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1、DIQIZHANG1嵬7宣物质在水溶液中的行为第35讲水与水溶液(基础课)*复习目标1 .了解水的电离、水的离子积(Kw)及应用。2 .了解溶液的酸、碱性及pH,了解pH的定义、测定和有关计算。3 .了解酸、碱中和滴定的原理，实验操作、数据处理和误差分析。知识点一水的电离与水的离子积梳理邈找1 .水的电离(1)水是一种极弱的电解质，其电离方程式为H2O+H2O=H3O+OH,可简写为H2OrH+OITo(2)25时，纯水中c平(H+)=c*(OH)=1Xl(p7mo.Lr：任何水溶液中,由水电离出的c平(H+)与c平(O1T)都相等。2 .水的离子积表达式一Kw=(H).()H)I只与温度有关
2、.随着温度的升高Kw增影响|大。25t时，Kw=lX10mol,L;因素100ll-t-Kw1X10-molLK3适用于纯水及稀的电解质水溶液.,在稀的电解质水溶液中.Kw表达式中|适用,一j(H)和j()H)均是溶液中的卜沮围|H、()H的总浓度面不是单指水电离的H、OH的浓度3.外界条件对水的电离平衡的影响系变化条件平衡移动方向Kw水的电离程度c(OH)c平(H+)外加酸碱酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小外加可水解的盐Na2cCh正不变增大增大减小NH4CI正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其他：如加入Na正不变增大增大减小酸性溶液中水的电离可能被促
3、进也可能被抑制，若是酸溶液(电离出H+)则抑制水的电离，若是水解呈酸性的盐溶液则促进水的电离。训练:“题点外界条件对水电离的影响1 .室温时纯水中存在电离平衡：H2O=H+OHo下列叙述正确的是()A.升高温度，水的电离程度增大，CMH+)增大，pHlX10-7mobL1D.向水中加入少量NH4cl固体，NH；结合水电离出的OH,由水电离出的c平(H+)1X10-7mol-L1D升高温度，水的电离程度增大，j(H+)增大，pHlX10-7molLr,故D正确。2 .在不同温度下，水溶液中c平(H+)与c平(OH1的关系如图所示。请回答T25(填“”或v”)o(2)5、c点分别呈性(填“酸”“碱
4、”或“中”)。(3)d点对应的溶液中c(OH_)=,水电离出的c(OH-)h2o=(4)从a点到d点可采取的措施为答案)(1)(2)酸、中(3)1X10-5mol-L-11X105mol-L11X10-7molL-1(4)在加热条件下加入碱性物质题点可水溶液中c平(11+)由0或c平(OHIhzO的计算与判断3 .已知NaHA在水中的电离方程式为NaHA=Na+H+A2,某温度下,向c平(H+)H2O=lX10-6mol-L-i的蒸储水中加入NaHA晶体，保持温度不变，测得溶液的cMH+)=lX10-2molL-i。下列对该溶液的叙述不正确的是()A.该温度高于25cB.由水电离出来的H+的浓
5、度为lX10-iOmolLiC.加入NaHA晶体抑制水的电离D.取该溶液加水稀释100倍，溶液中水电离出的cEH+)%o减小D加H2O稀释100倍，j(H+)减小，酎对H2O电离的抑制减小，c+(H+)H2。增大，D错误。4.(1)在JC时,测得纯水中的c平(H+)=2.4X1(P7molL-1,则c平(OIT)为o该温度下，测得某H2s04溶液中c平(SOl)=5X10-6molL-i,该溶液中c平(OIT)=mol-L-,o(2)Kw=lX10r2moi2.12时，pH=10的NaOH溶液和Na2cC3溶液中，水电离出的c平(OH)%。分别为和.(3)25,溶液中ct(H+)h2o=1X1
6、0-10molL-1的溶液的pH为；溶液中cEH+)H2=1X10-4mol-L-1的溶液的pH为答案(1)2,4X10-7mol-L-15.76X10-9(2)1X1O-10mol-L-11X10-2mol-L1(3)4或104或10I题后归纳I水电离的c(H+)h2o或c(Otr)H2。的计算技巧(25时)(1)中性溶液：cjf(H+)h2o=cjf(OH)h2o=1.0X10-7mol-L-1.(2)酸或碱溶液：计算出溶液中的c平(H+)和CKOIT),数值小的为水电离的cy(H+)h2o或cKOH-)“。数值。题点1(3)可水解的盐溶液：计算出溶液中的CEH+)和C(OIT),数值大的
7、为水电离的CY(H+)H2O或CJf(OH-)H2O数值O中和反应过程中CMH+)H2O或C(OH-)h2o的变化5.常温下，向20.00mLO.lmol-LHA溶液中滴入0.1mol-L1NaOH溶液,溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数IgC平(hr)%。与所加NaOH溶液体积的关系如图所示，下列说法中不正确的是()321098765MM(NaOH 溶液)/mL：Vn，A.常温下，&(HA)约为IO-5mol-LB.M、P两点溶液对应的pH=7C.力=20.00D.M点后溶液中均存在cENa+)cWA-)B向HA溶液中加入NaOH溶液，-1gcMH*)%。先减小至N再变大，说明c+(H+)
8、HzO先增大，再减小。N点时caH+)H2O最大，说明恰好反应。M点为HA与NaA的混合物，为中性，pH=7,N为恰好反应，pH7,P点为NaA与NaOH的混合物，为碱性，pH7,B错误。I思维模型I酸、碱反应中水的电离程度变化(以氨水中滴加盐酸为例)木：abde性质：a点为碱性，b今V点为中性，c、d、e点为酸性，c点为、恰好反应点知识点二溶液的酸碱性与pH磕理1 .溶液的酸喊性溶液的酸碱性取决于溶液中c平(酎)和c平(OJT)的相对大小。酸性溶液：cH+).c平(OH)常温下，pH7o2 .溶液的pH(1)定义式：pH=lg_cy(H+).(2)溶液的酸碱性与pH的关系(室温下)碱性增强c
9、(OH)/(molL-1)10,4c平OFMmolL)pH0酸性增强()pH一般表示c平(H+)W1mol-L1的酸性溶液或c+(OH)1mobL-1的碱性溶液。(3)测量pH试纸法a.使用方法：把小片试纸放在表面皿或玻璃片上,用干燥的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸中央，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。b.分类：常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸。广泛pH试纸的pH范围是114(最常用)或010,可以识别的pH差约为1；精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别0.2到0.3的pH差。c.注意事项：i)pH试纸不能伸入待测液中测pH。ii)用广泛pH试纸测出溶液的pH是114的
10、整数，读数不会出现小数。iii)pH试纸不能湿润，若湿润相当于对待测溶液稀释，所测pH可能有误差。pH计：又称酸度计，可精密测量pH。训练溶液的酸碱性与pH1 .判一判(正确的打，错误的打“X”)。任何碱性溶液的c平(OH-)lXl()-7moI.Lr,pH7o()(2)中性溶液中的c平(H+)=cWOH-)=d拓。()(3)用湿润的pH试纸测某酸溶液的pH,结果偏小。()(4)用pH试纸可以测量氯水的pHo()(5)用广泛pH试纸测定某溶液的pH=3.4。()答案(1)X(2)V(3)X(4)X(5)X2. 用“酸性”“碱性”“中性”或“不确定”填空。(1)相同浓度的HC1和NaOH溶液等体
11、积混合。(2)25C时，相同浓度NH3H2O和HC1溶液等体积混合o(3)25C时，pH=3的HCI和pH=12的NaOH溶液等体积混合。(4)25C时，pH=2的CHjCOOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合(5)25时，pH=2的H2SO4溶液和pH=12的氨水等体积混合。(6)25C时，0.2mol-L1的氨水与0.1mol-L-1的盐酸等体积混合。答案中性酸性(3)碱性(4)酸性(5)碱性(6)碱性I题后归纳I酸碱混合性质判断(1)等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液性质“谁强显谁性，同强显中性”。(2)25C时，pH之和等于14时，一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性；一元弱酸和一
12、元强碱等体积混合呈酸性。即谁弱显谁性，同强显中性。(3)酸、碱混合后生成的盐与剩余的酸或碱浓度相同时，可根据酸、碱的及或拓确定酸碱性，若&或KblX10-7moI.Lr(25C时)，由剩余的酸或碱决定。(4)两强等体相混时若pH之和大于14,则混合后溶液显碱性，pH7o若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性，pHl,故HA为弱酸3 .沉淀滴定曲线分析以某温度下，向10mLO.OlmolL-1PbCL溶液中滴加0.01mol-L_1的Na2s溶液，滴加过程中一lgc(Pb2+)与Na2s溶液体积的关系如图所示。-igpp).1rb点为恰好生成PbS(；IKsp(PbS)=10-28mol2L-2
13、14V=将c(Na2S)改为0.02mol-LT,b点向I.I左平移至y(NazS)=5mL01020”画照液)/mL训练1. (2021山东六地市联考)H2N2O2是化工上常用的二元酸，具有氧化性，室温下，向10mL0.01mol-L-1的H2N2O2溶液中滴加相同浓度的NaOH溶液，测得溶液pH与滴加NaOH溶液的体积关系如图所示。下列说法正确的是()A. H2N2O2为二元弱酸，Kai1.0X10-5mol-L,B. b点溶液：c平(Na+)+c平(H2N2O2)=2c平(N2OM)+c平(HN2O3)C. d点溶液：c平(Na+)c平(N2O夕)c平(OJT)c平(HN2O5)D. a
14、点溶液的导电性强于d点C根据室温下0.01mol-L_1H2N2O2溶液的pH=4.3,可以估算出Kai=1.0XIO_66mol-L_1,A项错误；b点溶液显中性，根据电荷守恒可以得出c年(Na+)+c+(H+)=2cMN2O厂)+c+(HN2OF)+c+(OH),因为c+(OH)=c+(H+),所以cNa+)=2j(N2O乃+j(HN2O3),B项错误；d点恰好完全反应，生成物为Na2N2C2,根据水解知识，可以得出d点溶液：c+(Na+)c+(N2Ol-)c+(OH-)c+(HN2OF),C项正确；a点溶液仍含有弱电解质H2N2O2,而d点溶液溶质为强电解质Na2N2(h,d点溶液的导电
15、性强于a点，D项错误。2. (2021潍坊模拟)常温下，向含少量盐酸的0.1mo卜L-1的CrCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与溶液pH变化如图所示。已知：Cr(OH)3为灰绿色沉淀，当CN+浓度为lO-moi.Lr时，可认为沉淀完全，碱过量时生成Cr(OH)4f。下列说法正确的是()A.AB段发生反应的离子方程式为(：-+3011-=(011)3IB.A到。过程中，溶液中水的电离程度先减小后增大C.当溶液pH=5时，c平1X10-3.8moiirD.D点溶液中c平(C)c平(Na+)cCr(OH)4-c平(O!T)c平(IT)C溶液中含少量盐酸，A3段首先发生的反应为
16、h+OIT=H2O,A错误；A5段肯定发生HC1和NaOH的中和反应，HC1的电离抑制水的电离，所以该阶段水的电离程度逐渐增大，B错误；C点之后pH发生突变，则该点应为CP+完全沉淀的点，此时c+yNAlOFmokL-i、c+(H+)=10-54mol-L_,则常温下，c+(OH)=IO-8-6mol-L_1,则KspCr(OH)3=c+(Cr3+M(OH)=103,0-30.8pH=5时c+(OH-)=10-9molL-i,所以c+(03+)=而于mol-L-,=10-38molL-1,C正确；D点溶液显碱性，所以NaOH过量，溶液中存在NaCkNaCr(OH)4,故c#(Na+)c+(C)
17、，D错误。1020V(Na2S)/mL3.某温度下,分别向10mL浓度均为0.1moH/i的CuCk和ZnCL溶液中滴加0.1mol-L_1的Na2s溶液，滴加过程中溶液中一lgc(Cu2+)和一lgc(Zn?+)与Na2s溶液体积(V)的关系如图所示。已知：Ksp(ZnS)KsP(CuS),1g3-0.5,下列说法错误的是()A.溶液pH：abeB. a点的ZnCh溶液中：c(Cr)Ksp(CuS),故终点时一lgc(Zi2+)v-lgc(Cu2+),故abe表示ZnCh的滴定曲线，C错误。考点二中和滴定的拓展应用突破1.氧化还原滴定(1)原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原
18、性或氧化性的物质，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。(2)试剂：常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等；常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。(3)指示剂：涉及12的常用淀粉试液；涉及Fe3+的常用KSCN溶液；涉及高锌酸钾的不用指示剂。(4)示例：Na2s2。3溶液滴定碘液原理2Na2s2O3+l2=Na2s4。6+2NaI指示剂用淀粉作指示剂终点判断当滴入最后半滴Na2s203溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点2.沉淀滴定(1)概念：沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法，生成沉淀的反应很
19、多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法，即利用Ag+与卤素离子的反应来测定。一、Br，的浓度。(2)原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。如用AgNCh溶液测定溶液中的含量时常以CrOU为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。训练强三1.(2021济南模拟，节选)“沉铁”时所得黄钠铁矶的化学式可表示为NaxFe/SO4)m(OH)o采用滴定法测定黄钠铁研样品的组成，实验步骤如下：I.称取4.850g样品，加盐酸完全溶解后，配成100.00mL溶液。II.量取25
20、.00mL溶液，加入足量的KL用0.2500mol-L-1Na2s2O3溶液进行滴定，滴定至终点(L+2Na2s2Ch=2Nal+Na2s4。6)时，消耗30.00mLNa2s2O3溶液。山.另取25.00mL溶液，加入足量BaCb溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，得到沉淀1.165g。(1)用Na2s2O3溶液进行滴定时，使用的指示剂为,终点现象为一(2)称取的样品中Fe的质量分数为,SOT的物质的量为o(3)黄钠铁研的化学式为o(4)用Na2s2O3溶液滴定结束时，俯视读数，所测Fe的含量(填“偏大”“偏小”或“无影响”)解析(1)淀粉遇碘变蓝色，故选择淀粉溶液作指示剂，II中用Na2s2
21、O3溶液滴定12,当溶液由蓝色变为无色，且半分钟内颜色不恢复蓝色，说明滴定到达终点。(2)有关反应的离子方程式为2Fe+21-=2Fe2+12、I2+2Na2s203=2Nal+Na2s4。6,得到定量关系：2Fe3+b2Na2s2O3,则rt(Fe3+)=/i(Na2S2O3),25mL溶液中，Fe3+的物质的量为0.2500mol-L-1X30.00mLXlO3LmL-,=,7.5X10-3X56.7.50X10-3moi,(0(Fe)=7X100%34.6%。加足量BaCk溶液充4.850X；分反应后，过滤、洗涤、干燥得沉淀1.165g,沉淀为硫酸领，则n(SOF)=/i(BaSO4)=
22、23；黑相=5,00XIO、mol,样品中(SO1)=4X5.00X10_3mol=0.02mol.(3)100mL溶液中,rt(Fe3+)=7.50X103molX=0.03mol,“(SOH)=5.00X10-3molX嘈吁=0.02mol,设4.850g样品中钠离子的物质的量为IT1L(Na+),氢氧根离子的物质的量为n(OH),根据质量守恒得4.850g-0.03molX56g-mol10.02molX96g-moll=/i(Na+)X23g-mol-14-zi(OH-)X17gmol-1,根据电荷守恒得0.03molX3+n(Na+)X1=0.02molX2+/i(OH-)X1,解得n(Na+)=0.01mol,zi(OH-)=0.06mol,x：y：zi=n(Na+):n(Fe3+):m(SOD：n(OH)=0.01：0.03：0.02:0.06=1：3：2：6,黄钠铁矶的化学式为NaFe3(SO4)2(OH)6o(4)俯视读数，所需Na2s2O3溶液的体积偏小，所测Fe的含量偏小。答案(1)淀粉溶液溶液由蓝色变为无色，且半分钟内颜色不恢复蓝色(2)34.6%0.02mol(3)NaFe3(SO4)2(OH)6(4)偏小2.莫尔法是一种沉淀滴定法，以K2OO4为指示剂，用标准硝酸银溶液滴定待测液，进行测定溶液中C的浓度。已知:银盐性AgClAgBrAgCNA