廣東省惠州市平海中學(xué)-年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)水的電離和溶液的PH教學(xué)案

1、水的電離和溶液的PH專題目標(biāo)：1. 通過(guò)對(duì)水的電離、 離子積、pH定義等重要知識(shí)和方法遷移應(yīng)用的練習(xí)，提高認(rèn)知能力；2 靈活解答水的電離平衡的相關(guān)問(wèn)題；3 掌握混合溶液pH計(jì)算的方法，并能運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決一些有關(guān)pH計(jì)算的綜合問(wèn)題4 培養(yǎng)學(xué)習(xí)過(guò)程中探究、總結(jié)的習(xí)慣。知識(shí)點(diǎn)一：水的電離【例1】(1)與純水的電離相似，液氨中也存在著微弱的電離：2NH NH+NH-據(jù)此判斷以下表達(dá)中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A. 液氨中含有 NH、NJ、NH-等微粒B. 定溫度下液氨中 C(NH+) C(NH-)是一個(gè)常數(shù)C. 液氨的電離到達(dá)平衡時(shí) C(NHQ = C(NH 4+) = C(NH 2)D. 只要不參加其他物質(zhì)

2、，液氨中C(NH+) = C(NH 2-)(2)完成以下反響方程式 在液氨中投入一小塊金屬鈉，放出氣體 NaNH溶于水的反響 類似于“H +OH=HC的反響解析：此題要求掌握水自偶的實(shí)質(zhì)(水分子電離產(chǎn)生的與結(jié)合形成HsOf)以及水的電離平衡，并能遷移應(yīng)用于對(duì)于 NH電離的認(rèn)識(shí)：NH分子電離產(chǎn)生H+和 NH,日+與NH結(jié)合生成NH+, 液氨電離產(chǎn)生等量的 NH與NH+, 定溫度下離子濃度乘積為一常數(shù)；NH+類似于H, NHT類似于OR。具備上述知識(shí)后，就可順利完成解題。答案：(1) C(2)® 2Na+2NH=Hj +2NaNH NaNh+HO=NaOH+NH 或 NHr+HO=OH+

3、NHf NH+NH+ =2NHsT 或 NHCI+NaNH=2NH f +NaCl練習(xí)：(1)純硫酸、乙醇中也存在微弱的電離，寫出其電離方程式 硫酸乙醇(2)乙醇鈉中加水的反響 乙醇鈉和NHCI的反響知識(shí)點(diǎn)二：水的離子積【例2】某溫度下純水中 C(H+) = 2 x 10-7 mol/L，那么此時(shí)溶液中的 C(OH) =。假設(shè)溫度不變，滴入稀鹽酸使 C(H+) = 5X 10-6 mol/L ,那么此時(shí)溶液中的 C(OH) =。解析：由水電離產(chǎn)生的H+與 OH量始終相等，知純水中C(H+) = C(OH -)。根據(jù)純水中C(H+)與C(OH)可求出此溫度下水的 Kw的值，由Kw的性質(zhì)(只與溫度

4、有關(guān)，與離子濃度無(wú)關(guān))，假設(shè)溫度不變，稀鹽酸中 Kw仍為此值，利用此值可求出鹽酸中的C(OH)。答案：純水中 C(OH-) = C(H +) = 2 x 10-7 mol/LKw = C(H +) C(OH) = 2 x 10-7 x 2 x 10-7 = 4 x 10-14稀鹽酸中 C(OH-) = Kw / C(H +) = (4 x 10-14) / (5 x 10-6) = 8 x 10-9 mol/L【例3】.難溶化合物的飽和溶液存在著溶解平衡，例如：AgCl(s) L Ag+C,Ag 2CrCu(s) 2Ag+CrOT,在一定溫度下，難溶化合物飽和溶液離 子濃度的乘積為一常數(shù)，這個(gè)

5、常數(shù)用Ksp表示。：Ksp(AgCI)=Ag +Cl -=1.8 x 10-10+ 22-12Ksp(Ag 2CrO4)=Ag CrO =1.9 x 10現(xiàn)有0.001摩/升AgNO溶液滴定0.001摩/升KCl和0.001摩/升的CrQ的混和溶液， 試通過(guò)計(jì)算答復(fù)：(1)Cl -和CrO2-中哪種先沉淀？(2)當(dāng)CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀時(shí)，溶液中的 Cl-離子濃度是多少？ CrO：-與Cl-能否達(dá) 到有效的別離?(設(shè)當(dāng)一種離子開(kāi)始沉淀時(shí)，另一種離子濃度小于10-5mol/L時(shí)，那么認(rèn)為可以到達(dá)有效別離)解析：(1)當(dāng)溶液中某物質(zhì)離子濃度的乘積大于Ksp時(shí)，會(huì)形成沉淀。幾種離子共同

6、沉淀某種離子時(shí)，根據(jù)各離子積計(jì)算出所需的離子濃度越小越容易沉淀。(2)由Ag2CrO4沉淀時(shí)所需Ag+濃度求出此時(shí)溶液中 Cl的濃度可判斷是否到達(dá)有效別離。解答：(1) AgCl飽和所需Ag+濃度Ag+i=1.8 x 10-7摩/升Ag 2CrQ飽和所需Ag+濃度 Ag+ 2=19 10 120001=4.36 x 10-5 摩/升Ag + 1<Ag+ 2, Cl-先沉淀。1810105(2) Ag 2CrO4開(kāi)始沉淀時(shí)Cl-= 4.36 10=4.13 x 10-6<10-5，所以能有效地別離。知識(shí)點(diǎn)三：水的電離平衡的移動(dòng)【例4】：某溶液中由水電離出來(lái)的C(OH)=10-12mo

7、l/L，那么該溶液中的溶質(zhì)不可能是()A、HCl B 、NaOH C、NHCI D 、HSQ解析：由水電離反響式知：此溶液水電離產(chǎn)生的C(H )=C(OH ) =10- mol/L，假設(shè)溶液中的H全部來(lái)自水的電離，那么此溶液顯堿性，是因溶有堿類物質(zhì)所致，假設(shè)溶液中的M不僅為水電離所產(chǎn)生，那么此溶液顯酸性，為酸性物質(zhì)電離所致。NHCI不可能電離產(chǎn)生 H+。解答:C以下兩題為上題的變式，分析一下變?cè)诤翁?？解題方法、思路與上題是否一樣？差異何在？(1) 室溫下，在純水中參加某物質(zhì)后，測(cè)得溶液中由水電離產(chǎn)生的C(H+)=10-12mol/L ,那么加入的物質(zhì)可能是(假設(shè)常溫下碳酸、氫硫酸的第一步電離度

8、為0.1%)()A、通入 CO B 、通入 HaS C、通入 NH D、參加 NaHSO(2) 某溶液中水電離產(chǎn)生的C(H+)=10-3mol/L ,該溶液中溶質(zhì)可能是() Al 2(SO4)3 NaOHNHCI NaHSOA、 B、 C、 D、【例5】能促進(jìn)水的電離，并使溶液中C(H+)C(OH)的操作是()(1)將水加熱煮沸 (2)向水中投入一小塊金屬鈉(3)向水中通CO ( 4)向水中通NH ( 5)向水中參加明磯晶體(6)向水中參加 NaHCO固體 (7)向水中加NaHSO固體A、( 1) (3) (6) ( 7) B、(1) (3) (6) C、(5) (7)D、(5)解析：此題主要

9、考查外界條件對(duì)水的電離平衡的影響，請(qǐng)按如下思路完成此題的解：此題涉及 到哪些條件對(duì)水的電離平衡的影響？各自對(duì)水的電離平衡如何影響？結(jié)果任何(C(H+)與C(OH )相對(duì)大小)？歸納酸、堿、鹽對(duì)水的電離平衡的影響。解答:D規(guī)律小結(jié)：酸、堿：抑制水的電離1. 酸堿鹽對(duì)水的電離平衡的影響_電離后顯酸性的：抑制水的電離。如：HSO_ (只電離)、H2PO_ (電離強(qiáng)于水解) 鹽：電離后水解的：促進(jìn)水的電離.電離后顯中性、不水解的：無(wú)影響2. 分析酸堿對(duì)水的電離平衡的影響結(jié)果與溶液性質(zhì)的關(guān)系得溶液性質(zhì)的實(shí)質(zhì)：溶液性質(zhì)C(H+)與 C(OH)的關(guān)系(填 、=)中性酸性堿性知識(shí)點(diǎn)四：pH的定義方法【例6】、

10、以下溶液，一定呈中性的是()A. 由等體積、等物質(zhì)的量濃度的一元酸跟氫氧化鈉溶液混合后所形成的溶液+-7_1B. H =1 X 10 mol L 的溶液C. pH=14_pOH 的溶液D. pH=pOH的溶液解析：此題要求將教材中定義 pH方法遷移應(yīng)用于表示 pOH以及pH與pOH的關(guān)系，根據(jù)pH的定 義方法，可定義 pOH= lgC(OH )，將室溫下水的離子積的表達(dá)式C(H+) X C(OH)=10兩邊取負(fù)對(duì)數(shù)，一lgC(H+) lgC(OH)= lg10 14,整理得pH+pOH=14應(yīng)用所得關(guān)系式 分析可得答案。解答:D點(diǎn)評(píng)：pOH= lgC(OH)、pH+pOH=l4兩個(gè)關(guān)系式及其應(yīng)

11、用均不在教學(xué)大綱和考綱范圍內(nèi)，我們 不一定要掌握，但將教材中的知識(shí)、方法加以遷移應(yīng)用，進(jìn)行探究發(fā)現(xiàn)是教學(xué)大綱和考 綱提出的能力要求。此題作為全國(guó)高考化學(xué)測(cè)試題具有重要的指導(dǎo)意義，值得大家認(rèn)真 去領(lǐng)悟，在隨后的2001年上海高考題以及 2002年全國(guó)理科綜合高考題中又出現(xiàn)了類似 的題目。.cH lg為更好地表示溶液的酸堿性，科學(xué)家提出了酸度(AG的概念，AG= cOH ，那么下中性溶液的AG= 0酸性溶液的AG< 0常溫下0mol/L 氫氧化鈉溶液的 AG= 12常溫下0.lmol/L 鹽酸溶液的 AG= 12( 2001年上海)列表達(dá)正確的選項(xiàng)是ABCDA B C D有人曾建議用 AG表

12、示溶液的酸度(acidity arede ), AG的定義為 AG= lg ( H+/OH )。 以下表述正確的選項(xiàng)是在25C時(shí),在25C時(shí),在25C時(shí),在25C時(shí),pH= 7, AG= 1 pHv 7, AG< 0 pH>7, AG>0假設(shè)溶液呈中性，那么假設(shè)溶液呈酸性，那么假設(shè)溶液呈堿性，那么溶液的pH與AG的換算公式為 AG= 2(7 pH) (2002理科綜合)知識(shí)點(diǎn)五：溶液 pH的計(jì)算【例7、室溫下將n體積pH=10和m體積pH=13兩種NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液，那么n:解析：此題是關(guān)于兩種不反響的溶液混合后溶液pH值的計(jì)算，根據(jù)混合前后溶質(zhì)(Na

13、OH)量守恒，列式求解解答：pH=10 C(H +)=10-10mol/L C(OH ) =10 "mol/L+13 1pH=13 C(H)=10- mol/L C(OH ) =10 - mol/LpH=12 C(H+)=10-12mol/L C(OH _) =10 -2mol/L-4-1-210 n + 10 m = (n+m) X 10n: m = 100 : 11規(guī)律：有關(guān)混合溶液的pH計(jì)算，題設(shè)條件可千變?nèi)f化，正向、逆向思維，數(shù)字與字母交替出現(xiàn)，但基此題型只有兩種：(1 )混合后不反響，(2)混合后反響。對(duì)于溶液的稀釋，可將水作為濃度為 0的溶液，仍屬混合后不反響一類，這一類

14、混合溶液的pH應(yīng)介于兩種溶液的pH之間，因而酸、堿溶液無(wú)論加多少水稀釋，其最終pH均不可能等于純水的 pH(即常溫不可能為 7 )。混合溶液pH的計(jì)算方法也很簡(jiǎn)單，即設(shè)法求出混合溶液的 C(H+),假設(shè)是溶液顯堿性，那么必須先求出溶液的 C(OH)，然后再換算為 C(H+)或按OH量守恒列式求解。算一算：此題假設(shè)按照H+守恒求解，是什么結(jié)果？【例8】25oC,假設(shè)10體積的某強(qiáng)堿溶液與 1體積的某強(qiáng)酸溶液混合后，溶液呈中性，那么混合之前，該堿的pH與強(qiáng)酸的pH之間該滿足的關(guān)系是 分析：由題意知，此題為酸、堿混合后完全中和，根據(jù)中和反響的實(shí)質(zhì)可知，酸中n(H+)與堿中n(OH)相等，故有C(H+

15、)酸V酸=C(OH-)堿V堿，由此關(guān)系列式可求得結(jié)果。解答：設(shè)酸的 pH 為 a, C(H+)酸=10-a，堿的 pH為 b, C(OH)堿=10-14/ 10 -b=10- (14 - b)因?yàn)榛旌虾笕芤撼手行?，所以C(H+)酸V酸=C(OH -)堿V堿-a- (14 - b)- (13 - b)10 X V = 10() X 10V = 10() X V10-a = 10-(13 - b)兩邊取負(fù)對(duì)數(shù)：-lg10 -a = -lg10- (13 - b) , a=13-ba+b=13即酸的pH與堿的pH之和為13點(diǎn)評(píng)：上面解法盡管可順利地得出此題的解，但題中的酸堿體積比可以任意變換，那么每

16、一變換都得重新求解，這就啟發(fā)我們能否找出酸、 堿pH與兩者體積比之間的關(guān)系呢？同時(shí)假設(shè)混 合后不顯中性其關(guān)系又會(huì)怎樣呢?將上面的解改為:+ -C(H)酸 V 酸=C(OH ) 堿V堿-a10 XV 酸=10-a-b -1410 10 =10兩邊取負(fù)對(duì)數(shù)得:-(14 - b)XV堿(V堿/ V 酸)a+b=14 lg(V 堿 / V酸)假設(shè)混合后溶液顯酸性 假設(shè)混合后溶液顯堿性同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中要善于總結(jié)、積累，把自己積累的經(jīng)驗(yàn)、成果用于指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)。例如掌握 了上述關(guān)系后，解以下題目就很輕松。在20C時(shí)，有 PH值為x (x 6)的鹽酸和 PH值為y (y 8)的NaOH溶液，取 Vx 升該鹽酸

17、同該NaOH溶液中和，需Vy升NaOH溶液(1)假設(shè)x+y=14時(shí)，那么(2)x+y=13 時(shí)，那么(3)x+y14 時(shí)，那么VxVy(表達(dá)式)，且Vx Vy (填 、或=)隨堂作業(yè)一選擇題1.水是一種極弱的電解質(zhì),在室溫下平均每n個(gè)水分子只有一個(gè)水分子能電離， 那么n是()-4772 1A.1 X 10B. 55.6 X 10 C. 1 X 10D. 6.02 X 102 .將1mol L-1fSQ溶液100mL與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%勺NaOH溶液50g混合均勻后，滴入甲基橙指示劑，此時(shí)溶液的顏色是()A.淺紫色 B .黃色 C .紅色 D .無(wú)色3. pH定義為pH=-lg c(H +) ,

18、pOH定義為pOH=-lg c(OH') , K表示25C時(shí)水的離子積常數(shù)，那么弱酸性溶液中的c(H +)可表示為()A、Kw/pOH mol/LB、10pOH-14 mol/LC、10 14-pOH mol/LD、10-pOH mol/L4 能使水的電離平衡正向移動(dòng)，而且所得溶液呈酸性的是()A.將水加熱到100C時(shí)，水的pH=6 B.向水中滴加少量稀硫酸C.向水中滴加少量 NaHCO D.向水中參加少量明磯晶體5. 常溫下某溶液中水電離出的C(H+) = 1X 10-13 mol/L，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A.該溶液一定呈酸性B.該溶液一定呈堿性C.該溶液中一定有 C(OH

19、) = 0.1mol/LD .該溶液的pH值為1或136. 25C時(shí)，在水電離出的C(H+)=1 X 10-5摩/升的溶液中，一定能大量共存的是()A.Al 3+、NIH+、SQ2-、Cl-B. Mg2+、K+、SO2-、HCO+-2-2+-+3-C.K、Na、Cl、SQ D.Ba、Cl、Na、PQ7. 有、三瓶體積相等，濃度都是1mol/L的HCI溶液，將加熱蒸發(fā)至體積減小半，在中參加 CHCOON固體(參加后溶液仍呈酸性)，不作改變，然后以酚酞作指示齊用溶液滴定上述三種溶液，消耗的NaOH溶液的體積是()入二 ' B、 ' ' C、二二 D、 <二&

20、NHCI溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合離子的化學(xué)式為()A NH D 2O和 HDC?B 、NH HDC和 D3C)C NHDTD2O和 DHOf D 、NHD HDO和 D3O>9.室溫時(shí)，pH=10的氨水和NazCO溶液中，水電離產(chǎn)生的 C(H+)前者與后者之比()104410107A. 1 : 1 B . 10 一 ： 10 - C . 10 一 ： 10 一 D10- ： 10 一10.25 C,向VmLpH = a的NaOH溶液中滴加 pH = b的鹽酸10VmL時(shí)，溶液中 Cl的物質(zhì)的量 恰好等于參加 Na+的物質(zhì)的量，那么此時(shí)(a+b)的值為()A 13 B、14 C

21、 、15 D、無(wú)法判斷11. 在醫(yī)院中，為酸中毒病人輸液不應(yīng)采用()A 0.9 %氯化鈉溶液B 0.9%氯化銨溶液C 1.25 %碳酸氫鈉溶液D 5 %葡萄糖溶液12. 假設(shè)室溫時(shí)PH=a的氨水與PH=b的鹽酸等體積混和，恰好完全反響，那么該氨水的電離度可表示為()A.10(a+b-12) %B.10(a+b-14) %C.10(12-a-b) %D.10(14-a-b) %13. 把40毫升Ba(OH)2溶液參加到120毫升鹽酸中，所得的溶液的 PH值為2。如果混和前Ba(OH)2和鹽酸兩種溶液PH值之和為14,那么鹽酸的物質(zhì)的量濃度接近于()A.0.015摩/ 升 B.0.02 摩/升 C

22、.0.03摩/ 升D.0.04 摩/ 升+ + 214. NaHSO在水中的電離方程式為NaHSO=Na +H + SO4。某溫度下，向 pH=6的蒸餾水中參加NaHSO晶體，保持溫度不變，測(cè)得溶液pH為2，對(duì)于該溶液，以下表達(dá)不正確的是()A、該溫度高于 25 CB、 水電離出來(lái)的 c (H +)=1.0 X 10-10 mol/L+ 2C c (H )= c (OH )+C(SO4 )D該溫度下參加等體積pH值為12的NaOH溶液可使反響后的溶液恰好呈中性15. 能表示人體大量喝水時(shí)，胃液的pH變化的是()16. 4體積pH=9的Ca(OH)2溶液跟1體積pH=13的NaOH溶液混合后，溶

23、液中氫離子濃度為-13A . 5 X 10 mol/L-9-13C. 1/5 (4X 10 + 1 X10 ) mol/L-12B. 2X 10 mol/L-5-1D. 1/5 (4X 10 + 1 X 10 ) mol/L17. a、b、c、d四種溶液PH值都小于7,四種溶液中 H+和0H之和由大到小的順序是b>a>d>c,那么這四種溶液 PH值由大到小的順序是()A.c>d>a>bB.b>a>d>cC.a>b>c>dD.無(wú)法確定18. 有以下四種溶液：(1)HCI (2)AICI3(3)NaOH (4)Na 2CO,此

24、四種溶液中水的電離度分別為1、 2、 3、 41= 3， 2= 4且1 =10，那么四種溶液的 PH值不可能是 ()A 5 5 10 10B 、4 4 10 10C、3 5 11 9D、 5 3 9 1119. NaH是一種離子化合物，它跟水反響的方程式為：NaH+NaOHF H4,它也能跟液氨、乙醇等發(fā)生類似的反響，并都產(chǎn)生氫氣。以下有關(guān)NaH的表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A 跟水反響時(shí)，水作氧化劑B NaH 中半徑比Li +半徑小C跟液氨反響時(shí)，有 NaNH生成 D跟乙醇反響時(shí)，NaH被氧化20. 常溫下某溶液，水電離出的c (OH-)=1.0 x 10-4 mol/L,該溶液中溶質(zhì)可能是() A

25、l 2(SO4) 3 NaOH NHCI NaHSOA、B、C、D、填空題21. 測(cè)得某溶液的pH = 6.5，且氫離子與氫氧根離子物質(zhì)的量相等，此溶液呈 性。測(cè)定溫度室溫(填高于、低于或等于)，其理由是 將此溫度下 pH=11的NaOH溶液aL與pH=1的HSQ溶液bL混合。(1)假設(shè)所得混合液為中性，那么a : b(2)假設(shè)所得混合液的 pH=2,貝U a : bO22、水的電離平衡曲線如下圖。(1)假設(shè)以A點(diǎn)表示25C時(shí)水的電離平衡的離子 濃度，當(dāng)溫度升高到100C時(shí)，水的電離平衡狀態(tài)移動(dòng)到B點(diǎn)，那么此時(shí)水的離子積 從變化到。將pH=8的Ba(OH)2溶液與pH=5的稀鹽酸混合，并保持100 C的恒溫，致使混合溶液的pH=7,那么Ba(OH)2和鹽酸的體積比為 ABm的離子積為c(Am+) nc(Bn-):假設(shè)某溫度下 Ca(OH)2的溶解度為0.74g，設(shè)飽和溶液的密度為 1g/mL，其離子積約為 三計(jì)算題23、某溫度下的溶液中c (H +)=1.0 x 10x moI/L，c (OH-)