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第47讲　水的电离和溶液的pH〔基础课〕
复习目标
1.认识水的电离，了解水的离子积常数(Kw)，认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。
2．能进行pH的简单计算。
3．了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
考点一　水的电离与水的离子积常数
必备知识 · 助学教材
1.水的电离
(1)水的电离方程式为______________________或H2O H＋＋OH－。
(2)25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10-7 mol·L-1。
2．水的离子积常数
(1)水的离子积常数：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。
任何水溶液中均存在H＋和OH－。
(2)影响因素：只与________有关，升高温度，Kw________。
(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
[微思考1]　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＋)增大，H＋与OH－中和，平衡右移。你认为哪种说法正确？并说明原因。
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3．影响水电离平衡的因素
(1)升高温度，促进水的电离，Kw增大。
(2)加入酸或碱，______________水的电离，Kw________。
(3)加入可水解的盐，____________水的电离，Kw________。
[微思考2]　根据外界条件对水电离平衡的影响，填写表格。
改变条件 平衡移 动方向 Kw 水的电 离程度 c(OH－) c(H＋)
HCl ____ ____ ____ ____ ____
NaOH ____ ____ ____ ____ ____
Na2CO3 ____ ____ ____ ____ ____
NH4Cl ____ ____ ____ ____ ____
NaHSO4 ____ ____ ____ ____ ____
加热 ____ ____ ____ ____ ____
关键能力 · 拓展教材
一、水的电离平衡曲线
1．水的电离平衡曲线如图所示，回答下列问题。
(1)图中A、B、C、D、E五点的Kw由大到小的顺序为________________。
(2)在水中加少量酸，可实现A点向________点移动。
(3)ABE形成的区域中的点都呈现________性。
(4)若在B点温度下，pH＝2的硫酸溶液中，c水(H＋)＝________ mol·L-1。
归纳总结
正确理解水的电离平衡曲线
(1)曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定会改变温度。
二、从定性角度理解水电离的程度
2．(1)25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：
①NaCl　②NaOH　③H2SO4　④(NH4)2SO4。其中水的电离程度按由大到小的顺序是________________。
(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液与盐酸中，水的电离程度________；常温下，pH＝5的NH4Cl溶液与pH＝9的CH3COONa溶液中，水的电离程度________。(均填“前者大”“后者大”或“相同”)
三、从定量角度理解水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)
3．计算c水(H＋)或c水(OH－)
(1)室温下，0.01 mol·L-1的盐酸中，c水(H＋)＝________________________。
(2)室温下，pH＝4的H2SO3溶液中，c水(H＋)＝________________________。
(3)室温下，pH＝10的KOH溶液中，c水(OH－)＝________________________。
(4)室温下，pH＝4的NH4Cl溶液中，c水(H＋)＝________________________。
(5)室温下，pH＝10的CH3COONa溶液中，c水(OH－)＝
________________________________________________________________________。
归纳总结
25 ℃时，计算c水(H＋)或c水(OH－)的思维方法
(1)中性溶液：c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10-7 mol·L-1。
(2)酸的溶液：H＋来源于酸电离和水电离，而OH－只来源于水，故有c水(OH－)＝c水(H＋)＝c溶液(OH－)。
(3)碱的溶液：OH－来源于碱电离和水电离，而H＋只来源于水，故有c水(H＋)＝c水(OH－)＝c溶液(H＋)。
(4)水解呈酸性的盐溶液：c水(H＋)＝c溶液(H＋)。
(5)水解呈碱性的盐溶液：c水(OH－)＝c溶液(OH－)。
考点二　溶液的酸碱性与pH
必备知识 · 助学教材
　取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小。
1．溶液的酸碱性
溶液的酸碱性 c(H＋)与c(OH－)比较 常温下溶液pH
酸性溶液 c(H＋)＞c(OH－) ＜7
中性溶液 c(H＋)＝c(OH－) ＝7
碱性溶液 c(H＋)＜c(OH－) ＞7
2.溶液的pH
　　　　　　c(H＋)＝10－pH mol·L-1。
(1)计算公式：pH＝－lg c(H＋)。
(2)25 ℃时，pH与溶液中的c(H＋)的关系：
　超出范围，直接用c(H＋)或c(OH－)表示。
　　　　　　
(3)适用范围：25 ℃时，0～14。
　　　　精确测定——pH计。
(4)测定方法：用镊子夹取一小块pH试纸放在洁净的________________上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色后与__________对照，读取数值。
(5)溶液酸碱性的另外一种表示方法——pOH
①pOH＝－lg c(OH－)；
②常温下：pH＋pOH＝________。
[微思考]　用湿润的pH试纸测定溶液的pH，一定会产生误差吗？请分析。
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关键能力 · 拓展教材
一、溶液酸碱性的判断
1．常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合(　　　　)
(4)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(8)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NH3·H2O等体积混合(　　　　)
归纳总结
溶液混合后酸碱性的判断方法
(1)等浓度等体积的一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性，同强显中性”。
(2)室温下c酸(H＋)＝c碱(OH－)，即pH之和等于14时，一强一弱等体积混合——“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。
(3)室温下，已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析(两强混合)
①若pH之和等于14，则混合后溶液显中性，pH＝7。
②若pH之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH＞7。
③若pH之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH＜7。
二、走出溶液稀释时pH的判断误区
2．(1)常温下1 mL pH＝5的盐酸，加水稀释到10 mL, pH＝________；加水稀释到100 mL，pH____7。
(2)常温下pH＝5的H2SO4溶液，加水稀释到原体积的500倍，则稀释后与c(H＋)的比值约为________。
归纳总结
稀释酸、碱溶液时pH变化规律
酸(pH＝a) 碱(pH＝b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍后pH ＜a＋n ＝a＋n ＞b－n ＝b－n
无限稀释后pH 趋向于7(常温下)
三、多角度计算溶液的pH
3．按要求计算下列各题(常温下，忽略溶液混合时体积的变化)。
(1)0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液，求该溶液的pH(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10-5，lg 1.3≈0.1)。
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(2)求0.1 mol·L-1NH3·H2O溶液的pH(已知NH3·H2O的电离度α＝1%)。
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(3)pH＝2的盐酸与等体积的水混合，求该溶液的pH(lg 2≈0.3)。
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(4)常温下，将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合，求该溶液的pH。
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(5)取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，求原溶液的浓度。
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4.在某温度时，测得0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH为11。
(1)该温度下水的离子积常数Kw＝________。
(2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液Va L与pH＝b的H2SO4溶液Vb L混合。
①若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝________。
②若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则Va∶Vb＝________。
思维建模
25 ℃，强酸(pH酸)与强碱(pH碱)混合至中性时，二者的体积与pH的关系
(1)若pH酸＋pH碱＝14，浓度相等，V酸∶V碱＝1∶1。
(2)若pH酸＋pH碱>14，碱浓度大，V酸∶V碱＝10pH酸＋pH碱－14∶1。
(3)若pH酸＋pH碱<14，酸浓度大，V酸∶V碱＝1∶1014－pH酸－pH碱。
考点三　酸碱中和滴定
必备知识 · 助学教材
一、实验原理两个关键：①测准标准液体积，②判准滴定终点。
利用酸碱中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准HCl溶液滴定待测的NaOH溶液，待测NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝。
二、实验用品
1．仪器
图A是________，图B是________、滴定管夹、铁架台、________。
2．试剂：标准液、待测液、酸碱指示剂、蒸馏水。
3．常用酸碱指示剂的变色范围
　　　　　　中和滴定不用石蕊作指示剂，是因为颜色变化不明显。
指示剂 变色的pH范围
甲基橙 <3.1______色 3.1～4.4______色 >4.4______色
酚酞 <8.2______色 8.2～10.0______色 >10.0______色
4.滴定管
(1)构造：“0”刻度线在上方，尖嘴部分无刻度。
(2)精确度：读数可估读到________ mL。
(3)洗涤、润洗：先用蒸馏水洗涤，再用________润洗。
(4)排泡：酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴内部的气泡。
(5)使用注意事项
试剂性质 滴定管 原因
酸性、氧化性 ________滴定管 氧化性物质易腐蚀橡胶管
碱性 ________滴定管 碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开
三、实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
1.滴定前的准备
(1)滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→排气泡→调液面→记录。
(2)锥形瓶：注待测液→记体积→加酸碱指示剂。
[微思考1]　在进行中和滴定时，为什么要用酸(或碱)润洗酸式(或碱式)滴定管2～3次？
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2．滴定
3．滴定终点
等到滴入最后半滴标准液，指示剂变色，且__________________________，这表示已经到达滴定终点，记录消耗标准液的体积。
[微思考2]　如何滴加半滴标准液？
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4．数据处理
按上述操作重复2～3次，求出所用标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝计算。
关键能力 · 拓展教材
一、酸碱指示剂及仪器的选择
1．用已知浓度的NaOH溶液滴定某H2SO4溶液的浓度(如图所示)，下表中正确的选项是(　　)
选项 锥形瓶 中溶液 滴定管 中溶液 选用 指示剂 选用 滴定管
A 碱 酸 石蕊 乙
B 酸 碱 酚酞 甲
C 碱 酸 甲基橙 乙
D 酸 碱 酚酞 乙
　
归纳总结
选择酸碱指示剂的原则
变色要灵敏，变色范围要小，变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。
(1)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。
(2)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。
(3)强酸滴定强碱时，可以用甲基橙，也可用酚酞。
二、滴定数据的处理
2．某学生用0.200 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，滴定数据记录如表：
滴定 次数 待测溶液 体积/mL 标准NaOH溶液读数记录/mL
滴定前读数 滴定后读数
第一次 20.00 0.40 20.40
第二次 20.00 4.00 24.00
第三次 20.00 2.00 24.10
请计算待测盐酸的浓度为________。
3．海带中碘含量的测定。
取0.010 0 mol·L-1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00 mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E)反映溶液中c(I－)的变化，部分数据如下表：
V(AgNO3) /mL 15.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00
E/mV －225 －200 －150 －100 50.0 175 275 300 325
(1)根据表中数据绘制滴定曲线：
(2)该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为________ mL，计算得海带中碘的百分含量为________%。
三、误差分析
4．以标准盐酸滴定待测NaOH溶液，用酚酞作指示剂为例，分析实验误差(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗酸式滴定管
锥形瓶用待测溶液润洗
未用待测溶液润洗取用待测溶液的滴定管
锥形瓶洗净后瓶内残留少量蒸馏水
取液 取碱液的滴定管尖嘴部分取液前有气泡，取液结束后气泡消失
滴定 滴定完毕后立即读数，半分钟后溶液颜色又变红
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
滴定过程中振荡锥形瓶时有液滴溅出
滴定过程中，向锥形瓶内加少量蒸馏水
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
归纳总结
分析依据：cB＝(VB表示准确量取的待测溶液的体积、cA表示标准溶液的浓度)。若VA偏大 cB偏大；若VA偏小 cB偏小。
四、滴定原理的拓展应用
5．水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：
Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定
将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I－还原为Mn2+，在暗处静置5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的 ＋I2===2I－＋。
回答下列问题。
(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为________________________________。
(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________________；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除______________________及二氧化碳。
(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后，用a mol·L-1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为__________________________________________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL，则水样中溶解氧的含量为________mg·L-1。
(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡，会导致测定结果偏________(填“高”或“低”)。
素养落实·活用教材
考教互应　命题溯源悟真谛——考教衔接突出创新性应用性
命题溯源
[示例]　(2024·山东卷，19)利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如图所示(夹持装置略)。
实验过程如下：
①加样：将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)，聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液，发生反应：KIO3＋5KI＋6HCl===3I2＋6KCl＋3H2O，使溶液显浅蓝色。
②燃烧：按一定流速通入O2，一段时间后，加热并使样品燃烧。
③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI)，立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退—变蓝”不断变换，直至终点。
回答下列问题：
(1)取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体，配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液，下列仪器必须用到的是________(填标号)。
A．玻璃棒 B．1 000 mL锥形瓶
C．500 mL容量瓶 D．胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2，B中的试剂为________。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图)，目的是________________。
(3)该滴定实验达终点的现象是________________________________________________________________________________；滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，样品中硫的质量分数为________(用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖，会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成，粉尘在该过程中的作用是________；若装置E冷却气体不充分，可能导致测定结果偏大，原因是__________________________________________________________________________；若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，测定结果会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
[教材溯源]　本题涉及实验基本操作、仪器的使用、试剂的选择、利用数据进行定量计算和误差分析等。
[价值引领]　与《普通高中化学课程标准》学业质量水平3中“能独立或与同学合作，安全、顺利地完成实验，收集、处理并用文字、数据、图表等方式呈现实验相关信息，基于现象和数据进行分析推理得出合理结论”以及学业质量水平4中“能从资源利用、安全、绿色环保等多视角对实验方案、实验过程进行评价，提出改进建议和进一步探究的设想”的要求吻合。
[关键能力]　(1)取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体，配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液(稀释了50倍后KIO3的浓度为0.002 000 mol·L-1)，需要用碱式滴定管或移液管量取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 KIO3的碱性溶液，需要用一定精确度的天平称量一定质量的KI固体，需要在烧杯中溶解KI固体，溶解时要用到玻璃棒搅拌，需要用1 000 mL容量瓶配制标准溶液，需要用胶头滴管定容，因此，必须用到的仪器是AD。(2)装置B和C的作用是充分干燥O2，浓硫酸具有吸水性，常用于干燥某些气体，因此B中的试剂为浓硫酸。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子，其目的是防止倒吸，因为磨砂浮子的密度小于水，若球泡内水面上升，磨砂浮子也随之上升，磨砂浮子可以作为一个磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上，从而防止倒吸。(3)该滴定实验是利用过量的一滴或半滴标准溶液来指示滴定终点的，因此，该滴定实验达终点的现象是当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30 s内不变色；由S元素守恒及SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI、KIO3＋5KI＋6HCl===3I2＋6KCl＋3H2O可得关系式3S～3SO2～3I2～KIO3，若滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，则n(KIO3)＝V×10-3 L×0.002 000 mol·L-1＝2.000 0×10-6 V mol，n(S)＝3n(KIO3)＝3×2.000 0×10-6 V mol＝6.000 0×10-6 V mol，样品中硫的质量分数是×100%＝%。(4)若装置D中瓷舟未加盖，燃烧时产生粉尘中含有铁的氧化物，铁的氧化物能催化SO2转化为SO3，因此，粉尘在该过程中的作用是作催化剂；若装置E冷却气体不充分，则通入F的气体温度过高，可能导致部分I2升华，这样就要消耗更多KIO3碱性标准溶液，从而可能导致测定结果偏大；若滴定过程中，有少量不经I2直接将SO2氧化成H2SO4，从电子转移守恒的角度分析得到6e－被还原为I－，仍能得到关系式3S～3SO2～KIO3，测定结果不变。
[教考衔接]　近年来的高考试题中，考查定量实验的概率呈增大的趋势，特别是滴定法，包括滴定法的操作要求、指示剂的选择、终点判断、误差的分析，也包括滴定的常用形式，如分步滴定、连续滴定、返滴定等，以及根据不同滴定形式定量计算的方法(方程式法、关系式法和守恒法等)。
真题体验
1.(2025·重庆卷，17节选)天然水中可以分离出重水(D2O)。D2O溶液中存在电离平衡：D2O D＋＋OD－，c(D＋)和c(OD－)的关系如图所示。
①图中3个状态点对应的溶液呈中性的是________。
②T1________T2(填写“>”“<”或“＝”)。
2．(2024·广西卷，14)常温下，用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定下列两种混合溶液：
Ⅰ.20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1 HCl和CH3COOH溶液
Ⅱ.20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1 HCl和NH4Cl溶液
两种混合溶液的滴定曲线如图。已知Ka(CH3COOH)＝Kb(NH3·H2O)＝1.8×10-5，下列说法正确的是(　　)
A．Ⅰ对应的滴定曲线为N线
B．a点水电离出的c(OH－)数量级为10-8
C．V(NaOH)＝30.00 mL时，Ⅱ中
D．pH＝7时，Ⅰ中c(CH3COOH)、c(CH3COO－)之和小于Ⅱ中c(NH3·H2O)、之和
3．(2025·浙江1月卷，16)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定：
下列说法不正确的是(　　)
A．步骤Ⅰ，须加入过量浓H2SO4，以确保N元素完全转化为
B．步骤Ⅱ，浓NaOH溶液过量，有利于氨的蒸出
C．步骤Ⅲ，用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3，以甲基红(变色的pH范围：4.4～6.2)为指示剂，用NaOH标准溶液滴定，经计算可得N元素的含量
D．尿素[CO(NH2)2]样品、NaNO3样品的N元素含量均可按上述步骤测定
4．(2025·黑吉辽内蒙古卷，12)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一，以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量(单位为mg·L-1)来表示。碱性KMnO4不与Cl－反应，可用于测定含Cl－水样的COD，流程如图。
下列说法错误的是(　　)
A．Ⅱ中发生的反应有MnO2＋2I－＋4H＋===Mn2+＋I2＋2H2O
B．Ⅱ中避光、加盖可抑制I－被O2氧化及I2的挥发
C．Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多，水样的COD值越高
D．若Ⅰ中为酸性条件，测得含Cl－水样的COD值偏高
提示：完成课时作业(四十七)
第47讲　水的电离和溶液的pH 〔基础课〕
考点一　水的电离与水的离子积常数
必备知识·助学教材
1．(1)H2O＋H2O H3O＋＋OH－
2．(2)温度　增大
[微思考1]　提示：甲正确。温度不变，Kw是常数，加入H2SO4，c(H＋)增大，导致c(H＋)·c(OH－)>Kw，平衡左移。
3．(2)抑制　不变　(3)促进　不变
[微思考2]　提示：逆　不变　减小　减小　增大　逆　不变　减小　增大　减小　正　不变　增大　增大　减小　正　不变　增大　减小　增大　逆　不变　减小　减小　增大　正　增大　增大　增大　增大
关键能力·拓展教材
1．答案：(1)B＞C＞A＝D＝E　(2)D　(3)碱　(4)1×10-10
2．答案：(1)④>①>②>③　(2)相同　相同
3．答案：(1)1×10-12 mol·L-1　(2)1×10-10 mol·L-1
(3)1×10-10 mol·L-1　(4)1×10-4 mol·L-1
(5)1×10-4 mol·L-1
考点二　溶液的酸碱性与pH
必备知识·助学教材
2．(2)酸性　碱性　(4)玻璃片或表面皿　标准比色卡　(5)②14
[微思考]　提示：不一定。测定中性溶液，无误差；测定酸性溶液时结果偏大，测定碱性溶液时结果偏小。
关键能力·拓展教材
1．答案：(1)中性　(2)碱性　(3)酸性　(4)中性　(5)酸性　(6)碱性　(7)酸性　(8)碱性
2．解析：(2)稀释前＝ mol·L-1，稀释后＝ mol·L-1＝10-8 mol·L-1，稀释后c(H＋)接近，所以稀释后。
答案：(1)6　接近　(2)
3．答案：(1)根据题中数据可列三段式如下：
　　
则Ka＝＝1.8×10-5，解得，所以pH＝－lg c(H＋)＝－lg (1.3×10-3)≈2.9。
(2)c(OH－)＝0.1×1% mol·L-1＝10-3 mol·L-1，c(H＋)＝10-11 mol·L-1，所以pH＝11。(3)c(H＋)＝ mol·L-1，pH＝－lg＝2＋lg 2≈2.3。(4)c(H＋)＝，pH＝－lg c(H＋)＝2。(5)设原溶液浓度为c mol·L-1，则＝0.01 mol·L-1，解得c＝。
4．解析：(1)由题意知，溶液中c(H＋)＝10-11 mol·L-1，c(OH－)＝0.01 mol·L-1，故Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10-13。(2)①根据中和反应H＋＋OH－===H2O，c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱，10-2·Vb＝所以 。②根据中和反应，则有·Va，10－b·Vb＝·Va，所以＝1013-(a＋b)＝10，即Va∶Vb＝10∶1。
答案：(1)10-13　(2)①1∶10　②10∶1
考点三　酸碱中和滴定
必备知识·助学教材
二、
1．酸式滴定管　碱式滴定管　锥形瓶
3．红　橙　黄　无　粉红　红
4．(2)0.01　(3)待装液　(5)酸式　碱式
三、
[微思考1]　提示：滴定管用蒸馏水洗涤后，滴定管中残留蒸馏水，再加酸(或碱)时，相当于稀释了溶液，使溶液浓度降低。
2．控制滴定管活塞　摇动锥形瓶　锥形瓶中溶液颜色变化
3．半分钟内不恢复原来的颜色
[微思考2]　提示：将旋塞稍稍转动，使半滴标准液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴标准液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁。
关键能力·拓展教材
1．答案：D
2．解析：取前两次所用NaOH溶液体积的平均值(第三次误差较大，舍去)，然后代入公式c(酸)·V(酸)＝c(碱)·V(碱)进行计算，故c(酸)＝。
答案：0.200 0 mol·L-1
3．解析：(2)根据表中数据可知，当加入20 mL AgNO3标准溶液时，电动势出现了突变，说明此时达到滴定终点，若设所得海带浸取原液中I－浓度为x mol·L-1，则0.010 0×20＝100x，x＝0.002 0，原样品中碘的物质的量为0.002 0 mol·L-1×500×10-3 L＝1×10-3 mol；质量为127 g·mol-1×1×10-3 mol＝0.127 g；百分含量为×100%＝0.635%。
答案：(1)如图
(2)20.00　0.635
4．答案：偏高　偏高　偏低　无影响　偏低　偏低　偏高　偏低　无影响　偏低　偏高
5．解析：(1)本实验为测定水样中的溶解氧，避免扰动水体表面是为了使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差。(2)由题意知，反应物为O2和Mn(OH)2，生成物为MnO(OH)2，因此该反应的化学方程式为O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2。(3)配制溶液时还需要量筒量取液体体积；煮沸可以使蒸馏水中的氧气逸出，以达到除氧的目的。(4)由于混合液中含有碘单质，加入淀粉时，溶液为蓝色；滴定时，Na2S2O3与碘反应，当碘恰好完全反应时，溶液蓝色刚好褪去，且半分钟内不恢复原来的颜色。由各反应关系可建立关系式，由题意知，滴定消耗Na2S2O3的物质的量为ab××10-3 mol，质量为×10-3 mol×32 g·mol-1＝8ab×10-3 g＝8ab mg，即水样中溶解氧的含量为80ab mg·L-1。(5)滴定完成时，滴定管尖嘴处留有气泡，会使最后的读数偏小，使测得消耗Na2S2O3的体积偏小，从而导致测量结果偏低。
答案：(1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差　(2)O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2　(3)量筒　氧　(4)当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时，蓝色刚好褪去且半分钟内不恢复原来的颜色　80ab　(5)低
素养落实·活用教材
命题溯源
答案：(1)AD　(2)浓硫酸　防止倒吸　(3)当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30 s内不变色　%　(4)作催化剂　通入F的气体温度过高，导致部分I2升华，从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液　不变
真题体验
1．解析：①重水中存在电离平衡D2O D＋＋OD－，中性溶液中c(D＋)＝c(OD－)，只有B点符合。②重水的电离平衡为吸热过程，温度升高，电离程度增大，c(D＋)、c(OD－)均增大，Kw也增大，由图可知，T1时离子浓度更高，Kw更大，所以T1＞T2。
答案：①B　②＞
2．解析：向混合溶液中加入40 mL 0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液时，Ⅰ中的溶质为NaCl和CH3COONa，Ⅱ中的溶质为NaCl和NH3·H2O，根据已知信息Ka(CH3COOH)＝Kb(NH3·H2O)＝1.8×10-5，可知CH3COO－、的水解程度小于的电离程度，氯化钠溶液显中性，浓度相同时，溶液的碱性更强，故Ⅰ对应的滴定曲线为M，Ⅱ对应的滴定曲线为N。由上述分析知，A项错误；向溶液中加入" 的NaOH"溶液时，a点对应的溶质为水解促进水的电离，溶液的pH≈8，故水电离的≈10-6 mol·L-1，数量级接近10-6，B项错误；当V(NaOH)＝30.00 mL时，Ⅱ中的溶质为NaCl、NH4Cl、NH3·H2O，且三者的物质的量浓度之比为的水解程度小于NH3·H2O的电离程度，则>， C项错误；根据元素守恒，之和等于之和，根据图像可知，pH＝7时，Ⅱ中所加氢氧化钠溶液较少，溶液的总体积较小，故Ⅰ中c(CH3COOH)、c(CH3COONa)之和小于Ⅱ中之和，D项正确。
答案：D
3．解析：蛋白质中的N元素以氨基或酰胺基形式存在，在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下发生反应生成，再加入浓NaOH溶液让转化为NH3蒸出，NH3用一定量的盐酸吸收，过量的盐酸用标准NaOH溶液通过滴定测定出来，从而计算出N元素的含量。步骤Ⅰ，加入过量浓H2SO4，使蛋白质中的氨基和酰胺基全部转化为，确保N元素完全转化为，A正确；根据＋OH－ NH3·H2O NH3＋H2O，浓NaOH溶液过量，增大OH－浓度有利于氨的蒸出，B正确；步骤Ⅲ，用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3后，过量的盐酸用标准NaOH溶液滴定，反应后溶液中有NaCl和NH4Cl，终点显酸性，用在酸性范围内变色的甲基红为指示剂，C正确；NaNO3中的N元素在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下不会转化为，不能按上述步骤测定，D错误。
答案：D
4．解析：Ⅱ中在酸性条件下与过量的KI"反应得到4H＋===Mn2+＋I2＋2H2O，A正确；Ⅱ中避光防止I2升华挥发，加盖防止I－被氧气氧化，B正确； 整个反应中，KMnO4得电子生成Mn2+，有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等，Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多，说明生成的I2单质越多，也说明有机物消耗的KMnO4的量少，水样中的COD值越低，C错误；若I中为酸性条件，Cl－会与KMnO4反应，水样中的COD值偏高，D正确。
答案：C(共118张PPT)
第47讲　水的电离和溶液的pH〔基础课〕
复习目标
1.认识水的电离，了解水的离子积常数(Kw)，认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。
2．能进行pH的简单计算。
3．了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
必备知识 · 助学教材
1.水的电离
(1)水的电离方程式为______________________或H2O H＋＋OH－。
(2)25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10-7 mol·L-1。
2．水的离子积常数
(1)水的离子积常数：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。
任何水溶液中均存在H＋和OH－。
(2)影响因素：只与________有关，升高温度，Kw________。
(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
H2O＋H2O H3O＋＋OH－
增大
温度
[微思考1]　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＋)增大，H＋与OH－中和，平衡右移。你认为哪种说法正确？并说明原因。
提示：甲正确。温度不变，Kw是常数，加入H2SO4，c(H＋)增大，导致c(H＋)·c(OH－)>Kw，平衡左移。
3．影响水电离平衡的因素
(1)升高温度，促进水的电离，Kw增大。
(2)加入酸或碱，_______水的电离，Kw________。
(3)加入可水解的盐，______水的电离，Kw________。
抑制
不变
促进
不变
[微思考2]　根据外界条件对水电离平衡的影响，填写表格。
改变条件 平衡移
动方向 Kw 水的电
离程度 c(OH－) c(H＋)
HCl ____ ____ ____ ____ ____
NaOH ____ ____ ____ ____ ____
Na2CO3 ____ ____ ____ ____ ____
NH4Cl ____ ____ ____ ____ ____
NaHSO4 ____ ____ ____ ____ ____
加热 ____ ____ ____ ____ ____
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
逆
不变
减小
减小
增大
逆
不变
减小
增大
减小
正
不变
增大
增大
减小
正
不变
增大
减小
增大
逆
不变
减小
减小
增大
正
增大
增大
增大
增大
关键能力 · 拓展教材
一、水的电离平衡曲线
1．水的电离平衡曲线如图所示，回答下列问题。
(1)图中A、B、C、D、E五点的Kw由大到小的顺序为
________________。
(2)在水中加少量酸，可实现A点向____点移动。
(3)ABE形成的区域中的点都呈现_____性。
(4)若在B点温度下，pH＝2的硫酸溶液中，c水(H＋)＝________
mol·L-1。
B＞C＞A＝D＝E
D
碱
1×10-10
归纳总结
正确理解水的电离平衡曲线
(1)曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定会改变温度。
二、从定性角度理解水电离的程度
2．(1)25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：
①NaCl　②NaOH　③H2SO4　④(NH4)2SO4。其中水的电离程度按由大到小的顺序是____________。
(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液与盐酸中，水的电离程度_______；常温下，pH＝5的NH4Cl溶液与pH＝9的CH3COONa溶液中，水的电离程度________。(均填“前者大”“后者大”或“相同”)
④>①>②>③
相同
相同
三、从定量角度理解水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)
3．计算c水(H＋)或c水(OH－)
(1)室温下，0.01 mol·L-1的盐酸中，c水(H＋)＝______________。
(2)室温下，pH＝4的H2SO3溶液中，c水(H＋)＝__________________。
(3)室温下，pH＝10的KOH溶液中，c水(OH－)＝__________________。
(4)室温下，pH＝4的NH4Cl溶液中，c水(H＋)＝_________________。
(5)室温下，pH＝10的CH3COONa溶液中，c水(OH－)＝____________。
1×10-12 mol·L-1
1×10-10 mol·L-1
1×10-10 mol·L-1
1×10-4 mol·L-1
1×10-4 mol·L-1
归纳总结
25 ℃时，计算c水(H＋)或c水(OH－)的思维方法
(1)中性溶液：c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10-7 mol·L-1。
(2)酸的溶液：H＋来源于酸电离和水电离，而OH－只来源于水，故有c水(OH－)＝c水(H＋)＝c溶液(OH－)。
(3)碱的溶液：OH－来源于碱电离和水电离，而H＋只来源于水，故有c水(H＋)＝c水(OH－)＝c溶液(H＋)。
(4)水解呈酸性的盐溶液：c水(H＋)＝c溶液(H＋)。
(5)水解呈碱性的盐溶液：c水(OH－)＝c溶液(OH－)。
必备知识 · 助学教材
　 取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小。
1．溶液的酸碱性
溶液的酸碱性 c(H＋)与c(OH－)比较 常温下溶液pH
酸性溶液 c(H＋)＞c(OH－) ＜7
中性溶液 c(H＋)＝c(OH－) ＝7
碱性溶液 c(H＋)＜c(OH－) ＞7
2.溶液的pH
　　　　　　 c(H＋)＝10－pH mol·L-1。
(1)计算公式：pH＝－lg c(H＋)。
(2)25 ℃时，pH与溶液中的c(H＋)的关系：
碱性
酸性
　超出范围，直接用c(H＋)或c(OH－)表示。
(3)适用范围：25 ℃时，0～14。
　　　　 精确测定——pH计。
(4)测定方法：用镊子夹取一小块pH试纸放在洁净的____________上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色后与__________对照，读取数值。
(5)溶液酸碱性的另外一种表示方法——pOH
①pOH＝－lg c(OH－)；
②常温下：pH＋pOH＝_____。
玻璃片或表面皿
标准比色卡
14
[微思考]　用湿润的pH试纸测定溶液的pH，一定会产生误差吗？请分析。
提示：不一定。测定中性溶液，无误差；测定酸性溶液时结果偏大，测定碱性溶液时结果偏小。
关键能力 · 拓展教材
一、溶液酸碱性的判断
1．常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合(　　　　)
中性
碱性
酸性
(4)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　　　)
(8)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NH3·H2O等体积混合(　　　　)
中性
碱性
酸性
碱性
酸性
归纳总结
溶液混合后酸碱性的判断方法
(1)等浓度等体积的一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性，同强显中性”。
(2)室温下c酸(H＋)＝c碱(OH－)，即pH之和等于14时，一强一弱等体积混合——“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。
(3)室温下，已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析(两强混合)
①若pH之和等于14，则混合后溶液显中性，pH＝7。
②若pH之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH＞7。
③若pH之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH＜7。
6
接近

归纳总结
稀释酸、碱溶液时pH变化规律
酸(pH＝a) 碱(pH＝b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍后pH ＜a＋n ＝a＋n ＞b－n ＝b－n
无限稀释后pH 趋向于7(常温下)
三、多角度计算溶液的pH
3．按要求计算下列各题(常温下，忽略溶液混合时体积的变化)。
(1)0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液，求该溶液的pH(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10-5，lg 1.3≈0.1)。
(2)求0.1 mol·L-1NH3·H2O溶液的pH(已知NH3·H2O的电离度α＝1%)。
___________________________________________________________
(3)pH＝2的盐酸与等体积的水混合，求该溶液的pH(lg 2≈0.3)。
______________________________________________
(4)常温下，将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合，求该溶液的pH。
_________________________________________________________
c(OH－)＝0.1×1% mol·L-1＝10-3 mol·L-1，c(H＋)＝10-11 mol·L-1，所以pH＝11。
(5)取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，求原溶液的浓度。
___________________________________________________________

4.在某温度时，测得0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH为11。
(1)该温度下水的离子积常数Kw＝________。
(2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液Va L与pH＝b的H2SO4溶液Vb L混合。
①若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝________。
②若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则Va∶Vb＝________。
10-13
1∶10
10∶1
思维建模
25 ℃，强酸(pH酸)与强碱(pH碱)混合至中性时，二者的体积与pH的关系
(1)若pH酸＋pH碱＝14，浓度相等，V酸∶V碱＝1∶1。
(2)若pH酸＋pH碱>14，碱浓度大，V酸∶V碱＝10pH酸＋pH碱－14∶1。
(3)若pH酸＋pH碱<14，酸浓度大，V酸∶V碱＝1∶1014－pH酸－pH碱。
二、实验用品
1．仪器
图A是_________，图B是_________、滴定管夹、铁架台、________。
酸式滴定管
碱式滴定管
锥形瓶
2．试剂：标准液、待测液、酸碱指示剂、蒸馏水。
3．常用酸碱指示剂的变色范围
　　　　　　中和滴定不用石蕊作指示剂，是因为颜色变化不明显。
指示剂 变色的pH范围
甲基橙 <3.1______色 3.1～4.4______色 >4.4______色
酚酞 <8.2______色 8.2～10.0______色 >10.0______色
　　　　　
红
橙
黄
无
粉红
红
4.滴定管
(1)构造：“0”刻度线在上方，尖嘴部分无刻度。
(2)精确度：读数可估读到________ mL。
(3)洗涤、润洗：先用蒸馏水洗涤，再用________润洗。
(4)排泡：酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴内部的气泡。
0.01
待装液
(5)使用注意事项
试剂性质 滴定管 原因
酸性、氧化性 ________滴定管 氧化性物质易腐蚀橡胶管
碱性 ________滴定管 碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开
酸式
碱式
三、实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
1.滴定前的准备
(1)滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→排气泡→调液面→记录。
(2)锥形瓶：注待测液→记体积→加酸碱指示剂。
[微思考1]　在进行中和滴定时，为什么要用酸(或碱)润洗酸式(或碱式)滴定管2～3次？
提示：滴定管用蒸馏水洗涤后，滴定管中残留蒸馏水，再加酸(或碱)时，相当于稀释了溶液，使溶液浓度降低。
2．滴定
3．滴定终点
等到滴入最后半滴标准液，指示剂变色，且_____________________，这表示已经到达滴定终点，记录消耗标准液的体积。
控制滴定管活塞
摇动锥形瓶
锥形瓶中溶液颜色变化
半分钟内不恢复原来的颜色
提示：将旋塞稍稍转动，使半滴标准液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴标准液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁。
关键能力 · 拓展教材
一、酸碱指示剂及仪器的选择
1．用已知浓度的NaOH溶液滴定某H2SO4溶液的浓度(如图所示).
下表中正确的选项是(　　)
选项 锥形瓶
中溶液 滴定管
中溶液 选用
指示剂 选用
滴定管
A 碱 酸 石蕊 乙
B 酸 碱 酚酞 甲
C 碱 酸 甲基橙 乙
D 酸 碱 酚酞 乙
答案：D
归纳总结
选择酸碱指示剂的原则
变色要灵敏，变色范围要小，变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。
(1)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。
(2)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。
(3)强酸滴定强碱时，可以用甲基橙，也可用酚酞。
二、滴定数据的处理
2．某学生用0.200 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，滴定数据记录如表：
请计算待测盐酸的浓度为______________。
滴定次数 待测溶液
体积/mL 标准NaOH溶液读数记录/mL
滴定前读数 滴定后读数
第一次 20.00 0.40 20.40
第二次 20.00 4.00 24.00
第三次 20.00 2.00 24.10
0.200 0 mol·L-1
3．海带中碘含量的测定。
取0.010 0 mol·L-1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00 mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E)反映溶液中c(I－)的变化，部分数据如下表：
V(AgNO3)
/mL 15.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00
E/mV －225 －200 －150 －100 50.0 175 275 300 325
(1)根据表中数据绘制滴定曲线：
(2)该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为________ mL，计算得海带中碘的百分含量为________%。
答案：如图
20.00
0.635
三、误差分析
4．以标准盐酸滴定待测NaOH溶液，用酚酞作指示剂为例，分析实验误差(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗酸式滴定管
锥形瓶用待测溶液润洗
未用待测溶液润洗取用待测溶液的滴定管
锥形瓶洗净后瓶内残留少量蒸馏水
　　　
偏高
偏高
偏低
无影响
取液 取碱液的滴定管尖嘴部分取液前有气泡，取液结束后气泡消失
滴定 滴定完毕后立即读数，半分钟后溶液颜色又变红
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
滴定过程中振荡锥形瓶时有液滴溅出
滴定过程中，向锥形瓶内加少量蒸馏水
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
　　　　　　
偏低
偏低
偏高
偏低
无影响
偏低
偏高
回答下列问题。
(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是______________________________________________。
(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为
________________________________。
(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和______；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除_____及二氧化碳。
使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差
O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2
量筒
氧
(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后，用a mol·L-1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为
________________________________________________________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL，则水样中溶解氧的含量为_____
mg·L-1。
(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡，会导致测定结果偏___ (填“高”或“低”)。
当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时，蓝色刚好褪去且半分钟内不恢复原来的颜色
80ab
低
解析：(1)本实验为测定水样中的溶解氧，避免扰动水体表面是为了使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差。(2)由题意知，反应物为O2和Mn(OH)2，生成物为MnO(OH)2，因此该反应的化学方程式为O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2。(3)配制溶液时还需要量筒量取液体体积；煮沸可以使蒸馏水中的氧气逸出，以达到除氧的目的。
命题溯源
[示例]　(2024·山东卷，19)利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如图所示(夹持装置略)。
实验过程如下：
①加样：将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖)，聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液，吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量KIO3碱性标准溶液，发生反应：KIO3＋5KI＋6HCl===3I2＋6KCl＋3H2O，使溶液显浅蓝色。
②燃烧：按一定流速通入O2，一段时间后，加热并使样品燃烧。
③滴定：当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI)，立即用KIO3碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F，滴定过程中溶液颜色“消退—变蓝”不断变换，直至终点。
回答下列问题：
(1)取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体，
配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液，下列仪器必须用到的是____(填标号)。
A．玻璃棒 B．1 000 mL锥形瓶
C．500 mL容量瓶 D．胶头滴管
AD
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2，B中的试剂为________。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图)，目的是___________。
(3)该滴定实验达终点的现象是
__________________________________________________________；滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL，样品中硫的质量分数为_______(用代数式表示)。
浓硫酸
防止倒吸
当加入最后半滴KIO3碱性标准溶液后，溶液由无色突变为蓝色且30 s内不变色
作催化剂
通入F的气体温度过高，导致部分I2升华，从而消耗更多的KIO3碱性标准溶液
不变
[教材溯源]　本题涉及实验基本操作、仪器的使用、试剂的选择、利用数据进行定量计算和误差分析等。
[价值引领]　与《普通高中化学课程标准》学业质量水平3中“能独立或与同学合作，安全、顺利地完成实验，收集、处理并用文字、数据、图表等方式呈现实验相关信息，基于现象和数据进行分析推理得出合理结论”以及学业质量水平4中“能从资源利用、安全、绿色环保等多视角对实验方案、实验过程进行评价，提出改进建议和进一步探究的设想”的要求吻合。
[关键能力]　(1)取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体，配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液(稀释了50倍后KIO3的浓度为0.002 000 mol·L-1)，需要用碱式滴定管或移液管量取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 KIO3的碱性溶液，需要用一定精确度的天平称量一定质量的KI固体，需要在烧杯中溶解KI固体，溶解时要用到玻璃棒搅拌，需要用1 000 mL容量瓶配制标准溶液，需要用胶头滴管定容，因此，必须用到的仪器是AD。
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2，浓硫酸具有吸水性，常用于干燥某些气体，因此B中的试剂为浓硫酸。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子，其目的是防止倒吸，因为磨砂浮子的密度小于水，若球泡内水面上升，磨砂浮子也随之上升，磨砂浮子可以作为一个磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上，从而防止倒吸。
[教考衔接]　近年来的高考试题中，考查定量实验的概率呈增大的趋势，特别是滴定法，包括滴定法的操作要求、指示剂的选择、终点判断、误差的分析，也包括滴定的常用形式，如分步滴定、连续滴定、返滴定等，以及根据不同滴定形式定量计算的方法(方程式法、关系式法和守恒法等)。
真题体验
1.(2025·重庆卷，17节选)天然水中可以分离出重水(D2O)。D2O溶液中存在电离平衡：D2O D＋＋OD－，c(D＋)和c(OD－)的关系如图所示。
①图中3个状态点对应的溶液呈中性的是_____。
②T1_____T2(填写“>”“<”或“＝”)。
B
＞
解析：①重水中存在电离平衡D2O D＋＋OD－，中性溶液中c(D＋)＝c(OD－)，只有B点符合。②重水的电离平衡为吸热过程，温度升高，电离程度增大，c(D＋)、c(OD－)均增大，Kw也增大，由图可知，T1时离子浓度更高，Kw更大，所以T1＞T2。
2．(2024·广西卷，14)常温下，用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定下列两种混合溶液：
Ⅰ.20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1 HCl和CH3COOH溶液
Ⅱ.20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1 HCl和NH4Cl溶液
两种混合溶液的滴定曲线如图。
答案：D
3．(2025·浙江1月卷，16)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定：
答案：D
4．(2025·黑吉辽内蒙古卷，12)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一，以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量(单位为mg·L-1)来表示。碱性KMnO4不与Cl－反应，可用于测定含Cl－水样的COD，流程如图。
下列说法错误的是(　　)
A．Ⅱ中发生的反应有MnO2＋2I－＋4H＋===Mn2+＋I2＋2H2O
B．Ⅱ中避光、加盖可抑制I－被O2氧化及I2的挥发
C．Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多，水样的COD值越高
D．若Ⅰ中为酸性条件，测得含Cl－水样的COD值偏高
答案：C
1．下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是(　　)
A．溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强
B．pH<7的溶液可能呈碱性
C．当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱性更为方便
D．把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH
答案：D
解析：当c(H＋)或c(OH－)小于1 mol·L-1时，使用pH表示其酸碱性更为方便，C正确；把pH试纸直接插入待测溶液中会污染待测液，D错误。
2．一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是(　　)
A．升高温度，可能引起由c向b的变化
B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10-13
C．该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化
答案：C
解析：由图可知，a、b、c三点对应的水的离子积常数不变，该曲线上的点温度相等，升高温度，不能引起由c向b的变化，A错误；b点c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10-7 mol·L-1，故Kw＝1.0×10-14，B错误；FeCl3为强酸弱碱盐，Fe3+结合水电离出的OH－，促进水的电离平衡右移，c(H＋)增大，c(OH－)减小，可能引起由b向a的变化，C正确；由c点到d点，水的离子积常数减小，但温度不变，Kw不变，则稀释溶液不能引起由c向d的变化，D错误。
3．(2026·金华六校联盟检测)某温度下，重水中存在电离平衡D2O D＋＋OD－，D2O的离子积常数为1.0×10-12，已知pD＝－lg c(D＋)，该温度下有关分析不正确的是(　　)
A．0.01 mol NaOD溶于重水制成1 L溶液，pD＝10
B．将pD＝5的DCl的重水溶液稀释至原体积的100倍，所得溶液pD等于7
C．向30 mL 0.5 mol·L-1 NaOD的重水溶液中加入20 mL 0.5 mol·L-1 DCl的重水溶液(设混合后溶液的体积变化忽略不计)，所得溶液pD＝11
D．pD＝10的NaOD的重水溶液中，由重水电离出的c(OD－)为1×10-10 mol·L-1
答案：B
4．用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸过程中的pH变化如图所示。
下列说法错误的是(　　)
A.b点时，加入极少量NaOH溶液都会引起pH的突变
B．选指示剂时，其变色范围应在4.30～9.70之间
C．若将盐酸换成同浓度的CH3COOH溶液，曲线ab段将会上移
D．都使用酚酞作指示剂，若将NaOH溶液换成同浓度的氨水，所消耗氨水的体积较NaOH溶液小
答案：D
解析：b点在突变范围内，加入极少量NaOH溶液也会引起pH的突变，A正确；题图中反应终点的pH在4.30～9.70之间，选择指示剂的变色范围应在反应终点的pH范围内，B正确；醋酸是弱酸，等浓度时醋酸溶液的pH大于盐酸，滴定终点时醋酸钠溶液水解显碱性，曲线ab段将会上移，C正确；使用酚酞作指示剂，用同浓度氨水代替NaOH溶液，滴定终点时溶质为NH4Cl，溶液显酸性，要使溶液由无色变为浅红色，pH在8.2～10之间，则消耗氨水的体积大于NaOH溶液，D错误。
5．已知：pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)。常温下，向某浓度的盐酸中滴加NaOH溶液，所得溶液pOH和pH变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．盐酸与NaOH溶液的浓度相等
B．B点和D点水的电离程度相同
C．将滴加NaOH溶液改为滴加氨水，该图曲线不变
D．升高温度，滴定过程中pOH＋pH>14
答案：B
解析：由题图可知，未滴加NaOH溶液时盐酸的pH＝0，则c(H＋)＝1 mol·L-1，即c(HCl)＝1 mol·L-1，最终pH＝14，则c(OH－)＝1 mol·L-1，由于最终所得溶液是NaCl和NaOH的混合溶液，相当于对原NaOH溶液进行稀释，故c(NaOH)>1 mol·L-1，A错误；B点、D点水的电离均受到抑制，且由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10-10 mol·L-1，B正确；若将滴加NaOH溶液改为滴加氨水，由于NH3·H2O为弱碱，而饱和氨水的pH约为12，故最终所得溶液pH不可能为14，C错误；升高温度，水的离子积Kw增大，即c(H＋)·c(OH－)>10-14，pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)，故pOH＋pH<14，D错误。
6．某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。
答案：C
7．(8分)酸碱中和滴定是一种重要的实验方法，用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可分解为如下几步：
A．检查滴定管是否漏水；
B．用蒸馏水洗干净滴定管；
C．用待测定的溶液润洗酸式滴定管；
D．用酸式滴定管取稀盐酸20.00 mL，注入锥形瓶中，加入酚酞溶液；
E．取下碱式滴定管，用标准NaOH溶液润洗后，将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2～3 cm处，再把碱式滴定管固定好，并排出尖嘴部分的气泡，调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下，记下滴定管液面所在刻度；
F．把锥形瓶放在滴定管下面，瓶下垫一张白纸，边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点，记下滴定管液面所在刻度；
G．另取锥形瓶，再重复操作2～3次。
完成以下填空。
(1)判断滴定终点的现象：锥形瓶中溶液从_____________，且半分
钟内不变色。
(2)如图是第一次滴定时的滴定管中的液面，其读数为x mL，x＝
________。
无色变为浅红色
20.60
(3)根据下表数据计算待测盐酸的浓度：______ mol·L-1。
滴定次数 待测盐酸
体积(mL) 标准NaOH溶液体积(mL)
滴定前读数 滴定后读数
第一次 20.00 0.60 x
第二次 20.00 2.00 24.10
第三次 20.00 4.00 24.00
0.100 0
(4)在上述实验过程中，出现了以下操作(其他操作均正确)，其中会造成测定结果(待测液浓度值)偏高的有________(填标号)。
A．量取标准液的碱式滴定管未润洗
B．锥形瓶水洗后直接装待测液
C．酸式滴定管水洗后未用待测稀盐酸润洗
D．滴定到达终点时，俯视液面读数
E．碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失
AE
提能训练
8．常温下，向10 mL 1 mol·L-1一元酸HA溶液中，不断滴加1 mol·L-1的NaOH溶液，所加碱的体积与－lg c水(H＋)的关系如图所示。c水(H＋)为溶液中水电离的c(H＋)。
下列说法不正确的是(　　)
A．常温下，Ka(HA)的数量级为10-4
B．a、b两点pH均为7
C．从a点到b点，水的电离程度先增大后减小
D．溶液的导电性逐渐增强
答案：B
解析：由起点溶液中－lg c水(H＋)＝12可知，酸电离的c(H＋)＝10-2 mol·L-1，故Ka(HA)＝10-4，A正确；从图像中可知，HA是弱酸，曲线的最高点为NaA溶液，b点溶液的溶质是NaA和NaOH，溶液呈碱性，pH＞7，B错误；a点到b点，发生酸碱中和反应生成可水解的盐，然后碱过量，所以水的电离程度先增大后减小，C正确；不断加入NaOH溶液，反应生成强电解质，溶液中的离子总浓度不断增大，溶液的导电性逐渐增强，D正确。
9．(2026·内蒙古通辽检测)常温下，在20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1醋酸溶液，曲线如图所示。
有关粒子浓度关系的比较中，错误的是(　　)
A．若A点溶液的pH为8.3，则溶液中由水电离出的c(H＋)＝10-5.7
B．在B点：c(Na＋)＝c(CH3COO－)
C．A、B、C三点其中C点：水的电离程度最大
D．图中a＝13
答案：C
解析：A点为CH3COONa溶液(恰好完全反应)，pH＝8.3时，溶液中OH－由水电离产生，c(OH－)＝108.3-14＝10-5.7，水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10-5.7，A正确；B点溶液pH＝7，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，因c(H＋)＝c(OH－)，故c(Na＋)＝c(CH3COO－)，B正确；A点为CH3COONa(水解促进水电离)，B点为中性混合液(少量CH3COOH抑制水电离)，C点醋酸过量(酸性，H＋抑制水电离)，水的电离程度A点最大，C错误；初始0.1 mol·L-1 NaOH溶液中c(OH－)＝0.1 mol·L-1，pH＝13，即a＝13，D正确。
10．(2026·邢台清河中学检测)25 ℃下，某实验小组用碱(MOH)与酸(HA)做了如下三组滴定实验：
实验
序号 cMOH/
(mol·L-1) VMOH/
mL cHA/
(mol·L-1) VHA/
mL
1 0.100 0 50.00 0.100 0 25.00
2 0.010 0 50.00 0.010 0 25.00
3 0.001 0 50.00 0.001 0 25.00
得到滴定曲线如图(生成的MA可溶于水)：
下列说法错误的是(　　)
A．三组实验均可选用甲基橙作指示剂
B．Ka(HA)>Kb(MOH)
C．M、N、P三点溶液中，N点水的电离程度最大
D．该小组所做实验说明通常的酸碱滴定不适用于特别低的浓度测定
答案：A
解析：甲基橙的变色范围为3.1～4.4，实验3的pH突变范围与甲基橙的变色范围无法重叠且pH突变范围太小，甲基橙已不适用，A错误；实验1的pH突变范围偏酸性，说明MA溶液呈酸性，则M＋的水解程度大于A－的水解程度，则Ka(HA)>Kb(MOH)，B正确；M、N、P三点溶液中，N点酸碱恰好完全反应，溶质为MA，M＋和A－的水解促进水的电离，M点为HA溶液，抑制水的电离，P点MOH过量，抑制水的电离，则N点水的电离程度最大，C正确；对比三组实验可知，酸与碱浓度越低时的pH突变范围越小，越难以确定滴定终点，表明通常的酸碱滴定不适用于特别低的浓度测定，D正确。
答案：D
12.(8分)(1)水在高温高压状态下呈现许多特殊的性质。当温度、压强分别超过临界温度(374.2 ℃)、临界压强(22.1 MPa)时的水称为超临界水。
①与常温常压下的水相比，高温高压液态水的离子积会显著增大。解释其原因：____________________________________。
②如果水的离子积Kw从1.0×10-14增大到1.0×10-10，则相应的电离度是原来的________倍。
水的电离为吸热过程，升高温度有利于电离
100
(2)已知H2O2是一种二元弱酸，常温下，Ka1＝1.0×10-12、Ka2＝1.05×10-25，则H2O2的电离方程式为
________________________________，则该温度下1 mol·L-1的H2O2溶液的pH近似为_____(不考虑H2O2的第二步电离和水的电离)。
6
13．(7分)在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示：
(1)A点水的离子积为1.0×10-14，B点水的离子积为________。造成水的离子积变化的原因是
_______________________________________________________。
1.0×10-12
水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大
(2)下列说法正确的是____ (填标号)。
a．图中A、B、D三点处Kw的大小关系：B>A＝D
b．在T1温度下，向水中加入少量的NaOH可实现由A点向D点移动
c．AB线上任意点的溶液均呈中性
d．图中温度T1>T2
ac
(3)①在T2温度下，浓度为1.0×10-4 mol·L-1的H2SO4溶液中由水电离的c(H＋)＝________mol·L-1。
②保持T2温度不变，将pH＝2的NaHSO4溶液Va L与pH＝11的KOH溶液Vb L混合后溶液pH＝6(忽略混合时溶液体积变化)，则Va∶Vb＝
________。
③T1温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1_____(填“>”“＝”或“<”)α2。
5×10-9
10∶1
<
解析：(1)A点水的离子积为1.0×10-14，B点水的离子积为c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10-6×1.0×10-6＝1.0×10-12。造成水的离子积变化的原因是水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，即水的离子积增大。(2)Kw只和温度有关，温度升高，水的电离程度增大，即离子积增大；图中A、B、D三点处Kw的大小关系为B>A＝D，a正确；在T1温度下，向水中加入少量的NaOH，氢氧根离子浓度增大，而氢离子浓度减小，不可实现由A点向D点移动，b错误；AB线上任意点的溶液均符合c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，c正确；温度升高水的离子积增大，故图中温度T1

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