第2课时 溶液pH的计算
【学习目标】
1.学会pH的简单计算。
2.了解溶液稀释时pH的变化规律，会计算各类混合溶液的pH。
一 酸碱溶液混合后pH的计算方法
【新知导学】
1．根据常温下，水的离子积Kw＝c(H＋)·c(OH－)，回答下列问题：
(1)c(H＋)为1.0×10－12
mol·L－1的溶液呈____性，判断的依据是________________________。
(2)pH＝3的某盐酸溶液中，c(H＋)为________________________，由水电离产生的c(H＋)为________________________。
(3)0.05
mol·L－1
H2SO4溶液中，c(OH－)＝________________
mol·L－1，其pH为____。
(4)将0.4
g
NaOH固体溶于水，得到1
L溶液，c(OH－)＝________________，c(H＋)＝__________________，pH＝____。
2．常温下，pH＝2的盐酸与pH＝4的盐酸，若按1∶10的体积比混合后，溶液的c(H＋)为____________________，pH为____。
3．常温下，将200
mL
5×10－3
mol·L－1
NaOH溶液与100
mL
2×10－2
mol·L－1
NaOH溶液混合后，溶液的c(OH－)为______________，c(H＋)为______________，pH为____。
4．常温下，pH＝12的NaOH溶液与pH＝2的硫酸，若等体积混合后，溶液的pH为____；若按9∶11的体积比混合后，溶液的pH为____；若按11∶9的体积比混合后，溶液的pH为____。
【归纳总结】
1.强酸、强碱溶液pH的计算方法
(1)强酸
c
mol·L－1HnA强酸溶液c(H＋)＝____
mol·L－1―→pH＝－lg
____。
(2)强碱
c
mol·L－1B(OH)n强碱溶液c(OH－)＝____
mol·L－1n(H＋)＝
mol·L－1―→pH＝________。
2．酸、碱溶液混合后pH的计算方法
(1)强酸与强酸混合
c(H＋)混＝________________________，然后再求pH。
(2)强碱与强碱混合
先计算c(OH－)混＝___________________，再求c(H＋)混＝_______________，最后求pH。
(3)强酸与强碱混合
①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7。
②酸过量：
先求c(H＋)余＝，
再求pH。
③碱过量：
先求c(OH－)余＝____________________，再求c(H＋)＝__________________，最后求pH。
【活学活用】
1．常温下，pH＝13的强碱溶液与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比是( )
A．11∶1
B．9∶1
C．1∶11
D．1∶9
2．在室温下，等体积的酸和碱的溶液混合后，pH一定大于7的是( )
A．pH＝3的硝酸跟pH＝11的氢氧化钾溶液
B．pH＝3的盐酸跟pH＝11的氨水
C．pH＝3硫酸跟pH＝11的氢氧化钠溶液
D．pH＝3的磷酸跟pH＝11的氢氧化钾溶液
二 酸碱溶液稀释后的pH变化规律
【新知导学】
1．计算下列酸溶液稀释后的pH
(1)pH＝2的盐酸，若加水稀释10倍，其pH为____；若加水稀释10n倍，其pH为________。
(2)若将pH＝5的盐酸加水稀释103倍，其pH__________________。
(3)pH＝2的醋酸溶液，若加水稀释10倍，其pH大小范围应是________。
2．计算下列碱溶液稀释后的pH
(1)pH＝11的氢氧化钠溶液，若加水稀释10倍，其pH为________；若加水稀释10n倍，其pH为________。
(2)pH＝11的氨水，若加水稀释10n倍，其pH大小范围应是________________；若无限稀释时，其pH________。
【归纳总结】
酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化
pH＝a的酸
pH＝b的碱
强酸
弱酸
强碱
弱碱
稀释10n倍后pH
pH＝
pH＝
<
pH<
无限稀释后pH
无限接近于7且pH<7
无限接近于7且pH>7
图示
【活学活用】
3．pH＝2的A、B两种酸溶液各1
mL，分别加水稀释到1
000
mL，其中pH与溶液体积V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．a＝5时，A是强酸，B是弱酸
D．一定有关系：5>a>2
4．某温度下，pH＝11的氨水和NaOH溶液分别加水稀释100倍，溶液的pH随溶液体积变化的曲线如图所示。根据图像判断错误的是( )
A．a值一定大于9
B．Ⅰ为NaOH溶液稀释时溶液的pH变化曲线
C．完全中和稀释相同倍数后的两溶液，消耗相同浓度的稀H2SO4的体积V(NaOH)D．稀释后氨水中水的电离程度比NaOH溶液中水的电离程度大
【学习小结】
1．溶液pH计算
碱按碱、酸按酸，同强混合在中间；
异强混合看过量，无限稀释7为限。
2．pH差值≥2的两种强酸等体积混合后，pH混＝pH小＋0.3
pH差值≥2的两种强碱等体积混合后，pH混＝pH大－0.3
【达标检测】
1．在25
℃的条件下，将体积都为10
mL、pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释到a
mL和
b
mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释时加入水的体积为( )
A．a＝b＝1
000
mL
B．a＝b>1
000
mL
C．aD．a>b
2．某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是( )
A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线
B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C．a点Kw的数值比c点Kw的数值大
D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
3．常温下，将pH＝1的硫酸溶液平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液，两者pH都增大了1。则加入水和加入NaOH溶液的体积比约为( )
A．11∶1
B．10∶1
C．6∶1
D．5∶1
4．将0.1
mol·L－1
HCl溶液和0.06
mol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，则该溶液的pH是( )
A．1.7
B．12.3
C．12
D．1
5．(1)某温度(T
℃)时，测得0.01
mol·L－1
NaOH溶液的pH＝11，则该温度下水的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＝11，b＝3，则Va∶Vb＝________。
②若所得混合液为中性，且Va∶Vb＝10∶1，则a＋b＝__________。
③若所得混合液的pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝________。
答案精析
一
新知导学
1．(1)碱 c(OH－)>c(H＋) (2)1.0×10－3
mol·L－1 1.0×10－11
mol·L－1 (3)1.0×10－13 1 (4)0.01
mol·L－1 1.0×10－12
mol·L－1 12
2．1.0×10－3
mol·L－1 3
3．1.0×10－2
mol·L－1 1.0×10－12
mol·L－1 12
4．7 3 11
归纳总结
1．(1)nc nc (2)nc 14＋lg
nc
2．(1)
(2)
(3)③
活学活用
1．D [可设碱与酸的体积分别为V碱和V酸，由题意可知，混合后碱过量，可列等式：＝10－(14－11)，解之可得V碱∶V酸＝1∶9。]
2．B [A、C两项中都是强酸与强碱中和，等体积混合时酸溶液中氢离子的物质的量和碱溶液中氢氧根离子的物质的量相等，即pH强酸＋pH强碱＝14，恰好完全中和，pH＝7；B项，pH强酸＋pH弱碱＝14，混合后碱过量，pH＞7；D项，pH弱酸＋pH强碱＝14，混合后酸过量，pH＜7。]
二
新知导学
1．(1)3 2＋n (2)接近于7 (3)22．(1)10 11－n (2)(11－n)归纳总结
a＋n a a＋n b－n b－n b
活学活用
3．C [由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH增大程度不同，说明两种酸的酸性强弱不同，故pH＝2的两种酸的浓度一定不同，A项错误；由图知，稀释后A溶液的pH大于B溶液的pH，则A中c(H＋)小于B中c(H＋)，此时A酸溶液的酸性比B酸溶液的弱，B项错误；a＝5时表明，pH＝2的A酸溶液稀释1
000倍，pH增加3，故A一定是强酸，pH＝2的B酸溶液稀释1
000倍后，pH<5，说明B酸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1
000倍后，A、B两溶液pH均要增大，而增加的值均小于3，有5>a>2，若A是强酸，则a＝5，D项错误。]
4．D [氨水稀释过程中，NH3·H2O??NH＋OH－平衡向右移动，n(OH－)增大，所以pH＝11的NaOH溶液和氨水稀释至100倍后，NaOH溶液的pH＝9，氨水溶液的pH>9。因此，Ⅰ、Ⅱ曲线分别表示NaOH溶液和氨水稀释时溶液的pH变化曲线，a>9，A和B项都正确；稀释前pH＝11的氨水和NaOH溶液比较，氨水的物质的量浓度大于NaOH溶液的物质的量浓度，完全中和稀释相同倍数后的两溶液，消耗相同浓度的稀H2SO4的体积V(NaOH)达标检测 提升技能
1．D [在溶液中，盐酸电离是不可逆的，而CH3COOH的电离是可逆的，存在电离平衡。若a＝b，稀释后的CH3COOH溶液pH<5，若使CH3COOH溶液pH＝5，就必须继续加水稀释，即a>b。]
2．B [根据电解质的电离平衡特点知：Ⅱ应为醋酸溶液稀释时的pH变化曲线，A项错误；溶液导电性取决于离子浓度，b点的H＋浓度大，导电性强，B项正确；Kw的大小取决于温度，C项错误；相同pH的盐酸和醋酸溶液，醋酸溶液浓度远大于盐酸的浓度，稀释到相同体积时，醋酸溶液(Ⅱ)浓度大于盐酸(Ⅰ)浓度，D项错误。]
3．C [设所取每份硫酸的体积为V1，使硫酸由pH＝1变为pH＝2，所加水的体积为9V1；设所加NaOH溶液的体积为V2，则有c(H＋)＝
mol·L－1＝0.01
mol·L－1，解得V2＝V1，即V水∶VNaOH＝6∶1。]
4．C [这是强酸和强碱的混合，要先判断混合液的酸碱性。酸中c(H＋)＝0.1
mol·L－1；碱中c(OH－)＝0.12
mol·L－1，等体积混合碱过量，根据pH值的计算方法，要先求c(OH－)，再求c(H＋)，最后求pH值。c(OH－)余＝＝0.01
mol·L－1，c(H＋)＝＝1×10－12
mol·L－1，则pH＝－lg
c(H＋)＝12。]
5．(1)10－13 (2)①1∶10 ②12 ③1∶9
解析 (1)T
℃时，0.01
mol·L－1的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2
mol·L－1，其pH＝11，即c(H＋)＝10－11
mol·L－1，则水的离子积为10－13。
(2)①pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2
mol·L－1，pH＝3的H2SO4溶液中c(H＋)＝10－3
mol·L－1，若混合后呈中性，则硫酸溶液体积为氢氧化钠溶液体积的10倍，即Va∶Vb＝1∶10。
②若所得混合液为中性，且Va∶Vb＝10∶1，则硫酸溶液中c(H＋)为氢氧化钠溶液中c(OH－)的10倍。即硫酸中c(H＋)＝10－b
mol·L－1，氢氧化钠溶液中c(OH－)＝10－b－1
mol·L－1，其c(H＋)＝＝10－(12－b)mol·L－1，pH为12－b，亦即a＝12－b，所以a＋b＝12。
③若混合液pH＝10，即c(OH－)＝10－3
mol·L－1，则c(OH－)＝10－3
mol·L－1＝
mol·L－1，得Va∶Vb＝1∶9。第3课时 酸碱中和滴定
【学习目标】
1.了解酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定的主要仪器的名称及用途。
2.掌握酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。
一 酸碱中和滴定
【新知导学】
1．室温下，将pH＝12的NaOH溶液分别与等体积的下列酸溶液混合，判断其酸碱性，计算pH，填写下表：
酸溶液
混合溶液的酸碱性
pH
pH＝2的盐酸
0.015
mol·L－1的硫酸
0.004
mol·L－1的硫酸
2.中和滴定的原理
(1)酸碱中和反应的实质可用离子方程式H＋＋OH－===H2O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________________________，由此可计算c(H＋)，其表达式是________________；也可计算c(OH－)，其表达式是________________________。由c(H＋)、c(OH－)可分别求出相应酸、碱的浓度。
(2)用0.103
2
mol·L－1的盐酸溶液，中和25.00
mL未知浓度的NaOH溶液，中和完成后用去盐酸27.84
mL，请根据上述关系式计算NaOH溶液的物质的量浓度是________________。
(3)请根据以上原理分析，归纳总结中和滴定的概念是利用________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。其中已知浓度的酸(或碱)溶液常称为__________，未知浓度的碱(或酸)溶液常称为________。
(4)中和滴定的关键是准确判断滴定终点(中和反应恰好反应完全的时刻)，其方法是________________________________________________________，常选用的指示剂是________或________，不用石蕊溶液的原因是________________________________________。
3．主要仪器及使用
酸碱中和滴定所用的主要仪器是锥形瓶和滴定管。
(1)滴定管分为两种：
①酸式滴定管：包括玻璃活塞、长玻璃管，可盛放酸性溶液、强氧化性溶液，不能盛放碱性溶液及氢氟酸。
②碱式滴定管：包括长玻璃管、橡皮管、玻璃球，可盛放碱性溶液。
滴定管的上端都标有______________、______________、________；滴定管的精确读数为________。
(2)滴定管的使用方法
①检查仪器：使用前先检查滴定管活塞____________。
②润洗仪器：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗________遍。
③加入溶液：分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管____________________处。
④调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分____________，然后调节滴定管液面____________________，准确读取数值并记录。
4．实验操作步骤
酸碱中和滴定的实验步骤可以提炼为6个关键字：
(1)洗(洗涤)：洗涤仪器并进行________、润洗。
(2)取(取液)：向__________________中注入标准液；向________中注入待测液，加入2～3滴指示剂。
(3)滴(滴定)：在锥形瓶下垫一张白纸，向锥形瓶中____________地加入标准液(后面逐滴加入)，至指示剂____________________________________________________时，停止滴定。
(4)读(读数)：平视滴定管中________最低点，读取溶液体积。
(5)记(记录)：记录滴定前和滴定终点时滴定管中标准液的刻度，重复滴定2～3次将数据记入表中。
(6)算(计算)：以(V终－V始)为消耗的标准液的体积，取2～3次实验结果的________，依据________________________________计算待测液的物质的量浓度。
【归纳总结】
酸碱中和滴定
(1)原理：酸和碱反应的实质是H＋＋OH－===H2O。用已知浓度的盐酸(标准液)来滴定未知浓度的NaOH溶液(待测液)的计算公式为c待＝。
(2)准确判断滴定终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，即为滴定终点。
(3)滴定操作要点：左手控制活塞或玻璃小球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
(4)滴定曲线
以滴加酸(或碱)的量为横坐标，以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。如图所示为用0.100
0
mol·L－1
NaOH溶液滴定20.00
mL
0.100
0
mol·L－1
HCl溶液过程中的pH变化曲线。
由曲线可以看出，在酸、碱中和滴定过程中，溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程，在此范围内，滴加很少的酸(或碱)，溶液的pH就有很大的变化，能使指示剂的颜色发生明显变化，有利于确定滴定终点。
【活学活用】
1．用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题：
(1)准确称量8.2
g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500
mL待测溶液。称量时，样品可放在________(填字母)称量。
A．小烧杯中 B．洁净纸片上 C．托盘上
(2)滴定时，用0.200
0
mol·L－1的盐酸来滴定待测溶液，不可选用________(填字母)作指示剂。
A．甲基橙
B．石蕊
C．酚酞
D．甲基红
(3)滴定过程中，眼睛应注视__________________；在铁架台上垫一张白纸，其目的是____________________________。
(4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________
mol·L－1，烧碱样品的纯度是________。
滴定次数
待测溶液体积(mL)
标准酸体积
滴定前的刻度(mL)
滴定后的刻度(mL)
第一次
10.00
0.40
20.50
第二次
10.00
4.10
24.00
2.(1)选用以下主要仪器和试剂，是否可以达到测定NaOH溶液浓度的目的？________(填“是”或“否”)。
主要仪器：滴定管 锥形瓶 烧杯
试剂：NaOH溶液 0.100
0
mol·L－1盐酸
(2)现用物质的量浓度为0.100
0
mol·L－1的标准NaOH溶液去滴定V
mL盐酸的物质的量浓度，请填写下列空白：
①用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入________(填“甲”或“乙”)中。
②某学生的操作步骤如下：
A．移取20.00
mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞；
B．用标准溶液润洗滴定管2～3次；
C．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管使尖嘴部分充满溶液；
D．取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上
2～3
mL；
E．调节液面至“0”或“0”以下刻度，记下读数；
F．把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
正确操作步骤的顺序是____________________________________________________(用字母序号填写)。
上述B步骤操作的目的是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
判断到达滴定终点的实验现象是___________________________________________
________________________________________________________________________。
③右上图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数，c(HCl)＝________
mol·L－1。
二 酸碱中和滴定误差分析
【新知导学】
1．在酸碱中和滴定前的准备工作中，滴定管用蒸馏水洗净后，还要用标准液润洗2～3次，否则，会使标准液实际浓度________，消耗标准液体积________，由c待＝可知，所测得的待测液浓度________。
2．在滴定前，锥形瓶用蒸馏水洗净后，是否要用待测液润洗？为什么？_________________________________________________________。
3．滴定管正确的读数方法是____________________________________________________。试分析下列图示读数对滴定结果的影响：
(1)如图Ⅰ，开始仰视读数，滴定完毕俯视读数，滴定结果会________。
(2)如图Ⅱ，开始俯视读数，滴定完毕仰视读数，滴定结果会________。
【归纳总结】
中和滴定误差分析
中和滴定实验中，产生误差的主要原因有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测＝，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。
【活学活用】
3．下列实验操作不会引起误差的是( )
A．酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶
B．酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液
C．用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴
D．用标准盐酸测定未知浓度NaOH溶液，实验结束时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡
4．下列错误操作中，能造成中和滴定结果偏低的是( )
A．用滴定管量取标准液时，开始时平视，滴定后仰视
B．盛标准液的滴定管尖嘴部分有气泡未排出就开始滴定
C．往锥形瓶中加待测液时，对滴定管读数，开始时仰视，滴定后平视
D．振荡时锥形瓶中液滴飞溅出来
【学习小结】
酸式碱式莫混用，读数视线要水平；
充满尖嘴不留气，液面不要高于零；
适量滴加指示剂，初始读数要记清；
左手慢慢旋活塞，右手旋摇锥形瓶；
两眼紧盯待测液，颜色突变立即停；
记下刻度来计算，中和滴定操作完。
【达标检测】
1．酸碱完全中和时，有关说法正确的是( )
A．溶液一定呈中性
B．酸和碱的物质的量一定相等
C．酸和碱的物质的量浓度相等
D．酸能提供的H＋与碱能提供的OH－的物质的量相等
2．下列有关滴定操作的顺序正确的是( )
①检查滴定管是否漏水 ②用蒸馏水洗涤玻璃仪器 ③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管，用待测液润洗盛待测液的滴定管 ④装标准溶液和待测液并调整液面和记录初始读数 ⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中 ⑥滴定操作
A．①③②④⑤⑥
B．①②③④⑤⑥
C．②③①④⑤⑥
D．④⑤①②③⑥
3．用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，所选用的滴定管如图甲、乙所示，从下表中选出正确选项( )
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
4.准确移取20.00
mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.100
0
mol·L－1NaOH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．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大
C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小
5．下面a～e是中学化学实验中常见的几种定量仪器：
a．量筒 b．容量瓶 c．滴定管 d．托盘天平 e．温度计
(1)无“0”刻度的是________(填字母)。
(2)下列操作合理的是________(填字母)。
A．用25
mL碱式滴定管量取20.00
mL
NaHCO3溶液
B．用托盘天平准确称量10.20
g碳酸钠固体
C．用100
mL量筒量取3.2
mL浓硫酸
D．用500
mL容量瓶配制1
mol·L－1的氢氧化钠溶液495.5
mL
(3)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示：则所用盐酸的体积为________mL。
(4)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表：
滴定次数
待测氢氧化钠溶液的体积/mL
0.100
0
mol·L－1盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
请选用其中合理数据列出该氢氧化钠溶液物质的量浓度(计算结果保留4位有效数字)：c(NaOH)＝________。
(5)由于错误操作，使得上述所测氢氧化钠溶液的浓度偏高的是________(填字母)。
A．中和滴定达终点时俯视滴定管内液面读数
B．碱式滴定管用蒸馏水洗净后立即取用25.00
mL待测碱溶液注入锥形瓶进行滴定
C．酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定
D．把配好的标准溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中然后用来滴定
答案精析
一
新知导学
1．(从左到右，从上到下)中性 7 酸性 2 碱性 11
2．(1)n(H＋)＝n(OH－) c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱 c(H＋)＝ c(OH－)＝
(2)0.114
9
mol·L－1 (3)中和 标准液 待测液 (4)在待测液中加2～3滴指示剂，观察滴定过程中其颜色的变化 酚酞 甲基橙 石蕊溶液颜色变化不明显且突变范围太宽
3．(1)②规格大小 使用温度 “0”刻度 0.01
mL (2)①是否漏水 ②2～3 ③0刻度线以上2～3
mL ④充满溶液 使其处于某一刻度
4．(1)检漏 (2)酸(碱)式滴定管 锥形瓶 (3)先快后慢 发生明显的颜色变化(如由红色变为无色或红色变为橙色、无色变为浅红色等)且半分钟内不变 (4)凹液面 (6)平均值 c待＝(一元酸碱)
活学活用
1．(1)A (2)B
(3)锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差
(4)0.400
0 97.56%
解析 (1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时，样品应放在小烧杯中。(2)酸碱中和滴定时，一般应选甲基橙、酚酞等颜色变化较明显的指示剂，石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显，易造成误差。(4)根据c(NaOH)＝分别求第一、二次的值，再求平均值，解得c(NaOH)＝0.400
0
mol·L－1，ω(NaOH)＝×100%≈97.56%。
2．(1)否 (2)①乙 ②BDCEAF 洗去附在滴定管内壁上的水，防止其将标准溶液稀释而带来误差 当滴入最后一滴标准液后，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色 ③
解析 (1)缺少酸碱指示剂，无法判断滴定终点。(2)①NaOH为强碱，应将NaOH溶液注入碱式滴定管中，故选乙。②按查漏→水洗→润洗→装液→排气泡→调液面→读数→加待测液和指示剂→滴定→判断终点→读数、记录数据→计算的顺序思考。判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色。③滴定过程中消耗NaOH溶液的体积为(V2－V1)
mL，因此c(HCl)＝
mol·L－1。
二
新知导学
1．减小 增大 偏大
2．否。因为若用待测液润洗锥形瓶，会使量取的待测液的实际体积增大，消耗标准液的体积增大，使测定结果偏大
3．视线、刻度线、凹液面在同一水平线上 (1)偏小 (2)偏大
活学活用
3．C [A项，锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则会使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大，从而使所测浓度偏大；B项，冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是待测溶液，都必须用待装溶液润洗2～3次，否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小，影响结果；C项，在滴定过程中，指示剂略多加了几滴，一般不影响实验结果，因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量；D项，实验开始时酸式滴定管中无气泡，实验结束时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小，依据V(HCl)·c(HCl)＝V(NaOH)·c(NaOH)得所测得的c(NaOH)偏小。]
4．D
达标检测 提升技能
1．D [酸碱完全反应时，酸提供的H＋与碱提供的OH－的物质的量相等。]
2．B [滴定操作的顺序为查漏—洗涤—润洗—注液—滴定。]
3．D [甲为酸式滴定管，乙为碱式滴定管。酸碱中和滴定中一般不选用石蕊溶液作指示剂，故A项不正确；酸式滴定管不能盛放碱液，故B项不正确；C项，滴定管选用不正确。]
4．B [A项，滴定管用蒸馏水洗涤后，还要用待装NaOH溶液润洗，否则将要引起误差，错误；B项，在用NaOH溶液滴定盐酸的过程中，锥形瓶内溶液由酸性逐渐变为中性，溶液的pH由小变大，正确；C项，用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液应由无色变为浅红色，且半分钟内不恢复原色时才能停止滴定，错误；D项，滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则碱液的体积偏大，测定结果偏大，错误。]
5．(1)ab (2)A (3)26.00 (4)0.104
4
mol·L－1
(5)CD
解析 (1)滴定管、容量瓶无“0”刻度，托盘天平的“0”刻度在刻度尺的最左边。
(2)B项，托盘天平的精确度为0.1
g；C项，量取3.2
mL的浓H2SO4应用5
mL的量筒；D项，500
mL容量瓶只能配制500
mL溶液。
(3)滴定管可估读一位，其体积应为26.00
mL。
(4)舍去第二组数据c(NaOH)＝
＝0.104
4
mol·L－1。第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第1课时 溶液的酸碱性与pH
【学习目标】
1.了解水的电离平衡及其影响因素，知道水的离子积常数的表达式及其应用。
2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。
一 水的电离
【新知导学】
1．醋酸是一种弱酸，请回答下列问题：
醋酸的电离方程式是____________________________，其电离常数表达式是____________________________。
2．水是一种极弱的电解质，极难电离。
(1)水的电离方程式是________________________或简写为________________________。
(2)水的电离常数表达式是________________________。
(3)请根据水的电离常数表达式，推导写出水的离子积常数的表达式________________________。
(4)常温下，水的离子积常数Kw＝1.0×10－14，则纯水中c(H＋)＝________________________；若某酸溶液中c(H＋)＝1.0×10－4
mol·L－1，则该溶液中c(OH－)＝________________________。
3．分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH＋＋OH－的影响，并填写下表：
改变条件
平衡移动方向
溶液中c(H＋)
溶液中c(OH－)
pH
溶液的酸碱性
Kw
升高温度
加入酸
加入碱
加入活泼金属(如Na)
【归纳总结】
1.水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)
(1)Kw只与温度有关，温度升高，Kw________。
(2)常温时，Kw＝1.0×10－14，不仅适用于纯水，还适用于________________。
(3)不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H＋)与c(OH－)总是________的。
2．外界条件对水的电离平衡的影响
(1)因水的电离是吸热过程，故温度升高，会________水的电离，c(H＋)、c(OH－)都____________，水仍呈________。
(2)外加酸(或碱)，水中c(H＋)[或c(OH－)]______，会__________水的电离，水的电离程度________，Kw________。
(3)加入了活泼金属，可与水电离产生的________直接发生置换反应，产生H2，使水的电离平衡__________移动。
【活学活用】
1．能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)的操作是( )
A．向水中投入一小块金属钠
B．将水加热煮沸
C．向水中通入CO2气体
D．向水中加食盐晶体
2．某温度下纯水的c(H＋)＝2×10－7
mol·L－1，则此时c(OH－)为________；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4
mol·L－1，则溶液中c(OH－)为__________，由水电离产生的c(H＋)为________，此时温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)25
℃。
二 溶液的酸碱性与pH
【新知导学】
1．溶液的酸碱性是由溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小决定的。请填写下表：
c(H＋)与c(OH－)相对大小
c(H＋)/mol·L－1的范围(25
℃)
中性溶液
c(OH－)____c(H＋)
c(H＋)____1.0×10－7
酸性溶液
c(OH－)____c(H＋)
c(H＋)____1.0×10－7
碱性溶液
c(OH－)____c(H＋)
c(H＋)____1.0×10－7
2.溶液的pH
(1)定义：pH是c(H＋)的负对数，其表达式是pH＝－lg
c(H＋)。
(2)pH与溶液酸碱性的关系：
(3)溶液酸碱性的测定方法
①酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)：常见酸碱指示剂的变色范围：
指示剂
变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊
<5.0____色
5.0～8.0____色
>8.0____色
酚酞
<8.2____色
8.2～10.0____色
>10.0____色
甲基橙
<3.1____色
3.1～4.4____色
>4.4____色
②利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为
____________________________________________________________________________。
③利用pH计测定。仪器pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)。
【归纳总结】
溶液酸碱性的判断
(1)在25
℃的溶液中：
pH<7，溶液呈________，pH越小，c(H＋)________，溶液的酸性________；
pH＝7，溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7
mol·L－1；
pH>7，溶液呈________，pH越大，c(OH－)______，溶液的碱性________。
(2)在任意温度下的溶液中：
c(H＋)>c(OH－)，溶液呈________；
c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈________；
c(H＋)用c(H＋)、c(OH－)的相对大小来判断溶液酸碱性，则不受温度影响。
【活学活用】
3．下列溶液一定显酸性的是( )
A．溶液中c(OH－)>c(H＋)
B．滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
C．溶液中c(H＋)＝10－6
mol·L－1
D．溶液中水电离的c(H＋)＝10－9
mol·L－1
4．有一学生在实验室测某溶液的pH。实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
(1)该学生的操作是________(填“正确的”或“错误的”)，其理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如不正确，请分析是否一定有误差：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若用此法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【学习小结】
水的电离—
【达标检测】
1．纯水在25
℃和80
℃时c(H＋)前后大小关系及酸碱性分别是( )
A．大于 弱酸性
B．等于 都显中性
C．小于 弱酸性
D．小于 都显中性
2．常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－13
mol·L－1，该溶液可能是( )
①二氧化硫的水溶液 ②氯化钠水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A．①④
B．①②
C．②③
D．③④
3．25
℃的下列溶液中，碱性最强的是( )
A．pH＝11的溶液
B．c(OH－)＝0.12
mol·L－1的溶液
C．1
L中含有4
g
NaOH的溶液
D．c(H＋)＝1×10－10
mol·L－1的溶液
4．在25
℃某稀溶液中，由水电离产生的c(H＋)＝10－13
mol·L－1。下列有关该溶液的叙述正确的是( )
A．该溶液一定呈酸性
B．该溶液一定呈碱性
C．该溶液的pH一定为1
D．该溶液的pH可能为13
5．现有下列物质：①100
℃纯水；②25
℃
0.1
mol·L－1
HCl溶液；③25
℃
0.1
mol·L－1
KOH溶液；④25
℃
0.1
mol·L－1
Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25
℃纯水相比，能促进水的电离的是______(填序号，下同)，能抑制水的电离的是________，水电离的c(OH－)等于溶液中c(OH－)的是________，水电离的
c(H＋)等于溶液中c(H＋)的是________。
(2)从②和③溶液中水的电离程度相等，进而可推出的结论是：同一温度下，________________________________时，水的电离度相等。
答案精析
一
新知导学
1．CH3COOHH＋＋CH3COO－ Ka＝
2．(1)H2O＋H2OH3O＋＋OH－ H2OH＋＋OH－
(2)K电离＝ (3)Kw＝c(H＋)·c(OH－)
(4)1.0×10－7
mol·L－1 1.0×10－10
mol·L－1
3．(从左到右，从上到下)右移 增大 增大 减小 中性 增大 左移 增大 减小 减小 酸性 不变 左移 减小 增大 增大 碱性 不变 右移 减小 增大 增大 碱性 不变
归纳总结
1．(1)增大 (2)酸、碱的稀溶液 (3)相等
2．(1)促进 增大 中性 (2)增大 抑制 减小 不变 (3)H＋ 向右
活学活用
1．C [A项中加入Na，Na与H2O反应生成NaOH，使c(OH－)＞c(H＋)；B项中c(H＋)＝c(OH－)；C项中通入CO2：CO2＋H2O??H2CO3，故c(H＋)＞c(OH－)；而D项中c(H＋)＝c(OH－)，故选C。]
2．2×10－7
mol·L－1 8×10－11
mol·L－1 8×10－11
mol·L－1 高于
解析 纯水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝2×10－7
mol·L－1，故Kw＝4×10－14>1×10－14，故此时温度高于25
℃。温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4
mol·L－1，则溶液中c(OH－)为＝4×10－14/(5×10－4)＝8×10－11
mol·L－1＝c(OH－)水。
二
新知导学
1．(从左到右，从上到下)＝ ＝ < > > <
2．(2)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)①(从左到右，从上到下)红 紫 蓝 无 浅红 红 红 橙 黄 ②取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH
归纳总结
(1)酸性 越大 越强 碱性 越大 越强 (2)酸性 中性 碱性
活学活用
3．B [判断溶液酸碱性的关键是看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)>10－7
mol·L－1，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。B项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液为酸性。D项中水电离的c(H)＋＜10－7
mol·L－1，说明向水中加入了可抑制水电离的酸或者是碱，溶液的酸碱性不能确定。]
4．(1)错误的 用湿润的pH试纸来测定溶液的pH，相当于将溶液稀释了，测出的不是原溶液的pH，若溶液不显中性，就会产生误差
(2)不一定有误差，当溶液为中性时则不产生误差
(3)盐酸的pH 因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H＋，使得醋酸溶液中c(H＋)受到的影响比盐酸溶液中的小，故误差较小
解析 用蒸馏水润湿pH试纸的操作是错误的，会使测定时溶液被稀释，对于酸性、碱性或中性溶液将会产生不同的影响。
达标检测 提升技能
1．D [Kw随温度升高而增大，纯水中c(H＋)也随温度升高而增大，但仍等于c(OH－)，显中性。]
2．A [某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－13
mol·L－1，说明溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。①SO2＋H2OH2SO3，H2SO3HSO＋H＋，HSOSO＋H＋，溶液呈酸性；④NaOH===Na＋＋OH－，溶液呈碱性。]
3．B [A项，c(OH－)＝10－3
mol·L－1；B项，c(OH－)＝0.12
mol·L－1；C项，c(OH－)＝0.1
mol·L－1；D项，c(OH－)＝10－4
mol·L－1。]
4．D [根据水的离子积常数，可知由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－13
mol·L－1，这是由于在水中加酸或碱，抑制了水的电离。若水中加酸，溶液呈酸性，则溶液中OH－只来自水的电离，c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(OH－)总＝10－13
mol·L－1，由Kw＝c(H＋)总·c(OH－)总得：c(H＋)总＝＝10－1
mol·L－1，pH＝1；若水中加碱，溶液呈碱性，则溶液中H＋只来自水的电离，c(H＋)总＝c(H＋)水＝10－13
mol·L－1，pH＝13。]
5．(1)① ②③④ ①② ①③④
(2)酸溶液中的c(H＋)等于碱溶液中的c(OH－)
解析 水的电离过程吸热，升温，促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；强酸溶液中，由于酸电离出的c(H＋)远大于水电离出的c(H＋)，酸电离的c(H＋)可看成溶液中的c(H＋)；强碱溶液中，由于碱电离的c(OH－)远大于水电离的c(OH－)，碱电离的c(OH－)可看成溶液中的c(OH－)。