在高考化学复习中,水的电离和溶液的酸碱性是重要的知识点,涉及到溶液的pH值计算、弱电解质的电离平衡以及酸碱中和反应等内容。以下是相关知识点的详细说明:
1. pH值与酸碱性的关系:pH值是衡量溶液酸碱程度的标准,pH=-log[H+],其中[H+]表示溶液中氢离子的浓度。pH值小于7表示溶液呈酸性,pH等于7表示中性,大于7则为碱性。但需要注意的是,这个关系只在25℃的标准条件下成立,温度变化会改变水的电离平衡,导致pH值与酸碱性的对应关系发生变化。
2. 水的电离平衡:在纯水中,水能微弱地自离解,形成氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-),其平衡方程式为H2O ≒ H+ + OH-。水的离子积Kw=[H+][OH-],在25℃时Kw=10^-14。若溶液中c(H+)不等于c(OH-),则溶液呈现酸碱性。
3. 弱电解质的电离:如CH3COOH(乙酸)是弱酸,不能完全电离,其电离平衡为CH3COOH ≒ CH3COO- + H+。与强碱如NaOH反应时,若醋酸过量,混合液将呈酸性;反之,若NaOH过量,则呈碱性。
4. 酸碱中和滴定法:通过标准碱溶液(如NaOH)滴定未知酸溶液(如白醋)来测定其酸度。操作过程中,未润洗的滴定管可能导致标准溶液被稀释,使测量结果偏大;滴定前尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,会使读取的体积偏大,同样导致结果偏大;加少量水不会影响滴定结果;而锥形瓶中液体溅出,会导致实际参与反应的酸量减少,因此滴定结果会偏小。
5. 水的离子积Kw:Kw随温度升高而增大,表示高温下水的电离增强。如题中T℃时Kw=10^-12,这意味着在该温度下,即使pH=7的溶液也不一定是中性,因为Kw大于25℃时的10^-14。
理解和掌握水的电离平衡、酸碱性判断、弱酸弱碱的电离特性以及酸碱中和滴定的原理和误差分析,对于高考化学复习至关重要,有助于考生准确解答相关题目并应对实际问题。