2012新课标同步导学化学[人教版](课件+智能提高测验):选修4第3章第2节 水的电离和溶液的酸碱性(6份)

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名称 2012新课标同步导学化学[人教版](课件+智能提高测验):选修4第3章第2节 水的电离和溶液的酸碱性(6份)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2011-09-29 20:37:25

文档简介

(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)
1.常温下,在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中,水的离子积是(  )
A.1×10-14 B.1×10-13
C.1.32×10-14 D.1.32×10-15
解析: 水的离子积不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐溶液,常温下,水的离子积是常数,其值为1×10-14。
答案: A
2.(2011·临沂高三摸考)纯水在25 ℃和80 ℃的H+浓度,前后两个量的大小关系为(  )
A.大于 B.等于
C.小于 D.不能确定
解析: 此题考查温度对水电离平衡的影响,水电离吸热,温度越高,水电离程度越大,故25 ℃和80 ℃相比,前者水电离程度小。
答案: C
3.将pH=5的H2SO4的溶液稀释500倍,稀释溶液后,c(H+)与c(SO42-)的比值近似为(  )
A.1∶1 B.1∶2
C.10∶1 D.2∶1
解析: 稀释H2SO4溶液时,H+和SO42-的浓度均减小,但SO42-只来源于H2SO4的电离,H+来源于H2SO4和H2O双方的电离,pH=5的溶液中,其c(H+)=10-5 mol/L,c(SO42-)= mol/L。当稀释500倍以后,溶液中的c(H+)约为1×10-7 mol/L,而c(SO42-)=10-5/(2×500)=10-8 mol/L,所以此时溶液中c(H+)∶c(SO42-)=10∶1。
答案: C
4.由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol/L的无色溶液中,一定能大量共存的离子组是(  )
A.Cl-、AlO2-、Na+、K+ B.Fe3+、NO3-、K+、H+
C.NO3-、Ba2+、K+、Cl- D.Al3+、SO42-、NH4+、Cl-
解析: 依题设条件可知,水电离出的c(OH-)=1×10-13mol/L<1×10-7mol/L,故水的电离受到抑制,有可能是酸的溶液,也可能是碱的溶液;再根据各选项分析在酸或碱溶液中各种离子与H+或与OH-是否发生反应确定答案。
答案: C
5.(2011·广州高二检测)用蒸馏水稀释1 mol/L醋酸时,始终保持增大趋势的是(  )
A.溶液中的c(CH3COO-) B.溶液中的c(H+)
C.溶液中的c(CH3COOH) D.溶液中的c(OH-)
解析: 加水稀释过程中c(H+)、c(CH3COOH)浓度都会减小,越稀酸性越弱。但水的离子积常数不变,c(H+)减小,则c(OH-)浓度变大,选D。
答案: D
6.25 ℃时,KW=1×10-14,100 ℃时,KW=1×10-12,这说明(双选)(  )
A.100 ℃时水的电离程度较大 B.100 ℃时水的酸性增强
C.KW与温度无直接关系 D.水的电离是一个吸热过程
解析: 由题意可知,温度升高,KW增大,即c(H+)·c(OH-)增大,说明水的电离平衡H2O??H++OH-向右移动,水的电离程度增大,故水的电离是一个吸热过程。故正确答案为AD。
答案: AD
7.常温下,某溶液中由水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L,该溶液可能是(  )
①二氧化硫水溶液 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A.①④ B.①②
C.②③ D.③④
解析: 由水电离的c(H+)=1×10-13 mol/L知,该溶液中的溶质对水的电离平衡起抑制作用。由于加酸、碱抑制水的电离,结合选项知A正确。
答案: A
8.(2011·靖江模拟)乙醇、液氨、水都可以发生自偶电离,如H2O+H2O??H3O++OH-,NH3+NH3??HN4++NH2-,则下列叙述正确的是(双选)(  )
A.乙醇的电离方程式为:2CH3CH2OH??CH3CH2OH2++CH3CH2O-
B.乙醇的电离方程式为:CH3CH2OH??CH3CH2O-+H+
C.若液氨的离子积常数为:1.0×10-28,则液氨浓度为1.0×10-14 mol/L
D.若可用与pH相当的定义来规定pOH、pNH2等,则乙醇中与pH相当的为lgc(CH3CH2OH2+)
解析: 类比水的自偶电离知A、B项正确;C项中液氨的离子积常数为1.0×10-28,则c(NH4+)与c(NH2-)的浓度为1.0×10-14 mol/L,而非液氨的浓度,错误;类比pH的定义知乙醇中与pH相当的为-lgc(CH3CH2OH2+),D错误。
答案: AB
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
9.(10分)某温度下纯水中c(H+)=2×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)=______________;该温度下向纯水中滴加盐酸使c(H+)=5×10-6 mol·L-1,则此时c(OH-)=________。
解析: 纯水中c(H+)=c(OH-),故此时水中c(OH-)=2.0×10-7 mol·L-1。
向水中加入盐酸后c(H+)=5.0×10-6 mol·L-1 。
则c(OH-)== mol·L-1=8×10-9 mol·L-1。
答案: 2×10-7 mol·L-1 8×10-9 mol·L-1
10.(12分)(2011·济宁高三质检)某温度下的水溶液中,c(H+)=10x mol/L,c(OH-)=10y mol/L。x与y的关系如下图所示。
(1)该温度下,水的离子积为________。
(2)该温度下,0.01 mol/L NaOH溶液的pH为______。
解析: 该温度下,水的离子积为K′W=c(H+)·c(OH-)=10x×10y=10x+y
由图象可知:x+y=-15
故K′W=10-15
该温度下,0.01 mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-2mol/L。
故c(H+)===1×10-13(mol/L)
所以pH=13。
答案: (1)10-15 (2)13
11.(15分)已知95 ℃时水的离子积KW=1×10-12,25 ℃时KW=1×10-14,回答下列问题:
(1)95 ℃时水的电离常数K(95 ℃)________25 ℃时水的电离常数(填“>”、“=”或“<”)。
(2)95 ℃纯水中c(H+)________c(OH-)。(填“>”、“=”或“<”)
(3)95 ℃时向纯水中加入NaOH,c(OH-)=1×10-1 mol/L,此时pH=________。
解析: (1)升温促进水的电离,故电离平衡常数增大。
(2)升温虽促进水的电离,但仍呈中性,c(H+)=c(OH-)。
(3)c(H+)===1×10-11,pH=11。
答案: (1)> (2)= (3)11
12.(15分)(知能提升)有一学生甲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。学生乙对学生甲的操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是____________________。
(2)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__________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L-1的硫酸和0.01 mol·L-1的硫酸。若能,简述操作过程。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙试液 ④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸
答案: (1)丙 当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差
(2)盐酸 在稀释过程中醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大,误差较小
(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01 mol·L-1的硫酸(共60张PPT)
第3课时 pH的应用
卫生部规定:我国最新的《生活饮用水卫生
标准》全部指标最迟于2012年7月1日在全国各地
实施。该标准明确规定生活饮用水的pH范围为
6.5~8.5。pH成为生活饮用水的水质指标之一已引起人们的普遍关注。事实上,目前市场上销售的瓶桶装饮用水除少数品牌外,大部分品牌的产品包装上并不标注pH,使消费者在选购时无法辨别,那么,什么是水的pH?它与人体健康有什么关系?
1.了解pH在各领域中的应用。
2.掌握酸碱中和滴定的原理。
3.掌握酸碱中和滴定的操作方法。
4.了解指示剂的选择及滴定误差分析。
pH的应用
人体健康 人体内各种体液都有一定的pH,当体内的酸碱平衡失调时, 的pH是诊断疾病的一个重要参数
生活中 人们洗发时使用的护发素,其主要功能是调节头发的pH,使之达到适宜的 度
环保领域 酸性和碱性废水的处理常常利用 反应
农业生产 土壤的pH影响植物对不同形态养分的 及养分的 ,各种作物的生长对土壤的pH范围有一定的要求
科学实验和生产生活 溶液pH的控制常常是影响 或产品 、 的一个关键因素
酸碱
中和
吸收
有效利用
实验结果
质量
产量
血液
1.下列溶液的pH<7的是(双选)(  )
A.人体内血液 B.橙汁
C.蔗糖水 D.胃液
解析: 生物中许多生命活动是在溶液中进行的,而且要在一定的pH范围内,解题时应把化学知识与生物知识有机结合起来。pH<7说明溶液呈酸性,而血液略偏碱性。蔗糖是非电解质,其溶液为中性。橙汁中含有许多有机酸,胃液中含有盐酸,因而B、D呈酸性,pH<7。
答案: BD
1.酸碱中和滴定基础知识
(1)概念
利用 ,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。
中和反应
(2)原理
利用酸和碱反应时,c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱
即c(H+)=
或c(OH-)=
酸式滴定管
碱式滴定管
锥形瓶
铁架台
烧杯
②滴定管的使用
a.检查仪器:使用前先检查滴定管活塞 。
b.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。
c.加入反应液:分别将反应液加入到相应滴定管中,使液面位于滴定管刻度 。
d.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。
是否漏水
2~3
“0”以上2~3 cm
充满反应液
使其处于某一刻度
(4)试剂
①标准液
②待测液
③指示剂(常用甲基橙、酚酞)
2.酸碱中和滴定的操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)及指示剂的选择
(1)酸碱中和滴定的操作
①准备工作
a.滴定管的检漏。
b.洗涤:分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支,用蒸馏水洗涤2~3次,再用标准酸液和待测碱液各润洗2~3次,润洗液必须从滴定管下端排出。
c.装液:向碱式滴定管中装入待测液NaOH,排气泡,调整液面至 ,记录读数,放出一定体积NaOH于洗净的锥形瓶中,以同样步骤将标准液盐酸注入酸式滴定管,调整液面并记录。
“0”刻度或“0”刻度以下
②滴定操作:在锥形瓶的待测溶液中滴加2~3滴酚酞试液,开始滴定。左手 ,右手 ,两眼注视锥形瓶内溶液 。
a.滴定速率:先快后慢,逐滴加入,不能 。
b.终点的判断:当滴入最后一滴, ,即到终点,读数并记录。
③数据处理:为减小误差,滴定时,要求重复实验2~3次,求 。
控制活塞
摇动锥形瓶
颜色变化
成股流下
变色,且半分钟不再变色
刚好使指示剂
平均值
(2)指示剂的选择
①根据中和反应恰好完全反应时溶液的pH应在指示剂的变色范围之内。
②选择指示剂时,滴定终点前后溶液颜色改变由浅到深,颜色变化对比明显。
(3)酸碱滴定曲线的测定
以酸碱中和滴定过程中 为横坐标,以 为纵坐标绘出的一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。(见下图)
NaOH溶液的体积
pH值
用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L HCl溶液过程中的pH变化。
 酸碱中和滴定指示剂的选择
滴定种类 选用的指示剂 达滴定终点时颜色变化 指示剂用量 滴定终点判断标准
强酸滴定强碱 甲基橙 黄色→橙色 2~3滴 当指示剂刚好变色,并在半分钟内不恢复原来的颜色,即认为已达滴定终点
酚酞 红色→无色
强碱滴定强酸 甲基橙 红色→橙色
酚酞 无色→粉红色
强酸滴定弱碱 甲基橙 黄色→橙色
强碱滴定弱酸 酚酞 无色→粉红色
 特别说明:强酸滴碱甲基橙,强碱滴酸用酚酞。
2.向盛有10 mL NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸,下列图象能够体现溶液的pH变化情况的是(  )
答案: C
3.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,下列操作中正确的是(双选)(  )
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知物质的量浓度的盐酸
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知物质的量浓度的NaOH溶液
C.滴定时,没有逐出滴定管尖嘴的气泡,滴定后气泡消失
D.读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持一致
解析: 滴定管未润洗即加入标准液,会使其浓度变小,耗用体积偏大,使测得的待测液浓度偏高;如果锥形瓶用待测液润洗,则内壁沾有待测液,使待测液的物质的量增多,消耗标准液体积偏大,测定结果偏高;滴定前有气泡,滴定后气泡消失,会使消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高。
答案: BD
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度0以上2~3 cm;
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。
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)________。
(2)上述B步骤操作的目的是________________________ __________________。
(3)上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则滴定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)判断到达滴定终点的实验现象是___________________ ______________________________________________________________。
思路指引: 本题考查的是酸碱中和滴定的操作过程和误差分析,只要对此操作过程和原理熟悉,便可以迎刃而解。
(2)无论是盛放标准液还是待测液的滴定管均润洗,因为滴定管的内壁上附着的蒸馏水会将放入的溶液稀释而引起测定误差。(3)A步骤操作之前,先用待滴液洗涤锥形瓶,会使待测液体积大于20.00 mL,消耗标准液多,则测定结果偏高。(4)由于用酚酞作指示剂,故当溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,即达到了滴定终点。
答案: (1)BDCEAF (2)洗去附在滴定管壁上的水,防止因将标准溶液稀释而带来误差 (3)偏高 (4)溶液由无色变浅红色且半分钟内不褪色
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗滴定管 偏高
锥形瓶用待测溶液润洗 偏高
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管 偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水 无影响
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 偏低
滴定前仰视读数或滴定后仰视读数 偏高
操作不当 滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又褪去 偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡 偏高
滴定过程中振荡时有液滴溅出 偏低
滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水 无影响
所配标准盐酸的物质的量浓度偏大 偏低
特别说明: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,滴定完毕读数仰视,如图Ⅰ;开始读数仰视,滴定完毕读数仰视,如图Ⅱ。
1.用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度,待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)(双选)(  )
A.碱式滴定管未用待测碱液润洗
B.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C.滴定过程中滴定管内不慎有标准液体溅出
D.酸式滴定管读数时滴定前仰视读数,滴定后读数正确
解析: 本题考查酸碱中和滴定的误差分析。A项碱式滴定管未用待测碱液润洗,导致实际取用的碱少,消耗的酸就少,结果将会偏低;B项酸式滴定管未用标准盐酸润洗,会造成消耗的酸体积多,结果偏高;C项明显偏高;D项计算出消耗酸将会偏小,结果偏低。
答案: AD
2.用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1盐酸,如果达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(设1滴溶液的体积约为0.05 mL),继续加水至50 mL,所得溶液的pH是(  )
A.4 B.7.2
C.10 D.11.3
答案: C
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________(填编号字母)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________(填编号字母)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

(5)下列实验操作会对滴定结果产生什么后果?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①观察酸式滴定管液面时,开始俯视,滴定终点平视,则滴定结果________。
②若将锥形瓶用待测液润洗,然后再加入10.00 mL待测液,则滴定结果________。
答案: (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% (5)①偏高 ②偏高
 常见的几种滴定方法
(1)酸碱中和滴定(利用中和反应)
(2)氧化还原滴定法
①原理
以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质;或者间接滴定一些本身并没有氧化还原性,但能与某些氧化剂或还原剂起反应的物质。
②试剂
常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7、I2等。
常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
③指示剂
氧化还原滴定法的指示剂有三类:
a.氧化还原指示剂。
b.专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。
c.自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为高锰酸钾溶液的紫红色。
(3)沉淀滴定法(利用生成沉淀的反应)
应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-和Ag+。
(4)特别说明:①在回答滴定终点的颜色变化时,要强调出在半分钟内溶液颜色不褪去(或不复色)。
②在进行相关计算时,要注意取出样品溶液与原样品所配制溶液量之间的关系。
③一般来说,酸式滴定管用于盛装酸性或中性溶液,碱式滴定管用于盛装碱性溶液。因酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管的橡胶部分,故通常用酸式滴定管来盛放酸性KMnO4溶液。
3.(1)配平氧化还原反应方程式:
________C2O42-+________MnO4-+________H+===________CO2↑+________Mn2++________H2O
(2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250 mL溶液。量取两份此溶液各25 mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加0.25 mol/L NaOH溶液至20 mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H+的物质的量为________mol。
②第二份溶液中滴加0.10 mol/L酸性KMnO4溶液至16 mL时反应完全,此时溶液颜色由________变为________。该溶液中还原剂的物质的量为________mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为________,KHC2O4的质量分数为________。
解析: (1)方程式中1 mol C2O42-反应中能失去2 mol e-,而1 mol MnO4-反应中能得到5 mol e-,依据得失电子总数相等,不难得出C2O42-与MnO4-化学计量数比为5∶2,其他可依据原子守恒配平。
(2)①NaOH溶液中的n(OH-)=0.25 mol/L×0.02 L=0.005 mol,能中和0.005 mol H+.
②酸性KMnO4溶液呈紫红色,C2O42-与Mn2+无色,所以终点时溶液由无色变为紫红色。
5C2O42-  ~  2MnO4-
5        2
n(C2O42-)    0.10 mol·L-1×16×10-3 L
解得n(C2O42-)=0.004 mol
③设H2C2O4·2H2O的物质的量为x,KHC2O4的物质的量为y,
2x+y=n(H+)=0.005 mol
x+y=n(C2O42-)=0.004 mol
解得x=0.001 mol y=0.003 mol
H2C2O4·2H2O的质量分数
答案: (1)5 2 16 10 2 8
(2)①0.005 ②无色 紫红色 0.004 ③21% 64%
1.下列实验结果记录正确的是(  )
A.用托盘天平称取5.00 g NaCl固体
B.用量筒量取5.00 mL NaOH溶液
C.用酸式滴定管量取15.00 mL的高锰酸钾溶液
D.用广泛pH试纸测定某NaOH溶液的pH为9.8
解析: 托盘天平的读数只能到小数点后一位,A项错。量筒的精度不高,不能量取5.00 mL溶液,B项错。广泛pH试纸测pH读数都是整数,故D项错。C项正确,酸式滴定管能用来量取高锰酸钾溶液。
答案: C
2.下列有关滴定操作的顺序正确的是(  )
①用标准溶液润洗滴定管 ②往滴定管内注入标准溶液 ③检查滴定管是否漏水 ④滴定 ⑤洗涤
A.⑤①②③④ B.③⑤①②④
C.⑤②③①④ D.②①③⑤④
答案: B
3.如下图为10 mL一定物质的量浓度的盐酸(HCl),用一定浓度的NaOH溶液滴定的图示,依据图示推出HCl和NaOH的物质的量浓度是(  )
选项 A B C D
HCl物质的量浓度(mol/L) 0.12 0.04 0.03 0.09
NaOH物质的量浓度(mol/L) 0.04 0.12 0.09 0.03
答案: D
4.在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 mol·L-1的HCl溶液,其液面恰好在5 mL刻度处,若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后以0.1 mol·L-1的NaOH溶液进行中和,则所需NaOH溶液的体积(  )
A.大于20 mL B.小于20 mL
C.等于20 mL D.等于5 mL
解析: 若要正确解答本题,必须准确了
解滴定管的刻度特征,如图:
滴定管下部无刻度线部分直至尖嘴底部体积 大于20 mL,因此,需NaOH溶液的体积大于20 mL。
答案: A
5.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NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视__________________ ________。直到加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并________________为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如右图所示,则起始读数为______mL,终点读数为________mL;所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
滴定
次数 待测NaOH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/mL
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
解析: (1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。
(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定
管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸冲稀,消耗相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高;用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响OH-的物质的量,也就不影响结果;若排出气泡,液面会下降,故读取V酸偏大,结果偏高;正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分) 如图所示。
练考题、验能力、轻巧夺冠(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)
1.用pH试纸测定某氨基酸溶液的pH,如果将pH试纸用水润湿后,再把待测液滴到pH试纸上,跟比色卡对照,测得pH=8。则此氨基酸溶液的实际pH(  )
A.大于8 B.小于8
C.等于8 D.小于7
解析: pH试纸用水润湿后,使待测液的浓度偏低,若pH=8则原溶液的碱性应比现在强,pH>8,选A。
答案: A
2.(2011·德州质检)准确量取25.00 mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是(  )
A.50 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
解析: 由于量的体积精确度为0.01 mL,故应选用滴定管,而KMnO4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡皮管而只能盛装在酸式滴定管中。
答案: C
3.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作中正确的是(双选)(  )
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知浓度的盐酸
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知浓度的NaOH溶液
C.滴定时,没有逐出滴定管下口的气泡
D.读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
解析: A将导致盐酸的稀释;C将导致无法确定所用盐酸的体积。
答案: BD
4.(2011·济南质检)实验室现有3种酸碱指示剂,其pH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0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,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
解析: 选择的酸碱指示剂应在指定范围内或滴定终点时有明显的颜色变化。滴定终点溶液呈酸性时,可选用甲基橙作指示剂;滴定终点溶液呈中性或碱性,可选用酚酞作指示剂。
答案: D
5.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(双选)(  )
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
解析: NaOH  ~   HCl
1 1
V(NaOH)·c(NaOH) V(HCl)·c(HCl)
所以c(HCl)=
讨论V(NaOH)、c(NaOH)、c(HCl)的大小,可推知c(HCl)是否会出现误差。对A选项来说,由于等量的NaOH变成Na2CO3后,等体积的标准液消耗HCl的量减少,所以结果偏高。对B选项,滴定终点时,由于滴定管“零”刻度在上,俯视读数变小,仰视读数变大,因为V碱变小,c酸偏低。C选项中,锥形瓶不用待测液润洗,加水不影响测定。D选项中悬挂的液体已包含在V(NaOH)中,使V(NaOH)增大,会导致c(HCl)值偏高。故选AD。
答案: AD
6.某学生用碱式滴定管量取0.1 mol/L的NaOH溶液,开始时仰视液面读数为1.00 mL,取出部分溶液后,俯视液面,读数为11.00 mL,该同学在操作中实际取出的液体体积为(  )
A.大于10.00 mL      B.小于10.00 mL
C.等于10.00 mL D.等于11.00 mL
解析: 滴定管的“0”刻度在上,量取NaOH溶液,开始时仰视液面使读数偏大,取出部分溶液后,俯视液面使读数偏小,滴定前后刻度差为10.00 mL,但实际取出的液体体积偏大。
答案: A
7.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结束实验时,酸式滴定管尖嘴部分有气泡,开始实验时无气泡
解析: A锥形瓶一定不要用待测液润洗,否则使待测液的量偏大,消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。
B冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液,还是量取待测溶液,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中开始实验时酸式滴定管中无气泡,结束实验时有气泡,会导致所读取的V(HCl)偏小,依据V(HCl)·c(HCl)=V(NaOH)·c(NaOH)所测的c(NaOH)偏小。
答案: C
8.用1.0 mol·L-1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液,其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如右图所示。则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是(  )
A.1.0 mol·L-1,20 mL     B.0.5 mol·L-1,40 mL
C.0.5 mol·L-1,80 mL D.1.0 mol·L-1,80 mL
解析: 滴定前稀H2SO4的pH=0,则c(H2SO4)=0.5 mol·L-1,当pH=7时V(NaOH)=40 mL,通过计算原溶液为40 mL,故答案为C。
答案: C
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
9.(12分)(2011·临沂高二质检)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“不正确的”),其理由是______________ __________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)请分析上述操作是否一定有误差?________________________________________ ________________________。
(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___________________________________________________________________________ ______________________________________________________________。
答案: (1)不正确的 若溶液不显中性,则H+或OH-被稀释,测出的不是溶液中H+或OH-对应的pH (2)不一定有误差,当溶液为中性时则不产生误差 (3)盐酸 因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中的c(H+)大,误差较小
10.(12分)如下图是常见仪器的部分结构。
(1)写出仪器名称:A________,B________,C________,D________。
(2)使用前需检查是否漏水的仪器有________。
解析: 第(1)题是对常见仪器的认识,从刻度及形状判断常见仪器的名称。A没有0刻度,刻度自下而上由小到大,是量筒。B中只有一刻度,上部有塞子为容量瓶。C刻度自上而下由小到大为滴定管。D中有0刻度在中间,有负值,为温度值。第(2)题是在第(1)题判断的基础上考查对容量瓶和滴定管使用前查漏的问题。
答案: (1)量筒 容量瓶 滴定管 温度计 (2)BC
11.(12分)酸碱中和滴定常用于测定酸碱溶液的浓度。
(1)实践中,在正式测定前,常常用已知浓度的酸(或碱)滴定已知浓度的碱(或酸),测定滴定曲线,然后选择合适的指示剂指示滴定终点,以保证数据的准确性。如:用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L醋酸(HAc)溶液,有关数据记录如下表:
V/(NaOH)/mL 0.00 10.00 18.00 19.80 19.98 20.00 20.02 20.20 22.00 40.00
溶液pH 2.87 4.74 5.70 6.74 7.74 8.72 9.70 10.70 11.70 12.50
①根据上表数据绘制0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L醋酸(HAc)溶液的滴定曲线。
②根据你所绘制的曲线,确定pH的突变范围是________。
③下列指示剂中适合于本实验的是________。
A.甲基橙    B.石蕊     C.酚酞
(2)用酸式滴定管准确量取0.100 0 mol/L的醋酸溶液。在调节酸式滴定管的起始读数时,要使滴定管的尖嘴部分充满醋酸,如果滴定管内部有气泡,赶走气泡的操作是________________________________________________________________________。
(3)滴定过程中,眼睛应重点观察____________________________________________。
解析: 一滴溶液的体积约为0.04 mL,pH的突变范围就是在滴定终点前后多加入半滴溶液或少加入半滴溶液时,pH变化明显,此时的pH范围就是pH的突变范围,结合题中的数据知19.98~20.02 mL时,pH从7.74升到9.70,变化最大,所以pH的突变范围是7.74~9.70;结合指示剂的显色范围,可知选用酚酞最好;在滴定过程中,眼睛要始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
答案: (1)①略 ②7.74~9.70 ③C 
(2)快速放液 (3)锥形瓶内溶液颜色的变化
12.(16分)(知能提升)分子式为C6H8O6的维生素C具有水溶性。人体缺乏维生素C易患坏血病,所以维生素C又称为抗坏血酸。维生素易被空气中的O2氧化,加热易变质。在新鲜的水果、蔬菜和乳制品中都含有维生素C。如新鲜的橙汁中维生素C的含量为500 mg/L左右。
某研究性学习小组测定某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量,请填写分析报告:
(1)测定目的:测定某品牌软包装橙汁中维生素C的含量。
(2)测定原理:C6H8O6+I2===C6H6O6+2HI。
(3)实验用品及试剂:
①仪器和用品(略)。
②试剂:标准碘溶液(浓度为7.50×10-3 mol·L-1)、指示剂________(填写名称)、蒸馏水等。
(4)实验过程:
①洗涤仪器,检查滴定管是否漏液,润洗后装好标准碘溶液待用。
②打开橙汁包装,目测:颜色——橙黄色,澄清度——好,用____________(填写仪器名称)向锥形瓶中移入20.00 mL待测液体,滴入2滴指示剂。
③用左手控制滴定管的________(填写部位),右手摇动锥形瓶,眼睛注视____________直到滴定终点。滴定终点的现象是______________________。
(5)数据记录与处理(请你设计数据记录和数据处理的表格,不要填写数据)。
若经过处理的数据是消耗标准碘溶液15.00 mL,则该橙汁中维生素C的含量是________mg/L。
(6)问题讨论:
①滴定时能否剧烈摇荡锥形瓶?为什么?
②从得到的数据看,此软包装橙汁是否是纯净的天然的橙汁?________,制造商可能采取的做法是________。
A.加水稀释天然橙汁 B.橙汁已被浓缩
C.将维生素作为添加剂
(7)请你站在国家执法人员的角度作出对该品牌橙汁的处理意见________。
A.继续生产 B.停产整顿
C.调查后再作处理
解析: (3)证明维生素C已经反应完的关键是所加的标准碘溶液不再消耗,这时必须用淀粉溶液来指示终点,终点时的现象是溶液由橙黄色变成蓝色。
(5)联想课本中的实验,对数据的记录应该是要用实验前后的读数,同时要有两次实验的相关数据并求其平均值且所取待测液体积要相同。
根据关系式法可求出橙汁中维生素C的含量。设橙汁中维生素C的含量为x:
C6H8O6    +    I2 === C6H6O6+2HI
176 g 1 mol
x×10-3×20×10-3 L 15×10-3 L×7.5×10-3 mol·L-1
解得990 mg/L。
(6)根据“维生素C易被空气中的氧气氧化”这一题给信息,再通过前述计算结果可知待测液显然不是天然橙汁,那么制造商可能采取了什么做法?题干中“在新鲜水果、蔬菜中都富含维生素C”说明维生素C价格低廉,所以选C。
(7)在不完全清楚制造商究竟采用了什么手段时,作为执法人员,本着尊重事实的原则应调查后再作结论。
答案: (3)②淀粉溶液
(4)②酸式滴定管或移液管 ③活塞或旋钮 锥形瓶中的溶液 由橙黄色变为蓝色
(5)数据记录表如下:
滴定次数 待测橙汁/(mL) 标准碘溶液体积/mL
滴定前刻度 滴定后刻度 实际体积 平均值
第一次
第二次
第三次
990 (6)①不能,维生素C易被氧化,影响测定的精确度
②不是 C (7)C(共45张PPT)
第2课时 溶液pH的计算
你了解生活中这些常见物质的酸碱性吗?如何测定这些物质的酸碱性呢?
1.掌握溶液pH的简单计算。
2.了解各类混合溶液pH的计算。
3.了解溶液稀释时pH的变化规律。
(1)强酸
如HnA,设浓度为c mol/L,则c(H+)=      ,pH=-lg c(H+)=
(2)弱酸
如一元弱酸HA,设浓度为c mol/L,则c(H+)-lgc
nc mol/L
-lg(nc)
c(OH-)= ,c(H+)= ,pH=-lgc(H+)=
nc mol/L
14+lg(nc)
稀释后溶液pH的变化规律
(1)酸碱溶液无限稀释,pH只能无限接近于7,不可能大于或小于7。
(2)对于pH=a的强酸和弱酸溶液,每稀释10n倍,强酸的pH就增大n个单位,即pH=a+n(a+n<7),弱酸的pH的范围是:a(3)对于pH=b的强碱和弱碱溶液,每稀释10n倍,强碱的pH减小n个单位,即pH=b-n(b-n>7),弱碱的pH的范围是:b-n(4)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,强酸pH变化程度比弱酸大(强碱和弱碱类似)。
1.如图所示,能表示人体大量喝水时,胃液的pH变化的图象是(  )
解析: 胃液中含有HCl,有一定酸性。大量喝水相当于对盐酸稀释,其酸性减弱,pH增大。但溶液再稀也保持酸性,则pH一定小于7。A图象符合题意。
答案: A
答案: AD
3.强酸强碱混合
(1)强酸与强碱正好完全反应,溶液呈 ,c(H+)=c(OH-) 10-7 mol·L-1,pH= 。
中性

7
4.酸碱等体积混合
酸与碱pH之和为14,若为强酸与强碱,则pH 7;
若为强酸与弱碱,则pH 7;
若为弱酸与强碱,则pH 7。

>
<
3.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,则原溶液的浓度为(  )
A.0.01 mol/L B.0.017 mol/L
C.0.05 mol/L D.0.50 mol/L
答案: C
(2011·南京高二质检)常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是(  )
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
思路指引: 解答本题时要注意以下三点:
(1)弱酸稀释要考虑电离平衡的移动。
(2)H2SO4溶液抑制水的电离。
(3)强碱溶液稀释要分析c(OH-)的变化。
答案: C
1.现有常温时pH=1的某强酸溶液10 mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是(  )
A.加水稀释成100 mL
B.加入10 mL的水进行稀释
C.加入10 mL 0.01 mol·L-1的NaOH溶液
D.加入10 mL 0.01 mol·L-1的HCl溶液
答案: A
(2011·南京高三调研)室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是(双选)(  )
A.0.1 mol/L的盐酸和0.1 mol/L的氢氧化钠溶液
B.0.1 mol/L的盐酸和0.1 mol/L的氢氧化钡溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液
D.pH=4的盐酸和pH=10的氨水
思路指引: 解答该题应注意以下两点:
(1)酸碱中和反应的实质是酸提供的H+与碱提供的OH-反应。
(2)pH之和为14的酸碱等体积混合时过量问题的判断。
本题考查了酸碱反应后溶液pH的计算及判断。HCl为一元强酸,NaOH为一元强碱,Ba(OH)2为二元强碱,故等体积等物质的量浓度的HCl与NaOH恰好中和,pH=7,而与Ba(OH)2反应时,Ba(OH)2过量,pH>7, 故A错误,B正确;pH=4的醋酸溶液中电离出的c(H+)=1×10-4 mol/L,pH=10的NaOH溶液电离出的c(OH-)=1×10-4 mol/L,因此仅CH3COOH电离出的H+恰好与NaOH中和,还有大量的CH3COOH分子过量,故pH<7,同理,D项中氨水过量较多,溶液显碱性,pH>7,故C错误,D正确。
答案: BD
有关溶液的pH的几个注意问题
(1)pH是溶液的酸碱性的量度,常温下pH=7,溶液呈中性;pH减小,溶液的酸性增强;pH增大,溶液的碱性增强。
(2)pH范围在0~14之间。pH=0的溶液并非没有H+,而是c(H+)=1 mol/L,pH=14的溶液并非没有OH-,而是c(OH-)=1 mol/L。
(3)当c(H+)>1 mol/L或c(OH-)>1 mol/L,用pH表示溶液的酸碱性为负数或大于14的数反而不方便,所以pH仅适用于c(H+)、c(OH-)小于等于1 mol/L的溶液。
(4)也可以用pOH表示溶液的酸碱性。pOH=-lgc(OH-),因为c(H+)、c(OH-)=KW,所以在室温下,pH+pOH=14。
答案: 不正确,解题思路错误。
碱性溶液相混合后,应先求总的OH-浓度,再利用KW求出c(H+),然后求pH。
3.室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是(  )
A.pH=3的盐酸和pH=11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
解析: A项,c(NH3·H2O) c(HCl),反应时氨水过量,溶液显碱性,pH>7;B项,盐酸中c(H+)=1×10-3 mol·L-1,Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,等体积混合时n(H+)=n(OH-),混合后溶液呈中性,pH=7;C项,醋酸是弱酸,反应时CH3COOH过量,反应后溶液呈酸性,pH<7;D项同A项。
答案: C
1.25 ℃时的下列溶液中,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含有4 g NaOH的溶液
D.c(H+)=1×10-10 mol·L-1的溶液
解析: c(OH-)浓度越大,溶液的碱性越强。A中c(OH-)=1.0×10-3 mol·L-1,B中c(OH-)=0.12 mol·L-1,C中c(OH-)=0.1 mol·L-1,D中为1.0×10-4 mol·L-1。故B中溶液的碱性最强。
答案: B
2.(2011·唐山高二检测)25 ℃时,若pH=a的10体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系(  )
A.a+b=14      B.a+b=13
C.a+b=15 D.a+b=7
答案: C
3.(2011·濮阳高二检测)pH相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍,稀释后两溶液pH仍相同,则m和n的关系是(  )
A.m=n B.m>n
C.m答案: B
4.将pH=8的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(H+)最接近于(  )
A.(10-8+10-10)mol/L B.(10-4+10-6)mol/L
C.(10-8+10-10)mol/L D.2×10-10 mol/L
解析: 两溶液都是碱液,混合后总的c(OH-),接近0.5×10-4 mol/L,故c(H+)的物质的量浓度会接近2×10-10 mol/L,故选D。
答案: D
5.(2011·广州高二质检)水的电离平衡
如图所示:
(1)若A点表示25 ℃时水的电离平衡状态,温度升高至100 ℃时水的电离平衡状态为B点,则此时水的离子积从________增加到________。
(2)将100 ℃的pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的盐酸混合,并保持100 ℃恒温,欲使混合液的pH=7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为________。
答案: (1)1×10-14 1×10-12 (2)2∶9
练考题、验能力、轻巧夺冠(共45张PPT)
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第1课时 水的电离、溶液酸碱性与pH
追求健康长寿是人类共同的愿望。人们首先要拥有健康,才有可能获得财富、地位和幸福。健康从哪里来呢?水是生命之源,如果没有水,就不可能有生命。流行于日本、欧美等国的活性离子水是一种高品质的饮用水。离子水比普通水分子团直径小,渗透作用快,有利于消除体内过多的自由基,能够延缓机体衰老,且对多种疾病有预防和辅助治疗的作用。它的诞生,在世界范围掀起了一场饮水领域的革命,善待生命,从水开始。
亲爱的同学们,你们知道水中存在哪些离子吗?这些离子的乘积有什么规律?什么条件能影响水中离子浓度的大小呢?
1.了解水的电离。
2.了解水的离子积常数。
3.理解溶液的酸碱性与pH的定义。
1.水的电离
水是一种极弱的电解质。电离方程式为:                ,也可简写为:     。
2.水的离子积常数
(1)水的电离常数:K电离=         。
(2)水的离子积常数
KW=      。随着温度的升高,水的离子积   ,在室温下,纯水中的c(H+)=c(OH-)=   mol·L-1,KW=       。
(3)适用范围
KW不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液。
c(H+)·c(OH-)
增大
10-7
1.0×10-14
3.影响水的电离平衡的因素
c(H+)
mol/L c(OH-) mol/L 水的电离程度 平衡
移动 KW 酸碱性
纯水
(室温) 1×10-7 1×10-7 1×10-14 中性
0.1 mol/L盐酸 1×10-1     左移 1×10-14  性
0.1 mol/
LNaOH   1×10-1   左移 1×10-14  性
升高温度 c(H+)=c(OH-)>1×10-7   右移 >1×
10-14 中性
1×10-13
减小


减小
增大
1×10-13
影响因素 移动方向 c(H+) c(OH-) KW
升温 向右移动 增大 增大 增大
加酸 向左移动 增大 减小 不变
加碱 向左移动 减小 增大 不变
加活泼金属(如Na) 向右移动 减小 增大 不变
弱碱阳离子如(Cu2+) 向右移动 增大 减小 不变
弱酸阴离子 (如CH3COO-) 向右移动 减小 增大 不变
特别说明:(1)促进水的电离平衡的因素有升温、加活泼金属、加入含弱酸(或碱)离子的盐;抑制水的电离平衡因素有降温、加入酸(或强酸的酸式盐)、加入碱。
(2)水的离子积常数KW仅仅是温度的函数,温度升高,KW增大,温度不变,KW不变,此时若c(H+)增大,则c(OH-)必减小,反之亦然。
1.下列说法正确的是(  )
A.6 mol·L-1的H2SO4溶液中存在OH-
B.因为水的离子积常数的表达式是KW=c(H+)·c(OH-),所以KW随溶液c(H+)和c(OH-)的变化而变化
C.水的电离方程式是:H2O===H++OH-
D.KW=10-14适用于任何温度、任何溶液
答案: A
1.溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的关系
溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的     。
(1)酸性溶液:c(H+)  c(OH-)
(2)中性溶液:c(H+)  c(OH-)
(3)碱性溶液:c(H+)  c(OH-)
相对大小
>

<
2.溶液酸碱性与pH
(1)pH
①定义:用        表示溶液酸碱性的强弱。
②表达式:pH=       。
③意义:pH越大,溶液碱性越  ,每增大1个单位,c(OH-)变为原来的  倍;pH越小,酸性越  ,每减小1个单位,c(H+)变为原来的  倍。
④适用范围:1×10-14 mol/L≤c(H+)≤1×100 mol/L的溶液。
c(H+)的负对数
-lgc(H+)

10

10
(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)
(2)pH试纸法
①种类
a.       :其pH范围是1~14(最常用),读数都是整数。
b.       :其pH范围较窄,可判别0.2或0.3的pH差值。
c.专用pH试纸:用于酸性、中性和碱性溶液的专用pH试纸。
广泛pH试纸
精密pH试纸
②pH试纸的使用方法
取一片pH试纸,放在洁净的           上,用     蘸取待测液点于试纸中央,然后与标准比色卡对照读取数据。
(3)pH计——酸度计
为精确测量溶液的pH,常用pH计测量溶液的pH,读数时应保留两位小数。
表面皿或玻璃片
玻璃棒
 pH与溶液酸碱的关系
2.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、pH变小、呈酸性
B.水的离子积不变、pH不变、呈中性
C.水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D.水的离子积变大、pH变小、呈中性
解析: 纯水中c(H+)=c(OH-),加热,促进水的电离c(H+)=c(OH-)>10-7,还呈中性,pH<7,KW变大。
答案: D
本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。解答时要先分析清楚水的电离平衡的移动方向,然后再讨论c(H+)、c(OH-)或KW的变化。向水中加入稀氨水,c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,A项不正确;向水中加入少量固体NaHSO4:NaHSO4===Na++H++SO42-,c(H+)增大,但KW不变,B项正确;向水中加入少量CH3COOH后,使水的电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,c(H+)增大,C项不正确;将水加热,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)均增大,KW增大,pH减小,但仍呈中性,D项不正确。
答案: B
1.KW与温度有关,因为水的电离过程是吸热过程,所以温度升高,有利于水的电离,KW增大。
2.水的离子积常数揭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,并且在稀酸或稀碱溶液中,当温度为25 ℃时,KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14,均为同一常数。
3.不管是水、酸或碱性溶液,均有c(H+)水=c(OH-)水。
1.能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH-)的措施是(  )
A.向纯水中投入少量Na2O2  
B.将水加热煮沸
C.向水中通入CO2
D.向水中加入NaCl
答案: C
   对室温下pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是(  )
A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.使温度都升高20 ℃后,两溶液的pH均不变
C.加水稀释2倍后,两溶液的pH均减小
D.加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气一样多
思路指引: 解答本题时要注意以下两点:
(1)醋酸和盐酸pH相同时,醋酸浓度比盐酸大。
(2)稀释时两溶液pH均增大,加热时pH均减小。
答案: A
   下列溶液一定呈酸性的是(  )
A.含H+的溶液
B.能使酚酞呈无色的溶液
C.pH小于7的溶液
D.c(H+)大于c(OH-)的溶液
解析: 常温下,中性溶液的pH=7,而本题没有明确告诉溶液的温度,所以C项无法判断。任何溶液中都有H+和OH-,故A项不对。能使酚酞显无色的溶液,pH小于8。只有D项说明了酸性溶液中c(H+)和c(OH-)的大小关系。故正确答案为D。
答案: D
判断溶液酸碱性的标准
(1)判定溶液酸碱性的依据是c(H+)与c(OH-)的关系,如果c(H+)>c(OH-)显酸性;如果c(H+)(2)用pH判断溶液酸碱性时,要注意的条件是温度,不能简单地认为pH=7的溶液一定为中性。如100 ℃时pH=6为中性,pH<6显酸性,pH>6显碱性。所以使用pH时需注明温度,若未注明温度,一般指室温,就认为pH=7为中性。
2.在100 ℃时,水的离子积为1×10-12,若该温度下某溶液中的H+浓度为1×10-7 mol/L,则该溶液(双选)(  )
A.呈碱性 B.呈酸性
C.呈中性 D.c(OH-)=100c(H+)
答案: AD
3.(2011·唐山高二检测)pH=3的两种一元酸HX和HY溶液,分别取50 mL加入足量的镁粉,充分反应后,收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY),若V(HX)>V(HY),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H2的速率相等
解析: 本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意,Mg粉足量,酸不足,应根据酸的物质的量来计算H2的体积,由V(HX)>V(HY),知pH相等时,HX的物质的量浓度比HY的大,即HX是比HY弱的弱酸,而无法判断HY是强酸还是弱酸,故A、B、C错误,D项反应开始时的速率取决于c(H+),因为开始时c(H+)相等,故D项正确。
答案: D
1.在0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液和0.1 mol·L-1的盐酸中,水的电离程度(  )
A.前者大      B.前者小
C.一样大 D.无法确定
解析: 两种溶液中c(NaOH)=0.1 mol·L-1,其c(OH-)=0.1 mol·L-1。盐酸中c(HCl)=0.1 mol·L-1,c(H+)=0.1 mol·L-1。因此,两溶液中酸或碱对水电离的抑制程度相同。
答案: C
2.下列溶液一定显酸性的是(  )
A.溶液中c(OH-)>c(H+)
B.滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液
C.溶液中c(H+)=10-6 mol·L-1
D.pH>7的溶液
解析: 判断溶液酸碱性的关键看c(H+)和c(OH-)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,而B项中可使紫色石蕊试液变红,则该溶液为酸性。
答案: B
3.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.向水中通入二氧化碳气体
D.向水中加食盐晶体
答案: C
4.(2011·日照高二质检)某温度下重水(D2O)的离子积常数为1.6×10-15,像定义pH一样来规定pD=-lg c(D+),请回答以下问题:
(1)写出重水的电离方程式______________________。
(2)该温度下,重水中的c(D+)=________,pD=________(已知lg2=0.3)。
(3)0.01 mol·L-1的NaOD溶液中pD=________。
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一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)
1.在相同温度下,甲、乙两种溶液,甲溶液的pH是乙溶液的2倍,则甲溶液中c(H+)甲与乙溶液中c(H+)乙之比是(  )
A.10∶1 B.100∶1
C.1∶100 D.无法确定
解析: 若甲溶液pH=a,则乙的为2a。c(H+)浓度之比为10-a∶10-2a=10a。a值不确定,则比值无法确定。
答案: D
2.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
解析: 本题是求两溶液的体积比,实际上考查的是pH的计算,且属于酸碱混合碱过量的情况。可根据溶液混合反应后剩余的c(OH-)的浓度列式求解。
设以下标1表示酸,2表示碱。则混合前碱中c(OH-)2=0.1 mol·L-1,酸中c(H+)1=0.01 mol·L-1,则:
c(OH-)余=10-3mol·L-1===0.001;解得V2∶V1=1∶9,故选项D正确。
答案: D
3.下列说法正确的是(  )
A.25 ℃水的电离常数是1.0×10-14
B.中性溶液的c(H+)=
C.纯水在100 ℃时,c(H+)>10-7 mol·L-1,所以此时纯水中c(H+)>c(OH-)
D.pH<7的溶液一定是酸溶液
解析: 中性溶液中c(H+)=c(OH-),又因水的离子积常数KW=c(H+)×c(OH-),故中性时c(H+)=。B项正确。其余各项叙述错误。
答案: B
4.下列叙述正确的是(  )
A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH=7时,c(SO42-)>c(NH4+)
B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2
C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
D.向0.1 mol/L的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中增大
解析: 本题主要考查溶液和电离平衡。A中将稀氨水加入稀硫酸中,pH=7时,溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒原则,2c(SO42-)=c(NH4+),即c(SO42-)<c(NH4+),错误;B中由于醋酸是弱酸,故其pH相差1时,物质的量浓度不是相差10倍,错误;C中由于醋酸是弱酸,其在溶液中不完全电离,其电离部分恰好和氢氧化钠反应,未电离部分过量,故溶液呈酸性,滴入石蕊溶液呈红色,正确;D中加硫酸铵时,其电离产生的铵根离子使氨水的电离平衡左移,c(OH-)/c(NH3·H2O)减小,错误。
答案: C
5.在25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为10-13mol·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值一定是1 D.该溶液的pH值可能约为13
解析: 溶液中加入酸或碱均能抑制水的电离,当溶液pH=1时,c(H+)=0.1 mol·L-1 c(OH-)===1×10-13mol/L,水电离出的OH-浓度与H+浓度均为1×10-13mol/L。
同理pH=13 c(OH-)=0.1 mol/L
c(H+)===1×10-13mol·L-1,此时溶液中水电离的c(H+)=1×10-13mol/L。
答案: D
6.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的关系如右图所示,下列说法正确的是(双选)(  )
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酸溶液强
C.a=5时,A是强酸,B是弱酸
D.若A、B都是弱酸,则5>a>2
解析: 本题考查学生读图能力及综合判断能力:①pH=2,c(H+)=1×10-2mol/L又c(H+)=c(A)×αA=c(B)×αB,由于αA不等于αB,故c(A)≠c(B),A错。②读图知,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+),A酸溶液的酸性比B酸溶液的弱。③a=5时表明,pH=2的A酸溶液稀释1 000倍,pH增加3,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,B是弱酸。④若A、B都是弱酸,稀释1 000倍后,A、B两溶液pH均要增大,而增加均小于3,故5>a>2。
答案: CD
7.室温时,将x mL pH=a的稀NaOH溶液与y mL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是(  )
A.若x=y,且a+b=14,则pH>7
B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7
D.若x=10y,且a+b=14,则pH>7
解析: 稀NaOH溶液中c(H+)=10-a,所以c(OH-)=KW/c(H+)=10a-14;在稀盐酸中c(H+)=10-b,所以==·=·10a+b-14。若a+b=14,x=y,则n(OH-)=n(H+),pH=7,A项错误;若a+b=13,10x=y,则=·10a+b-14=,溶液呈酸性,pH<7,B项错误;若ax=by且a+b=13,则=·10a+b-14=<1(a>b),故pH<7,C项错误;若x=10y,且a+b=14,则=10,pH>7,D项正确。
答案: D
8.下列溶液一定呈酸性的是(双选)(  )
A.c(H+)=10-6mol/L的溶液 B.pH<7的溶液
C.c(H+)>c(OH-)的溶液 D.使紫色石蕊试液呈红色的溶液
解析: 酸性溶液是指c(H+)>c(OH-)的溶液;酸碱指示剂都是在酸性溶液或碱性溶液中表现不同颜色的有机弱酸或弱碱。紫色石蕊试液呈红色,说明溶液中c(H+)>c(OH-);由于未指明温度,不能依据c(H+)=10-6mol/L或pH<7来判断溶液的酸碱性。
答案: CD
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
9.(12分)(2011·山东省实验中学高二质检)(1)将pH=10和pH=12的NaOH溶液以1∶1的体积比混合,则混合后所得溶液的pH约为________。
(2)0.2 mol·L-1 NaHSO4和0.1 mol·L-1 BaCl2溶液按等体积混合后,则溶液的pH等于________。
(3)用pH=4和pH=11的强酸和强碱混合后,使pH=10,则两溶液的体积比为______。
解析: 欲求混合后溶液中pH,应先判断混合后溶液的酸碱性。若呈碱性,应先求溶液中c(OH-),再求c(H+),而后计算pH;若呈酸性,可直接求出混合后c(H+),再计算pH。
答案: (1)11.7 (2)1 (3)9∶2
10.(12分)温度t ℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1,c(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=12,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数KW=________。
(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c(OH-)为________。
(3)给该NaOH溶液加热,pH________(填“变大”,“变小”或“不变”)。
解析: (1)KW=c(H+)·c(OH-)=10-a·10-b=10-(a+b)=10-12
(2)c(NaOH)=c(OH-)=10-b mol·L-1;该溶液中c(H+)=10-a mol·L-1,NaOH溶液中H+全是水电离的,c(H+)水电离=c(OH-)水电离=10-a mol·L-1。
(3)温度升高时,KW变大,而c(H+)=,所以c(H+)变大,pH变小。
答案: (1)10-12 (2)10-b mol·L-1 10-a mol·L-1
(3)变小
11.(12分)(2011·宁波高二检测)(1)某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则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的硫酸Vb L混合。
①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________。
②若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=______。
解析: (1)0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH=11,则KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-11×0.01=1×10-13。
(2)pH=a的NaOH溶液中,c(OH-)=KW/c(H+)=10-13+amol·L-1,pH=b的H2SO4中,c(H+)=10-bmol·L-1。两者混合后:①若呈中性,则10-13+a·Va=10-b·Vb,将a=12,b=2代入,得Va∶Vb=1∶10。②若pH=10,则呈碱性,c(OH-)混==10-3mol·L-1,而c(OH-)混=,将a=12,b=2代入,得Va∶Vb=1∶9。
答案: (1)1×10-13 (2)①1∶10 ②1∶9
12.(16分)(知能提升)25 ℃时,若体积为Va,pH=a的某一元强酸与体积为Vb,pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)?__________,其理由是____________________ __________________________________________________________________________。
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)?__________,其理由是___________________ __________________________________________________________________________。
(3)a值的取值范围是______________。
解析: 本题以一元强酸与一元强碱恰好中和为依据,并限定消耗酸的体积小于消耗强碱的体积且碱的pH为酸的2倍时讨论强酸pH的取值范围。
===10-(14-2a)+a=103a-14<1
3a-14<0 则a<,又pH=b=2a>7(因为是强碱溶液),a>,故答案: (1)否 设a=3,则b=6,溶液显酸性,不符合题意,因pH=b的溶液为强碱,所以a≠3
(2)否
设a=5,c(H+)a=10-5 mol·L-1,则b=10,
c(OH-)b=10-4 mol·L-1。
依题意:
Va·10-5=Vb·10-4,则==10>1,
不符合题意Va(3)