一轮复习第二节 水的电离和溶液的PH

第二节 水的电离和溶液的PH考试说明及大纲要求：2020年普通高等学校招生全国统一考试新课程标准化学科考试大纲（4）了解水的电离、离子积常数（5）了解溶液pH等概念。了解测定溶液pH值的方法，能进行pH值的简单计算。1. 理解水的电离，水的离子积常数，溶液的PH等概念，了解酸碱指示剂（石蕊、酚酞、甲基橙）在溶液中的变化。2. 掌握有关溶液的PH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算。第一课时学习目标：1. 理解水的电离平衡和水的离子积概念。2. 了解酸碱指示剂在溶液中的变化。3. 掌握影响水的电离平衡的因素，理解温度的变化，外加物质（酸、碱、盐）对水的电离平衡的影响。重点：水的电离平衡和水的离子积概念；影响水的电离平衡的因素。 难点：外加物质对水的电离平衡的影响。教学内容：一、 水的电离1.定义：水是极弱的电解质，它能微弱的电离。处理方法分析说明和达到的目的学生写出电离方程式：H2O+H2OH3O+OH明确水的电离平衡2、电离常数学生写出电离常数表达式：K= 明白平衡常数的意义3、水的离子积常数学生写出其表达式（25）KW=C（H+）C（OH）=110-14明白常数的含义：无论是纯水还是酸碱盐的稀溶液中，KW不变。4、影响离子积常数的因素引导学生分析得出结论明确KW与温度有关，温度越高，KW越大。例1、在99时，水得离子积常数为KW=1.010-12，在该温度下，0.1mol/L的NaOH溶液中，其氢离子的物质的量浓度为多少？该题目的：理解在酸碱盐的稀溶液中，KW不变。解析：在酸碱盐的稀溶液中，KW不变。KW= C（H+）C（OH）=1.010-12C（H+）=KW/C（OH）=1.010-12/0.1=1.010-11mol/L练习1.水的电离方程为H2OH+OH，在不同的温度下，其平衡常数K（25）=110-14，K（35）=2.110-14，则下列叙述正确的是：A C（H+）随着温度的升高而降低B 在35时，C（H+） C（OH）C 在25时，水的电离常数为1.810-16D 水的电离时放热的。该题说明：明确KW与温度有关，温度越高，KW越大。只要是纯水，C（H+）=C（OH）水的电离过程是吸热过程计算水的电离常数的方法解题过程：A错。根据题意，温度升高时，C（H+）和C（OH）都升高；B错。二者一定相等；C. K= =110-14/55.5=1.810-16正确D.错。根据题意，升高温度，KW增大，平衡向吸热方向移动。答案：C。二、 影响水的电离平衡的因素：影响因素处理方法达到目的1、温度：温度越高，水的电离程度越大让学生分析得出结论（从平衡移动的原理分析）H2OH+OH，H0理解温度对电离平衡的影响2.酸或碱：在纯水中加入酸或碱，均使水的电离平衡左移，若温度不变，KW不变。引导学生从平衡移动原理分析出结论。理解酸或碱对水的电离平衡的影响。3.能水解的盐：在纯水中加入能水解的盐，不管水解后溶液的酸碱性如何，只要温度不变，KW不变。引导学生从水解的原理和平衡移动的原理分析出结论。理解能水解的盐对水的电离平衡的影响。例2.把1ml0.1mol/L的H2SO4溶液加水稀释成2L溶液，在此溶液中由水电离产生的氢离子浓度接近于（ ）A.110-14mol/L B. 110-8mol/L C. 110-11mol/L D. 110-10mol/L解析：水中加入硫酸后，C（H+）必然增大，由于KW为一常数，必然减小，而C（OH-）只能来自水的电离，故只需求出C（OH-），便知道由水电离出的氢氧根的浓度即等于由水电离出来的氢离子的浓度。答案：D。练习.在25时，某溶液中由水电离出的C（H+）=110-12mol/L，则该溶液中氢离子的浓度可能是（ ）A. 10-12mol/L B. 10-7mol/L C. 10-6mol/L D. 10-2mol/L该题练习目的：明确由水电离出的氢离子和溶液中的氢离子的关系。解析：25时，水电离出的C（H+）Ksp时，溶液呈过饱和状态，将析出沉淀；当C（An+ ）mC（Bm-）nKsp时，溶液呈不饱和状态，沉淀将溶解，试根据上述原理，回答下列问题：（1） 已知在常温下，FeS的Ksp=6.2510-18，求此温度下FeS的溶解度（g/100g水）。（设饱和溶液的密度为1g/ml）.（2） 又知在常温下H2S的饱和溶液中，C（H+）与C（S2-）间存在着以下关系：C（H+）2C（S2-）=1.010-22。在该温度下，将适量FeS投入到H2S的饱和溶液中，欲使该溶液中C（Fe2+）达到1mol/L,应调节溶液的PH为多少？该题目的：根据水的离子积常数的概念迁移到溶液的溶度积的计算。解析：（1） FeS的Ksp=6.2510-18= C（Fe2+）C（S2-）则C（Fe2+）=2.510-9mol/L1L溶液中的FeS的质量为2.510-9mol88g/mol=2.210-7g,100g水中溶解的FeS质量为2.210-8g。C（Fe2+）C（S2-）= Ksp=6.2510-18C（S2-）=6.2510-18 mol/LC（H+）2C（S2-）=1.010-22C（H+）=410-3 mol/LPH=lgC(H+)=lg410-3=3lg4=2.4练习4.氢氧化镁难溶于水,但它溶解的那部分在溶液中完全电离。室温下饱和氢氧化镁溶液的PH=11,则该温度下氢氧化镁的溶解度是_.解析：PH=11, C（H+）=10-11mol/L, C（OH-）=110-3mol/L即每升溶液中，氢氧根为110-3mol,氢氧化镁为510-4mol,100g水中溶解的氢氧化镁的质量为510-4mol58g/mol=2.910-3g.三.常见酸碱指示剂及变色范围教学内容处理方法达到目的指示剂指示剂变色范围甲基橙4.4黄色石蕊8.0蓝色酚酞10.0红色学生阅读记忆能记忆三种指示剂变色范围练习6.下列溶液一定是碱性的是（ ）A 溶液中C（OH-）C(H+)B 溶液中含有OH-离子C 滴加甲基橙后溶液显红色D 滴加甲基橙后溶液显黄色练习目的：理解溶液显碱性的原因及变色范围。答案：A。第二课时学习目标：1. 掌握溶液的酸碱性和PH的关系；2. 掌握PH计算的一般方法；重点难点：PH的有关计算。教学内容：溶液的酸碱性和PH的关系处理方法分析说明和达到的目的1.PH表示方法PH= lgC(H+)C(H+)=10-PH学生回答明白PH和C（H+）之间的关系2.酸碱性和PH的关系室温中性溶液：C(H+)=C(OH)=110-7mol/LPH=7酸性溶液：C(H+)C(OH)，PH7碱性溶液；C(H+)7学生回答理解溶液的酸碱性和PH的关系：PH越小，酸性越强PH越大，碱性越强例1.为了更好的表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度AG的概念AG=lg，则下列叙述正确的是（ ）A 中性溶液的AG=0B 酸性溶液的AGC(OH)，中性溶液中C(H+)=C(OH)解析：中性溶液中，=1，AG=0，正确；中性溶液中，1，AG00.1mol/LNaOH溶液中，=10-14，AG=140.1mol/LHCl溶液中，=10-12，AG=12答案：A.D。练习1.某酸性溶液PH= a ,强碱溶液PH= b,已知a+b=12，酸碱混合后PH=7，则酸溶液体积V（酸）和碱溶液体积V（碱）的正确关系为（ ）A. V（酸）=10-2V（碱） B. V（酸）=2V（碱）C. V（碱）=10-2V（酸） D. V（碱）=10-2V（酸）该题练习目的：理解在中性溶液中C(H+)=C(OH)，会列式求解。解析：PH=a,C(H+)=10-amol/L,PH=b,C(H+)=10-bC（OH-）=110b-14mol/L酸碱恰好中和：V（酸）10-a=V（碱）10 b-14=10a+b-14=10-2得：102V（酸）=V（碱）答案：C。例2.25是，若体积为Va,PH=a的某一元强酸与体积Vb,PH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va1不合题意；（3） Va10-5=Vb10b-14，因Va10b-14,即-ab-14,得a14-b,又因为b=2a,所以a7,则a,故a的取值范围为a。练习2：在25时，若10体积某强酸溶液与1体积某强碱溶液混合后，溶液呈中性，则混合前，该酸的PH与该碱的PH之间满足的关系是：_。该题练习目的：中性溶液中酸碱恰好中和，则n(H+)=n(OH-)解析：10C(H+)酸=C(OH-)碱则100C(H+)酸=，C(H+)酸C(H+)碱=10-15，即PH酸+PH碱=15二关于PH的计算教学内容处理方法分析说明和要达到的目的1. 强酸溶液：如HnA设浓度为Cmol/L,C(H+)=nCmol/L让学生写出计算式掌握强酸和强碱溶液的C（H+）和PH计算2.强碱溶液：如B（OH）n, 设浓度为Cmol/L,C(H+)=3.酸碱混合计算：（1） 两强酸混合：C(H+)=（2） 两强碱混合：C(OH-)=(3)强酸强碱混合：若酸过量：C(H+)=若碱过量，先求C（OH-）C(OH-)=引导学生写出各种计算式掌握强酸混合、强碱混合，以及酸碱混合后C(H+)的求酸方法。3. 溶液的稀释规律(1) 对于强酸溶液，C（H+）每稀释10n,PH增大n个单位。(2) 对于强碱液，C（OH-）每稀释10n,PH减小n个单位。(3) 对于PH相同的强酸和强碱（或弱酸和弱碱）稀释相同的倍数时，PH变化不同，其结果是强的变化大。通过简单计算得出结论。从弱电解质的电离平衡得出结论。理解并掌握稀释规律。例3PH=5的盐酸和PH=9的氢氧化钠溶液以体积比11：9混合，混合液的PH为（ ）。A.7.2 B.8 C.6 D.无法计算。该题目的：考查混合液的PH计算。解析：PH=5，C（H+）=10-5mol/L,PH=9,C(OH-)=10-5mol/LC(H+)混=mol/L=110-6mol/L, 得 PH=6。答案：C。练习3.将PH=1的盐酸平均分盛两份，1份加适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量的氢氧化钠溶液后，PH都升高了1，则加入的水与氢氧化钠的体积比为（ ）。A.9 B.10 C.11 D.12该题练习目的：练习酸溶液中加水稀释和加碱后PH的计算。解析：强酸每稀释10倍，PH升高，所以加水为酸体积的9倍，另一份中：C（H+）=10-2，V=体积，V（水）：V（碱）=11：1答案：C。练习4.PH=13的氢氧化钠溶液与PH=2的硫酸溶液混合，所得混合液得PH=11，则酸与碱的体积比是（ ）A.11：1 B.9：1 C.1：11 D.1：9该题练习目的：已知强酸与强碱的PH和混合后的PH，求体积比。解析：PH=13，C（OH-）=10-1mol/L,PH=2 , C(H+)=10-2mol/L, 混合后的PH=11，则碱剩余。C（OH-）=10-3mol/LV酸：V碱=9:1答案：B.例4向VmlBaCl2溶液中加入一定体积的0.05mol/L的硫酸溶液，两者恰好完全反应，且反应后溶液的PH为3.0，原BaCl2溶液的物质的量浓度为（ ）。A.5.0510-4mol/L B. 5.0510-3mol/L C. 1.0110-4mol/L D. 1.0110-3mol/L该题目的：认真分析条件和要求，既是中和又是稀释。解析：混合前硫酸溶液中，C（H+）=0.05mol/L2=0.10mol/L,PH=1.0,混合后PH变为3.0，说明被BaCl2溶液稀释了100倍，则原硫酸与BaCl2溶液体积比为1：99。C（BaCl2）=5.0510-4mol/L答案：A。练习5.往