2021版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应2溶液的酸碱性课件苏教版 125页

第二单元　 溶液的酸碱性 考点 1: 水电离出的 c (H + ) 和 c (OH - ) 的计算 (25 ℃ 时 ) 1. 水的电离 (a) 水是极弱的电解质 , 水的电离方程式为 ___________________ 或 ______________ 。 H 2 O+H 2 O H 3 O + +OH - H 2 O H + +OH - 2. 水的离子积常数 (b) ________________ 。 (1) 室温下 : K w =________ 。 (2) 影响因素 : 只与 _____ 有关 , 升高温度 , K w _____ 。 (3) 适用范围 : K w 不仅适用于纯水 , 也适用于稀的 _____ ___ 水溶液。 K w = c (H + )· c (OH - ) 1×10 -14 温度 增大 电解 质 (4) K w 揭示了在任何水溶液中均存在 H + 和 OH - , 只要温度不变 , K w 不变。 3. 影响因素 (b) 条件 变化 移动 方向 c (H + ) c (OH - ) K w 电离 程度 升温 _____ _____ _____ _____ _____ 加酸 _____ _____ _____ _____ _____ 加碱 _____ _____ _____ _____ _____ 右移 增大 增大 增大 增大 左移 增大 减小 不变 减小 左移 减小 增大 不变 减小 条件 变化 移动 方向 c (H + ) c (OH - ) K w 电离 程度 加活泼 金属 _____ _____ _____ _____ _____ 加醋 酸钠 _____ _____ _____ _____ _____ 加氯 化铵 _____ _____ _____ _____ _____ 右移 减小 增大 不变 增大 右移 减小 增大 不变 增大 右移 增大 减小 不变 增大 【 典例精析 】 【 典例 】 下列四种溶液中 , 室温下由水电离生成的 H + 浓度之比 (①∶②∶③∶④) 是 ( 　　 ) ①pH=0 的盐酸　② 0.1 mol·L -1 的盐酸 ③ 0.01 mol·L -1 的 NaOH 溶液 ④ pH=11 的 NaOH 溶液 A.1∶10∶100∶1 000 　　　　　 B.0∶1∶12∶11 C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3 【 解题思路 】 常温下 , 任何稀电解质溶液中 , 都有 K W = c (H + )· c (OH - )=10 -14 。 K W 表达式中 , c (H + ) 、 c (OH - ) 均表示整个溶液中总物质的量浓度 , 而不是仅指水电离出的。但是一般情况下有 : (1) 酸溶液中 K W = c (H + ) 酸 · c (OH - ) 水 ( 忽略水电离出的 H + 的浓度 ) 。 (2) 碱溶液中 K W = c (H + ) 水 · c (OH - ) 碱 ( 忽略水电离出的 OH - 的浓度 ) 。 【 解析 】 选 A 。①中 c (H + )=1 mol · L -1 , 由水电离出的 c (H + ) 与溶液中 c (OH - ) 相等 , 等于 1.0×10 -14 mol · L -1 ; ② 中 c (H + )=0.1 mol · L -1 , 由水电离出的 c (H + )=1.0× 10 -13 mol · L -1 ;③ 中 c (OH - )=1.0×10 -2 mol · L -1 , 由水 电离出的 c (H + ) 与溶液中 c (H + ) 相等 , 等于 1.0× 10 -12 mol · L -1 ;④ 中 c (OH - )=1.0×10 -3 mol · L -1 , 同③ 所述由水电离出的 c (H + )=1.0×10 -11 mol · L -1 。即 (1.0 ×10 -14 )∶(1.0×10 -13 )∶(1.0×10 -12 )∶(1.0×10 -11 )= 1∶10∶100∶1 000 。 【 考题变式 】 (1) 物质的量浓度相同的 NaOH 溶液与盐酸中 , 水的电离程度 ________ 。 ( 填“前者大”“后者大”或“相同” )  提示 : 相同。物质的量浓度相同的 NaOH 溶液与盐酸中 , c (H + )= c (OH - ), 对水的电离抑制的程度相同 , 故物质的量浓度相同的两溶液中 , 水的电离程度相同。 (2) 若向① pH=0 的盐酸中加入水稀释 , c (H + ) 减小 , K w 也减小 ? 提示 : c (H + ) 减小 , K w 不变。加水稀释 , 根据勒夏特列原理 , c (H + ) 减小 , 但 K w 只受温度的影响 , 加水前后 , 温度没有改变 , K w 不变。 【 强化训练 】 1. 思维诊断 ( 正确的打“√” , 错误的打“ ×”) (1) 在蒸馏水中滴加浓硫酸 , K w 始终不变。 ( 　　 ) 提示 : × 。浓硫酸稀释放出大量的热 , 温度升高 , K w 增大。 (2) 由水电离的 c (H + )=1×10 -14 mol·L -1 的溶液中 : Ca 2+ 、 K + 、 Cl - 、 能大量共存。 ( 　　 ) 提示 : × 。由水电离的 c (H + )=1×10 -14 mol·L -1 的溶液 为酸溶液或碱溶液 , 在酸性、碱性条件下均不能 大量存在。 (3)100 ℃ 的纯水中 c (H + )=1×10 -6 mol·L -1 , 此时水呈酸性。 ( 　　 ) 提示 : × 。温度升高水的电离平衡正向移动 c (H + )= c (OH - )=1×10 -6 mol·L -1 , 仍呈中性。 (4) 室温下 ,0.1 mol·L -1 的盐酸与 0.1 mol·L -1 的 NaOH 溶液中水的电离程度相等。 ( 　　 ) 提示 : √ 。两种物质都是强电解质 , c (H + )= c (OH - )= 0.1 mol·L -1 , 抑制水电离程度相同。 (5) 任何水溶液中均存在 H + 和 OH - , 且水电离出的 c (H + ) 和 c (OH - ) 相等。 ( 　　 ) 提示 : √ 。不管温度变化 , 还是加入促进水的电离的物质 , 还是加入抑制水的电离的物质。但是水自身电离的 c (H + ) 和 c (OH - ) 相等。 (6) 某温度下 , 纯水中 c (H + )=2.0×10 -7 mol·L -1 , 则此时 c (OH - )=5×10 -8 mol·L -1 。 ( 　　 ) 提示 : × 。纯水中 c (H + )= c (OH - )=2×10 -7 mol·L -1 2. 已知 NaHSO 4 在水中的电离方程式为 NaHSO 4 ====Na + + H + + 。某温度下 , 向 c (H + )=1×10 -6 mol·L -1 的蒸馏 水中加入 NaHSO 4 晶体 , 保持温度不变 , 测得溶液的 c (H + )= 1×10 -2 mol·L -1 。下列对该溶液的叙述不正确的是 ( 　　 ) A. 该温度高于 25 ℃ B. 由水电离出来的 H + 的浓度为 1×10 -10 mol·L -1 C. 加入 NaHSO 4 晶体会抑制水的电离 D. 取该溶液加水稀释 100 倍 , 溶液中的 c (OH - ) 减小 【 解析 】 选 D 。 A 项 , K w =1×10 -6 ×1×10 -6 =1×10 -12 , 温度 高于 25 ℃;B 、 C 项 ,NaHSO 4 电离出的 H + 抑制 H 2 O 电离 , = c (OH - )=1×10 -10 mol·L -1 ;D 项 , 加 H 2 O 稀释 c (H + ) 减小 , 而 c (OH - ) 增大。 3. 在不同温度下 , 水溶液中 c (H + ) 与 c (OH - ) 有如图所示关系 , 下列有关说法正确的是 ( 　　 ) 世纪金榜导学号 A.c 点对应的溶液中大量存在的离子可能为 、 Ba 2+ 、 Cl - 、 I - B.a 点对应的溶液中大量存在 :K + 、 Ba 2+ 、 、 I - C. 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 d 点 D.bd 线上的任意一点均有 pH=7 【 解析 】 选 C 。 c 点溶液中 OH - 浓度大于 H + 浓度显碱性 , 不能大量存在 ,A 错 ;a 点 c (H + )> c (OH - ), 溶液显酸 性 ,H + 、 、 I - 发生氧化还原反应 , 故不能大量共存 , 故 B 错 ; 加热使水的电离平衡右移 ,NaCl 溶液中的 c (OH - ) 由 b 点变化到 d 点 ,C 对 ;bd 线上溶液显中性 , 但 pH 只有 b 点 等于 7,d 点上等于 6,D 错。 【 加固训练 】 (2019· 丽水模拟 )25 ℃ 时 , 在等体积的① pH=0 的 H 2 SO 4 溶液、② 0.05 mol·L -1 的 Ba(OH) 2 溶液、③ pH=10 的 Na 2 S 溶液、④ pH=5 的 NH 4 NO 3 溶液中 , 发生电离的水的物质的量之比是 ( 　　 ) A.1∶10∶10 10 ∶10 9 B.1∶5∶5×10 9 ∶5×10 8 C.1∶20∶10 10 ∶10 9 D.1∶10∶10 4 ∶10 9 【 解析 】 选 A 。 H 2 SO 4 与 Ba(OH) 2 抑制水的电离 ,Na 2 S 与 NH 4 NO 3 促进水的电离。 25 ℃ 时 ,pH=0 的 H 2 SO 4 溶液 中 : c (H 2 O) 电离 = c (OH - )= =10 -14 mol·L -1 ; 0.05 mol·L -1 的 Ba(OH) 2 溶液中 : c (H 2 O) 电离 = c (H + )= =10 -13 mol·L -1 ;pH=10 的 Na 2 S 溶液中 : c (H 2 O) 电离 = c (OH - )=10 -4 mol·L -1 ;pH=5 的 NH 4 NO 3 溶液中 : c (H 2 O) 电离 = c (H + )=10 -5 mol·L -1 。它们的物质的量比值为 10 -14 ∶10 -13 ∶10 -4 ∶10 -5 =1∶10∶10 10 ∶10 9 , 故 A 正确。 4. 某温度下 , 纯水的 c (H + )=2×10 -7 mol·L -1 , 则此时 c (OH - ) 为 ____________ mol·L -1 ; 若温度不变 , 滴入稀盐酸使 c (H + )=5×10 -4 mol·L -1 , 则溶液中 c (OH - ) 为 ____________ mol·L -1 , 由水电离产生的 c (H + ) 为 ____________ mol·L -1 , 此时温度 ________( 填“高于”“低于”或“等于” )25 ℃ 。  【 解析 】 纯水电离出的 c (H + )= c (OH - )=2×10 -7 mol·L -1 , 故 K w =4×10 -14 >1×10 -14 , 故此时温度高于 25 ℃ 。温度 不变 , 滴入稀盐酸使 c (H + )=5×10 -4 mol·L -1 , 则溶液中 c (OH - )= mol·L -1 =8×10 -11 mol·L -1 = c (H + ) 水 。 答案 : 2×10 -7 　 8×10 -11 　 8×10 -11 　高于 【 归纳总结 】 水电离产生 c (H + ) 和 c (OH - ) 计算的 5 种类型 任何水溶液中水电离产生的 c (H + ) 和 c (OH - ) 总是相等的 , 有关计算有以下 5 种类型 ( 以常温时的溶液为例 ) 。 (1) 中性溶液 : c (OH - )= c (H + )=10 -7 mol · L -1 。 (2) 酸的溶液 ——OH - 全部来自水的电离。 实例 :pH=2 的盐酸中 c (H + )=10 -2 mol · L -1 , 则 c (OH - )= K w /10 -2 =1×10 -12 (mol · L -1 ), 即水电离出的 c (H + )= c (OH - )=10 -12 mol · L -1 。 (3) 碱的溶液 ——H + 全部来自水的电离。 实例 :pH=12 的 NaOH 溶液中 c (OH - )=10 -2 mol · L -1 , 则 c (H + )= K w /10 -2 =1×10 -12 (mol · L -1 ), 即水电离出的 c (OH - )= c (H + )=10 -12 mol · L -1 。 (4) 水解呈酸性的盐溶液 ——H + 全部来自水的电离。 实例 :pH=5 的 NH 4 Cl 溶液中 , 由水电离出的 c (H + )= 10 -5 mol · L -1 , 因部分 OH - 与部分 N 结合使 c (OH - )= 10 -9 mol · L -1 。 (5) 水解呈碱性的盐溶液 ——OH - 全部来自水的电离。 实例 :pH=12 的 Na 2 CO 3 溶液中 , 由水电离出的 c (OH - )= 10 -2 mol · L -1 。因部分 H + 与部分 C 结合使 c (H + )= 10 -12 mol · L -1 。 考点 2: 溶液的酸碱性和 pH 计算 1. 溶液的酸碱性 (a) (1) 溶液的酸碱性是由溶液中 _____________________ 决定的。 ① c (H + )__ c (OH - ), 溶液呈酸性 ; 且 _____ 越大 , 酸性越强。 ② c (H + )__ c (OH - ), 溶液呈中性。 c (H + ) 与 c (OH - ) 相对大小 > c (H + ) = ③ c (H + )__ c (OH - ), 溶液呈碱性 ; 且 ______ 越大 , 碱性越 强。 < c (OH - ) (2) 由于在 25 ℃ 时 K W =1.0×10 -14 , 所以有 : c (H + ) c (OH - ) 中性溶液 =10 -7 mol·L -1 =10 -7 mol·L -1 酸性溶液 >10 -7 mol·L -1 <10 -7 mol·L -1 碱性溶液 <10 -7 mol·L -1 >10 -7 mol·L -1 2. 溶液的 pH(a 、 c) (1) 定义 :pH 是 c (H + ) 的负对数 , 其表达式为 ____ ________ 。 pH= -lg c (H + ) (2) 使用范围 :pH 的取值范围为 0 ～ 14, 即只适用于 c (H + ) ≤1 mol·L -1 或 c (OH - )≤1 mol·L -1 的电解质溶液 , 当 c (H + ) 或 c (OH - )≥1 mol·L -1 时 , 直接用 c (H + ) 或 c (OH - ) 表示溶液的酸碱性。 3.pH 的测量 (b) (1) 定性测量 : 酸碱指示剂。 ①紫色石蕊试液 , 遇酸变 ___, 遇碱变 ___ 。 ②无色酚酞遇碱变 ___ 。 红 红 蓝 (2) 定量测量。 ①广范 pH 试纸 : 其 pH 测量范围是 1 ～ 14 。 ②精密 pH 试纸 : 测量精度高 , 但测量范围较窄。 ③ pH 计 :pH 计又叫酸度计 , 精确度高 , 可以直接从仪器上读出溶液的 pH 。 (3) 常用指示剂及变色范围。 指示剂 酸碱指示剂的变色范围 (pH) 及颜色 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 石蕊 <5 　红色 5 ～ 8 　紫色 >8 　蓝色 (4)pH 试纸的使用 : 把小片试纸放在 _______ 上 , 用洁净 干燥的 _______ 蘸取待测液滴在干燥的 pH 试纸的中部 , 观察变化稳定后的颜色 ,_________________ 即可确定 溶液的 pH 。 表面皿 玻璃棒 与标准比色卡对比 【 典例精析 】 【 典例 】 (2015· 全国卷 Ⅰ) 浓度均为 0.10 mol·L -1 、 体积均为 V 0 的 MOH 和 ROH 溶液 , 分别加水稀释至体积 V ,pH 随 lg 的变化如图所示 , 下列叙述错误的是 ( 　　 ) 世纪金榜导学号 A.MOH 的碱性强于 ROH 的碱性 B.ROH 的电离程度 :b 点大于 a 点 C. 若两溶液无限稀释 , 则它们的 c (OH - ) 相等 D. 当 lg =2 时 , 若两溶液同时升高温度 , 则 增大 【 解题思路 】 (1) 注意对图象中起始点的观察。根据图象中起始 pH 确定两种碱是强碱还是弱碱。 (2) 常温下任何酸或碱溶液无限稀释时 , 溶液的 pH 都不可能大于 7 或小于 7, 只能接近 7 。 (3) 弱电解质的电离吸收热量 , 升高温度 , 电离平衡正向移动。 【 解析 】 选 D 。由图象可知 0.1 mol·L -1 的 MOH 溶液的 pH=13, 说明 MOH 完全电离 , 为强电解质 , 同理判断 ROH 为 弱电解质 , 所以前者的碱性大于后者 ,A 正确 ;ROH 为弱电 解质 , 溶液越稀越易电离 , 所以电离程度 b 点大于 a 点 ,B 正确 ; 当两溶液无限稀释下去 , 相当于纯水 , 所以二者氢 氧根离子浓度相等 ,C 正确 ; 当 lg =2 时 ,MOH 溶液的 pH=11,ROH 溶液的 pH=10,MOH 溶液不存在电离平衡 ,ROH 溶液存在电离平衡 , 升高温度平衡右移 ,M + 浓度无影响 , R + 浓度增大 , 所以 减小 ,D 错误。 【 考题变式 】 (1) 将 MOH 溶液升高温度 ,pH 有何变化 ? 提示 : 变小。 MOH 为强碱 , 升高温度时 ,M + 和 OH - 浓度不变 , 但 K W 变大 , c (H + ) 增大 ,pH 减小。 (2) 若分别向上述 MOH 溶液中加入水和 0.1 mol·L -1 的盐酸 , 使溶液的 pH 由 13 降低为 12, 则加入的水与盐酸的体积之比是多少 ? 提示 : 110∶9 。由图可知加水的体积为 10 V 0 , 设加入盐酸的体积为 x , 有 (0.1 V 0 -0.1 x ) / ( V 0 + x )=0 . 01, 求得 x = 9 V 0 / 11, 加入水与盐酸的体积比为 110∶9 。 【 强化训练 】 1. 思维诊断 ( 正确的打“√” , 错误的打“ ×”) (1) 任何浓度的溶液都可以用 pH 来表示其酸性的强弱。 ( 　　 ) 提示 : × 。当溶液中 c (H + ) 或 c (OH - ) 大于 1 mol·L -1 时 , 不用 pH 表示溶液的酸碱性。 (2) 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。 ( 　　 ) 提示 : √ 。不管在什么温度 , 哪种水溶液 , 都可以通过 c (H + )> c (OH - ) 呈酸性 , c (H + )= c (OH - ) 呈中性 , c (H + )< c (OH - ) 呈碱性判断。 (3) 某溶液的 c (H + )>10 -7 mol·L -1 , 则该溶液呈酸性。 ( 　　 ) 提示 : × 。温度升高 , 纯水的电离程度增大 , c (H + )> 10 -7 mol·L -1 , 但仍呈中性。 (4)100 ℃ 时 K w =1.0×10 -12 ,0.01 mol·L -1 盐酸的 pH=2,0.01 mol·L -1 的 NaOH 溶液的 pH=10 。 ( 　　 ) 提示 : √ 。当 K w 发生变化时 , 不影响酸的 pH 的计算 , 但是影响碱性物质的计算。 (5) 用蒸馏水润湿的 pH 试纸测溶液的 pH, 一定会使结果偏低。 ( 　　 ) 提示 : × 。对于中性物质 , 润湿不影响溶液的 pH 。 (6) 用广范 pH 试纸测得某溶液的 pH 为 3.4 。 ( 　　 ) 提示 : × 。广范 pH 试纸只能粗略测定溶液的 pH, 广范 pH 试纸一般可测出 pH 的整数值。 (7) 把 pH=2 与 pH=12 的酸、碱溶液等体积混合后 , 所得溶液的 pH=7 。 ( 　　 ) 提示 : × 。酸、碱的强弱不知道 , 如果是强酸与弱碱等体积混合 , 碱过量 , 呈碱性。 (8) 一定温度下 ,pH= a 的氨水 , 稀释 10 倍后 , 其 pH= b , 则 a = b +1 。 ( 　　 ) 提示 : × 。氨水是弱碱 , 稀释 10 倍 , 由于氨水存在弱碱的电离平衡移动 , 会正向移动 , 所以 a < b +1 2. 对于常温下 pH=1 的硝酸溶液 , 有下列相关叙述 , 其中正确的是 ( 　　 ) ① 该溶液 1 mL 稀释至 100 mL 后 ,pH=3 ② 向该溶液中加入等体积、 pH=13 的氢氧化钡溶液恰好完全中和 ③ 该溶液中硝酸电离出的 c (H + ) 与水电离出的 c (H + ) 比值为 1×10 -12 ④ 向该溶液中加入等体积、等浓度的氨水 , 所得溶液 pH=7 A.①② 　　 B.①③ 　　 C.②④ 　　 D.③④ 【 解析 】 选 A 。 pH=1 的硝酸溶液 c (H + )=0.1 mol·L -1 , ① c = =0.001 mol·L -1 ,pH=3, 故 ①正确 ;②pH=13 的溶液 c (OH - )=0.1 mol·L -1 , 等体积混 合恰好完全中和 , 故②正确 ;③ 硝酸电离出的 c (H + )= 0.1 mol·L -1 , 由 K w = c (H + )× c (OH - )=10 -14 可知 , 水电离出 的 c (H + )=10 -13 mol·L -1 , 该溶液中硝酸电离出的 c (H + ) 与水电离出的 c (H + ) 之比为 10 12 , 故③错误 ;④ 反应生成 强酸弱碱盐 NH 4 NO 3 , 发生水解 , 使反应后溶液呈酸 性 , 故④错误。 3. 常温下 , 有体积相同的四种溶液 :①pH=3 的 CH 3 COOH 溶液 ;②pH=3 的盐酸 ;③pH=11 的氨水 ;④pH=11 的 NaOH 溶液。下列说法正确的是 ( 　　 ) 世纪金榜导学号 A.① 和②混合溶液中 : c (H + )=3.0 mol·L -1 B.① 和④混合溶液中 : c (Na + )= c (CH 3 COO - )+ c (CH 3 COOH) C.② 和③混合溶液中 : c (Cl - )+ c (H + )> c ( )+ c (OH - ) D. 四种溶液稀释 100 倍 , 溶液的 pH:③>④>②>① 【 解析 】 选 D 。 pH=3 的 CH 3 COOH 溶液中 c (CH 3 COOH)> 10 -3 mol · L -1 ,pH=3 的盐酸中 c (HCl)=10 -3 mol · L -1 , pH=11 的氨水中 c (NH 3 · H 2 O)>10 -3 mol · L -1 ,pH=11 的 NaOH 溶液中 c (NaOH)=10 -3 mol · L -1 。①与②混合 , 由于 平衡常数不变 ,CH 3 COOH 、 CH 3 COO - 浓度均减半 , 则氢离子 浓度不变 , 混合溶液的 pH=3, c (H + )=0.001 mol · L -1 ,A 错 误 ;① 和④混合后 , 醋酸过量 , 溶液中的溶质为 CH 3 COOH 和 CH 3 COONa, 故 c (Na + )< c (CH 3 COO - )+ c (CH 3 COOH),B 错误 ; ② 和③混合后 , 氨水过量 , 溶液中的溶质是 NH 3 · H 2 O 和 NH 4 Cl, 溶液显碱性 , 故有 : c (H + )< c (OH - ), 根据电荷守恒 可知 : c (Cl - )< c ( ), 故有 : c (Cl - )+ c (H + )< c ( ) + c (OH - ),C 错误 ; 将这四种溶液加水稀释 100 倍 , 促进醋酸 和一水合氨电离 , 导致醋酸中氢离子浓度大于盐酸中的 , 氨水中氢氧根离子浓度大于氢氧化钠中的 , 但酸仍然是酸 , 碱仍然是碱 , 所以这四种溶液的 pH 大小顺序是③ >④>②>①,D 正确。 4.(1) 已知 T ℃, K W =1×10 -13 , 则 T ℃________25 ℃( 填“ >”“<” 或“ =”) 。在 T ℃ 时将 pH=11 的 NaOH 溶液 a L 与 pH=1 的硫酸 b L 混合 ( 忽略混合后溶液体积的变化 ), 若所得混合溶液的 pH=10, 则 a ∶ b =________ 。  世纪金榜导学号 (2)25 ℃ 时 , 有 pH= x 的盐酸和 pH= y 的氢氧化钠溶液 ( x ≤6, y ≥8), 取 a L 该盐酸与 b L 该氢氧化钠溶液反应 , 恰好完全中和 , 求 : ① 若 x + y =14, 则 a / b =________( 填数据 );  ② 若 x + y =13, 则 a / b =________( 填数据 );  ③ 若 x + y >14, 则 a / b =________________( 填表达式 ) 。  【 解析 】 (1) 温度升高时 K W 增大 , T ℃ 时 K W >1×10 -14 , 即 T ℃>25 ℃;NaOH 溶液中 n (OH - )=0.01 a mol, 硫酸中 n (H + )=0.1 b mol, 根据混合后溶液 pH=10, 得 10 -3 = 解得 a ∶ b =101∶9 。 (2) 若两溶液完全中和 , 则溶液中 n (H + )= n (OH - ), 即 10 - x a=10 y -14 b , 整理得 =10 x + y -14 ,① 若 x + y =14 时 , =1; ② 若 x + y =13, 则 =0.1;③ 若 x + y >14, 则 =10 x + y -14 。 答案 : (1)> 　 101∶9 (2)①1 　② 0.1 ③10 x + y -14 【 归纳总结 】 1.pH 计算的一般思维模型 2. 溶液 ( 强酸、强碱 ) 混合的 pH 的计算思路 (1) 同性混合 ①若为酸的溶液混合 , 则先求 c (H + ) 混 =[ c (H + ) 1 V 1 + c (H + ) 2 V 2 ]/( V 1 + V 2 ), 再直接求 pH 。 ② 若为碱的溶液混合 , 则先求 c (OH - ) 混 =[ c (OH - ) 1 V 1 + c (OH - ) 2 V 2 ]/( V 1 + V 2 ), 再求 c (H + )= K w / c (OH - ) 混 , 最后求 pH 。 (2) 异性混合 ①若酸过量 , 则先求 c (H + ) 混 =[ c (H + ) 酸 V 酸 - c (OH - ) 碱 V 碱 ]/ ( V 酸 + V 碱 ), 再直接求 pH 。 ②若碱过量 , 则先求 c (OH - ) 混 =[ c (OH - ) 碱 V 碱 - c (H + ) 酸 V 酸 ]/ ( V 酸 + V 碱 ), 再求 c (H + )= K w / c (OH - ) 混 , 最后求 pH 。 考点 3: 酸碱中和滴定 1. 概念 (b) 用已知物质的量浓度的 _________ 来测定未知物质的量 浓度的 _________ 的方法叫做酸碱中和滴定。 酸 ( 或碱 ) 碱 ( 或酸 ) 2. 原理 (b) c 待 = ( 以一元酸与一元碱为例 ) 。 3. 酸碱中和滴定的关键 (b) (1) 准确测定参加反应的两种溶液的 _____ 。 (2) 选取适当指示剂 , 准确判断 _________ 。 体积 滴定终点 4. 中和滴定操作 (b) (1) 主要仪器 :___________ 、 ___________ 、铁架台 ( 带 滴定管夹 ) 、 _______ 、大烧杯。 (2) 药品 : 标准溶液、待测液、酸碱指示剂。 (3) 中和滴定实验操作 ( 以酚酞作指示剂 , 用盐酸滴定氢 氧化钠溶液 ) 。 酸式滴定管 碱式滴定管 锥形瓶 (4) 滴定前的准备。 (5) 滴定。 (6) 终点判断 : 等到滴入最后一滴反应液 , 指示剂变色 , 且在 _______ 内不能恢复原来的颜色 , 视为滴定终点 , 并记录标准液的体积。 (7) 数据处理 : 按上述操作重复 2 ～ 3 次 , 求出用去标准盐 酸体积的平均值 , 根据原理计算。 c (NaOH)= 半分钟 【 典例精析 】 【 典例 】 某学生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 : 世纪金榜导学号 (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 ________, 直到因加入一滴盐酸后 , 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 ________( 填编号 ) 。  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 , 开始时仰视读数 , 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图所示 , 则起始读数为 _______ mL, 终点读数为 _______ mL; 所用盐酸的体积为 ________ mL 。  (4) 某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表 : 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 依据上表数据列式计算该 NaOH 溶液的物质的量浓度为 ________mol·L -1 。  【 解题思路 】 酸碱中和滴定过程中的要点 (1) 滴定管的“ 0” 刻度在滴定管的上方 , 大刻度在滴定管下端 , 故前仰后俯体积偏小 , 前俯后仰体积偏大。 (2) 中和滴定的关键 : 准确测定两种反应物溶液的体积 , 确保标准液浓度的准确 ; 准确判定滴定终点 ; 合理选用指示剂。 (3) 恰好中和 = 酸碱恰好完全反应≠溶液呈中性≠滴定终点。 (4) 在酸碱中和滴定误差分析中 , 要看清楚是标准液滴定待测液还是待测液滴定标准液。标准液在滴定管中与标准液在锥形瓶中产生误差情况相反。 【 解析 】 在求 c (NaOH) 和进行误差分析时应依据公式 : c (NaOH)= 欲求 c (NaOH), 须先求 V [(HCl) aq ], 再代入公式 ; 进行误差分析时 , 要考虑实际 操作对每一个量即 V [(HCl) aq ] 和 V [(NaOH) aq ] 的影响 , 进 而影响 c (NaOH) 。 (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 , 可将加入的盐酸稀释 , 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。 (3) 读数时 , 以凹液面的最低点为基准。 (4) 先算出耗用标准盐酸的平均值为 26.10 mL( 第二次 偏差太大 , 舍去 ), c (NaOH)= 0.104 4 mol · L -1 。 答案 : (1) 锥形瓶内溶液颜色变化　在半分钟内不变色 (2)D 　 (3)0.00 　 26.10 　 26.10 (4)0.104 4 【 考题变式 】 (1) 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 , 就加入了氢氧化钠溶液进行操作 , 对所测 NaOH 溶液的浓度数值有什么影响 ? 提示 : 无影响。 NaOH 的物质的量没有改变。 (2) 滴定终点就是酸碱恰好中和的点 , 这种说法是否正确 ? 提示 : 不正确。滴定终点是指示剂颜色发生突变的点 , 不一定是酸碱恰好中和的点。 【 强化训练 】 1. 思维诊断 ( 正确的打“√” , 错误的打“ ×”) (1) 重铬酸钾溶液应用酸式滴定管盛装。 ( 　　 ) 提示 : √ 。重铬酸钾溶液有强氧化性 , 应盛放在酸式滴定管。 (2) 用碱式滴定管准确量取 20.0 mL 的 NaOH 溶液。 ( 　　 ) 提示 : × 。滴定管准确量取液体体积应保留小数点后面两位。 (3) 酸碱中和滴定实验要重复进行 2 ～ 3 次 , 求算标准溶液体积的平均值。 ( 　　 ) 提示 : √ 。为了减小实验误差 , 酸碱中和滴定实验要重复进行 2 ～ 3 次 , 求算标准溶液体积的平均值。 (4) 酸碱滴定终点就是酸碱恰好中和的点。 ( 　　 ) 提示 : × 。滴定终点是指示剂颜色发生突变的点 , 不一定是酸碱恰好中和的点。 (5) 滴定接近终点时 , 滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁。 ( 　　 ) 提示 : √ 。尖嘴处液体已经滴出 , 应通过锥形瓶内壁流下。 (6) 用 0.100 0 mol·L -1 NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH 3 COOH 溶液 , 可选用甲基橙或酚酞作指示剂。 ( 　　 ) 提示 : × 。因两者恰好完全反应 , 溶液呈碱性 , 所以应用酚酞作指示剂。 2. 某校学生配制标准浓度的 NaOH 溶液来测定未知浓度的盐酸溶液 , 下列有关操作和说法正确的是 ( 　　 ) A. 用图甲所示装置准确称得 2.21 g NaOH 固体 B. 用图乙所示操作转移 NaOH 溶液到容量瓶中 C. 用图丙所示操作排除碱式滴定管中的气泡 D. 用图丁所示装置以 NaOH 标准液滴定未知浓度盐酸 【 解析 】 选 C 。托盘天平精确到 0.1 g, 无法称取 2.21 g NaOH 固体 , 且不能直接放在托盘上 , 故 A 错误 ; 转移液体需要用玻璃棒引流 , 图示操作不合理 , 故 B 错误 ; 挤压时尖嘴向上 , 易于空气排出 , 图中挤压橡胶管的操作合理 , 故 C 正确 ; 氢氧化钠溶液呈碱性 , 应用碱式滴定管盛装 , 图示滴定管为酸式滴定管 , 故 D 错误。 3. 用滴定法测定 Na 2 CO 3 ( 含 NaCl 杂质 ) 的质量分数 , 下列操作会引起测定值偏高的是 ( 　　 ) A. 试样中加入酚酞作指示剂 , 用标准酸液进行滴定 B. 滴定管用蒸馏水洗涤后 , 直接注入标准酸液进行滴定 C. 锥形瓶用蒸馏水洗涤后 , 直接加入待测液进行滴定 D. 滴定管用蒸馏水洗涤后 , 直接注入待测液 , 取 20.00 mL 进行滴定 【 解析 】 选 B 。 A 项 , 酚酞变色的 pH 是 8.2 ～ 10.0, 用于滴定碳酸钠时 , 当碳酸钠转化成碳酸氢钠时溶液的颜色开始发生改变 , 此时 V ( 酸 ) 偏低 ;B 项 , 滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗 , 则标准液被稀释 , V ( 酸 ) 偏高 , 测定值偏高 ;C 项 , 装待测液的锥形瓶不润洗 , 对测定结果无影响 ;D 项 , 直接将待测液稀释 , 测得待测液的浓度偏低。 4. 准确移取 20.00 mL 某待测 HCl 溶液于锥形瓶中 , 用 0.100 0 mol·L -1 NaOH 溶液滴定。下列说法正确的是 世纪金榜导学号 ( 　　 ) A. 滴定管用蒸馏水洗涤后 , 装入 NaOH 溶液进行滴定 B. 随着 NaOH 溶液滴入 , 锥形瓶中溶液 pH 由小变大 C. 用酚酞作指示剂 , 当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定 D. 滴定达终点时 , 发现滴定管尖嘴部分有悬滴 , 则测定结果偏小 【 解析 】 选 B 。滴定管用蒸馏水洗涤后 , 需用待装液润 洗才能装入 NaOH 溶液进行滴定 ,A 不符合题意 ; 随着 NaOH 溶液的滴入 , 锥形瓶内溶液中 c (H + ) 越来越小 , 故 pH 由小 变大 ,B 符合题意 ; 用酚酞作指示剂 , 当锥形瓶内溶液由 无色变为浅红色 , 且半分钟内不褪去 , 说明达到滴定终 点 , 应停止滴定 ,C 不符合题意 ; 滴定达终点时 , 滴定管尖 嘴部分有悬滴 , 则所加标准 NaOH 溶液量偏多 , 使测定结果偏大 ,D 不符合题意。 【 归纳总结 】 1. 指示剂选择的基本原则 变色要灵敏 , 变色范围要小 , 使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。 (1) 不能用石蕊作指示剂 ( 颜色深 , 变色不明显 ) 。 (2) 滴定终点为碱性时 , 用酚酞作指示剂。 (3) 滴定终点为酸性时 , 用甲基橙作指示剂。 (4) 强酸滴定强碱一般用甲基橙 , 但用酚酞也可以。 (5) 并不是所有的滴定都须使用指示剂 , 如用标准的 Na 2 SO 3 溶液滴定酸性 KMnO 4 溶液时 , 酸性 KMnO 4 溶液颜色褪去时即为滴定终点。 (6) 涉及 I 2 的反应或生成时 , 用淀粉溶液作指示剂。 2.“ 四种”操作引起的误差分析 操作一 : 洗涤。 (1) 酸式滴定管未用标准酸溶液润洗 : V A 变大 , c B 偏高。 (2) 碱式滴定管未用待测液润洗 : V A 变小 , c B 偏低。 (3) 锥形瓶用待测液润洗 : V A 变大 , c B 偏高。 (4) 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 : V A 不变 , c B 无影响。 操作二 : 取液。 取碱液的滴定管开始有气泡 , 放出液体后气泡消失 : V A 变小 , c B 偏低。 操作三 : 滴定。 (1) 酸式滴定管滴定前有气泡 , 滴定终点时气泡消失 : V A 变大 , c B 偏高。 (2) 振荡锥形瓶时部分液体溅出 : V A 变小 , c B 偏低。 (3) 部分酸液滴在锥形瓶外 : V A 变大 , c B 偏高。 操作四 : 读数。 (1) 酸式滴定管滴定前读数正确 , 滴定后俯视读数 ( 或前仰后俯 ): V A 变小 , c B 偏低。 (2) 酸式滴定管滴定前读数正确 , 滴定后仰视读数 ( 或前俯后仰 ): V A 变大 , c B 偏高。