海门实验学校2010届高三化学讲义水的电离和溶液的酸碱性.doc

海门实验学校2010届高三化学讲义 主编：吴一平 2009-12-03水的电离和溶液的酸碱性目标预设：知道水的电离、水的离子积常数Kw及其与温度的关系知道溶液中c(H+)和c(OH-)的大小与溶液的酸碱性之间的关系知道溶液pH的定义、能进行有关溶液值的简单计算知识梳理：一、水的电离和水的离子积常数：1. 水是很弱的电解质，它能微弱的电离成H3O+和OH，电离方程式为： 可以简写为： 。2. 水的离子积常数：在25时的纯水中，C（H+）= c(OH)= ，此时水的离子积KW= 。在100时的纯水中，C（H+）= c(OH)= ，此时水的离子积KW= 。注意：任何物质的水溶液中，在常温时，KW= ，KW与溶液的酸碱性无关，只与： 有关。例1：（1）与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3 NH4+NH2-据此判断以下叙述中错误的是（ ）A液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒B一定温度下液氨中C(NH4+)C(NH2-)是一个常数C液氨的电离达到平衡时C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)D只要不加入其他物质，液氨中C(NH4+) = C(NH2-) （2）完成下列反应方程式在液氨中投入一小块金属钠，放出气体 NaNH2溶于水的反应 类似于“H+OH=H2O”的反应 例2：某温度下，纯水中的c（H+）=2.010-7mol/L，则此时溶液中c(OH)为 ；若温度不变，滴入稀硫酸使c（H+）=5.010-6mol/L，则c(OH)为 。二、影响水的电离平衡的因素：例3：填表实例H2O OH-+H+条件改变平衡移动方向电离程度变化溶液中离子总浓度变化H2O电离出C（H+）变化Kw变化升高温度加HCl加NaOH加CH3COONa加NH4Cl加入NaCl固体总结：（1）温度： （2）酸、碱：（3）在水中加盐：例4：常温下，某溶液中水电离产生的C(H+)=10-3mol/L，,该溶液中溶质可能是（ ） A、Al2(SO4)3 B、NaOH C、NH4Cl D、NaHSO4变式（1）：（08北京卷）对水的电离平衡不产生影响的粒子是 （ ）变式（2）：常温时，等体积等物质的量浓度的下列物质的溶液中，水的电离度由大到小顺序排列的是 （ ） Na2CO3NaHSO4CH3COOHNaHCO3ABCD三、溶液酸碱性：在25时， 中性溶液：C（） C（） C（） 酸性溶液：C（） C（） C（） 碱性溶液：C（） C（） C（） 例5：下列说法中正确的是（ ） A.溶液成中性就是pH=7 B.溶液成中性指的是C（）=C（）C.酸和碱恰好完全反应时，溶液一定成中性 D.盐溶液一定成中性变式（3）：下列溶液，一定呈中性的是 （ ） A.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液B.H+=110-7molL-1的溶液 C.pH=14-pOH 的溶液 D.pH=pOH 的溶液 变式（4）：为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度（AG）的概念，AG，则下列叙述正确的是（ ）A 中性溶液的AG0 B 常温下0.lmol/L盐酸溶液的AG12C 常温下0.lmol/L氢氧化钠溶液的AG12 D 酸性溶液的AG0 四、溶液酸碱性的表示方法（PH）：1. 定义 ： pH= ，广泛pH的范围为014。注意：当溶液中H+或OH-大于1mol/L时，不用pH表示溶液的酸碱性。2. pH的测定方法是： 。例6 有一学生在实验室测某溶液PH。实验时，他先用蒸馏水润湿PH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。（1）该学生的操作是 （填“正确的”或“错误的”）理由是 。（2）如不正确请说明理由，同时分析是否一定有误差？答 （3）若按此法分别测定c（H+）相等的盐酸和醋酸溶液的PH，误差较大的是 ，原因是 网变式（5）：（09年全国理综）现有等浓度的下列溶液：醋酸，苯酚，苯酚钠，碳酸，碳酸钠，碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是 （ ）A B C D3. 指示剂的变色范围：4. pH计算的基本类型：（1）单一溶液的pH计算 强酸溶液，如HnA，设浓度为c molL1，则 c（H+）= nc molL1，pH= lgc（H+）= lg nc强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c molL1，则 c（H+）= 1014/nc molL1，pH= lgc（H+）=14+lg nc例7 求浓度为0.05mol/L的硫酸溶液的pH为 常温时，求浓度为0.005mol/L的氢氧化钡溶液的pH为： （2）酸碱混合pH计算适用于两种强酸混合 c(H+)混 = c(H+)1V1+ c(H+)2V2 /（V1+ V2）适用于两种强碱混合 c(OH)混 = c(OH)1V1+ c(OH)2V2 /（V1+ V2）|适用于酸碱混合，一者过量时：= c(OH)混 | c(H+)酸V酸 c(OH)碱V碱| c(H+)混 V酸 + V碱例9 pH=5和pH=3的两种盐酸，以等体积混合后，溶液的pH是 （ ）A. 2 B.3.3 C.4 D.8常温时，将pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液以1:2体积比混合，混合后的pH最接近于 （ ）A.10.5 B.11.8 C.10.8 D.11规律：若两种强酸（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH = pH小 + 0.3若两种强碱（pH之差大于2）等体积混合，混合液pH = pH大 0.3例9 在一定体积pH = 12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH = 11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是A19 B11 C12 D14变式（6）：室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是( )(A)pH = 3的盐酸和pH = 11的氨水等体积混合(B)pH = 3的盐酸和pH = 11的氢氧化钡溶液等体积混合(C)pH = 3的醋酸和pH = 11的氢氧化钡溶液等体积混合(D)pH = 3的硫酸和pH = 11的氨水等体积混合（3）强酸（强碱）、弱酸（弱碱）加水稀释后的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pH bn（5）酸碱溶液无限稀释时，pH只能约等于或接近于7，酸的pH不能7，碱的pH不能7说明：常温下弱酸（弱碱）用水稀释，当弱酸（弱碱）电离的H+（OH）浓度小于106 molL1时，计算稀释液的pH值，不能忽略水的电离。 巩固训练：1.（09年海南化学6）已知室温时，0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1发生电离，下列叙述错误的是： （ ）A该溶液的pH=4B升高温度，溶液的pH增大C此酸的电离平衡常数约为110-7D由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍2. （09年上海化学20）对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是 （ ）A该溶液lmL稀释至100mL后，pH等于3B向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和C该溶液中硝酸电离出的c(H)与水电离出的c(H)之比值为。D该溶液中水电离出的c(H)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H)的100倍3. （09年四川理综12）关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液：氨水、盐酸、氯化铵溶液，下列说法不正确的是 （ ）Ac(NH4+)：B水电离出的c(H+)：C和等体积混合后的溶液：c(H+)c(OH-)+c(NH3H2O)D和等体积混合后的溶液：c(NH4+)c(Cl-)c(OH-)c(H+)4. （09年重庆理综10）物质的量浓度相同的下列溶液，pH由大到小排列正确的是 （ ）ABa(OH)2、 Na2SO3、FeCl3、KClBNa2SiO3、Na2SO3、KNO3、NH4ClCNH3H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4DNaHCO3、C6H5COOH、C2H5OH、HCl总结反思：例1 （2）完成下列方程式：2Na+2NH3=H2+2NaNH2NaNH2+H2O=NaOH+NH3或NH2+H2O=OH+NH3NH2+NH4+ =2NH3或NH4Cl+NaNH2=2NH3+NaCl例2 解析：由水电离产生的H+与OH-量始终相等，知纯水中C(H+) = C(OH-)。根据纯水中C(H+) 与C(OH-)可求出此温度下水的Kw的值，由Kw的性质（只与温度有关，与离子浓度无关），若温度不变，稀盐酸中Kw仍为此值，利用此值可求出盐酸中的C(OH-)。 答案：纯水中 C(OH-) = C(H+) = 210-7 mol/LKw = C(H+)C(OH-) = 210-7210-7 = 410-14稀盐酸中 C(OH-) = Kw / C(H+) = (410-14) / (510-6) = 810-9 mol/L例3 总结影响水的电离程度的因素 温度：升高温度,水的电离程度增强，水的离子积增大 酸或碱：加入酸和碱时都会抑制水的电离，但在稀溶液中，水的离子积常数不变 易水解的盐：盐类的水解可促进水的电离；不水解的盐对水的电离无影响；强酸酸式盐也会抑制水的电离。变式3解析：此题将教材中定义pH方法迁移应用于表示pOH以及pH与pOH的关系，根据pH的定义方法，可定义pOH= lgC(OH)，将室温下水的离子积的表达式C(H+)C(OH)=1014两边取负对数，lgC(H+)lgC(OH)= lg1014，整理得pH+pOH=14。应用所得关系式分析可得答案。解答：D例6（1）错误，若溶液不显中性，则H+或OH-被稀释，测出的不是溶液中H+或 OH-对应的pH。（2）不一定有误差, 当溶液为中性时则不产生误差,否则产生误差（3）测得的盐酸的pH误差较大；因为在稀释过程中醋酸继续电离产生H+，使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中的c(H+)大，误差较小。例9 答案：DBa