第2讲 水的电离和溶液的pH
[考纲解读] 1.了解水的电离、离子积常数、影响水电离平衡的因素。2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。3.能进行pH的简单计算。4.了解测定溶液pH的方法(强酸、强碱)。
考点一 水的电离
1.电离方程式
水是一种________的电解质,H2O+H2O__________,简写为__________________。
2.水的离子积常数
(1)符号:__________。
(2)公式:Kw=______________,25 ℃时Kw=____________________________________。
3.影响Kw大小的因素
(1)水的电离过程是个________的过程,故温度升高,H2O的Kw________。
(2)水的离子积是水电离平衡时的性质,不仅适用于纯水,也适用于稀的____________水溶液,只要________不变,Kw就不变。
4.影响水的电离平衡的因素
(1)酸、碱均可________水的电离;
(2)升高温度可________水的电离;
(3)易水解的盐均可________水的电离;
(4)活泼金属(Na)可________水的电离。
1.在pH=2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H+)与c(OH-)之间的关系是什么?
2.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?说明原因。水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)•c(OH-)增大还是减小?
3.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl ②NaOH
③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是 ( )
A.④>③>②>① B.②>③>①>④
C.④>①>②>③ D.③>②>①>④
4.下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H+浓度之比(①∶②∶③∶④)是 ( )
①pH=0的盐酸 ②0.1 mol•L-1的盐酸 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∶11
C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3
(1)水的离子积常数Kw=c(H+)•c(OH-),其实质是水溶液中的H+和OH-浓度的乘积,不一定是水电离出的H+和OH-浓度的乘积,所以与其说Kw是水的离子积常数,不如说是水溶液中的H+和OH-的离子积常数。即Kw不仅适用于水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有c(H+)H2O=c(OH-)H2O。
(2)水的离子积常数提示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H+和OH-共存,只是相对含量不同而已。
(3)溶液中由H2O电离产生的c(H+)的大小比较
一般可先对物质进行分类,酸碱一类抑制水的电离,盐分为能促进水电离的盐和强酸强碱盐,然后对照选项可迅速解题。
考点二 溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性
溶液的酸碱性是由溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小决定的:
(1)c(H+)____c(OH-),溶液呈酸性;
(2)c(H+)____c(OH-),溶液呈中性;
(3)c(H+)____c(OH-),溶液呈碱性。
2.pH
(1)计算公式:pH=____________。
(2)适用范围:________。
(3)表示意义:表示溶液酸碱性的强弱,pH越____,酸性越强;pH越____,碱性越强。
3.pH试纸的使用
(1)方法:把一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央,试纸变色后,与__________比较来确定溶液的pH。
(2)注意:pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则将可能产生误差(相当于对测定溶液的稀释)。
4.常温下,溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)和pH的关系
溶液的酸碱性 c(H+) (mol•L-1) c(OH-) (mol•L-1) pH Kw(25 ℃)
中性溶液 __1×10-7 __1×10-7 __7 1×10-14
酸性溶液 __1×10-7 __1×10-7 __7
碱性溶液 __1×10-7 __1×10-7 __7
5.下列溶液一定显酸性的是 ( )
A.pH<7的溶液
B.c(H+)=c(OH-)的溶液
C.c(H+)=1×10-7 mol•L-1
D.c(H+)>c(OH-)的溶液
6.溶液中的c(H+)与水电离出的c(H+)是否相同,有什么关系?
7.室温下,在pH=12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(OH-)的数据分别为甲:1.0×10-7 mol•L-1;乙:1.0×10-6 mol•L-1;丙:1.0×10-2 mol•L-1;丁:1.0×10-12 mol•L-1。其中你认为可能正确的数据是 ( )
A.甲、乙 B.乙、丙 C.丙、丁 D.乙、丁
8.用pH试纸测pH时应注意什么问题?记录数据时又要注意什么?
9.可否用pH试纸测定氯水的pH?
(1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H+)与c(OH-)的相对大小,不能只看pH,一定温度下pH=6的溶液也可能显中性,也可能显酸性,应注意温度。
(2)使用pH试纸时不能用蒸馏水润湿。
(3)25 ℃时,pH=12的溶液不一定为碱溶液,pH=2时溶液也不一定为酸溶液,还可能为能水解的盐溶液。
考点三 酸碱中和滴定
1.实验原理
利用________反应,用已知浓度____(或____)来测定未知浓度的____(或____)的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=________________。酸碱中和滴定的关键:
(1)准确测定____________。
(2)准确判断__________。
2.实验用品
(1)仪器
________滴定管[如图(A)]、________滴定管[如图(B)]、滴定管夹、铁架台、__________。
(2)试剂
标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)滴定管的使用
①酸性、氧化性的试剂一般用 滴定管,因为酸和氧化性物质易 。
②碱性的试剂一般用 滴定管,因为碱性物质易 ,致使 无法打开。