内容正文:
第25讲 水的电离和溶液的pH
内容要求
1.认识水的电离。
2.了解水的离子积常数。
3.认识溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH的方法。
4.必做实验:强酸与强碱的中和滴定。
一、水的电离
知识点1 水的电离
10-7 mol/L
1.0×10-14
二、水的离子积
增大
三、影响水的电离平衡的因素
1.100 ℃的纯水的pH约为6,此时水呈酸性。( )
2.25 ℃ 时,pH=3的盐酸、NH4Cl溶液中,盐酸中水电离出的c(H+)更小。( )
3.在蒸馏水中滴加浓硫酸,Kw不变。( )
4.25 ℃时,0.10 mol/L NaHCO3溶液加水稀释后,c(H+)与c(OH-)的乘积变大。
( )
5.室温下,0.1 mol/L HCl溶液与0.1 mol/L KOH溶液中水的电离程度相同。
( )
6.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。( )
×
√
×
×
√
×
题点一 水的电离平衡及影响因素
1.一定温度下,水存在H2O H++OH- ΔH>0的平衡。下列叙述一定正确的是( )
A.向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,Kw减小
B.向水中加入少量金属钠,平衡逆向移动,c(H+)降低
C.向水中加入少量硫酸钠固体,c(H+)和Kw均不变
D.pH=9的CH3COONa溶液和pH=9的NH3·H2O溶液中水的电离程度相同
C
解析:向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,温度不变,Kw不变,A项错误;向水中加入少量金属钠,反应消耗H+,使水的电离平衡正向移动,c(H+)降低,B项错误;向水中加入少量硫酸钠固体,不影响水的电离平衡,c(H+)和Kw均不变,C项正确;CH3COONa促进水的电离,NH3·H2O抑制水的电离,D项错误。
D
2.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.T1>T2
B.Kw:b>c>a>d=e
C.b→c可通过在水中加入适量的CH3COONa(s)实现
D.T2时,将pH=10的NaOH溶液与pH=3的H2SO4溶液等体积混合,溶液呈碱性
题点二 水的电离程度与Kw的相关计算
3.25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,由水电离的H+的物质的量之比是( )
A.1∶10∶1010∶109
B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)
C.1∶20∶1010∶109
D.1013∶1∶103∶108
A
解析:25 ℃时,pH=0的H2SO4溶液中由水电离出的c(H+)=10-14 mol/L;0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05 mol/L×2=0.1 mol/L,根据Kw=c(H+)·c(OH-)可得,由水电离出的c(H+)=10-13mol/L;pH=10的Na2S溶液中由水电离出的c(H+)=10-4mol/L;pH=5的NH4NO3溶液中由水电离出的c(H+)=10-5mol/L,故等体积上述溶液中由水电离出的H+的物质的量之比为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,A正确。
4.室温下,用0.1 mol/L的NaOH溶液分别滴定20 mL浓度均为0.1 mol/L的HCl溶液和HCOOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的对数[lg c水(H+)]随加入NaOH溶液体积的变化如图所示(忽略溶液体积变化),下列说法正确的是( )
A
知识点2 溶液的酸碱性与pH
一、溶液酸碱性的判断依据
二、pH及其测量
1.定义式
pH=-lg c(H+)。
2.溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)
3.测量方法
(1)pH试纸法。
①适用范围:0~14。
②测定操作:用镊子夹取一小块试纸放在洁净的 或 上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央,试纸变色后与标准比色卡对照。
③常用的广泛pH试纸只能读取1~14的整数。
(2)pH计测量法:可精确测定溶液的pH,可读取一位或两位小数。
酸性
碱性
玻璃片
表面皿
指示剂 变色范围的pH
石蕊 <5.0红色 5.0~8.0 . >8.0蓝色
甲基橙 <3.1 . 3.1~4.4橙色 >4.4黄色
酚酞 <8.2无色 8.2~10.0 . >10.0 .
4.常用酸碱指示剂及变色范围
紫色
红色
浅红色
红色
1.25 ℃时,0.01 mol/L的CH3COOH溶液和HCl溶液的pH均为2。( )
2.测定醋酸钠溶液pH的操作为用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸上。( )
3.将KCl溶液从常温加热至80 ℃,溶液的