高中化学反应及其能量变化的知识点(2)
高中化学反应及其能量变化的知识点
高中化学关于水的电离和溶液的酸碱性的介绍
(一)水的电离
1. 水的电离
2. 水的电离程度
3. 电离平衡常数
4. 水的离子积
5. 需注意的
6. 影响水的电离平衡的因素
(二)溶液的酸碱性与pH
1. Kw在电解质溶液中的存在
2. 溶液的酸碱性与c(H )、c(OH-)的关系
3. 溶液的酸、碱性与pH的关系
4. 溶液酸碱性的表示方法
5. pH的测量
(三)pH的应用
1. 医疗上
2. 生活上
3. 环保领域中
4. 农业生产中
5. 科学实验和工业生产中
(四)酸碱质子理论
A. 溶液pH的计算方法
B. 实验测定酸碱滴定曲线
1. 实验
2. 酸碱指示剂在中和滴定中的应用
【典型例题
[例1] 将pH=4的酸溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH可能是( )
A. 等于7 B. 大于7 C. 小于7 D. 无法确定
解析：考虑弱电解质电离的特点和pH的计算。
[例2] 今有HA、H2B、H3C三种弱酸，根据强酸制弱酸的反应规律，它们之间发生下列反应：HA HC2-(少量)=A- H2C-;H2B(少量) 2A-=B2- 2HA;
H2B(少量) H2C-=HB- H3C，回答下列问题：
(1)相同条件下，HA、H2B、H3C三种酸中，酸性最强的是____;
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-六种离子中，最容易结合质子(H )的是_____，最难结合质子的是_____;
(3)完成下列反应的离子方程式
① H3C OH-(过量)_______________;
② HA(过量) C3-________________。
解析：掌握酸碱质子理论。
[例3] 1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的pH等于( )
A. 9.0 B. 9.5 C. 10.5 D. 11.0
解析：考查与pH有关的计算。
[例4] 有人曾建议用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG=lgc(H )/c(OH-)。下列表述正确的是( )
A. 在25℃时，若溶液呈中性，则pH=7，AG=1
B. 在25℃时，若溶液呈酸性，则pH<7，AG<0
C. 在25℃时，若溶液呈碱性，则pH>7，AG>0
D. 在25℃时，溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
解析：考查对溶液酸碱性的认识和对定义的理解、运算。
[例5] pH=3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，则下列说法正确的是( )
A. HX可能是强酸
B. HY一定是强酸
C. HX的酸性强于HY的酸性
D. 反应开始时二者生成H2的速率相等
解析：考查对溶液中弱酸的浓度和离子浓度的区别。
[例6] 在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的c(H )为10-13mol/L，下列有关溶液的叙述，正确的是( )
A. 该溶液一定呈酸性 B. 该溶液一定呈碱性
C. 该溶液的pH一定是1 D. 该溶液的pH可能约为13
解析：考查对水的离子积的理解和影响因素。
[例7] 下列溶液一定呈中性的是( )
A. pH=7的溶液
B. c(H )=c(OH-)的溶液
C. 由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
D. 非电解质溶于水得到的溶液
答案：B
解析：考查溶液中性本质的分析。
[例8] 在25℃时，某溶液中由水电离出的c(H )=1×10-12mol/L，则该溶液的pH可能是( )
A. 12 B. 7 C. 6 D. 2
答案：AD
解析：掌握溶液pH计算的根本原则。
【模拟试题
1. 水是一种极弱的电解质，在室温下，平均每n个分子只有1个分子发生电离，则n值是( )
A. 10-14 B. 55.6×107 C. 107 D. 55.6
2. 如果25℃时Kw=1×10-14，100℃时Kw=1×10-12，这说明( )
A. 100℃时水的电离常数较大
B. 前者c(H )较后者大
C. 水的电离过程是一个吸热过程
D. Kw和温度无直接关系
3. 用湿润的pH试纸测定溶液的pH，不变的是( )
A. HCl溶液 B. NaOH溶液 C. Na2SO4溶液 D. 氨水
4. 将0.1mol/L醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是( )
A. 溶液中c(H )和c(OH-)都减小
B. 溶液中c(H )增大
C. 醋酸电离平衡向左移动
D. 溶液的pH增大
5. 用pH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系正确的是( )
A. V1>V2 B. V1
6. 在313K时，水的Kw=3.8×10-14，若在313K时，c(H )=1.0×10-7mol/L的溶液( )
A. 呈酸性 B. 呈中性 C. 呈碱性 D. 无法判断
7. 水的电离过程为H2O
H OH-，在不同温度下其平衡常数为：K(25℃)=1.0×
10-14，K(35℃)=2.1×10-14，则下列叙述正确的是( )
A. c(H )随温度的升高而降低
B. 在35℃时，c(H )>c(OH-)
C. 水的电离度α(25℃)>α(35℃)
D. 水的电离是吸热的
8. 准确量取25.00mL KMnO4溶液，可选用的仪器是( )
A. 50mL量筒 B. 10mL量筒
C. 50mL酸式滴定管 D. 50mL碱式滴定管
9. pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，所得混合液的pH=11，则强碱与强酸的体积比是( )
A. 11:1 B. 9:1 C. 1:11 D. 1:9
10. 下列说法正确的是( )
A. HCl溶液中无OH-
B. NaOH溶液中无H+
C. NaCl溶液中既无OH-也无H+
D. 常温下，任何物质的水溶液中都有H+和OH-，且Kw=c(H )?c(OH-)=10-14
11. 进行中和滴定时，事先不应该用所盛溶液润洗的仪器是(已用蒸馏水洗过)( )
A. 酸式滴定管 B. 碱式滴定管 C. 锥形瓶 D. 量筒
12. 中和相同体积、相同pH的
、NaOH和NH3?H2O三种稀溶液，所用相同浓度盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则( )
A. V3>V1=V2 B. V3>V2>V1
C. V1>V2>V3 D. V3
【试题答案
1. B 2. AC 3. C 4. D 5. A 6. C 7. D 8. C 9. D 10. D
11. CD 12. A
【试题解析
1. 根据每55.6mol水中有1×10-7mol水电离，而分子个数比与物质的量成正比，所以列比例计算即可。
2. 温度较高，Kw较大，所以选A;Kw较大，即水的离子积较大，说明电离平衡正向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，说明正向为吸热方向。
3. 湿润的pH试纸，相当于溶液被稀释，使得酸性和碱性存在误差，但是C是中性溶液，不受影响
4. 弱电解质溶液存在着电离平衡，加水稀释，平衡发生移动，c(H )减小，而c(OH-)增大，pH增大，平衡右移。
5. 因为盐酸是强酸，全部电离，醋酸是弱酸，部分电离，所以全部的氢离子(包括没有电离的)醋酸中多，所以所需体积少。
6. 根据水的离子积的公式，计算出c(OH-)=3.8×10-7mol/L，比氢离子浓度大，因此显碱性。
7. 升高温度，K增大，说明氢离子和氢氧根离子的浓度都增加，但是是同等程度增加，所以离子浓度仍一样，但电离程度增加，平衡正向移动，说明正向是吸热反应。
8. 由于量的体积精确度为0.01mL，故应选用滴定管，而KMnO4是强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡皮管，所以选C。
9. 混合前，碱中c(OH-)=0.1mol/L，酸中c(H )=0.01mol/L，因为算得溶液中OH-剩余，为10-3mol/L，其等于氢氧根离子的物质的量?D酸中氢离子的物质的量，再÷溶液体积(V1 V2)。
11. 锥形瓶里的待测液，物质的量一定，如润洗则多;量筒是粗量仪器，没有必要润洗。
12. 因为一水合氨是弱电解质，还有一部分分子未电离，所以所需的酸多。
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