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

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：KcH+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=KcH2O 因?yàn)樵谝欢囟认翶c和H2O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) 25時(shí)，Kw=1.010-14 mol2L-2 100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(duì)大小、pH值大小、指示劑。 酸性溶液：H+>OH- 堿性溶液：H+<OH- 中性溶液：H+=OH- 2. 有關(guān)溶液pH值的求算 （1）單一溶液 強(qiáng)酸：先求出溶液的H+ 濃度，再通過pH=-lgH+求溶液的pH。 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） 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。 無限沖稀（沖稀后pH >6的酸或pH <8的堿）:需要考慮水電離出的H+和 OH- （3）溶液的混合（不考慮體積效應(yīng)） 強(qiáng)酸和強(qiáng)酸：H+=H+1V1+H+2V2/（V1+V2）； pH=-lgH+ 。 強(qiáng)堿和強(qiáng)堿：OH-=OH-1V1+OH-2V2/（V1+V2）； H+=Kw/OH-； pH=-lgH+。 【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； 強(qiáng)酸和強(qiáng)堿： 酸過量：H+ =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)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： 常見的強(qiáng)堿：第IA族.第IIA族鈣元素以下的氫氧化物 常見弱堿：NH3H2O 常見強(qiáng)酸：HCl、HNO3、H2SO4、HBr、HI、HClO4、HClO3等 常見弱酸：除以外的常見酸 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+3SO42； NaHCO3 = Na+ HCO3 NH3H2ONH4+ OH； H2CO3 HCO3+ H+，HCO3CO32+ 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 解析：水的離子積常數(shù)的表達(dá)式是KW=KcH2O，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(píng)：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： pH= 0 的鹽酸 0.1molL-1的鹽酸 0.01molL-1的NaOH 溶液 pH=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. 1：10：100：1000 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- ： H+=OH-= 1.010-14 molL-1 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+ H+=1.010-12 molL-1 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： 10-14：10-13：10-12：10-11=1：10：100：1000 答案：A 點(diǎn)評(píng)：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： （0.12molL10.1molL1）/2= 0.01 molL1 所以，pH=lgH+ = 14+lgOH= 14+lg0.01= 142 = 12 答案：D 點(diǎn)評(píng)：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(duì)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(píng)：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=1.0107 mol2L2 C. 100時(shí)，純水的H+=107 molL1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 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 molL1NaOH溶液比0.01molL1NaOH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（） 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(huì)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(cè)得溶液的pH=2，則忽略混合時(shí)溶液體積的變化，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 C. 1/100 D. 無法確定 二. 填空題 11. 99時(shí)，Kw=11012 mol2L2，該溫度下，將100mL0.001molL1NaOH 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_.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x6,y8） 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. C2. D3. AB4. C5. B 6. A7. D8. B9. B10. D二. 填空題 11. 8；6 12. （1）1 （2）1/10 (3) 10x+y14> 13. 2：1 ；20：1 14. （1）900 （2）1000 （3）8.91