2010-2011學(xué)年高中化學(xué) 第一學(xué)期 第3章 第一節(jié) 典型例題及同步練習(xí) 魯科版選修4

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1、2010-2011學(xué)年第一學(xué)期高二化學(xué)（選修4魯科版）期末復(fù)習(xí) 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為 第1節(jié) 水溶液 （一）水的電離 1. 水的電離 大量實(shí)驗(yàn)證實(shí)了，水是能夠電離的，其電離方程式為： H2OH++OH- 實(shí)驗(yàn)也同時(shí)表明：水很難電離 ，其平衡常數(shù)為：Kc＝[H+][OH-]/[H2O ] 2. 水的離子積常數(shù) （1）定義：在水溶液中H+和OH- 濃度的乘積。 （2）表達(dá)式： KW=〔H+〕〔OH-〕 （3）與電離平衡常數(shù)Kc 的關(guān)系： KW=Kc〔H2O〕 因?yàn)樵谝欢囟认翶c和〔H2O

2、〕都是不變的常數(shù)，故Kw也是只與溫度有關(guān)的常數(shù)。 （4）影響因素及影響效果： 溫度：因?yàn)殡婋x過程是吸熱的，所以溫度越高，Kw越大。 （5）特定溫度下水的離子積常數(shù) ①25℃時(shí)，Kw=1.010-14 mol2L-2 ②100℃時(shí)，Kw=5.510-13 mol2L-2 （二）溶液的酸堿度 1. 溶液的酸堿性 （1）表示方法： H+濃度、 OH-濃度 、 pH. （2）酸堿性強(qiáng)弱判斷標(biāo)準(zhǔn)：〔H+〕和〔OH-〕相對大小、pH值大小、指示劑。 酸性溶液：〔H+〕>〔OH-〕 堿性溶液：〔H+〕<〔OH

3、-〕 中性溶液：〔H+〕=〔OH-〕 2. 有關(guān)溶液pH值的求算 （1）單一溶液 ①強(qiáng)酸：先求出溶液的H+ 濃度，再通過pH=-lg〔H+〕求溶液的pH。 ②強(qiáng)堿：先求出溶液的OH- 濃度，再通過〔H+〕=Kw/〔OH-〕求出溶液的H+濃度，最后求得pH值。 （2）溶液的沖?。◤?qiáng)酸或強(qiáng)堿） ①一般沖?。_稀后pH ≤6的酸或pH ≥8的堿）：不要考慮水電離出的H+（酸溶液中）和OH-（堿溶液中），而酸電離出的H+或堿電離出的OH-的物質(zhì)的量是主體。 ②無限沖?。_稀后pH >6的酸或pH <8的堿）:需要考慮水電離出

4、的H+和 OH- （3）溶液的混合（不考慮體積效應(yīng)） ①強(qiáng)酸和強(qiáng)酸：〔H+〕={[H+]1V1+[H+]2V2}/（V1+V2）； pH=-lg〔H+〕 。 ②強(qiáng)堿和強(qiáng)堿：〔OH-〕={[OH-]1V1+[OH-]2V2}/（V1+V2）； 〔H+〕=Kw/〔OH-〕； pH=-lg〔H+〕。 【規(guī)律總結(jié)】0.3規(guī)律： pH值不同的兩強(qiáng)酸溶液等體積混合，混合液的pH 值比強(qiáng)的弱0.3； pH值不同的兩強(qiáng)堿溶液等體積混合，混合液的pH值比強(qiáng)的弱0.3； ③強(qiáng)酸和強(qiáng)堿： 酸過量：〔H+〕

5、={[H+]酸V酸-[OH-]堿V堿}/（V酸+V堿） 堿過量：〔OH-〕={[OH-]堿V堿-[H+]酸V酸}/（V堿+V酸） 恰好中和：則溶液呈中性 （三）電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài) 1. 電解質(zhì)、非電解質(zhì)的概念和本質(zhì)區(qū)別 定義 種類 本質(zhì)區(qū)別 相同點(diǎn) 電解質(zhì) 在水溶液或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物 酸、堿、鹽、金屬氧化物 兩種狀態(tài)下能否電離 均為化合物 非電解質(zhì) 在水溶液或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物 多數(shù)有機(jī)化合物、非金屬氧化物 2. 強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的概念和本質(zhì)區(qū)別 定義 種類 本質(zhì)區(qū)別 相同點(diǎn) 強(qiáng)電解質(zhì)

6、在水溶液中能完全電離的電解質(zhì) 強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽 在水溶液中能否完全電離 除水外，均為電解質(zhì)中的酸、堿或鹽 弱電解質(zhì) 在水溶液中只有部分電離的電解質(zhì) 弱酸、弱堿和水 強(qiáng)酸和弱酸、強(qiáng)堿和弱堿的界定： ①常見的強(qiáng)堿：第IA族.第IIA族鈣元素以下的氫氧化物 ②常見弱堿：NH3H2O ③常見強(qiáng)酸：HCl、HNO3、H2SO4、HBr、HI、HClO4、HClO3等 ④常見弱酸：除③以外的常見酸 3. 電離方程式的書寫 強(qiáng)電解質(zhì)用“=”,弱電解質(zhì)用“”，多元弱酸要分步寫。 Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO

7、42－； NaHCO3 = Na++ HCO3－ NH3H2ONH4++ OH－； H2CO3 HCO3－+ H+，HCO3－CO32－+ H+ 【典型例題】 例題1. 下列關(guān)于水的離子積常數(shù)的敘述中，正確的是（ ） A. 因?yàn)樗碾x子積常數(shù)的表達(dá)式是KW=〔H+〕〔OH-〕，所以KW 隨溶液H+和OH- 濃度的變化而變化 B. 水的離子積常數(shù)KW與水的電離常數(shù)Kc是同一個(gè)物理量 C. 水的離子積常數(shù)僅僅是溫度的常數(shù)，隨溫度的變化而變化 D. 水的離子積常數(shù)KW與水的電離常數(shù)Kc是兩個(gè)沒有任何關(guān)系的物理量

8、 解析：水的離子積常數(shù)的表達(dá)式是KW=Kc〔H2O〕，一定溫度下 Kc 和〔H2O〕都是不變的常數(shù)，所以KW 僅僅是溫度的函數(shù)。水的離子積常數(shù)的表達(dá)式是KW=〔H+〕〔OH-〕 ，但是只要溫度一定，Kw就是不變的常數(shù)，溶液中H+濃度變大，OH-的濃度就變小，反之亦然。 答案：C 點(diǎn)評：本題考查水的離子積常數(shù)的“來龍去脈”。 例題2. 常溫下，下列4種溶液：① pH= 0 的鹽酸 ② 0.1molL-1的鹽酸 ③0.01molL-1的NaOH 溶液 ④pH=11的NaOH溶液.它們由水電離生成H+的物質(zhì)的量濃度之比為（ ） A. 1：10：100：10

9、00 B. 0：1：12：11 C. 14：13：12：11 D. 14：13：2：1 解析：在鹽酸中，由水電離產(chǎn)生的〔H+〕等于溶液中的〔OH-〕 ： ① 〔H+〕=〔OH-〕= 1.010-14 molL-1 ② 〔H+〕=〔OH-〕= 1.010-13 molL-1 在NaOH溶液中，由水電離產(chǎn)生的[H+]等于溶液中的〔H+〕 ③ 〔H+〕=1.010-12 molL-1 ④ 〔H+〕=1.010-11 molL-1 因此4種溶液中水電離出的H+的濃度之比為：

10、 10-14：10-13：10-12：10-11=1：10：100：1000 答案：A 點(diǎn)評：在酸溶液中，“由水電離生成H+的濃度”等于溶液中OH-的濃度；而在堿溶液中，“由水電離生成的H+”就是溶液中的H+。 例題3. 等體積混合0.1molL-1的鹽酸和0.06molL-1的Ba（OH ）2溶液，不考慮體積效應(yīng)，即認(rèn)為混合溶液的體積等于進(jìn)行混合的兩溶液體積之和，溶液的pH值等于（ ） A. 2.0 B. 12.3 C. 1.7 D. 12.0 解析：該題目是酸堿混合的計(jì)算。首先要判斷哪種物質(zhì)過量，鹽酸溶液的

11、〔H+〕=0.1 molL-1，Ba（OH ）2溶液的〔OH-〕= 0.06 molL-12= 0.12molL-1 ，故堿過量。 又因?yàn)榈润w積混合，可求出溶液中〔OH－〕的值為： （0.12molL－1－0.1molL－1）/2= 0.01 molL－1 所以，pH=－lg〔H+〕 = 14+lg〔OH－〕= 14+lg0.01= 14－2 = 12 答案：D 點(diǎn)評：酸堿混合求pH關(guān)鍵是判斷反應(yīng)中什么物質(zhì)過量，然后確定計(jì)算對象。 例題4. 能證明某物質(zhì)是弱電解質(zhì)的是（ ） A. 難溶于水 B. 溶液

12、中存在已電離的離子和未電離的分子 C. 水溶液的導(dǎo)電性差 D. 熔融狀態(tài)時(shí)不導(dǎo)電 解析：在水中能部分電離成離子的電解質(zhì)才可稱為弱電解質(zhì)，即電離過程達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，溶液中存在已電離的離子和未電離的分子。 答案：B 點(diǎn)評：弱電解質(zhì)是“溶于水部分電離”的物質(zhì)，而非其他。 【模擬試題】（答題時(shí)間：40分鐘） 一. 選擇題 1. 關(guān)于溶液酸堿性的說法中，正確的是（ ） A. [H+] 很小的溶液一定呈堿性 B. pH= 7 的溶液一定呈中性 C. 〔H+〕=〔OH-〕 的溶液一定呈中性 D. 不能

13、使酚酞溶液變紅的溶液一定呈酸性 2. 下列說法中，正確的是（ ） A. 向純水中加入少量鹽酸，Kw 將增大 B. 25℃時(shí)，水的離子積常數(shù)Kw=1.010－7 mol2L－2 C. 100℃時(shí)，純水的〔H+〕=10－7 molL－1呈中性 D. 100℃時(shí)，pH= 7 的水溶液呈堿性 3. 下列物質(zhì)中，只能在溶于水的條件下電離的是（ ） A. NH3H2O B. H2SO4 C. CuO D. NaOH 4. 下列說法中，正確的是（ ） A. 導(dǎo)電能力強(qiáng)的電解質(zhì)溶液一定是強(qiáng)電解質(zhì)溶液

14、 B. 強(qiáng)電解質(zhì)溶液一定比弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng) C. 強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中不存在溶質(zhì)分子 D. 0.1 molL－1NaOH溶液比0.01molL－1NaOH溶液導(dǎo)電性強(qiáng)，因此前者是強(qiáng)電解質(zhì)，后者是弱電解質(zhì)。 5. pH值和體積都相等的醋酸和硫酸，分別跟足量的Na2CO3溶液反應(yīng)，在相同條件下，放出CO2氣體的體積（ ） A. 一樣多 B. 醋酸比硫酸多 C. 硫酸比醋酸多 D. 無法比較 6. 將pH= 12 的強(qiáng)堿溶液與pH= 3 的強(qiáng)酸溶液混合，所得混合液的pH= 11，則強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的體積比為（）

15、 A. 9：2 B. 9：1 C. 1：10 D. 2：5 7. 下列敘述中，正確的是（） A. pH=3和pH= 4 的鹽酸各10mL混合，所得溶液的pH= 3.5 B. 一定溫度下溶液中[H+]越大，pH值也越大，溶液的酸性就越強(qiáng) C. 液氯雖然不導(dǎo)電，但溶于水后導(dǎo)電情況很好，因此液氯也是強(qiáng)電解質(zhì) D. 當(dāng)溫度不變時(shí)，在純水中加入強(qiáng)堿溶液不會影響水的離子積常數(shù) 8. 在一定體積的Ba(NO3)2溶液中逐滴加入pH=1 的稀硫酸，至溶液中Ba2+恰好完全沉淀，測得溶液的pH=2，則忽略混合時(shí)溶液體積的變化，

16、H2SO4與Ba(NO3)2溶液的體積比為（） A. 1：10 B. 1：9 C. 10：1 D. 9：1 9. 某強(qiáng)酸溶液的pH=A ，強(qiáng)堿溶液的pH= B，且A+B=13,酸堿溶液混合后混合溶液的pH= 7，則酸溶液的體積V1與堿溶液的體積V2之間的正確關(guān)系（） A. V1=102V2 B. V2=10V1 C. V1=2V2 D. V2=2V1 10. 甲乙兩溶液，已知甲溶液的pH值是乙溶液的pH值的2倍，甲溶液中[H+]一定是乙溶液中[H+]的（ ） A. 1/2 B. 1/10

17、 C. 1/100 D. 無法確定 二. 填空題 11. 99℃時(shí)，Kw=110－12 mol2L－2，該溫度下，將100mL0.001molL－1NaOH 溶液加水稀釋至1L，則溶液的pH值為___________;若加水稀釋至1000L，則溶液的pH值為___________。 12. 在25℃時(shí)，有pH 為x的鹽酸和pH為y的NaOH 溶液，取Vx L該鹽酸同該NaOH溶液中和，需要Vy LNaOH 溶液。問Vx/Vy為多少？ （1）若x+y=14時(shí)，Vx/Vy_____________.﹙填數(shù)值﹚ （2）若x+y=13時(shí)，Vx/Vy__

18、___________.﹙填數(shù)值﹚ （3）若x+y>14時(shí)，Vx/Vy_____________﹙填表達(dá)式﹚,且Vx___________ Vy﹙填“>”“<”或“=”﹚。（題中x≤6,y≥8） 13. 室溫時(shí)，將 pH= 5的H2SO4溶液稀釋10倍，[H+]：[SO42-]=_____;將稀釋后的溶液再稀釋100倍， [H+]：[SO42-]=_____。 14. 有一種pH= 12的NA.OH 溶液100mL，要使它的pH值降到11： （1）如果加入蒸餾水，應(yīng)加___________mL。﹙不考慮溶液體積效應(yīng)，下同﹚ （2）如果加入pH= 10的NaOH 溶液，應(yīng)加___________mL。 （3）如果加入0.1molL-1的鹽酸，應(yīng)加___________mL。 【試題答案】 一. 選擇題 1. C 2. D 3. AB 4. C 5. B 6. A 7. D 8. B 9. B 10. D 二. 填空題 11. 8；6 12. （1）1 （2）1/10 (3) 10x+y－14 > 13. 2：1 ；20：1 14. （1）900 （2）1000 （3）8.91