第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性學(xué)案

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1、第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性 一．基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)： ㈠．電離常數(shù) 1．電離常數(shù)的定義：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 電離平衡常數(shù)是化學(xué)平衡常數(shù)的一種特殊形式。 NH3·H2O NH4＋ +OH— K電離=＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ①．K越大，離子濃度越大，表示該弱電解質(zhì)越 電離。所以可以用Ka或Kb的 判斷弱酸或弱堿的相對強(qiáng)弱。②．K只與 有關(guān)，不隨濃度改變而改變。 ③．多元弱酸（堿）分步電離，酸（堿）性主要由 電離決定。 2．電離度 對于CH3COOH CH3COO— + H＋的平衡體系，如果升高溫度平衡的移動(dòng)方向?yàn)?/p>

2、：　　　　，電離度　　　。如果加入水平衡的移動(dòng)方向?yàn)椋骸　　　。婋x度　　　。如果加入醋酸鈉平衡的移動(dòng)方向?yàn)椋骸　　　?，電離度　　　。 結(jié)論：①．溫度：　　　　　　　　。②．濃度：　　　　　　　　。 ㈡．水的電離 1．水是一種 的電解質(zhì)，能發(fā)生 的電離，它的電離方程式為： 則水的電離平衡常數(shù)可表示為： 。氷的K電離只和 有關(guān)，因?yàn)樗碾婋x ，在室溫時(shí)55.6摩爾水中只有 發(fā)生了電離(其電離度為： )電離前后水的物質(zhì)的量 ，因

3、而水的物質(zhì)的量濃度可視為 ，我們用 的積做為一個(gè)新的常數(shù)叫做水的離子積常數(shù)，簡稱為 ，用 符號(hào)表示，在常溫下KW值是： ，升高溫度KW值 原因是 。水的離子積和水的電離常數(shù)的關(guān)系是 。水的離子積不僅適用于純水，也適用于 ，即在一定溫度下的任何稀溶液中：氫離子濃度、氫氧根濃度的之積等于 。 2．水的電離平衡：

4、 H2O + H2O === H3O+ + OH- H2O === H+ + OH- 理解影響水的電離平衡的因素： ①．溫度不變，在純水中加入酸或堿，均使水的電離平衡 移動(dòng)，加入酸時(shí)溶液中的C(H+) Kw ,α(H2O) 。 ②．溫度：升高溫度水的電離平衡 移動(dòng)，C(H+) Kw ,α(H2O) 。溶液呈 性。 ③．加入能和氫離子和氫氧根反應(yīng)的物質(zhì)：試分析在水中分別加入鈉、氯氣、氯化銨、碳酸鈉。 則水的電離平衡

5、 移動(dòng)，C(H+) Kw ,α(H2O) 。 溶液呈 性。 【例題】.25℃時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：H2OH＋＋OH；ΔH＞0，下列敘述正確的是（ ） 　A、向水中加人稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，c(OH―)降低 　B、向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H＋)增大，Kw不變 　C、向水中加人少量固體CH3COONa，平衡逆向移動(dòng)，c(H＋)降低 　D、將水加熱，Kw增大，pH不變 【例題】.能影響水的電離平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)的操作是（ ） A．向水中投入一小塊金屬鈉 . B．將水加

6、熱煮沸. C．向水中通入二氧化碳?xì)怏w. D．向水中加食鹽晶體 3．溶液的酸堿性 ①．pH定義： 。②．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：pH= 。 ③．溶液的酸堿性和c（H+）、c（OH—）及PH值的關(guān)系 在室溫時(shí)： 酸性溶液： c（H+） c（OH—） pH 7 中性溶液： c（H+） c（OH—） pH 7 堿性溶液： c（H+） c（OH—） pH 7 ④

7、．溶液的酸堿性也可用pOH來表示 ：pOH采用OH -的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)來表示溶液的酸堿性。在室溫對某物質(zhì)的稀溶液：pOH + pH == ⑤．pH值的測量：pH試紙 pH計(jì)。 ㈢．PH值的計(jì)算。 1．基本公式：pH=-lgc(H＋) c（H+）×c（OH—） = KW 2．基本題型： 　⑴．稀酸堿溶液的pH計(jì)算 ①．在常溫下求濃度為0.01mol/L的KOH、鹽酸、硫酸、Ｂa（ＯＨ）２溶液的PH值。 ②．在常溫時(shí)某一元弱酸HA的電離常數(shù)為0.01，求濃度為1mol/L的該溶液的PH值。 ③．在常溫時(shí)某一元弱酸HA的電離度為0.01，求濃度為0

8、.01mol/L的該溶液的PH值。 ?、疲釅A溶液混合的計(jì)算 【例題】．在常溫時(shí)濃度均為0.01mol/L的鹽酸和氫氧化鈉分別體積比1：1、9：1、1：9求混合液的PH值 。 【例題】．pH=13的強(qiáng)堿溶液與pH=2的強(qiáng)酸溶液混合，所得溶液的pH=11，則強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的 體積比是 A．11∶1 B．9∶1 C．1∶11 D．1∶9. 　 【例題】．在25℃時(shí)，有pH為a的HCl溶液和pH為b的NaOH溶液，取VaL該鹽酸溶液用該NaOH溶液中和，需VbL　NaOH溶液，問：

9、 （1）若a+b=14，則Va／Vb＝ . （2）若a+b=13，則Va／Vb＝ （3）若a+b＝15，則Va／Vb＝ 。（題中a≤b，b≥8）。. 　⑶．酸堿溶液的稀釋 　?、伲叵拢瑢?.1mol的鹽酸稀釋10倍，則溶液的pH為　　　。 若稀釋100倍，pH是　　　。若稀釋106倍，pH又是　　　　。如換成同濃度的氫氧化鈉溶液呢？ 　　②．常溫下，將PH值為1的醋酸稀釋10倍，則溶液的pH　　　2（＞、＝、＜） 若稀釋100倍，pH是　　　3（＞、＝、＜）。若稀釋109倍，p

10、H　　　　2（＞、＝、＜）。如換成PH值為13的氨水呢？ 結(jié)論： ㈣．酸堿中和滴定 1、酸堿中和滴定概念： 叫做酸堿中和。 滴定的原理：一元酸與一元堿恰好完全中和時(shí)：C酸 V酸?。健堿 V堿。如果用A代表一元酸，用B代表一元堿，可以利用下列關(guān)系式來計(jì)算未知堿（或酸）的物質(zhì)的量濃度：　　CB= 2、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)（用酸滴定堿） 實(shí)驗(yàn)儀器： 實(shí)驗(yàn)藥品：

11、 、 、 實(shí)驗(yàn)步驟： ⑴查：檢查酸（堿）式滴定管是否漏水和堵塞； ⑵洗： 思考：如果沒有用溶液潤洗對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？ ⑶加液、調(diào)節(jié)起始讀數(shù)：用小燒杯分別取鹽酸、氫氧化鈉溶液注入酸、堿滴定管中，并趕走氣泡，調(diào)節(jié)滴定管中液面高度，并記下讀數(shù)。 思考：如果酸（堿）式滴定管的尖端有氣泡對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？讀數(shù)時(shí)仰、俯初見對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？ ⑷取：從堿式滴定

12、管中放出25.00mL氫氧化鈉溶液于錐形瓶中，滴入2滴酚酞試液，將錐形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底襯一張白紙。 思考：能否用量筒量取25.00mL氫氧化鈉溶液？錐形瓶是否用溶液潤洗？錐形瓶中有水是否有影響？ ⑸滴定：左手 ，右手 ，邊滴入鹽酸，邊不斷搖動(dòng)錐形瓶，眼睛 。 思考：在不斷搖動(dòng)錐形瓶的過程中，有液滴飛濺對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？ ⑹記：當(dāng)看到加一滴鹽酸時(shí)，錐形瓶中溶液紅色突變無色時(shí)，停止滴定，準(zhǔn)確記下鹽酸讀數(shù)，并準(zhǔn)確求得滴定用去的鹽酸體積。 　思考：酸堿中和滴定的

13、反應(yīng)終點(diǎn)是如何確定的？讀數(shù)時(shí)仰、俯初見對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？ ⑺算：整理數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 　思考：酸堿中和滴定一般進(jìn)行2－3次，如何處理三組數(shù)據(jù)？ 3．誤差分析 下面是用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定待測堿而引起的結(jié)果變化情況 ： 實(shí)驗(yàn)操作情況 對c堿的影響 ①開始滴定時(shí)滴定管尖嘴處留有氣泡 偏 ②讀數(shù)開始時(shí)仰視，終止時(shí)俯視 偏 ③到滴定終點(diǎn)時(shí)尚有一滴酸掛在滴定管尖嘴外而未滴入錐瓶 偏 ④洗凈的酸管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗 偏 ⑤洗凈的錐瓶用待測堿潤洗 偏 ⑥不小心將標(biāo)準(zhǔn)液滴至錐瓶外 偏 ⑦不小心將待測堿液濺至錐瓶外 偏

14、 ⑧滴定前向錐形瓶中加入10 mL蒸餾水，其余操作正常 ㈡、實(shí)驗(yàn)測定酸堿滴定曲線： 【例題】．用0.01 mol/L H2SO4滴定0.01mol/L NaOH溶液，中和后加水至100ml，若滴定時(shí)終點(diǎn)判斷有誤差：①多加1滴H2SO4；②少加1滴H2SO4；（設(shè)1滴為0.05ml）則①和②[H+]的比值是（ ） A、10 B、50 C、5×103 D、104 習(xí)題精選 1.在水電離出的［H+］=1×10－12mol/L的溶液中，一定能大量共存的離子組是（ ） （A）Al3+、NH+、SO42－、Cl－ （

15、B）Na+、K+、CO32－、SO42－ （C） K+、 Fe2+、Cl－ 、NO3－ （D）Na+、Ba2+、Cl－ 、NO3－ 2.在由水電離產(chǎn)生的H＋濃度為1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的離子組是（ ） ①K＋、Cl―、NO3―、S2―?②K＋、Fe2＋、I―、SO42―?③Na＋、Cl－、NO3－、SO42－ ④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－?⑤K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－ 　A、①③?? ?B、③⑤??? C、③④??? D、②⑤ 3.pH都等于9的NaOH和CH3COONa兩種溶液中，設(shè)由水電離產(chǎn)生的OH－離子濃度分別為Amo

16、l·L－1與Bmol·L－1，則A和B的關(guān)系為（ ） 　A．A＞B????? B．A＝10－4B ???? C．B＝10－4A??? D．A＝B? 4.下列說法正確的是（ ） 　A．相同溫度下，1mol·L－1醋酸溶液與0.5mol·L－1醋酸溶液中，c(H+)之比是2∶1 　B．向醋酸鈉溶液中加入適量醋酸,使混合液的pH=7,此時(shí)混合液中c(Na+)=c(CH3COO－) 　C．pH=3的鹽酸和醋酸加水使溶液體積分別擴(kuò)大100倍，pH仍相同 　D．0.1mol·L－1NH4Cl溶液中c(NH4+)+c(H+)=c(Cl－) 5.在某溫度時(shí)，測得純水中的c(H+)=2

17、.4×10-7 mol/L，則c(OH-)為（ ） 　A．2.4×10-7 mol/L? B．0.1×10-7 mol/L? C． mol/L???? D．C(OH-)無法確定 6. 若在室溫下pH=a的氨水與pH=b的鹽酸等體積混合，恰好完全反應(yīng)，則該氨水的電離度可表示為（ ） A.10a+b-12 % B. 10a+b-14 % C. 1012-a-b % D. 1014-a-b % 7.化合物在水溶液中因存在以下電離平衡： HIn（溶液） H+ + In－ ，故可用作 紅色 黃

18、色 酸堿指示劑。濃度為0.02mol/L的下列各溶液：①鹽酸 ②石灰水 ③NaCl溶液 ④NaHSO4溶液 ⑤硝酸鉀溶液 ⑥氨水， 其中能使指示劑顯紅色的是（ ） （A）①④⑤ （B）②⑤⑥ （C）①④ （D）②③⑥ 8.用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，選用酚酞作為指示劑，造成測定結(jié)果偏高的原因可能是（ ） A.配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的NaOH中混有Na2CO3雜質(zhì) B.滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，俯視滴定管的刻度，其他操作正確 C.盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗過，未用未知液潤洗 D.滴定到終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液