【知识点详解】
1. 水的电离平衡:
水是一种弱电解质,能发生微弱的电离,形成氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。水的电离可以用以下方程式表示:H2O ⇌ H+ + OH-。水的电离平衡常数称为水的离子积(Kw),在标准温度(25℃)下,Kw = [H+] [OH-] = 1 × 10^-14。
2. 酸碱性的判断:
溶液的酸碱性通常通过测量溶液中氢离子或氢氧根离子的浓度来确定。pH值是衡量溶液酸碱性的一个重要指标,定义为-pH = log[H+]。当pH<7时,溶液为酸性;pH=7时,溶液为中性;pH>7时,溶液为碱性。
3. 溶液酸碱性的变化:
酸性或碱性溶液稀释时,其pH值会相应变化。对于弱酸或弱碱,稀释会导致电离平衡移动,因此pH值的变化比强酸或强碱更显著。
4. 酸碱中和反应:
强酸与强碱等浓度等体积混合时,可以完全中和,生成对应的盐和水。若酸碱中有一方为弱电解质,中和反应后,溶液的酸碱性取决于剩余的弱电解质。
5. 水电离的影响因素:
温度升高会促进水的电离,使Kw增大;加入酸或碱会抑制水的电离,而加入某些盐类如NH4Cl可以促进水的电离。
6. pH值计算:
可以通过酸碱的物质的量关系来计算混合溶液的pH值。例如,当强酸与强碱混合,如果两者的物质的量相等,那么混合溶液的pH值可以由两者的初始pH值之和决定。
7. 题目解析:
题目中的练习题涉及了水的电离平衡、溶液酸碱性判断、酸碱中和反应及pH值计算等知识点。例如,题目中指出在滴有酚酞的氨水中加入NH4Cl至溶液无色,说明pH小于8.2,但不一定小于7,因为酚酞的变色范围是8.2-10.0。又如,100℃时,pH=3的盐酸与pH=11的NaOH等体积混合后,由于Kw增大,溶液显碱性,而不是中性。
8. 混合溶液酸碱性的判断方法:
(1)强酸与强碱混合,根据pH值之和判断酸碱性。
(2)考虑酸碱的强弱,如强酸与弱碱混合,最终溶液可能显酸性。
(3)通过酸碱的体积和pH值关系,可以推断混合后溶液的pH值。
9. 溶液浓度的计算:
如题目中给出的NaOH和HCl混合问题,通过两者体积和pH的关系,可以计算出原溶液的浓度。
总结,本资料主要涵盖高中化学中水的电离、溶液酸碱性判断以及相关计算,是高考化学复习的重要内容,对于理解和掌握酸碱平衡、pH计算等核心概念具有重要作用。