高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH课时训练

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH课时训练，共6页。试卷主要包含了水的电离，溶液的酸碱性与pH，酸碱中和滴定等内容，欢迎下载使用。
第二节 水的电离和溶液的pH一、水的电离（一）水的电离1、电离方程式：H2OH++OH-  或  H2O+H2O H3O ++OH-2、特点：（1）极难电离  （2）可逆过程，吸热    （3）25℃，水中的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L（4）由水电离出的H+与OH-浓度相等，即c(H+)水=c(OH-)水3、影响因素：（1）促进：①升温 ②加活泼金属 ③加弱碱阳离子或弱酸阴离子（即能水解的盐）④电解            （2）抑制：①降温 ②加酸或碱  ③加强酸酸式盐（二）水的离子积1、定义：当水的电离达到平衡时，电离产物H+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，用Kw表示。2、表达式：Kw=c(H+)·c(OH-) 说明：①c(H+)和c(OH-)均表示整个溶液中的H+、OH-的总物质的量浓度②Kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液酸溶液中：Kw= c(H+)酸·c(OH-)水  碱溶液中：Kw= c(H+)水·c(OH-)碱盐溶液中：Kw= c(H+)水·c(OH-)水③不同溶液中的c(H+)、c(OH-)可能不同，但任何溶液中的c(H+)水=c(OH-)水④25℃时，水中的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L，Kw=1.0×10-14100℃时，水中的c(H+)=c(OH-)≈1.0×10-6mol/L，Kw=1.0×10-12⑤Kw有单位，其单位为mol2·L-2，因其复杂通常省略⑥Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大，水更易电离二、溶液的酸碱性与pH（一）溶液酸碱性的判断：看c(H+)与c(OH-)的相对大小当c(H+)=c(OH-)时，为中性；    当c(H+)>c(OH-)时，为酸性；   当c(H+)<c(OH-)时，为碱性（二）酸性强弱的判断溶液中酸性的强弱：c(H+)越大，酸性越强酸的酸性强弱：看酸电离出的H+的难易，越容易电离出H+，酸性越强（三）溶液酸碱性的表示方法当c(H+)或c(OH-)大于或等于1mol/L时，用c(H+)或c(OH-)直接表示当c(H+)或c(OH-)小于1mol/L时，用pH表示（四）pH1、定义：用c(H+)的负对数来表示溶液酸碱性的强弱2、适用范围：稀溶液3、表达式：pH=-lgc(H+) 或c(H+)=1.0×10-pHmol/L4、意义：pH↑→碱性增强，pH↓→酸性增强5、pH与溶液酸碱性的关系： 一般25℃25℃中性溶液c(H+)=c(OH-)c(H+)=1.0×10-7pH=7酸性溶液c(H+)>c(OH-)c(H+)>1.0×10-7pH<7碱性溶液c(H+)<c(OH-)c(H+)<1.0×10-7pH>7注：在分析c(H+)、pH与溶液的酸碱性关系时，要注意溶液的温度（五）溶液酸碱性的测定方法1、用pH试纸测定（1）pH试纸的制作：是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透，经晾干制成的，pH试纸一般呈黄色。（2）pH试纸的种类：①广泛pH试纸：pH范围是1-14（最常用）或1-10，所测pH都为整数②精密pH试纸：pH范围较窄，可判别pH差值为0.2或0.3③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸（3）pH试纸的使用方法：取一小块试纸放在玻璃片或表面皿或点滴板上，用洁净干燥的玻璃棒直接蘸取待测液滴在干燥的试纸上，试纸变色后，在30s内与标准比色卡比较。标准比色卡：其颜色与光谱一致，按pH从小到大依次是：红橙黄（酸性）、绿（中性）、蓝靛紫（碱性）（4）注意：①pH试纸不能用水润湿，否则可能使测量结果偏大、偏小、不变       ②所测pH值一般为整数③若某溶液具有漂白性，则不能用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性，也不能用pH试纸测定其pH2、用pH计：pH计也叫酸度计，有多种型号，使用方法不尽相同，可精密测量溶液的pH，可精确到小数点后两位。其量程为0-14。3、用酸碱指示剂测定：酸碱指示剂一般是有机弱酸（或弱碱），它们的颜色变化是在一定的pH范围内发生的，因此，可以用这些弱酸、弱碱来测定溶液的pH。但只能测出pH的范围，一般不能准确测定pH的具体值。常用指示剂的变色范围和颜色变化表示如下表：指示剂甲基橙石蕊酚酞甲基红变色范围pH3.1-4.45.0-8.08.2-10.04.4-6.2溶液颜色红、橙、黄红、紫、蓝无色、浅红、红红、橙、黄（六）溶液中pH的计算1、单一溶液的pH计算（1）强酸：c(酸)→c(H+)→pH（2）强碱：c(碱)→c(OH-)     c(H+)→pH注：对于碱而言，必须先算出c(OH-)，再算出c(H+)，再求pH值，不能直接求c(H+)2、酸碱混合溶液的pH计算（1）两种强酸混合：c(H+)混=（2）两种强碱混合：c(OH-)混=（3）强酸与强碱混合：①若恰好完全反应，溶液呈中性，pH=7②酸过量，c(H+)过量=③碱过量，c(OH-)混=特殊：强酸、强碱溶液等体积混合时pH的计算混合物质两种溶液pH关系混合后溶液pHA、B均为酸pHA<pHB，且pH之差≥2pHA+0.3A、B均为碱pHA<pHB，且pH之差≥2pHB—0.3A是酸，B是碱pHA+pHB=147pHA+pHB<14（酸剩余）pHA+0.3pHA+pHB>14（碱剩余）pHB—0.3④强酸与弱碱或强碱与弱酸等体积混合当pH酸+pH碱=14时，若是强酸与弱碱混合，则弱碱过量，pH>7                   若是强碱与弱酸混合，则弱酸过量，pH<73、稀释后溶液pH的计算（1）强酸：pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n（2）弱酸：pH=a，加水稀释10n倍，则a<pH<a+n（3）强碱：pH=b，加水稀释10n倍，则pH=b-n（4）弱碱：pH=b，加水稀释10n倍，则b-n<pH<b（七）pH的应用1、工业   2、农业   3、科学研究    4、日常生活    5、医疗保健三、酸碱中和滴定（一）酸碱中和滴定的概念：依据中和反应，用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的方法（二）实验原理：酸碱中和滴定的原理：H++OH-=H2O 即利用中和反应时，c(H+)酸·V酸= c(OH-)碱·V碱则c(H+)酸=  或 c(OH-)碱=（三）实验用品1、仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、烧杯、pH计2、试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水3、滴定管的使用：（1）构造：内径均匀，带有刻度的细长玻璃管，下端有控制液体流量的玻璃活塞（或由橡皮管、玻璃球组成的阀）注：①滴定管的“0”刻度在上，由上向下刻度依次增大下端有一部分无刻度，全部容积大于它的最大刻度值②滴定管的精确读数可估读到0.01（2）用途：精确的放出一定体积的液体4、实验步骤（1）滴定前的准备：①滴定管：查漏→水洗（洗液→自来水→蒸馏水）→润洗→装液→赶气泡→调液面→记录数据            ②锥形瓶：水洗→装液→加指示剂③指示剂的选择：原则：选用变色明显、灵敏，且变色范围与酸碱恰好完全反应后溶液的pH接近，在pH突变的范围内,常用甲基橙和酚酞。“强酸滴碱甲基橙，强碱滴酸用酚酞，强酸强碱若互滴，甲基橙酚酞都可以”变色情况：滴定种类选用的指示剂滴定终点颜色变化指示剂用量强酸滴定强碱酚酞红色→无色2-3滴甲基橙黄色→橙色强酸滴定弱碱甲基橙黄色→橙色强碱滴定强酸甲基橙红色→橙色酚酞无色→粉红色强碱定弱酸酚酞无色→粉红色（2）滴定：                                             边滴边振荡→滴速先快后慢→左手控制滴定管活塞， 且结束前不能离开，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液变化→判定终点→读数（等1-2min液面稳定后）  （3）终点判断①滴定终点：酸碱恰好完全中和的时刻注：恰好中和=酸碱恰好完全反应≠溶液呈中性②判断终点的方法：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。                  记录此时标准液的体积。（4）数据处理：①酸碱中和滴定：按上述操作重复二至三次，求出所用标准液的平均值，根据公式计算②用pH计测定待测液的pH和每加入一定量标准液之后的混合pH以标准液体积为横坐标，以pH为纵坐标，作图（以NaOH滴定HCl为例）                                      当接近滴定终点（pH=7）时，很少量（0.04mL，约一滴）的                                   碱或酸就会引起溶液pH突变      （5）误差分析：①原理： ，其中，已知量包括：，未知量只有V标，所以c测与V标成正比。②常见误差：标准液在滴定管中的情况步骤操作c(浓度)洗涤未用标准溶液润洗滴定管偏高锥形瓶用待测溶液润洗偏高未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管（或移液管）偏低锥形瓶洗净后瓶内还残留有蒸馏水无影响滴定快达滴定终点时滴定速度过快，停止滴定后，反加一滴待测液颜色无变化偏高滴定前盛装标准液的滴定管尖嘴部分有气泡，移到锥形瓶后消失偏高盛装待测液的滴定管尖嘴部分有气泡，移到锥形瓶后消失偏低滴定过程中振荡时有液滴溅出偏低滴定时有几滴标准溶液附在锥形瓶壁上或滴在锥形瓶外偏高滴定结束，滴定管尖端挂一液滴未滴下偏高将移液管尖嘴部分的液体吹出偏高读数滴定完毕，未等滴定管内壁的液体完全流下就开始读数偏高滴定完毕立即读数，半分钟内颜色又褪去偏低滴定前仰视读数或滴定后俯视读数，过早估计终点偏低滴定前俯视读数或滴定后仰视读数，过晚估计终点偏高配制标准液产生的误差若配制NaOH溶液，所取的NaOH固体部分潮解偏高若配制NaOH溶液，所取的NaOH固体中含有不与酸反应的杂质偏高若配制NaOH溶液，所取的NaOH固体中含有与酸反应的杂质（Na2CO3）偏高若配制NaOH溶液，所取的NaOH固体中含有与酸反应的杂质（Na2O）偏低（6）酸碱中和滴定的注意事项①不能用量筒代替滴定管。滴定管的优点：一是读数精确（0.01），二是可以逐滴滴加液体。②酸式滴定管有玻璃活塞，能与碱液发生反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，Na2SiO3能将活塞粘住。③润洗滴定管的目的是因为滴定管内壁有蒸馏水，对所装溶液有稀释作用，造成实验误差，通过润洗可减少误差。④视线应与凹液面最低点在同一水平线上。⑤在中和滴定过程中，标准液和待测液的盛放的位置可以颠倒，因此在误差分析中，要看清楚标准液与待测液的位置。标准液在滴定管中与标准液在锥形瓶中产生误差的情况恰好相反；在分析误差时，都只考虑滴定管中体积对浓度的影响。