人教版选修4 第3章第2节 水的电离和溶液的酸碱性 学案.doc

第2节 水的电离和溶液的酸碱性1了解水的电离、离子积常数。2了解溶液ph的定义。3了解测定溶液ph的方法，能进行ph的简单计算。4能根据实验试题要求，分析处理实验数据，得出合理结论。一、水的电离和溶液的酸碱性1. 水电离平衡： 水的离子积：kw = ch+coh- 25时, h+=oh- =10-7 mol/l ; kw = h+oh- = 1*10-14 注意：kw只与温度有关，温度一定，则kw值一定kw不仅适用于纯水，适用于任何溶液（酸、碱、盐）2. 水电离特点：（1）可逆 （2）吸热 （3）极弱3. 影响水电离平衡的外界因素：酸、碱 ：抑制水的电离 kw1*10-1温度：促进水的电离（水的电离是吸热的）易水解的盐：促进水的电离 kw 1*10-144. 溶液的酸碱性和ph：（1）ph=-lgch+（2）ph的测定方法：酸碱指示剂 甲基橙、石蕊、 酚酞。变色范围：甲基橙 3.14.4（橙色） 石蕊5.08.0（紫色） 酚酞8.210.0（浅红色）ph试纸 操作 玻璃棒蘸取未知液体在试纸上，然后与标准比色卡对比即可。 注意：事先不能用水湿润ph试纸；广泛ph试纸只能读取整数值或范围二 、混合液的ph值计算方法公式1. 强酸与强酸的混合：（先求h+混：将两种酸中的h+离子物质的量相加除以总体积，再求其它） h+混 =（h+1v1+h+2v2）/（v1+v2）2. 强碱与强碱的混合：（先求oh-混：将两种酸中的oh离子物质的量相加除以总体积，再求其它） oh-混（oh-1v1+oh-2v2）/（v1+v2） (注意 :不能直接计算h+混)3. 强酸与强碱的混合：（先据h+ + oh- =h2o计算余下的h+或oh-，h+有余，则用余下的h+数除以溶液总体积求h+混；oh-有余，则用余下的oh-数除以溶液总体积求oh-混，再求其它）三、稀释过程溶液ph值的变化规律：1. 强酸溶液：稀释10n倍时，ph稀= ph原+ n（但始终不能大于或等于7）2. 弱酸溶液：稀释10n倍时，ph稀 ph原+n （但始终不能大于或等于7）3. 强碱溶液：稀释10n倍时，ph稀 = ph原n （但始终不能小于或等于7）4 . 弱碱溶液：稀释10n倍时，ph稀 ph原n （但始终不能小于或等于7）5. 不论任何溶液，稀释时ph均是向7靠近（即向中性靠近）；任何溶液无限稀释后ph均接近76. 稀释时，弱酸、弱碱和水解的盐溶液的ph变化得慢，强酸、强碱变化得快。四、强酸（ph1）强碱（ph2）混和计算规律1. 若等体积混合ph1+ph2=14 则溶液显中性ph=7ph1+ph215 则溶液显碱性ph=ph2-0.3ph1+ph213 则溶液显酸性ph=ph1+0.32. 若混合后显中性ph1+ph2=14 v酸：v碱=1：1ph1+ph214 v酸：v碱=1：1014-（ph1+ph2）五、酸碱中和滴定：1. 中和滴定的原理实质：h+oh=h2o 即酸能提供的h+和碱能提供的oh-物质的量相等。2. 中和滴定的操作过程：（1）仪滴定管的刻度，o刻度在上，往下刻度标数越来越大，全部容积大于它的最大刻度值，因为下端有一部分没有刻度。滴定时，所用溶液不得超过最低刻度，不得一次滴定使用两滴定管酸（或碱），也不得中途向滴定管中添加。滴定管可以读到小数点后一位。（2）药品：标准液；待测液；指示剂。（3）准备过程：准备：检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。（洗涤：用洗液洗检漏：滴定管是否漏水用水洗用标准液洗（或待测液洗）装溶液排气泡调液面记数据v(始)（4）试验过程3. 酸碱中和滴定的误差分析误差分析：利用n酸c酸v酸=n碱c碱v碱进行分析式中：n酸或碱中氢原子或氢氧根离子数；c酸或碱的物质的量浓度；v酸或碱溶液的体积。当用酸去滴定碱确定碱的浓度时，则：c碱=上述公式在求算浓度时很方便，而在分析误差时起主要作用的是分子上的v酸的变化，因为在滴定过程中c酸为标准酸，其数值在理论上是不变的，若稀释了虽实际值变小，但体现的却是v酸的增大，导致c酸偏高；v碱同样也是一个定值，它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的，当在实际操作中碱液外溅，其实际值减小，但引起变化的却是标准酸用量的减少，即v酸减小，则c碱降低了；对于观察中出现的误差亦同样如此。综上所述，当用标准酸来测定碱的浓度时，c碱的误差与v酸的变化成正比，即当v酸的实测值大于理论值时，c碱偏高，反之偏低。同理，用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然。知识点一：电离平衡的移动例1.把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：ca(oh)2(s) ca2+(aq)+2oh(aq),下列叙述正确的是 （ ）a. 给溶液加热，溶液的ph升高 b. 恒温下向溶液中加入cao，溶液的ph升高c. 向溶液中加入na2co3溶液，则其中的ca(oh)2的固体增多d. 向溶液中加入少量的naoh固体，则其中的ca(oh)2的固体增多解析：注意，对于氢氧化钙来说，升高温度会降低其在溶液中的溶解度，导致溶质减少，ph值会降低；而加入氧化钙也是同样的道理，因为原溶液是个饱和溶液；而加碳酸钠会形成碳酸钙沉淀，溶液中的氢氧根减少，平衡像右移动，氢氧化钙固体会减少；而加氢氧化钠会是平衡左移，固体增多。答案：d知识点二：水的电离和水的离子积例2.25 时，水的电离达到平衡：h2o；dh0，下列叙述正确的是( )a向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(oh)降低b向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(h)增大，kw不变c向水中加入少量固体ch3coona，平衡逆向移动，c(h)降低d将水加热，kw增大，ph不变解析：向水中加入稀氨水，抑制了水的电离但c()增大，加入少量固体ch3coona促进水的电离但c() 降低，将水加热kw增大，ph将减小。答案：b知识点三：影响水的电离平衡的因素例3.水的电离过程为h2o h+oh-,在不同温度下其平衡常数为k(25)=1.010-14，k(35)=2.110-14。则下列叙述正确的是（ ） ac(h+)随着温度升高而降低b35时，c(h+)c（）c水的电离程度（25）（35） d水的电离是吸热的解析：注意科学计数法和规律，以及ph值的定义，明白温度对kw的影响。答案：d知识点四：水电离产生的c (h+) 、c() 的计算例4：某温度下纯水中c(h+) = 2107 mol/l，则此时溶液中的c() = 若温度不变，滴入稀盐酸使c(h+) = 5106 mol/l，则此时溶液中的c() = 此溶液中水电离产生的c (h+) ，水电离产生的c() = 解析：注意科学计数法和规律，以及ph值的定义。答案：2107 mol/l 8109mol/l 8109mol/l 8109mol/l知识点五：溶液ph的计算例5：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ph11的氨水等体积混合 b.ph=3的盐酸和ph11的氢氧化钡等体积混合c.ph=3的醋酸和ph11的氢氧化钡等体积混合 d.ph=3的硫酸和ph11的氨水等体积混合解析：ph=3的盐酸和ph11的氨水等体积混合或ph=3的硫酸和ph11的氨水等体积混合时，氨水都是过量的。混合溶液的ph都大于7；ph=3的盐酸和ph11的氢氧化钡等体积混合时，酸碱恰好完全反应，混合溶液的ph等于7；ph=3的醋酸和ph11的氢氧化钡等体积混合时酸过量，混合液的ph一定小于721世答案：c【基础演练】1.欲使0.1 moll-1的nahco3溶液中c(h+)、c(co32-)、c(hco3-)都减少，其方法是 （ ）a通入二氧化碳气体 b加入氢氧化钠固体 c通入氯化氢气体 d加入饱和石灰水溶液答案：d2.在50液氨中有2nh3(液) nh4+nh2的电离平衡关系，两离子的平衡浓度均为11015mol/l，下列对50时液氨的离子积的表达中正确的是 （ ）a离子积是11015 b不加入其他物质，液氨中c()= c()c若液氨中放人nanh2，其离子积不变 d此液氨中放人nh4c1，其离子积数值增加答案：c3.下列物质溶解于水时，使水的电离平衡向右移动，且是由于电离出的阴离子的原因的是 （ ） ach3coona b na2so4 cnh4cldhcooh 答案：a4.能促进水的电离，并使溶液中c(h+)c()的操作是 （ ） a将水加热煮沸 b向水中投入一小块金属钠 c向水中通co2 d向水中通nh3 e向水中加入明矾晶体 f向水中加入nahco3固体 g向水中加nahso4固体答案：e5.室温下，在ph=12的某溶液中，由水电离的c()为 ( ) a1.0107 mol/l b1.0106 mol/l c1.0102 mol/l d1.01012 mol/l答案：d【巩固提高】6.以下对常温时ph为9的koh溶液与ph为9的na2co3溶液中由水电离出的c(h+)的比较中，正确的是 （ ） a两者相等 b前者是后者的5倍 c后者是前者的104倍 d无法比较答案：c7.下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )a. 相同浓度的两溶液中c(h)相同 b. 100 ml 0.1 mol/l的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠c. ph3的两溶液稀释100倍，ph都为5 d. 两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(h)均明显减小答案：b8.下列叙述正确的是（ ）a. 95 纯水的ph7，说明加热可导致水呈酸性 b. ph = 3的醋酸溶液，稀释至10倍后ph = 4c. 0.2 moll1的盐酸，与等体积水混合后ph = 1d. ph = 3的醋酸溶液，与ph = 11的氢氧化钠溶液等体积混合后ph = 7答案：c9取浓度相同的naoh和hcl溶液，以32体积比相混合，所得溶液的ph等于12，则原溶液的浓度为 ()a0.01 mol/lb0.017 mol/l c0.05 mol/l d0.50 mol/l答案：c10下列溶液一定呈中性的是 ( ) ac(h)c(oh)107mol/l的溶液 bph7的溶液 c使石蕊试液呈紫色的溶液 d酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液答案：a1下列溶液肯定是酸性的是 () a含h的溶液b能使酚酞显无色的溶液 cph7的溶液 dc(oh)c(h)的溶液答案：d2.将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是 () a.水的离子积变大，ph变小，呈酸性 b.水的离子积不变，ph不变，呈中性 c.水的离子积变小，ph变大，呈碱性 d.水的离子积变大，ph变小，呈中性答案：d3.对h2o的电离平衡不产生影响的粒子是 ()答案：c4.常温下，某溶液中由水电离的c(h)11013mol/l，该溶液可能是 () 二氧化硫水溶液氯化铵水溶液硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液 a. b. c. d.答案：a5.室温下，在ph11的某溶液中，由水电离出的c(oh)可能为 () 1.0107 mol/l1.0106 mol/l 1.0103 mol/l1.01011 mol/l a.b. c. d.答案：d6常温下把ph5的盐酸和ph9的氢氧化钠溶液按体积比911混合，混合后溶液的ph为 () a6 b7 c8 d5.2答案：c7用已知浓度的盐酸测定未知浓度的naoh溶液的物质的量浓度，待测液放在锥形瓶中中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取) () a碱式滴定管未用待测碱液润洗 b酸式滴定管未用标准盐酸润洗 c滴定过程中滴定管内不慎有标准液体溅出 d滴定前俯视读数，滴定后读数正确答案：a8(福州模拟)下列溶液一定呈中性的是 ()a将ph5的盐酸稀释100倍所得到的溶液b等物质的量的强酸和强碱反应后所得到的混合溶液cc(h)c(oh)1106 mol/l的溶液d非电解质溶于水得到的溶液答案：c9现有下列浓度均为0.1 mol/l的电解质溶液： na2co3、 nahco3、 、 ch3coonh4、 nh4hco3（1）上述5种物质的溶液既能与盐酸又能与烧碱溶液反应的是（填写序号） 。 （2）已知溶液呈中性，该溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。（3）已知溶液呈碱性，比较、两溶液的酸碱性，可以得出的结论是 。答案：（1）（2） c(ch3coo-)= c(nh4+) c(h+)= c(oh-)（3）hco3-的水解程度比ch3coo-大或ch3cooh酸性比h2co3强10.常温下，浓度均为0.1 mol/l的4种钠盐溶液ph如下：溶质na2co3nahco3naclonahso3ph11.69.710.35.2下列说法不正确的是a四种溶液中，na2co3溶液中水的电离程度最大 bnahso3溶液显酸性的原因是: nahso3 = na+ + h+ + so32-c向氯水中加入少量nahco3(s)，可以增大氯水中次氯酸的浓度d常温下，相同物质的量浓度的h2so3、h2co3、hclo，ph最小的是h2so3 答案：b1用ph试纸测定溶液ph的正确操作是 () a将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照 b将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照 c将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照 d将一小条试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照答案：a2将ph9的ba(oh)2溶液和ph12的koh溶液按41的体 积混合，则在室温时此混合溶液中的c(h)为 ( ) c51012 mol/l答案：c3常温下，某强酸溶液的pha，强碱溶液phb，已知ab12，两溶液混合后ph7，则酸溶液体积v(酸)和碱溶液体积v(碱)的正确关系是 () av(酸)102v(碱) bv(碱)102v(酸) cv(酸)2v(碱) dv(碱)2v(酸)答案：b4水的电离平衡曲线如图所示： (1)若以a点表示25时水电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100时，水的电离平衡状态到b点，则此时水的离子积从_增加到_。(2)将ph8的氢氧化钡溶液与ph5的盐酸混合并保持100恒温，欲使混合溶液的ph7，则氢氧化钡溶液与盐酸的体积比为_。答案： (1)1101411012(2)295某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的naoh溶液，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：(1)用标准的盐酸滴定待测的naoh溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视_。 直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并_为止。(2)下列操作中可能使所测naoh溶液的浓度数值偏低的是_。 a酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸 b滴定前盛放naoh溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 c酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失 d读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数(3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为_ml，终点读数为_ml；所用盐酸溶液的体积为_ml。答案：(1)锥形瓶内溶液颜色的变化半分钟内不褪色(2)d(3)0.0025.9025.90(3)读数时，以凹液面的最低点为基准。6氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)现有0.001 mol/l酸性kmno4溶液和未知浓度的无色nahso3溶液反应的离子方程式是：2mno4- 5hso3- h2mn2 5so42- 3h2o。请完成下列问题：(1)该滴定实验所需仪器有下列中的_。 a酸式滴定管(50 ml)b碱式滴定管(50 ml) c量筒(10 ml)d锥形瓶e铁架台f滴定管夹 g烧杯h白纸i胶头滴管j漏斗(2)不用_(填“酸”、“碱”)式滴定管盛放酸性kmno4溶液，试分析原因_。(3)本实验_(填“需要”或“不需要”)使用指示剂，理由是_ _。(4)滴定前平视kmno4液面，刻度为a ml，滴定后俯视液面刻度为b ml，则(ba) ml比实际消耗k