高中化学知识点:水的电离和溶液的酸碱性
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课时38水的电离和溶液的酸碱性知识点一水的电离(一)水的电离平衡【考必备·清单】1.水的电离(1)水是极弱的电解质,其电离方程式为H2O+H2O⇌H3O++OH-,可简写为H2O⇌H++OH-。
(2)25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1。
[名师点拨]任何情况下,水电离产生的c(H+)、c(OH-)总是相等的。
2.水的离子积常数[名师点拨]K W=c(H+)·c(OH-)中的H+和OH-不一定都是由水电离出来的,而是指溶液中的c(H+)和c(OH-)。
3.水电离平衡的影响因素(1)温度:温度升高,促进水的电离;温度降低,抑制水的电离。
(2)酸、碱:抑制水的电离。
(3)能水解的盐:促进水的电离。
(4)实例(填写下表):体系变化条件移动方向K W电离程度c(OH-)c(H+)加酸逆不变减小减小增大加碱逆不变减小增大减小[名师点拨] ①给水加热,水的电离程度增大,c (H +)>10-7 mol ·L -1,pH<7,但水仍显中性。
②酸、碱能抑制水的电离,故室温下,酸、碱溶液中水电离产生c (H +)<1×10-7 mol ·L -1而能水解的盐溶液中,水电离产生的c (H +)[或c (OH -)]>1×10-7 mol ·L -1。
(二)水电离出的c 水(H +)或c 水(OH -)的计算 【考必备·清单】1.当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)在溶液中c (H +)、c (OH -)较小的数值是水电离出来的。
如下表:2.当促进水的电离时(如盐的水解)在溶液中c (H +)、c (OH -)较大的数值是水电离出来的。
如下表:【探题源·规律】[示例] 25 ℃时,在等体积的①pH =0的H 2SO 4溶液、②0.05 mol ·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH =10的Na 2S 溶液、④pH =5的NH 4NO 3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( ) A .1∶10∶1010∶109 B .1∶5∶(5×109)∶(5×108) C .1∶20∶1010∶109 D .1∶10∶104∶109[解析] H 2SO 4与Ba(OH)2抑制水的电离,Na 2S 与NH 4NO 3促进水的电离。
水的电离和溶液的酸碱性【八大题型】【新高考通用】【知识点1水的电离与水的离子积常数】【知识点2溶液的酸碱性与pH 】【知识点3酸碱中和滴定】【题型1水的电离及影响因素】【题型2水的电离的相关计算】【题型3水的电离有关图像】【题型4溶液酸碱性的判断】【题型5有关pH 的简单计算】【题型6中和滴定的操作与指示剂选择】【题型7中和滴定的误差分析】【题型8滴定曲线的分析与应用】【过关测试】考点要求真题统计考情分析1.了解水的电离、离子积常数。
2.了解溶液pH 的含义及其测定方法,能进行pH 的简单计算。
3.能选择实例说明溶液pH 的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
4.理解酸碱中和滴定,能根据实验试题要求分析或处理实验数据,得出合理结论;能够分析以图像形式考查滴定曲线。
2024·安徽卷7题,3分;2024·安徽卷7题,3分;2024·山东卷10题,2分;2023湖南卷12题,4分;2022辽宁卷15题,3分;2022·浙江卷1题,2分;2022·浙江卷17题,2分2021湖北卷14题,3分;2021海南卷14题,4分;本专题试题主要结合图像考查溶液的酸碱性判断、pH 的计算,以及离子浓度的大小比较等;以酸碱中和滴定为载体,考查微粒浓度的变化。
预测2025年结合图像,考查水的电离平衡与溶液酸碱性的关系,以及pH 的相关计算等;考查氧化还原滴定、沉淀滴定等有关计算,注意滴定现象、操作、误差分析。
【思维导图】【知识点1水的电离与水的离子积常数】1.水的电离(1)水是极弱的电解质,其电离过程吸热(填“吸热”或“放热”)。
水的电离平衡常数的表达式为K=c(H+)·c(OH-)c(H2O)。
(2)影响水的电离平衡的因素①温度:温度升高,水的电离平衡向正方向移动,c(H+)和c(OH-)均增大(填“增大”“减小”或“不变”)。
②加酸或碱会抑制(填“促进”或“抑制”)水的电离。
高中化学知识点:水的电离和溶液的酸碱性
水的电离
1.电离方程式
水是一种极弱的电解质,其电离方程式为2H2O H3O++OH-,可简写为H2O OH-+H+。
2.几个重要数据
3.外界因素对水的电离平衡的影响
(1)温度:温度升高,促进水的电离,K w增大;温度降低,抑制水的电离,K w减小。
(2)酸、碱:抑制水的电离,K w不变。
(3)能水解的盐:促进水的电离,K w不变。
溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
c(H+)=c(OH-),溶液呈中性
c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性
2.pH
(1)定义式:pH=-lg_c(H+)。
(2)pH与溶液c(H+)的关系
①由图示关系知,pH越小,溶液的酸性越强。
②pH一般表示c(H+)<1 mol/L的稀溶液。
(3)pH测定
①用pH试纸测定
把小片试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。
②pH计测定:可精确测定溶液的pH。
酸碱中和滴定
1.实验原理
(1)用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),根据中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。
(2)利用酸碱指示剂明显的颜色变化表示反应已完全,即反应到达终点。
指示剂变色范围的pH
石蕊<5.0红色 5.0~8.0紫色>8.0蓝色
甲基橙<3.1红色 3.1~4.4橙色>4.4黄色
酚酞<8.2无色8.2~10.0粉红色>10.0红色
2.实验用品
(1)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前的准备 ①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。
②锥形瓶:注碱液→记读数→加指示剂。
(2)滴定
(3)终点判断:等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。
4.数据处理
按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c (NaOH)=c (HCl )×V (HCl )V (NaOH )
计算。
1.易误诊断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等( )
(2)水的离子积常数的数值大小与温度和稀水溶液的浓度有关( )
(3)水的电离平衡移动符合勒夏特列原理( )
(4)升高温度,水电离平衡右移,H +浓度增大,呈酸性( )
(5)溶液中c (H +)>10-7mol ·L -1,该溶液呈酸性( )
(6)任何温度下,利用H +和OH -浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性
( )
(7)用pH 试纸测得某溶液的pH 为3.4( )
(8)用湿润的pH 试纸测溶液的pH ,一定影响测量结果( )
(9)能使pH 试纸显红色的溶液呈酸性( )
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
(7)×(8)×(9)√
2.(1)25 ℃,向水中加入①NaCl粉末、②NaOH固体、③Na2CO3粉末,水的电离平衡被促进的是__________,被抑制的是________,无影响的是________(用序号填写,下同);水的离子积不变的是________。
若对上述三种电解质的溶液加热,水的电离平衡被促进的有________,水的离子积增大的有________。
(2)①25 ℃时,0.1 mol·L-1的盐酸溶液中c(H+)=________mol·L-1,c(OH -)=_______mol·L-1,c(H+)H2O=________mol·L-1。
②25 ℃pH=3的NH4Cl溶液中,c(H+)=__________mol·L-1,c(OH-)=__________mol·L-1,c(H+)H2O=______mol·L-1。
(3)一支标有20 ℃、25 mL字样的滴定管,内装液体到刻度1.00 mL时,管内液体的体积是________24.00 mL(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)③②①①②③①②③①②③
(2)①0.1 1.0×10-13 1.0×10-13
②1.0×10-3 1.0×10-11 1.0×10-3
(3)大于
两种式子:H2O H++OH-;
K w=c(H+)·c(OH-)
三种关系:
(1)c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性
(2)c(H+)=c(OH-),溶液呈中性
(3)c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性
滴定管使用四个步骤:查漏→洗涤→润洗→装液。
水电离平衡的影响因素及有关计算
1.外界条件对水电离的影响。