shù)，只隨溫度的變化而變化，加水稀釋并不是溶液中的所有離子濃度均減小，如稀釋HCl水溶液，OH－濃度卻增大。
【例1】 (2011黑龍江四校聯(lián)考)水的電離平衡曲線如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是( )。
A．圖中四點(diǎn)KW間的關(guān)系：A＝D＜C＜B
B．若從A點(diǎn)到D點(diǎn)，可采用：溫度不變?cè)谒屑尤肷倭克?/p>
C．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
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1(2011福建廈門質(zhì)檢)對(duì)H2O的電離平衡不產(chǎn)生影響的微粒是( )。
A．CH3CH2OH B．NH＋4
C．Cl2 D．S2－
二、水電離出的c(H＋)或c(OH－)的計(jì)算(25 ℃)
1．中性溶液
c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 molL－1。
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)源于水電離。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－)，c(OH－)＝1×10－12 molL－1，即水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－12 molL－1。
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)源于水電離。如pH＝12的NaOH溶液中，c(H＋)＝1×10－12 molL－1，即水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝c(H＋)＝1×10－12 molL－1。
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＋)＝1×10－2 molL－1 [c(OH－)＝1×10－12 molL－1]；pH＝12的Na2CO3溶液中由水電離出的c(OH－)＝1×10－2 molL－1。
【例2】 ①pH＝1的鹽酸 ②0.5 molL－1的鹽酸
③0.1 molL－1的NH4Cl溶液 ④1 molL－1的NaOH溶液 ⑤pH＝1的NH4Cl溶液 ⑥1 molL－1的NaCl溶液，以上溶液中水電離的c(H＋)由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____________；①⑤的pH均為1，①中由水電離的c(H＋)＝____________，⑤中由水電離的c(H＋)＝____________。
注意區(qū)分溶液中的c(H＋)和由水電離的c(H＋)之間的差異，注意溶液中H＋的來(lái)源。
三、有關(guān)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c molL－1，則c(H＋)＝c molL－1，pH＝－lg c。
(2)強(qiáng)堿溶液，如BOH，設(shè)濃度為c molL－1，則c(OH－)＝c molL－1，c(H＋)＝10－14c molL－1，pH＝14＋lg c。
2．溶液混合后的pH計(jì)算
(1)強(qiáng)酸與強(qiáng)酸溶液混合，先求c(H＋)，再求pH。
c(H＋)＝ n1H＋＋n2H＋V總
pH＝－lg[c(H＋)]
(2)強(qiáng)堿與強(qiáng)堿溶液混合，先求c(OH－)，通過(guò)KW求其c(H＋)和pH。
c(OH－)＝n1OH－＋n2OH－V總
c(H＋)＝KWcOH－
pH＝－lg[c(H＋)]＝－lg[KWcOH－]
3．強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液混合
(1)若酸過(guò)量
c(H＋)＝nH＋－nOH－V總
pH＝－lg[c(H＋)]；
(2)若酸與堿正好完全反應(yīng)，pH＝7；
(3)若堿過(guò)量，則先求c(OH－)，再求c(H＋)和pH。
4．未標(biāo)明強(qiáng)弱的酸、堿混合
把pH＝2與pH＝12的溶液等體積混合后，其pH不一定等于7。若二者為強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，則pH＝7；若為弱酸、強(qiáng)堿，則弱酸有余，pH<7；若為強(qiáng)酸、弱堿，則弱堿有余，pH＞7。
5．酸、堿加水稀釋
【例3】 常溫下，將pH＝13的NaOH溶液與pH＝3鹽酸按體積比為1∶9混合，則混合后溶液的pH約為( )。
A．2 B．6 C．12 D．13
在做關(guān)于溶液的pH計(jì)算的題目時(shí)，要抓住“矛盾的主要方面”，溶液顯酸性用溶液中的c(H＋)來(lái)計(jì)算；溶液顯堿性先求溶液中的c(OH－)，再求溶液中的c(H＋)。
口訣：酸按酸(H＋)，堿按堿(OH－)，酸堿中和求過(guò)量，無(wú)限稀釋7為限。
步驟：
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2(2010海南高考)常溫下，將0.1 molL－1氫氧化鈉溶液與0.06 molL－1硫酸溶液等體積混合，該混合溶液的pH等于( )。
A．1.7 B．2.0 C．12.0 D．12.4
實(shí)驗(yàn)與探究
酸堿中和滴定
1．酸堿中和滴定原理
H＋＋OH－===H2O，即c標(biāo)V標(biāo)＝c待V待。
2．酸堿中和滴定的關(guān)鍵
(1)用酸式或堿式滴定管準(zhǔn)確測(cè)定V標(biāo)和V待。
(2)準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好完全進(jìn)行，借助酸堿指示劑判斷滴定終點(diǎn)。
酸堿中和滴定屬于中學(xué)化學(xué)教材中定量測(cè)量方法之一，另外，還有氧化還原反應(yīng)滴定法，在高考中經(jīng)常出現(xiàn)，其原理就是利用得失電子守恒定律。
實(shí)驗(yàn)典例
某同學(xué)欲用已知物質(zhì)的量濃度為0.100 0 molL－1的鹽酸測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液時(shí)，選擇酚酞作指示劑。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
(1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測(cè)的氫氧化鈉溶液時(shí)，左手把握酸式滴定管的活塞，右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視______。直到因加入一滴鹽酸，溶液的顏色由______色變?yōu)開(kāi)_____色，且半分鐘不恢復(fù)原色，立即停止滴定。
(2)下列操作中可能使所測(cè)氫氧化鈉溶液的濃度數(shù)值偏低的是______(填序號(hào))。
A．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸
B．滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)有干燥
C．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失
D．讀取鹽酸體積時(shí)，開(kāi)始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)
E．滴定過(guò)程中，錐形瓶的振蕩過(guò)于激烈，使少量溶液濺出
(3)若第一次滴定開(kāi)始和結(jié)束時(shí)，酸式滴定管中的液面如下頁(yè)圖所示。則起始讀數(shù)為V1＝______ mL，終點(diǎn)讀數(shù)V2＝______ mL。
(4)再結(jié)合下表數(shù)據(jù)，計(jì)算被測(cè)氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度是______ molL－1。
滴定
次數(shù) 待測(cè)溶液
體積/mL 標(biāo)準(zhǔn)酸體積
滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL
第一次 10.00 V1 V2
第二次 10.00 4.10 21.10
第三次 10.00 0.40 17.60
答案與解析
梳理與整合
一、
導(dǎo)學(xué)誘思
KW也是1.0×10－14，因?yàn)镵W是溫度的函數(shù)
教材回歸
1．H2O H＋＋OH－
2．(1)1×10－7 molL－1 (2)c(OH－)c(H＋) 1×10－14 (3)7
3．增大
二、
導(dǎo)學(xué)誘思
否，只有在25 ℃時(shí)，pH＝7的溶液才為中性溶液
教材回歸
1．c(H＋) c(OH－) ＝ 1×10－7 molL－1 ＝ ＞ ＞ < < < ＞
2．(1)－lgc(H＋) (2)越強(qiáng) (3)取一小塊試紙放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待測(cè)液的玻璃棒點(diǎn)于試紙的中部
三、
導(dǎo)學(xué)誘思
�、偎� 高錳酸鉀酸性溶液腐蝕橡膠管
�、诙叩膮^(qū)別主要有兩點(diǎn)：滴定管0刻度在上方，量筒無(wú)0刻度，且最小刻度在下方；精確度不同，滴定管讀數(shù)應(yīng)記錄到小數(shù)點(diǎn)后兩位，量筒讀數(shù)記錄到小數(shù)點(diǎn)后一位
教材回歸
1．(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液 待測(cè)溶液 酸堿指示劑
(2)酸式 堿式 錐形瓶
2．(1)檢查是否漏水 潤(rùn)洗
(2)控制活塞 不斷振蕩錐形瓶 錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色
(3)半分鐘內(nèi)不褪色
3．cHClVHCl/VNaOH
理解與深化
【例1】C 解析：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。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1 A 解析：NH＋4、S2－水解促進(jìn)了水的電離，Cl2與H2O反應(yīng)生成HCl、HClO抑制水的電離，所以只有A符合。
【例2】答案：⑤＞③＞⑥＞①＞②＞④ 10－13 molL－1 10－1 molL－1
解析：酸、堿抑制水的電離，濃度越大抑制程度越大，所以水的電離程度①＞②＞④，鹽水解促進(jìn)水的電離，濃度越大促進(jìn)的程度越大，水的電離程度⑤＞③，⑥對(duì)水的電離程度無(wú)影響；①溶液中H＋主要是由鹽酸提供，溶液中的OH－全部是由水電離出的，所以由水電離的c(H＋)等于由水電離的c(OH－)＝10－1410－1 molL－1；⑤溶液中的H＋全部是由水電離出的，所以由水電離的c(H＋)＝10－1 molL－1。
【例3】C 解析：假設(shè)NaOH溶液體積為1 L，則n(OH－)＝0.1 molL－1×1 L＝0.1 mol、n(H＋)＝0.001 molL－1×9 L＝0.009 mol，堿過(guò)量，反應(yīng)后溶液中c(OH－)＝0.1 mol－0.009 mol10 L≈0.01 molL－1，c(H＋)＝10－140.01 molL－1＝10－12 molL－1，pH＝－lg[c(H＋)]＝12。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2 B 解析：假設(shè)溶液為1 L，n(H＋)＝0.12 mol、n(OH－)＝0.1 mol，酸過(guò)量反應(yīng)后溶液中c(H＋)＝0.12 mol－0.1 mol2 L＝0.01 molL－1，pH＝2.0。
實(shí)驗(yàn)與探究
答案：(1)錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化 紅 無(wú)
(2)DE (3)9.00 26.10 (4)0.171 0
【高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)必修部分講義】相關(guān)文章：
高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)必修第七單元的講義03-20
2018廣東高考化學(xué)推斷題復(fù)習(xí)講義08-25
2018廣東高考化學(xué)平衡復(fù)習(xí)講義08-25
2018高考化學(xué)離子共存問(wèn)題復(fù)習(xí)講義08-16
2018廣東高考地理考試第一輪復(fù)習(xí)講義08-18
2018廣東高考無(wú)機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)講義09-08
2018廣東高考化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)講義09-08