3.2 水的电离和溶液的PH-【题型分类归纳】2023-2024学年高二化学同步讲与练(人教2019选择性必修1)

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 『知识梳理』 一、水的电离 〖水的电离平衡〗 ◆水是一种极弱的电解质，由于水分子的相互作用，能发生微弱的电离。 〖水的离子积常数〗 ◆定义：在一定温度下，当水的电离达到平衡时，电离产物 和OH⁻浓度之积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积。 ◆表示方法：用 表示， ◆影响因素: 只与温度有关。 当25℃时, 只要温度一定，任何水溶液中的 一定，且 恒成立。 ◆适用范围：水的离子积常数不仅适用于纯水中，也适用于电解质的稀溶液中，无论是酸性溶液、碱性溶液还是中性溶液，只要温度一定，水的离子积常数就一定。 中的 分别是溶液中的 的总浓度。 〖影响水的电离平衡的因素〗 ◆升高温度，水的电离程度增大， 增大。 ◆一定温度下加入酸或碱，水的电离程度减小, 不变。 ◆一定温度下加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度增大, 不变。 二、溶液的酸碱性与PH 〖溶液的酸碱性与 的关系〗 项目 c(H+)与(c(OH⁻)的关系 c(H+)的范围(25℃) 中性溶液 c(OH-)=c(H+) c(H+)=1.0×10-7mol·L⁻¹ 酸性溶液 c(OH-)<c(H+) c(H+)>1.0×10-7mol⋅L⁻¹ 碱性溶液 c(OH-)>c(H+) c(H+)<1.0×10-7mol·L⁻¹ 〖溶液的PH〗 ◆定义式: ；溶液pH的一般范围是0~14。 ◆pH与酸碱性判断(常温) 〖溶液pH的测定方法〗 ◆酸碱指示剂法：只能测出pH 的范围，一般不能准确测定pH。 ◆常用指示剂的变色范围和颜色变化如下表： 指示剂 pH变色范围 酸色 中间色 碱色 甲基橙 3.1~4.4 红色；pH<3.1 橙色 黄色；pH>4.4 甲基红 4.4~6.2 红色；pH<4.4 橙色 黄色；pH>6.2 石蕊 5.0~8.0 红色；pH<5.0 紫色 蓝色；pH>8.0 酚酞 8.2~10.0 无色；pH<8.2 浅红色 红色；pH>10.0 ◆pH试纸法：用玻璃棒蘸取溶液直接滴在pH试纸中部，将试纸颜色与标准比色卡相对照，从而确定溶液的pH。 ◆pH计法：pH计又叫酸度计，可用来精密测量溶液的pH,其量程为0~14。 三、酸碱中和滴定 〖滴定管〗 ◆刻度：滴定管上标有温度(20℃)和刻度，能读至0.01 mL(估读1位)。“0”刻度在上，“50”刻度在下，在“0”以上至管口和“50”以下至尖嘴均无刻度。 ◆特点：酸式滴定管下端是活塞，通过旋转活塞滴加溶液；碱式滴定管下端是橡胶管，管内有1个玻璃球，通过挤压玻璃球滴加溶液。 ◆滴定管的读数：滴定管读数法则：液面、眼睛在两边，刻度在中间，三点(见如图A、B、C)成一水平线。 ◆滴定管盛放溶液的注意事项 ①酸式滴定管可量取酸性溶液、氧化性试剂或有机试剂。为了防止玻璃活塞和碱性试剂发生反应生成具有黏性的Na₂SiO₃，因此酸式滴定管不能量取碱性溶液和氢氟酸。 ②碱式滴定管可量取碱性溶液。由于酸性溶液和氧化性试剂能腐蚀橡胶，橡胶又能溶于有机试剂，因此不能用碱式滴定管量取酸性溶液、氧化性试剂或有机试剂。 〖酸碱中和滴定〗 ◆原理: 即中和反应中酸提供的 (总量)与碱提供的( (总量)的物质的量相等。 ◆准备工作 ◆滴定操作 ①移取待测液(用移液管或滴定管)：洗涤移液管→吸取待测液→放入锥形瓶→滴加指示剂。 ②滴定：边滴边振荡→滴速先快后慢→注视指示剂颜色变化→判定终点，记录刻度。 ③重复上述操作2~3次。 ④数据处理：取平均值求出结果。 ◆滴定操作注意事项 ①左手握滴定管活塞，右手拿锥形瓶并不断振荡；眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。 ②终点判断：当滴入最后一滴，溶液颜色变化且在半分钟内不变色。 〖酸碱中和滴定的误差分析〗 ◆以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例： 步骤 操作 VA CB 洗涤 酸式滴定管未用标准酸溶液润洗 变大 偏高 碱式滴定管未用待测溶液润洗 变小 偏低 锥形瓶用待测溶液润洗 变大 偏高 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 不变 无影响 取液 放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失 变小 偏低 滴定 酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失 变大 偏高 振荡锥形瓶时部分液体溅出 变小 偏低 部分酸液滴在锥形瓶外 变大 偏高 溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴碱液颜色无变化 变大 偏高 读数 酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数（或前仰后俯） 变小 偏低 酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数（或