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高三化学一轮复习学案： 水的电离和溶液的酸碱性
学习目标：
⒈掌握水的电离平衡及其“离子积”
⒉了解溶液的酸碱性和pH的关系
3.掌握有关溶液ｐＨ值的简单计算
4.掌握酸碱中和滴定实验。
知识梳理：
一、水的电离
1．水的电离：水是 电解质，发生 电离，水的电离方程式
水的电离平衡常数的表达式为 　　
实验测得，在室温下1L H2O（即 mol）中只有1×10-7 mol H2O电离，则室温下C(H+)和C(OH-)分别为多少 纯水中水的电离度α(H2O)= 。
2．水的离子积
水的离子积：KW= 。
注：(1)一定温度时，KW是个常数，KW只与 有关， 越高KW越 。
25℃时，KW= ，100℃时，KW=10-12。
(2)KW不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。 任何水溶液中，由水所电离而生成的C(H+) C(OH-)。
3. 影响水的电离平衡的因素
　（1）温度：温度升高，水的电离度 ，水的电离平衡向 方向移动，C(H+)和C(OH-) ，KW 。
　（2）溶液的酸、碱度：改变溶液的酸、碱度均可使水的电离平衡发生移动。
讨论：改变下列条件水的电离平衡是否移动？向哪个方向移动？水的离子积常数是否改变？是增大还是减小？
①升高温度 ②加入NaCl ③加入NaOH ④加入HCl
练习：①在0.01mol/LHCl溶液中, C(OH-)= ， C(H+)= ，
由水电离出的H+浓度= ，由水电离出的OH-浓度= 。,
②在0.01mol/LNaOH溶液中，C(OH-)= ，C(H+)= ，
由水电离出的H+浓度= ，由水电离出的OH-浓度= 。
③在0.01mol/LNaCl溶液中， C(OH-)= ，C(H+)= ，
由水电离出的H+浓度= ，由水电离出的OH-浓度= 。
小结：（1）升高温度，促进水的电离KW增大
　 （2）酸、碱抑制水的电离
（3）加入易水解的盐促进水的电离
二、溶液的酸碱性和pH
⒈定义：PH= ，广泛pH的范围为0～14。
注意：当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时，不用pH表示溶液的酸碱性。
⒉溶液的酸碱性：
溶液的酸碱性 常温（25℃）
中性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10- 7mol/L pH 7
酸性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10-7mol/L pH 7
碱性溶液：C(H+) C(OH-) C(H+) 1×10-7mol/L pH 7
⒊溶液PH的测定方法
（1）酸碱指示剂法
　说明：常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚酞试液。
　　　　　　　　　　　　常用酸碱指示剂的ｐＨ变色范围
指示剂 　　　　变色范围的ｐＨ
石蕊 <５红色 5－8紫色 >8蓝色
甲基橙 <3.1红色 3.1－4.4橙色 >4.4黄色
酚酞 <8无色 8－10浅红色 >10红色
（2）ｐＨ试纸法
使用方法：
（3）PH计法
三、有关pH的计算
（一）单一溶液的PH计算
1、分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/L Ba(OH)2溶液的PH值。
2、已知常温下浓度为0.01mol/L的CH3COOH溶液的电离度为1%，求该溶液的PH值。
（二）酸碱混合溶液的PH计算
3、将PH=2的H2SO4溶液与PH=4的H2SO4溶液等体积混合后,求溶液的PH值。
4、将PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后,求溶液的PH值。
5、常温下PH=4的HCl和PH=10的NaOH分别按体积比为1：1，11：9，9：11混合，分别求三种情况下溶液的PH值。
（三）酸、碱加水稀释后溶液的PH值
6、常温下，将PH=1的H2SO4溶液和PH=13的NaOH溶液分别稀释1000倍，求所得溶液的PH值。
四：酸碱中和滴定
1．原理：其实质为 。
若用A代表酸，B代表碱，据酸和碱反应时的物质的量之比等于它们的化学计量数之比，则
EMBED Equation.3 c(B)=
当＝1时，可简化为：c(B)＝ 或 c(A)＝
2、滴定过程中的pH变化及终点判断?
酸碱滴定过程中，溶液的pH发生了很大的变化。若用标准的强酸溶液滴定未知浓度的强碱溶液，则反应开始时溶液的pH很 （填“大”或“小”），随着强酸的滴入，溶液的pH逐渐 ；当二者恰好中和时溶液的pH 7；当酸过量一滴时，溶液立即变为 性。若用强碱滴定强酸则恰恰相反。
根据滴定过程中的pH变化及酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化，只要选择合适的指示剂（滴定终点尽可能与变色范围一致），即可准确判断中和反应是否恰好进行。在实验室里选用的指示剂一般为 ，当用酸滴定碱时，最好选择甲基橙作指示剂，恰好中和时颜色由 色刚好褪去；当用碱滴定酸时，最好选择酚酞作指示剂，恰好中和时颜色由无色变为 色。
3、中和滴定的仪器： 。?
4、操作步骤：
（1）.准备过程：检查 →用水洗涤 →用标准液 →装标准溶液并 (记录初读数)→取一定体积的待测液于 。
（2）.滴定操作：移取待测溶液，加指示剂2～3滴，滴定，判断终点，读数，重复实验，计算。?〖注〗操作时左手 ，右手 ，眼睛 。滴速：先 后 （填“快”或“慢”），当接近终点时，应一滴一摇。
5、中和滴定误差分析
下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况 ：
实验操作情况 对c碱的影响
①开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡
②读数开始时仰视，终止时俯视
③到滴定终点时尚有一滴酸挂在滴定管尖嘴外而未滴入锥瓶
④洗净的酸管未用标准液润洗
⑤洗净的锥瓶用待测碱润洗
⑥不小心将标准液滴至锥瓶外
⑦不小心将待测碱液溅至锥瓶外
⑧滴定前向锥形瓶中加入10 mL蒸馏水，其余操作正常
⑨配制NaOH标准溶液滴定盐酸时，NaOH中混有碳酸钠
⑩配制NaOH标准溶液滴定盐酸时，NaOH中混有碳酸氢钠
⑾配制NaOH标准溶液滴定盐酸时，NaOH中混有KOH
⑿配制NaOH标准溶液滴定盐酸时，定容俯视
⒀配制NaOH标准溶液滴定盐酸时，定容仰视
反馈练习：　　
1．pH=2的强酸溶液，加水稀释，若溶液体积扩大10倍，则C(H+)或C(OH-)的变化（　 ）
A、C(H+)和C(OH-)都减少　　 B、C(H+)增大
C、C(OH-)增大　　　 D、C(H+)减小
2．向纯水中加入少量的KHSO4固体（温度不变），则溶液的 （　 ）
A、pH值升高　　 B、C(H+)和C(OH-)的乘积增大
C、酸性增强　 D、OH-离子浓度减小
3．100℃时，KW=1×10-12，对纯水的叙述正确的是 （　 ）
A、pH=6显弱酸性　　　　　　　 B、C(H+)=10-6mol/L，溶液为中性
C、KW是常温时的10-2倍　　　　 D、温度不变冲稀10倍pH=7
4、用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考右图，从下表中选出正确选项
锥形瓶中的溶液 滴定管中的溶液 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 （甲）
D 酸 碱 酚酞 （乙）
5．刻度“0”在上方的用于测量液体体积的仪器是 （ ）
A．滴定管 B．量筒 C．移液管 D．量杯
6．下列溶液一定是碱性的是 （ ）
A．溶液中c(OH－)＞c(H＋) B．滴加甲基橙后溶液显红色
C．溶液中含有OH－ D．滴加甲基橙后溶液显黄色
7．中和滴定中，视线应注视 （ ）
A．滴定管内液面变化 B．液滴滴出速度
C．滴定管刻度 D．锥形瓶中溶液颜色变化
8．要准确量取25.00 mL稀盐酸，可用的仪器是 （ ）
A．25 mL移液管 B．25 mL量筒
C．25 mL酸式滴定管 D．25 mL碱式滴定管
9．进行中和滴定时，事先不应该用所盛溶液洗涤的仪器是 （ ）
A．酸式滴定管 B．碱式滴定管 C．锥形瓶 D．移液管
10．用氢氧化钠溶液来滴定硫酸溶液，当达到滴定终点时，消耗氢氧化钠溶液的体积等于锥形瓶中硫酸溶液的体积，则说明 （ ）
A．NaOH和H2SO4溶液的质量分数相等
B．NaOH和H2SO4溶液的物质的量浓度相等
C．NaOH的物质的量浓度等于H2SO4物质的量浓度的两倍
D．氢氧化钠溶液的pH和硫酸溶液的pH之和等于14
11．某稀氢氧化钠溶液的浓度大约在0.07～0.08 mol·L－1之间，实验室现有①0.1 mol·L－1；
②1.0 mol·L－1；③5.0 mol·L－1的三种标准盐酸溶液，若要通过中和滴定法确定氢氧化
钠溶液的准确浓度，则应选用的标准盐酸溶液是 （ ）
A．① B．② C．③ D．①②③均可
12．中和相同体积、相同pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种稀溶液，所用相同浓度的盐酸的体积分别为V1、V2、V3，则三者的大小关系为 （ ）
A．V3＞V2＞V1 B．V3＝V2＞V1 C．V3＞V2＝V1 D．V1＝V213．用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，选用酚酞作为指示剂，造成测定结果偏高的原因可能是 （ ）
A．配制标准溶液的NaOH中混有Na2CO3杂质
B．滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，其他操作正确
C．盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用未知液润洗
D．滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
14．下面是关于中和滴定的实验叙述：取25 mL未知浓度的HCl溶液。在横线标明的操作中，有错误的是（ ）
a．放入锥形瓶中，此瓶需事先用蒸馏水洗净。
b．并将该瓶用待测液润洗过。
c．加入几滴酚酞作指示剂。
d．取一支酸式滴定管，经蒸馏水洗净。
e．直接往其中注入标准NaOH溶液，进行滴定。
f．一旦发现溶液由无色变成粉红色，即停止滴碇 ，记下数据。
A．d、e、f B．b、d、e、f C．b、d、e D．b、c、e、f
15．室温时，将PH=5的H2SO4溶液稀释10倍，则C（H+）：C（SO42-）= ；
若再将稀释后的溶液再稀释100倍,则C（H+）：C（SO42-）= 。
16．20mL0.01mol／LKOH溶液的pH为 ；30mL0.005mol／LH2SO4溶液的pH为 ；两溶液混合后，溶液的pH为 。
17．（10分）下表是不同温度下水的离子积数据：
温度 / ℃ 25 t1 t2
水的离子积常数 1×10－14 α 1×10－12
试回答下列问题：
（1）若25＜t1＜t2，则α________1×10－14（填“＞”“＜”或“＝”），作出此判断的理由是____________。
（2）25℃下，某Na2SO4溶液中c(SO42－)=5×10－4 mol·L－1，取该溶液1 mL，加水稀释至10 mL，则稀释后溶液中c (Na+)∶c (OH－)=________
（3）t2℃下，将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH=2，则V1∶V2=____________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是____________________。
参考答案：
1 A 2 CD 3 B 4 CD 5 A 6 A 7 D 8 AC 9 C 10 C 11 A 12 D 13 AD 14 B
15 2:1
16:12;2;7
17．（1）＞ 温度升高，水的电离程度增大，离子积增大
（2）1000∶1
（3）9∶11 c (Na+)＞c (SO42－)＞c (H+)＞c (OH－)
C(OH-)
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