内容正文:
专题一 质点的直线运动
专题十 水的电离和溶液的酸碱性
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一 、质点、参考系、时间和时刻
1.水的电离
(1)水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离,其电离方程式为H2OH++OH- ,也可以写为2H2O H3O++OH- 。
(2)特点:可逆、吸热、极弱。
考点一 水的电离平衡与溶液的酸碱性
2.水的离子积常数
(1)表达式:Kw=c(H+)·c(OH-)。
(2)水的离子积常数简称为水的离子积。
25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,此时,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14。
①与化学反应平衡常数相同,Kw只与温度有关,在一定温度下,Kw是一个常数;改变c(H+)或c(OH-),只能够改变水的电离程度,不能够改变Kw;改变温度,则Kw和水电离的程度均改变。
②由于水的电离是一个吸热过程,温度升高,会促进水的电离,c(H+)和c(OH-)均增大,Kw也增大,但水仍呈中性。
③适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
3.外界条件对水的电离平衡的影响
4.溶液酸碱性的判断
溶液酸碱性,取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。常温下,如下表所示:
注意:用pH判断溶液酸碱性时,要注意温度。如溶液温度升高到100 ℃时,pH=6,但仍为中性,pH<6显酸性,pH>6显碱性;若溶液未注明温度,一般认为是常温,以pH=7为中性。
5.溶液的pH
(1)pH及其测量。
计算公式:pH=-lg c(H+)。
适用范围:c(H+)和c(OH-)小于1 mol·L-1的稀溶液。pH越小,表示溶液酸性越强。
(2)pH测量的三种方法。
①pH试纸法。
用镊子夹取一片pH试纸放在玻璃片或表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央,变色后与标准比色卡对照,即可确定溶液的pH。
注意:
a.pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液会因被稀释而产生误差;
b.pH试纸不能测定氯水的pH;
c.用广泛pH试纸读出的pH只能是整数。
②pH计测量法。
仪器pH计可精确测定溶液的pH(读至小数点后2位)。
③酸碱指示剂。
酸碱指示剂能粗略测定溶液的pH范围。常见酸碱指示剂的变色范围如下表所示:
自测1 不同温度下,水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.a点对应的溶液中水的电离程度可能大于c点对应的溶液中水的电离程度
B.将25 ℃时的NaCl溶液加热到T ℃,则该溶液中的c(OH-)由b点变化到e点
C.bd线上的任意一点均有pH=7
D.a点对应的溶液中大量存在的离子可能为N、Ba2+、N、F-
A
A项,a点溶液显酸性可能是盐类水解促进水的电离,c点溶液显碱性可能是碱溶液抑制水的电离,A正确;B项,氯化钠溶液呈中性,加热促进水的电离,氢离子和氢氧根离子浓度都增大,该溶液中的c(OH-)由b点变化到d点,B错误;C项,b点中性溶液的pH=7,d点中性溶液的pH=6,C错误;D项,a点溶液显酸性,F-结合H+生成弱电解质HF,D错误。
解析:
自测2溶液的酸碱性可用酸度(AG)表示AG=。室温下,向浓度均为0.1 mol·L-1体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY的溶液中,分别加入NaOH固体,AG随加入NaOH的物质的量的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.HX、HY均为弱酸
B.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1
C.c点溶液中:c(Y-)<c(Na+)<c(HY)
D.b点时,溶液的pH=7,酸碱恰好完全中和
B
常温下,0.1 mol·L-1HX溶液中=12,则c(H+)=0.1 mol·L-1,c(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1,溶液中水电离的c(H+)==10-13 mol·L-1,说明HX完全电离,故HX为强酸,A错误,B正确;C项,c点=6,溶液显酸性,此时消耗的NaOH为0.005 mol,则溶液中的溶质为等物质的量的NaY和HY,则HY的电离程度大于NaY的水解程度,所以c(Y-)>c(HY),C错误;D项,100 mL 0.1 mol·L-1的HY与NaOH恰好中和需要NaOH的物质的量为0.01 mol,而b点时HY消耗的NaOH的物质的量为0.008 mol,所以b点对应溶液中酸过量,D错误。
解析:
1.中和滴定概念
利用中和反应,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。
(1)酸碱恰好中和是指