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第三章水溶液中的离子反应与平衡第二节水的电离和溶液的pH第3课时【学法指导】1.了解酸碱中和滴定的概念和原理。2.会运用酸碱中和滴定测定未知浓度的强酸或强碱的浓度。3.掌握酸碱中和滴定实验的操作步骤和误差分析。【基础梳理】一、酸碱滴定的定义和原理1.定义依据中和反应，用来测定实验方法叫酸碱中和滴定。2.原理酸碱中和反应的实质可用离子方程式来表示，在中和反应中，H+、OH-之间的物质的量关系是，若用参加反应的c(H+)、c(OH-)来表示，其关系式为。即：c(H+)=，c(OH-)=。二、酸碱中和滴定的仪器和操作1.仪器、、锥形瓶、铁架台、、烧杯、白纸，有时还需要?名师点拨滴定管的“0”刻度在最上面，越往下数值越大，因为下端有一部分没有刻度，所以滴定管的实际容积大于它的标定容积。滴定管读数时要精确到0.01mL。注意量筒与滴定管的区别。2.指示剂的选择(1)原则：中和反应恰好完全反应的时刻叫滴定终点。终点时，指示剂的。变色范围越窄越好，对溶液的酸碱性变化较灵敏。通常选用，而不选用颜色变化不灵敏的。(2)中和滴定中，酸碱指示剂用量及颜色变化滴定种类选用的指示剂滴定终点颜色变化指示剂用量滴定终点判断标准强酸滴定强碱甲基橙酚酞强酸滴定弱碱甲基橙强碱滴定强酸甲基橙酚酞强碱滴定弱酸酚酞【典例1】实验室现有3种酸碱指示剂，其变色范围如下：甲基橙：3.1~4.4、石蕊：5.0~8.0、酚酞：8.2~10.0，用0.1000NaOH溶液滴定未知浓度的溶液，恰好完全反应时，下列叙述中正确的是()A.溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B.溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂C.溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D.溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂答案：D解析：NaOH和恰好完全反应时生成，溶液显碱性，而酚酞的变色范围为8.2~10.0，故应选酚酞做指示剂。3.中和滴定的实验操作(1)滴定前的准备工作(2)滴定终点的判断：。【典例2】正误判断。(1)锥形瓶用蒸馏水洗净后要烘干()(2)酸式或碱式滴定管用蒸馏水洗净后，再用相应待测溶液润洗()(3)待测液定要放在锥形瓶中，标准液一定要放在滴定管中()(4)滴定前读数要求精确，滴定管中液体凹液面的最低点必须与“0”刻度或“0”刻度以上的某一刻度相切()答案：×√××【典例3】（1）取一锥形瓶，用NaOH待测溶液润洗两次；（2）在锥形瓶中放入25mLNaOH待测溶液；（3）加入几滴石蕊试液作指示剂；（4）取一支酸式滴定管，洗涤干净；（5）直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液，进行滴定；（6）左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶；（7）两眼注视着滴定管内标准酸溶液液面的变化，直至滴定终点。以上关于酸碱中和滴定实验的叙述中错误的是()A.（4）（6）（7）B.（1）（5）（6）（7）C.（3）（5）（7）D.（1）（3）（5）（7）答案：D解析：锥形瓶不用润洗，操作（1）错误；一般不用石蕊作酸碱中和滴定的指示剂，操作（3）错误；滴定管必须用待装液润洗后才能注入待装液，操作（5）错误；两眼应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，操作（7）错误。三、实验测定酸碱滴定曲线用0.1000mol/L的NaOH溶液，滴定20.00ml0.1000mol/L的HCl溶液过程中pH的变化。【典例4】在25℃时，用0.125的标准盐酸滴定25.00mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示。图中K点代表的pH为()A.13B.12C.10D.11答案：A解析：由题图可知，在时pH=7，HCl与NaOH恰好完全反应，由知。由知，25℃时0.1的NaOH溶液中，即其pH=13。四、酸碱中和滴定的误差分析误??差??原??因?V酸影响c碱结果1、酸式滴定管未用标准酸润洗2、碱式滴定管未用未知碱液润洗?3、锥形瓶内有水或用水冲洗4、锥形瓶用碱液润洗?5、放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失6、酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失7、振荡锥形瓶时部分液体溅出8、部分酸液滴出锥形瓶外9、在滴定过程中发现局部溶液发生色变就立即停止滴定?10、溶液颜色较浅滴入酸过快，停止滴定后反加一滴NaOH无变化11、俯视法读起始酸的体积12、俯视法读终了酸的体积13、移取的NaOH样品中含Na2CO3特别提醒读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。如开始读数仰视,滴定完毕读数俯视,如图Ⅰ;开始读数俯视,滴定完毕读数仰视,如图Ⅱ。【典例5】用标准浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时，下列情况会使盐酸的物质的量浓度偏低的是()A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后，直接注入标准浓度的NaOH溶液B.碱式滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失C.记录消耗的碱液，滴定前平视，滴定后俯视凹液面D.锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接装入未知浓度的盐酸答案：C解析：未用NaOH溶液润洗滴定管，会使NaOH溶液的浓度偏小，结果偏高，A项错误；未排除滴定管尖端的气泡，使读取的NaOH溶液的体积比实际用量大，结果偏高，B项错误；滴定前平视，滴定后俯视凹液面，这样读取的NaOH溶液的体积比实际用量小，结果偏低，C项正确；锥形瓶中含有蒸馏水对测定结果无影响，D项错误。【典例6】现用盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。实验操作如下：①向溶液中加入2~3滴指示剂，②取20.00mL标准溶液放入锥形瓶中，③用氢氧化钠溶液滴定至终点，④重复以上操作，⑤配制250mL盐酸标准溶液⑥根据实验数据计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度。（1）实验过程中正确的操作顺序是__________（填序号），上述操作②中使用的仪器除锥形瓶外，还需要__________，用__________作指示剂。（2）滴定并记录的初、终读数。数据记录如表所示：滴定次数123420.0020.0020.0020.00（初读数）0.100.300.000.20（终读数）20.0820.3020.8020.22（消耗）19.9820.0020.8020.02某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积为。他的计算_________（填“合理”或“不合理”），理由是__________。通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示，则a__________（填“>”“<”或“=”）20.02。答案：（1）⑤②①③④⑥；酸式滴定管；酚酞（2）不合理；第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大，该值应舍去；<解析：（1）在用未知浓度的NaOH溶液滴定已知浓度的盐酸的操作中，正确的操作顺序是⑤②①③④⑥。操作②取20.00mL标准溶液放入锥形瓶中，使用的仪器除锥形瓶外，还需要酸式滴定管；为了使滴定结果准确，可用酚酞作指示剂，以减小滴定误差。（2）该同学的计算不合理，原因是第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大，偏离真实值，应舍去。根据滴定曲线可知，在二者恰好完全反应时，pH=7.0，此时没有达到滴定突跃（指示剂未变色），所以。【课后练习】1.某学生用已知物质的量浓度的NaOH溶液来测定未知物质的量浓度的溶液，下列说法正确的是()A.碱式滴定管旋塞处应涂上少许凡士林，可防止漏液B.将标准溶液装入滴定管，应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器C.滴定时，通常用左手控制玻璃珠，使液体流速先快后慢，右手同一方向摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化D.可选择甲基橙作指示剂2.下列有关酸碱滴定实验操作的叙述错误的是()A.准备工作：先用蒸馏水洗涤滴定管，再用待测液和标准液润洗对应的滴定管B.量取15.00mL待测液：在25mL滴定管中装入待测液，调整初始读数为10.00mL后，将剩余待测液全部放入锥形瓶C.判断滴定终点：指示剂颜色突变，且半分钟内颜色不再变化D.读数：读数时眼睛要平视，末读数减去初读数即为反应消耗溶液的体积3.以酚酞溶液作指示剂，对某新制NaOH溶液进行中和滴定（滴定后溶液体积的变化忽略不计），数据记录如表所示：实验待测液消耗0.01盐酸的体积①20mLNaOH溶液②20mLNaOH溶液+10mL③敞口隔夜放置的20mLNaOH溶液则该新制NaOH溶液的浓度计算合理的是()A.B.C.D.4.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列操作不会引起实验误差的是()A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸进行滴定B.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时立即停止滴定C.用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，然后装入NaOH溶液进行滴定D.将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，再加入少量蒸馏水后进行滴定5.如图所示曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是()A.盐酸的物质的量浓度为B.P点时恰好完全反应，溶液呈中性C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线D.酚酞不能用作本实验的指示剂6.以下是关于中和滴定实验的叙述：（1）取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次；（2）在锥形瓶中放入25.00mL待测NaOH溶液；（3）加入几滴石蕊溶液作指示剂；（4）取一支酸式滴定管，洗涤干净；（5）直接向酸式滴定管中注入标准酸溶液，进行滴定；（6）左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停地摇动锥形瓶；（7）两眼注视着滴定管内盐酸液面下降，直至达到滴定终点。其中不合理的是()A.（4）（6）（7）B.（1）（5）（6）（7）C.（3）（5）（6）D.（1）（3）（5）（7）7.为测定某盐酸的浓度，准确量取20.00mL该盐酸于锥形瓶中，用0.1000NaOH溶液滴定，下列说法正确的是()A.滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定B.用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液出现红色时立即停止滴定，开始读数C.用25mL酸式滴定管量取20.00mL待测溶液于锥形瓶中D.滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分悬有一滴溶液，则测定结果偏小8.下列滴定实验中，指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是()提示：、选项滴定管中的溶液锥形瓶中的溶液指示剂滴定终点颜色变化ANaOH溶液溶液酚酞无色→浅红色B盐酸氨水甲基橙黄色→橙色C酸性溶液溶液无无色→浅紫色D碘水溶液淀粉蓝色→无色A.AB.BC.CD.D9.已知：、在酸性条件下均能将草酸钠（）氧化。测定软锰矿中质量分数的方法是：称取1.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热（杂质不参加反应），充分反应后冷却，滤去杂质，将所得滤液转移到250mL容量瓶中并定容，从中取出25.00mL待测液放入锥形瓶中，再用0.0200mol/L标准溶液进行滴定，当滴入20.00mL溶液时恰好完全反应。回答下列问题：（1）在酸性条件下，将氧化的离子方程式为___________。（2）0.0200mol/L标准溶液应选用下图中的_____________（填“甲”或“乙”）盛装；将锥形瓶置于滴定管下方进行滴定时，眼睛注视____________直至滴定终点；判断到达滴定终点的现象是____________________。（3）软锰矿中的质量分数为__________________。（4）若在实验过程中存在下列操作，其中会使所测的质量分数偏小的是____________（填选项）。A.溶液转移至容量瓶中，未将烧杯、玻璃棒洗涤B.滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时气泡消失C.定容时，俯视刻度线D.滴定前仰视读数，滴定后俯视读数10.I.已知某温度下的电离常数。该温度下，向20mL0.01溶液中逐滴加入0.01KOH溶液，其pH变化曲线如图所示（忽略温度变化）。请回答下列问题：（已知lg4≈0.6）（1）a点溶液中为__________，pH约为____________。（2）a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是_____________点，滴定过程中宜选用__________作指示剂，滴定终点在_____________（填“c点以上”或“c点以下”）。Ⅱ.若向20mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，则下列变化趋势正确的是____________（填字母）。A.B.C.D.答案及解析1.答案：C解析：酸式滴定管旋塞处应涂凡士林，起润滑和密封作用，碱式滴定管没有旋塞，它是通过挤压玻璃珠控制溶液滴加的速率，A错误；将标准溶液装入滴定管时，应借助移液管等玻璃仪器，B错误；滴定时，通常用左手控制玻璃珠滴加溶液，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转，眼睛要注视锥形瓶内溶液颜色的变化，以判定滴定终点，C正确；NaOH溶液滴定溶液达到滴定终点时生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，应选酚酞作指示剂，D错误。2.答案：B解析：用待测液和标准液润洗对应的滴定管，避免待测液和标准液被稀释引起较大误差，A正确；根据滴定管结构可知，调整初始读数为10.00mL后，将剩余待测液全部放入锥形瓶，待测液体积大于15.00mL，B错误；滴定时，指示剂变色后并在半分钟内颜色不再变化，即可认为已经达到滴定终点，C正确；读数时眼睛要平视，由于滴定管的0刻度在上方，所以末读数减去初读数即为反应消耗溶液的体积，D正确。3.答案：B解析：②20mLNaOH溶液中加入10mL，其溶质的物质的量不变；③敞口隔夜放置的NaOH溶液已部分发生反应，生成了，用酚酞作指示剂，消耗盐酸的量将发生改变。该新制NaOH溶液的浓度应为实验①、②的平均值。4.答案：D解析：用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸进行滴定，标准盐酸被稀释，浓度偏小，造成消耗的偏大，测得偏大，A错误；用酚酞作指示剂，滴至溶液由红色变为无色且半分钟内颜色不再变化时停止加盐酸，B错误；蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，然后装入NaOH溶液进行滴定，导致消耗的偏大，测得偏大，C错误；将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，再加入适量蒸馏水后进行滴定，待测液的物质的量不变，对无影响，可知不变，D正确。5.答案：B解析：曲线a所表示的中和反应刚开始时，溶液的pH=1，说明被滴定的溶液是盐酸，所以曲线a表示的是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线，故，A、C项错误；P点时二者恰好完全反应，生成氯化钠，pH=7，溶液呈中性，故B项正确；酚酞的变色范围是8.2~10，且变色现象较明显，所以该中和滴定实验可以用酚酞作指示剂，故D项错误。6.答案：D解析：操作（1）中锥形瓶不能用待测液润洗；操作（3）中不宜用石蕊溶液作为中和滴定的指示剂，因为它的显色效果不明显；操作（5）中滴定管需用标准液润洗后才能注入标准液；操作（7）中两眼应注视锥形瓶中溶液颜色的变化。7.答案：C解析：滴定管应用NaOH溶液润洗，否则导致NaOH溶液被稀释，所测盐酸浓度偏大，A错误；当锥形瓶中溶液由无色变红色且30s内颜色不再变化时停止滴定，不能出现红色立即停止滴定，B错误；酸性溶液用酸式滴定管量取，C正确；滴定达到终点时发现滴定管尖嘴部分悬有一滴溶液，导致消耗的NaOH溶液的体积偏大，则所测盐酸浓度偏大，D错误。8.答案：D解析：氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液，恰好中和时生成醋酸钠，溶液呈碱性，选择的指示剂是酚酞，终点颜色变化为无色→浅红色，A正确；盐酸滴定氨水，恰好中和时生成氯化铵，溶液呈酸性，选择的指示剂是甲基橙，终点颜色变化为黄色→橙色，B正确；亚硫酸钠被完全氧化后，过量的高锰酸钾使溶液显浅紫色，终点颜色变化为无色→浅紫色，C正确；用碘水滴定硫化钠溶液，开始时溶液为无色，硫化钠被完全氧化后，碘水过量，淀粉遇碘变蓝，可选择淀粉作指示剂，滴定终点的颜色变化为无色→蓝色，D错误。9.答案：（1）（2）甲；锥形瓶中溶液颜色的变化；锥形瓶中溶液恰好由无色变成浅紫色，且30秒内溶液颜色不再变化（3）72.5%（4）BC解析：（1）酸性条件下，将氧化的离子方程式为。（2）高锰酸钾具有强氧化性，应盛装在酸式滴定管中，甲是酸式滴定管，乙是碱式滴定管；眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化，以准确判断滴定终点。（3）26.8g的物质的量，消耗的总的物质的量，，，，根据得失电子守恒有，即，则，，所以软锰矿中的质量分数为。（4）溶液转移至容量瓶中，未将烧杯、玻璃棒洗涤，会导致配制的样品溶液中溶质的物质的量减小，消耗的高锰酸钾标准液的体积偏小，会使测定的二氧化锰的质量分数偏大，A错误；滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时气泡消失，消耗的高锰酸钾标准液体积偏大，会使测定的二氧化锰的质量分数偏小，B正确；定容时，俯视刻度线，会导致配制的样品溶液的体积偏小，溶液的浓度偏大，用高锰酸钾溶液滴定时，消耗的高锰酸钾标准液的体积偏大，测定的二氧化锰的质量分数偏小，C正确；滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，消耗的高锰酸钾标准液的体积偏小，会使测定的二氧化锰的质量分数偏大，D错误。10.答案：I.（1）；3.4（2）c；酚酞；c点以上Ⅱ.B解析：I.（1）由、得，。（2）a点是醋酸溶液，b点是醋酸和少量的混合溶液，c点是和少量醋酸的混合溶液，d点是和KOH的混合溶液，酸、碱均能抑制水的电离，水解促进水的电离，所以c点溶液中水的电离程度最大。由于酸、碱恰好完全反应时溶液呈碱性，故应选酚酞作指示剂，滴定终点应在c点以上。Ⅱ.由于稀氨水显碱性，首先排除选项A和C；两者恰好反应时溶液显酸性，排除选项D。第三章水溶液中的离子反应与平衡第二节水的电离和溶液的pH第2课时【学法指导】1.认识溶液的酸碱性及pH。2.掌握检验溶液pH的方法。3.了解溶液的pH的计算及溶液稀释时pH的变化规律。4.了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。【基础梳理】一、溶液的酸碱性与pH的关系1、判断溶液酸碱性的依据不能用c(H+)等于多少来判断溶液酸、碱性，只能通过的相对大小来判断。2.溶液的酸碱性与H+、OH-浓度的关系对水电离平衡的影响?c(H+)mol/Lc(OH-)?mol/Lc(H+)与c(OH-)比较?溶液酸碱性?纯水?HCl?NaOH?3.溶液的酸碱性与pH(1)溶液pH的定义：H+的物质的量浓度的负对数。表达式为pH=。(2)溶液的酸碱性与pH的关系（25℃）①pH＜7，c(H+)＜10-7，溶液呈。②pH=7，c(H+)=10-7，溶液呈。③pH＞7，c(H+)＞10-7，溶液呈。pH越小，溶液的酸性越，碱性越，pH的适用范围是。［微思考］pH=7的溶液一定是中性溶液吗？【典例1】正误判断。(1)25℃时，等物质的量浓度的酸、碱溶液中，水的电离程度相同()(2)25℃时，水在同pH的H2SO4溶液和CH3COOH溶液中的电离程度不同()(3)某温度下，某溶液中c(H+)=1×10-7mol/L，则该溶液一定呈中性()(4)常温下，某溶液由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol/L，则该溶液可能呈酸性，也可能呈碱性()答案：×××√【典例2】下列溶液一定显酸性的是()A.H+含的溶液B.的溶液C.pH<7的溶液D.能与金属Al反应放出H2的溶液答案：B解析：溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小；温度未知，pH<7的溶液不一定是酸性溶液；与Al反应放出H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液。?名师点拨1.在任何水溶液中，都存在H+与OH－，但不能大量共存。2.溶液呈酸性或碱性的本质在于c(H+)与c(OH－)的相对大小；而不在于c(H+)或c(OH－)的绝对大小。在一定温度下，c(H+)与c(OH－)此增彼减，但Kw=c(H+)?c(OH－)始终不变。3.碱溶液中由水电离出的c水(H+)=Kw/c碱(OH－)（忽略水电离出的OH－的浓度）；同理，酸溶液中由水电离出的c水(OH－)=Kw/c酸(H+)(忽略水电离出的H+的浓度)。4.任何情况下，均可根据溶液中c(H+)和c(OH－)的相对大小来判断溶液的酸碱性。但只有在25℃时才能利用c(H+)与1.0×10-7mol/L的相对大小来判断溶液的酸碱性。5.在分析c(H+)、pH与溶液的酸碱性的关系时，要注意溶液的温度是否为常温。6.溶液的pH范围通常是0~14，对于c(H+)≤1mol/L或c(OH－)≤1mol/L的电解质溶液，用pH表示其酸碱度比直接使用c(H+)或c(OH－)要方便。当c(H+)或c(OH－)大于1mol/L时，则直接用c(H+)或c(OH－)来表示溶液的酸碱度。二、溶液pH的测定方法1.酸碱指示剂法(只能粗略测定溶液的pH范围，不能准确测定出pH的具体值)甲基橙pH<3.13.1~4.4>4.4颜色红色橙色黄色石蕊pH<5.05.0~8.0>8.0颜色红色紫色蓝色酚酞pH<8.28.2~10.0>10.0颜色无色浅红色红色速记纸条：甲石酚要记清，红黄红蓝无色红。三点一四点四，五八八十要分清。2.pH试纸法(1)种类：广泛pH试纸的范围为(最常用)或0~10，用广泛pH试纸测定溶液的pH都为；精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别0.2或0.3的pH差值。(2)使用方法：使用时把一小片试纸放在或点滴板上，用洁净干燥的玻璃棒直接蘸取少量待测液点在干燥的pH试纸上，半分钟内，与对照可确定溶液的pH。【典例3】用pH试纸测定某无色溶液的pH，正确的是()A.将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化并与标准比色卡对照B.用广泛pH试纸测得氯水的pH为2C.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，观察其颜色并与标准比色卡对照D.用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在湿润的pH试纸上，测量的pH一定偏低答案：C解析：pH试纸直接浸入待测液，会污染溶液，A错误；氯水有强氧化性pH试纸会被漂白，应用pH计测定氯水的pH，B错误；测定溶液pH的正确操作方法为用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测液滴到放在玻璃片或表面皿上的pH试纸上，显色后，与标准比色卡比较，C正确；湿润的pH试纸测量的pH不一定偏低，如用湿润的pH试纸测量氯化钠溶液的pH，测定结果不变，D错误。三、pH的计算1.由水电离的c(H+)或c(OH－)的计算(25℃)(1)中性溶液c(H+)=c(OH－)=1.0×10-7mol/L。(2)溶质为酸的溶液H+来源于酸的电离和水的电离，而OH－只来源于水的电离。如计算0.01mol/L盐酸中由水电离出的c(H+)，需先求出溶液中的c(OH－)。Kw=c(H+)?c(OH－)，c(H+)=c酸(H+)+c水(H+)，由于酸电离产生的H+抑制了水的电离，因此c水(H+)<1×10-7mol/L，c水(H+)故c(OH－)=Kw/c(H+)=1×10-12mol/L，即0.01mo/L盐酸中由水电离出的c水(H+)=c(OH－)=1×10-12mol/L。(3)溶质为碱的溶液OH－来源于碱的电离和水的电离，而H+只来源于水的电离。如计算0.01mol/LNaOH中由水电离出的c(OH－)，需先求出溶液中的c(H+)。Kw=c(H+)?c(OH－)，c(OH－)=c碱(OH－)+c水(OH－)，由于碱电离产生的OH－抑制了水的电离，因此c水(OH－)<1×10-7mol/L，c水(OH－)故c(H+)=Kw/c(OH－)=1×10-12mol/L，即0.01mo/LNaOH中由水电离出的c水(OH－)=c(H+)=1×10-12mol/L。2.溶液pH的计算(25℃)(1)单一溶液pH的计算步骤：①强酸溶液(HnA)设HnA的浓度为cmol/L，则c(H+)=ncmol/L，pH=②强碱溶液(B(OH)n)设B(OH)n的浓度为cmol/L，则c(OH－)=ncmol/L，pH=(2)强酸、强碱混合后溶液pH的计算步骤：原则：“谁过量就先求谁”。①强酸混合②强碱混合③酸碱混合A.恰好完全反应呈中性B.酸过量C.碱过量速记纸条：若pH之差≥2的两种强酸等体积混合，pH=pH小+0.3；若pH之差≥2的两种强碱等体积混合，pH=pH大﹣0.3【典例4】判断下列溶液在常温下的酸、碱性(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HCl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HCl和pH＝12的NH3·H2O等体积混合( )答案：中性、碱性、酸性、中性、酸性、碱性、酸性、碱性3.酸或碱稀释后溶液pH的计算类型稀释10n倍无限稀释强酸c(H+)减小为原来的，pH增大n个单位，pH=pH原+n＜7弱酸c(H+)减小的程度比强酸的小，pH增大不到n个单位，pH＜pH原+n＜7强碱c(OH－)减小为原来的，pH减小n个单位，pH=pH原﹣n＞7弱碱c(OH－)减小的程度比强碱的小，pH减小不到n个单位，pH＞pH原﹣n＞7【典例5】计算25℃时下列溶液的pH：(1)1mLpH＝2的H2SO4加水稀释至100mL，pH＝________；(2)0.001mol/L的盐酸，pH＝________；(3)0.01mol/L的NaOH溶液，pH＝________；(4)0.015mol/L的硫酸与0.01mol/L的NaOH等体积混合，混合溶液的pH＝________。答案 (1)4 (2)3 (3)12 (4)2解析(1)强酸稀释100倍，pH变化2个单位，即稀释后溶液的pH＝4；(2)c(H＋)＝10－3mol/L，pH＝3；(3)c(OH－)＝0.01mol/L，c(H＋)＝mol/L＝10－12mol/L，pH＝－lg10－12＝12；(4)酸碱发生中和反应时，酸过量，则c(H＋)＝＝0.01mol/L，pH＝－lg0.01＝2。【典例6】25℃时，将体积都为10mL、pH都等于3的醋酸溶液和盐酸，分别加水稀释到amL和bmL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释时加入水的体积为()A.B.C.D.答案：D解析：HCl为强电解质，HCl在水中完全电离；CH3COOH为弱电解质，在水中部分电离，存在电离平衡。若a=b，稀释后CH3COOH溶液的pH<5，若使CH3COOH溶液的pH=5，就必须继续加水稀释，即a＞b。【典例7】常温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是()A.pH=3的盐酸和pH=1l的氨水等体积混合B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合答案：C解析：A、D项中氨水过量，溶液呈碱性；B项中恰好完全反应，溶液呈中性：C项中醋酸过量，溶液呈酸性。【典例8】如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系，下列判断错误的是()A.两条曲线间任意点均有B.M区域内任意点均有C.图中D.XZ线上任意点均有pH=7答案：D解析：由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有，A项正确；由题图知M区域内任意点均有，B项正确；温度越高，水的电离程度越大，电离出的与越大，所以，C项正确；XZ线上任意点都有，只有当时，pH=7，D项错误。四、测定pH的意义1.人体各种体液的pH都要维持在一定的范围。如血液的的pH值：pH＜7.2pH=7.35~7.45pH＞7.5引起酸中毒正常引起碱中毒血液的pH是诊断疾病的一个重要参数，利用药物控制血液的pH是辅助治疗的重要手段之一。2.废水处理。酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应，在中和过程中可用pH自动测定仪进行检测和控制。3.农业生产。土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收剂养分的有效性，各种作物生长都对土壤的pH范围有一定的要求。【课后练习】1.在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的。下列有关该溶液的叙述正确的是()A.该溶液一定呈酸性B.该溶液中可能等于C.该溶液的pH可能为4，也可能为10D.该溶液有可能呈中性2.某温度下，pH=2的A、B两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其中pH与溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是()A.A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等B.稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液的酸性强C.时，A是强酸，B是弱酸D.一定有关系：3.25℃，将100mL0.14mol/LNaOH溶液与100mL0.06mol/L硫酸溶液混合，所得200mL混合溶液的pH为()A.12B.12.3C.13D.144.已知在100℃时，水的离子积（本题涉及的溶液温度均为100℃）。下列说法中正确的是()A.的硫酸溶液，pH=2B.的氢氧化钠溶液，pH=11C.的硫酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合混合溶液的pH为6，溶液显酸性D.完全中和pH=3的硫酸溶液50mL，需要pH=10的NaOH溶液5mL5.某温度下，重水的离子积常数为，若用定义pH一样来规定，则在该温度下，下列叙述正确的是()A.纯净的重水中，pD=7B.0.01molDCl溶于重水形成1L溶液，其pD=2C.0.01molNaOD溶于重水形成1L溶液，其pD>12D.纯净的重水中，6.有人曾建议用AG表示溶液的酸度，AG=。下列表述正确的是()A.在25℃时，若溶液呈中性，则pH=7，AG=1B.在25℃时，若溶液呈酸性，则pH<7，AG<0C.在25℃时，若溶液呈碱性，则pH>7，AC>0D.在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG=2×（7-pH）7.pH=3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到的体积分别为和，若，则下列说法正确的是()A.HX可能是强酸B.HY一定是强酸C.HX的酸性强于HY的酸性D.反应开始时二者生成的速率相等8.下列说法不正确的是()A.常温下，将1mLpH=4的盐酸稀释至100mL后，pH等于6B.常温下，pH均为3的醋酸和硝酸溶液，醋酸的浓度大于硝酸的浓度C.常温下，pH为1的硝酸溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液，恰好完全中和D.常温下，若的NaOH溶液与的HA溶液混合后显中性，则9.25℃时的三种溶液：①pH=2的醋酸溶液；②pH=2的硫酸溶液；③pH=12的氢氧化钠溶液。下列有关说法正确的是()A.将①溶液用蒸馏水稀释，使体积变为原来的100倍，所得溶液的pH变为4B.①与②两溶液溶质的物质的量浓度相等C.②溶液和③溶液混合（混合后溶液的体积变化忽略不计），若混合后溶液pH=3，则D.①与③两溶液等体积混合（混合后溶液的体积变化忽略不计），混合液的pH=710.常温下，浓度均为1mol/L的HX溶液、HY溶液，分别加水稀释。稀释后溶液的pH随浓度的变化如图所示，下列叙述正确的是()A.HX是强酸，溶液每稀释至原体积的10倍，pH始终增大1B.常温下HY的电离常数为C.溶液中水的电离程度：a点大于b点D.消耗同浓度NaOH溶液的体积：a点大于b点11.现有常温时pH=1的某强酸溶液10mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是()A.加入10mL0.08mol/L的NaOH溶液（混合后溶液的体积变化忽略不计）B.加入100mL水进行稀释C.加水稀释成1LD.加入10mL0.01mol/L的盐酸12.在25℃时，有pH为的HCl溶液和pH为的NaOH溶液，取该HCl溶液用该NaOH溶液中和，需NaOH溶液。请回答下列问题：（1）若，则=。（2）若，则=。（3）若，则=，且（填“>”“<”或“=”）。答案及解析1.答案：C解析：25℃时，某稀溶液中由水电离产生的<，说明水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，A、D错误。如果该溶液呈酸性，该溶液中，溶液的pH=4；如果该溶液呈碱性，溶液中，则溶液的pH=10，B错误、C正确。2.答案：C解析：由题图可以看出稀释过程中两种酸溶液的pH增大程度不同，说明两种酸的酸性强弱不同，故pH=2的两种酸溶液的浓度一定不同，A项错误；由题图知，稀释后A溶液的pH大于B溶液的pH，则A中小于B中，此时A溶液的酸性比B溶液的酸性弱，B项错误；时，pH=2的A酸溶液稀释至原体积的1000倍，pH增加3，故A一定是强酸，pH=2的B酸溶液原体积的1000倍后，pH<5，说明B溶液中存在电离平衡，则B是弱酸，C项正确；若A、B都是弱酸，稀释至原体积的1000倍后，A、B溶液的pH均要增大，而增加的值均小于3，有，若A是强酸，则，D项错误。3.答案：A解析：两溶液混合后过量，反应后，根据25℃，水的离子积常数可得，溶液中氢离子浓度为，该溶液的pH=12。4.答案：D解析：硫酸溶液中，则溶液的pH<2，A错误；NaOH溶液中，该溶液中，溶液的pH=9，B错误；100℃，水的离子积，则纯水中，该温度下pH=6的溶液呈中性，C错误；pH=10的NaOH溶液中，酸碱恰好中和时酸溶液中等于碱溶液夜中，pH=3的硫酸溶液中，碱溶液中是酸溶液中的10倍，则碱溶液的体积是酸溶液的体积的，D正确。5.答案：BC解析：该温度下，，所以pD>7，A错误；，则，pD=2，B正确；，则该温度下，，pD>12，C正确；该温度下重水的离子积常数为，D错误。6.答案：D解析：若溶液呈中性，则，，AG=0；若溶液呈酸性，，，AG>0；若溶液呈碱性，，，AG<0；AG=，又，在25℃时，整理得AG=2×（7-pH），D项正确。7.答案：D解析：依据题意Mg粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算的体积，由知，pH相等时，HX的物质的量浓度比HY的大，即HX是酸性比HY弱的酸，而无法判断HY是强酸还是弱酸，故A、B、C错误；反应开始时生成的速率取决于，因为开始时相等，故生成的速率相等，D项正确。8.答案：D解析：HCl是强电解质，常温下，1mL盐酸稀释至100mL后，，pH等于6，A正确。硝酸是强电解质，醋酸是弱电解质，pH均为3的醋酸和硝酸溶液中醋酸的浓度大于硝酸的浓度，B正确。常温下，pH为1的硝酸溶液中，pH为13的氢氧化钡溶液中，等体积混合时，即两溶液恰好完全中和，C正确。常温下，若HA是强酸，pH=11的NaOH溶液与pH=3的HA溶液混合后显中性，则；若HA是弱酸，则，pH=11的NaOH溶液与pH=3的HA溶液混合后显中性时，所以，的NaOH溶液的HA溶液混合后显中性，，D错误。9.答案：C解析：①是弱酸，存在电离平衡，加水促进电离，所以溶液稀释至原体积的100倍后，pH变化小于2个单位，即所得溶液pH<4，A错误；pH=2的醋酸溶液的浓度远大于0.01mol/L，pH=2的硫酸溶液的浓度为0.005mol/L，所以①与②两溶液溶质的物质的量浓度不相等，B错误；pH=2的硫酸溶液中，pH=12的氢氧化钠溶液中，混合后溶液中，则，则，C正确；是弱酸，①与③两溶液等体积混合，醋酸过量，溶液呈酸性，pH<7，D错误。10.答案：B解析：题图中的HX溶液pH=0说明为强酸，加水稀释溶液，溶液pH最终无限接近于7，溶液每稀释至原体积的10倍，pH增大不定是1，A错误；HY溶液的pH=2，，，B正确；HX为强酸，HY为弱酸加水稀释相同倍数，a点HX溶液中氢离子浓度大于b点HY溶液中氢离子浓度，溶液中水的电离程度：a点小于b点，C错误；由于两种酸溶液的体积关系未知，故a点和b点所消耗的同浓度的氢氧化钠溶液的量无法比较，D错误。11.答案：A解析：A项，，则溶液的pH=2，正确；B项，溶液体积大于100mL，溶液中，则溶液的pH>2，错误；C项，加水稀释成1L，溶液中，溶液的pH=3，错误；D项，溶液中，溶液的pH<2，错误。12.答案：（1）1（2）（3）；>解析：中和时，即，则。当时，；，；，，且>。第三章水溶液中的离子反应与平衡第二节水的电离和溶液的pH第1课时【学法指导】1.认识水的电离。2.了解水的离子积常数。了解水的电离平衡及影响因素。【基础梳理】一、水的电离水分子电离过程：可知：纯水大部分以的形式存在，但其中也存在着极少量的。1、水的电离水是一种极弱的电解质。电离方程式为。可简写为。2、水的离子积常数(1)表达式可简写为Kw叫做水的离子积常数，简称水的离子积。Kw可由实验测得，也可通过理论计算求得。(2)影响因素t/℃0102025405090100Kw/10-140.1150.2960.6871.012.875.3137.154.5(1)25℃时，。不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于的稀溶液。(2)水的离子积Kw只受的影响，温度升高，K。（水的电离是吸热过程。)3、外界条件的改变对水的电离平衡的影响影响因素移动方向c(H+)c(OH-)Kw升温加活泼金属弱碱阳离子弱酸阴离子加酸加碱【典例1】正误判断。(1)水是极弱的电解质，能微弱电离出H+，故严格来说纯水有微弱的酸性()(2)纯水中c(H+)?c(OH-)=Kw，Kw是常数，不随任何条件改变()(3)25C时，纯水中c(H+)?c(OH-)=10-14，稀酸和稀碱溶液中K=c(H+)?c(OH-)≠10-14()(4)水的电离吸热，故升高温度，平衡向电离方向移动，Kw增大()答案：×××√【典例2】向纯水中加入少量的硫酸（温度不变），则()A.溶液的pH增大B.水的电离平衡逆向移动C.溶液中与的乘积增大D.增大答案：B解析：溶液中增大，pH减小，A错误；水的电离平衡逆向移动，B正确；温度不变，水的离子积常数不变，C错误；溶液中增大，水的离子积常数不变，则减小，D错误。【典例3】下列措施能影响水的电离平衡，并使溶液中的的是()A.向纯水中投入少量B.将水加热煮沸C.向水中通入D.向水中加入NaCl答案：C解析：A项，生成NaOH，溶液中；加热可促进水的电离，但；可与水反应生成。可抑制水的电离，但电离产生氢离子使溶液中；NaCl对水的电离无影响。?名师点拨水的电离平衡类题的解答步骤解题步骤解题注意事项第一步：写电离方程式写出水的电离方程式与水的离子积表达式，并熟悉离子积表达式中各量之间的关系第二步：分析加入的物质分析加入物质后，该物质电离出的离子的性质或该物质与水反应后的离子的性质，分析这些离子对水的电离的影响第三步：确定合理选项根据以上分析，对比四个选项，确定正确的答案【典例4】25℃时，若溶液中由水电离产生的，则下列说法正确的是()A.该溶液中水的电离被促进B.该溶液的pH一定为12C.该溶液一定是NaOH溶液D.该溶液中、、、可以大量共存答案：D解析：水电离产生的的溶液中，水的电离受到抑制，A错误；该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液，B、C错误；在酸性或碱性条件下，、、、可以大量共存，D正确。【典例5】已知在水中的电离方程式为。某温度下，向的蒸馏水中加入晶体，保持温度不变，测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是()A.该温度高于25℃B.由水电离出来的的浓度为C.加入晶体抑制水的电离D.取该溶液加水稀释至100倍，溶液中的减小答案：D解析：某温度下，蒸馏水中，则该蒸馏水中，该温度下水的离子积，则该温度高于25℃，A正确；该温度下水的离子积，的溶液中，由于酸性溶液中的全部来自水的电离，所以水电离出来的的浓度为，B正确；向蒸馏水中加入，，电离产生的抑制水的电离，C正确；取该溶液加水稀释至100倍，溶液的酸性减弱，促进了水的电离，溶液中增大，D错误。【典例6】与纯水的电离相似，液氨中也存在微弱的电离：。据此判断，以下叙述错误的是()A.液氨中含有等粒子B.一定温度下，液氨中是定值C.液氨中电离达到平衡时，D.只要不加入其他物质，液氨中答案：C解析：液氨中存在电离平衡，所以液氨中含有等粒子，A项正确；液氨中与的乘积只与温度有关，与溶液的浓度无关，所以只要温度一定，液氨中与的乘积为定值，B项正确；液氨的电离是微弱的，所以液氨中电离达到平衡时，，C项错误；只要不加入其他物质，液氨电离出的和的物质的量就相等，因为溶液的体积一定，所以，D项正确。【典例7】已知水在25℃和100℃时，电离平衡曲线如图所示：（1）25℃时水的电离平衡曲线应为（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），理由是。（2）将A点变为B点，采取的措施是。（3）C点=，D点=。答案：（1）Ⅰ；水的电离是吸热过程，温度较低时，电离程度较小，、也较小（2）升高温度至100℃（3）；解析：（1）水的电离是吸热过程，当温度升高时，促进水的电离，水的离子积增大，水中、都增大，结合题图中Ⅰ、Ⅱ曲线变化情况及、可以判断25℃时水的电离平衡曲线应为Ⅰ。（2）A点，B点，故由A点变为B点须升温。（3）C点，D点。?名师点拨(1)无论水的电离程度是增大还是减小，纯水都呈中性。(2)Kw只受温度影响，稀酸和稀碱溶液中Kw=10-14。(3)改变c(OH-)或c(H+)，只能改变水的电离程度，不能改变Kw。(4)改变温度，Kw和水的电离程度都改变。【课后练习】1.水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是()A.4℃时，纯水中B.升高温度，纯水中的增大，减小C.水的电离程度很小，纯水中主要存在形态是水分子D.向水中加入酸或碱，可抑制水的电离，使水的离子积减小2.常温下，某溶液中由水电离出来的，该溶液可能是()①二氧化硫的水溶液②氯化钠溶液③硝酸钠溶液④氨水A.①④B.①②C.②③D.③④3.将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是()A.水的离子积变大，呈酸性B.水的离子积不变，呈中性C.水的离子积变小，呈碱性D.水的离子积变大，呈中性4.下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是()A.因为水的离子积常数的表达式是，所以随溶液中和的变化而变化B.水的离子积常数与水的电离平衡常数是同一个物理量C.水的离子积常数是温度的函数，随着温度的变化而变化D.水的离子积常数与水的电离平衡常数是两个没有任何关系的物理量5.水的电离方程式为，在25℃时，水的离子积，在35℃时，水的离子积。则下列叙述正确的是()A.随着温度的升高而降低B.35℃时，C.35℃时的水比25℃时的水电离程度小D.水的电离是吸热过程6.25℃时，某稀溶液中由水电离产生的为，下列说法不正确的是()A.该溶液一定不是中性B.、、、在该溶液中不能大量共存C.该溶液的pH一定是10D.该溶液中水的电离受到抑制7.向纯水中加入少量固体，在温度不变时，溶液中()A.增大B.减小C.与的乘积增大D.增大8.下列叙述正确的是()A.将水加热，不变B.向水中滴入稀醋酸，增大C.恒温下，向水中加入少量硫酸，水的电离平衡正向移动D.向水中加入少量氢氧化钠固体，水的电离程度不变9.某温度下纯水中，则此时为；若温度不变，滴入稀盐酸使，则溶液中为，由水电离产生的为，此时温度（填“高于”“低于”或“等于”）25℃。10.时，某NaOH稀溶液中，已知，请回答下列问题：（1）该温度下水的离子积常数=。（2）该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为，该NaOH溶液中由水电离出的为。（3）给该NaOH溶液加热，pH（填“变大”“变小”或“不变”）。答案及解析1.答案：C解析：水的电离是吸热过程，常温下纯水中，A错误；升高温度促进水的电离，氢离子和氢氧根离子浓度均增大，B错误；水在常温下电离出氢离子和氢氧根离子的浓度为，纯水中主要以水分子形式存在，C正确；向水中加入酸或碱，可抑制水的电离，但水的离子积只随温度的变化而变化，D错误。2.答案：A解析：由水电离出来的，说明水的电离受到抑制，溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。①，，，溶液呈酸性，抑制水的电离符合；②氯化钠对水的电离无影响，不符合；③硝酸钠对水的电离无影响，不符合；④氨水中的一水合氨部分电离，溶液呈碱性，对水的电离起抑制作用，符合。3.答案：D解析：升高温度，水的电离平衡右移，电离程度增大和同时增大，增大，但由于水电离出的和始终相等，故仍呈中性。4.答案：C解析：水的离子积常数的表达式是，但是是温度的函数，不随溶液中和的变化而变化，A错误、C正确；水的离子积常数=，B、D错误。5.答案：D解析：由题中信息可以看出，温度升高时，增大。25℃时，；35℃时，。温度升高，水的电离程度增大，故水的电离为吸热过程。6.答案：C解析：25℃时，纯水中水电离产生的，说明该溶液中水的电离受到了抑制，则该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液，不可能呈中性，A、D正确；在碱溶液中不能大量存在，在酸、碱溶液中均不能大量存在B正确；该溶液的pH是10或4，C错误。7.答案：A解析：纯水中存在电离平衡：，加入固体，增大，减小，不变，增大。8.答案：B解析：A项，水的电离是吸热过程，加热促进水的电离，氢离子浓度增大，错误；B项，向水中加入少量稀醋酸，溶液酸性增强，增大，正确；C项，向水中加入少量硫酸，水的电离平衡逆向移动，错误；D项，向水中加入少量氢氧化钠固体，会电离出，抑制了水的电离，水的电离程度减小，错误。9.答案：；；；高于解析：纯水电离出的，故，故此时温度高于25℃。温度不变，滴入稀盐酸使，则溶液中。10.答案：（1）（2）；（3）变小解析：（1）该温度下，。（2）；该溶液中，NaOH溶液中的全部是由水电离产生的，。（3）温度升高，促进水的电离，变大，所以变大，pH变小。 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