水的电离和溶液的酸碱度

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1、第第 2 2 节节 水的电离和溶液的酸碱性同步教案水的电离和溶液的酸碱性同步教案【考纲要求】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。【复习要求】1了解水的电离、离子积常数。2了解溶液 pH 的定义。初步掌握测定溶液 pH 的方程法，能进行 pH 的简单计算。3初步掌握中和滴定的原理和方法。4了解中和滴定的误差分析方法。5能运用滴定原理对其他类型反应进行定性、定量分析。【近年考情】1c(H)、c(OH)、pH 和溶液酸碱性的关系以及相关计算。2酸碱中和滴定的操作过程中，滴定

2、管的使用，指示剂的选择以及误差分析。3综合应用水的电离、溶液 pH、酸碱中和滴定等原理解决具体问题。本节内容在高考中往往结合盐类的水解知识进行考查，如北京 10-26、天津 10-4、天津10-6。【高考怎考】(2009 天津)4.下列叙述正确的是A.0.1 mol/LC6H5ONa 溶液中：c(Na+)c(C6H5O-)c(H+)c(OH-)B.Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH 和 Kw均减小C.pH=5 的 CH3COOH 溶液和 pH=5 的 NH4Cl 溶液中，c(H+)不相等D.在 Na2S 溶液中加入 AgCl 固体，溶液中 c(S2-)下降【解析】：根据电荷守恒，离

3、子浓度最大的和最小的带同种电性，A 错误；Na2CO3溶液加水稀释后，虽然稀释促进了碳酸钠的水解，氢氧根离子的绝对数量有所增加，但是由于稀释的对溶液浓度的影响远大于平衡移动的影响，碳酸钠溶液中的氢氧根浓度减小符合题意，但是 Kw是温度的函数，温度不变，Kw不变，B 错误；pH=5 的 CH3COOH 溶液和 pH=5 的 NH4Cl溶液中，溶液中的 c(H+)相等，水电离出来的 c(H+)不等，pH=5 的 CH3COOH 溶液中水电离出来的氢离子浓度等于水电离出来的氢氧根浓度，溶质电离出来的氢离子浓度 c(H+)=10-5mol/L,KW=10-14，,L/mol9101510114101)

4、c(HWK )OH(c,pH=5 的 NH4Cl 溶液中，由于铵根离子结合水电离出L/mol101)OH( c)H( c9水来的氢氧根离子，促进了水的电离，水电离出来的氢离子浓度就是 NH4Cl 溶液中的氢离子浓度，c(H+)=110-5 mol/L，C 错误；在 Na2S 溶液中加入 AgCl 固体，发生沉淀的转移生成更难溶的硫化银沉淀：2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl，致使溶液中 c(S2-)下降，D 正确。答案：D一、水的电离1水的电离水是一种 极弱 的电解质，其电离方程式为： H2O HOH- 。2室温下纯水的有关数据(1)c(H)c(OH) 107mol/L 。(2)KWc

5、(H)c(OH) 1014 。(3)pH7。3水的离子积常数的特点(1)KW只与温度有关，温度升高，KW 增大 ，反之则 减小 。(2)25时，KW1.01014适用于任何稀酸、稀碱和盐溶液。4影响水电离平衡的因素(1)水的电离是吸热过程，升高温度，平衡向右移动，电离程度增大，KW 增大，但溶液中的 c(H)和 c(OH)仍然相等，仍显中性(2)在水中加入酸或碱，溶液中 c(H)或 c(OH)增大，平衡向左移动，电离程度减小，但水的离子积不变。(3)若加入能结合 H或 OH的反应物质，相当于减少生成物，平衡向正反应方向移动，促进水的电离。(4)条件对水电离影响的综合分析变化条件 平衡移动方向电

6、离程度c(H)与c(OH)的相对大小KW加热正方向增大c(H)c(OH)增大【特别提醒】(1)向水中加入酸c(H)a mol/L或碱c(OH)b mol/L，均能抑制水的电离，若ab，则对水电离的抑制程度相同。(2)向水中加入能水解的盐，如 CH3COONa(pHa)或 AlCl3(pHb)，均能促进水的电离，若常温下满足 ab14，则对水电离的促进程度相同。二、溶液的酸碱性与 PH1溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中 c(H)和 c(OH)的相对大小。任何温度下 25(1)c(H) c(OH)，PH 7，溶液呈酸性；(2)c(H) c(OH)，PH 7，溶液呈中性；(3)c(H) c(OH

7、)，PH 7，溶液呈碱性。2pH(1)计算公式：pH lgc(H) 。(2)适用范围： 014 。(3)表示意义表示溶液酸碱性的强弱，pH 越小， 酸性 越强，pH 越大， 碱性 越强。3pH 试纸的使用(1)方法降温逆方向减小c(H)c(OH)减小加酸(如 H2SO4、HCl)逆方向减小c(H)c(OH)不变加碱(如 NaOH)逆方向减小c(H)c(OH)不变加能结合 H的物质(如CH3COONa)正方向增大c(H)c(OH)不变加能结合 OH的物质(如AlCl3)正方向增大c(H)c(OH)不变把小片试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的 pH 试纸上 ，试纸变色后，与标准比色卡比

8、较， 即可确定溶液的 pH。(2)注意pH 试纸使用前 不能 用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能产生误差；用 pH 试纸读出的 pH 只能是 整数 。三 关于 pH 的计算1总体原则(1)若溶液为酸性，先求 c(H)，再求 pH；(2)若溶液为碱性，先求 c(OH)，再由 c(H) 求 c(H)，最后求 pH。2类型及方法(室温下)(1)酸、碱溶液 pH 的计算强酸溶液，如 HnA，设浓度为 c mol/L，c(H)nc mol/L，pHlgc(H)lg(nc)。强碱溶液，如 B(OH)n，设浓度为 c mol/L，c(H) mol/L，pHlgc(H) 14lg(nc)。(2)酸、碱混合

9、pH 计算两强酸混合c 混(H)两强碱混合c 混(OH)强酸、强碱混合(一者过量)酸过量：c 混(H)碱过量：c 混(OH)酸碱稀释时 pH 的变化酸碱弱酸强酸弱碱强碱稀释 10n倍pHnpHnpHnpHn无限稀释pH 趋向于 7【特别提醒】(1)计算 pH 的基本思路：判断溶液显酸性、碱性或中性计算 c(H)或 c(OH)计算pH。(2)pH 计算的规律可记为：酸按酸(H)，碱按碱(OH)，同性混合在中间，酸碱中和看过量，无限稀释 7 为限。四、酸碱中和滴定1实验用品(1)试剂： 标准液 、 待测液 、 指示剂 、蒸馏水。(2)仪器： 酸式 滴定管(如图 A)、 碱式 滴定管(如图 B)、滴

10、定管夹、铁架台、烧杯、 锥形瓶 。 2实验操作(以标准盐酸滴定待测 NaOH 溶液为例)(1)滴定前的准备滴定管： 查漏 洗涤 润洗 装液调液面记录。锥形瓶：注碱液记读数加指示剂。(2)滴定左手 控制滴定管活塞 ，右手 摇动锥形瓶 ，眼睛注视 锥形瓶内溶液颜色变化 ，滴定至终点时，记录标准液的体积。(3)终点判断等到滴入最后一滴反应液，指示剂变色，且 在半分钟内不恢复原来的颜色 ，视为滴定终点。3数据处理按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据 c(NaOH)计算。4、误差分析(1)原理依据原理 c(标准)V(标准)c(待测)V(待测)，所以 c(待测) ，因 c(标准)已确

11、定，因此只要分析出不正确操作引起 V(标准)与 V(待测)的变化，即 分析出结果。(2)常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：步骤操作V(标准)c(待测)酸式滴定管未用标准溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高洗涤锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失变小偏低酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低滴定部分酸液滴出锥形瓶外变大偏高滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小偏低读数滴定前读数正确，滴定后仰视读数

12、(或前俯后仰)变大偏高【特别提醒】(1)中和反应严格按照化学方程式中化学计量数之比进行，即当酸提供的 H的物质的量与碱提供的 OH-的物质的量相等时，恰好中和。(2)中和反应恰好进行完全得到的溶液，不一定显中性，有可能显 酸性或碱性。(3)滴定管、量筒读数法则：液面、眼睛在两边，刻度在中间，三点 (见如图 A、B、C)成一水平线。【课堂巩固】1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【解析】：任何水溶液中均含 H和 OH，A 错误使酚酞显无色的溶液，其 pH8，该溶液可能显酸性，也可能呈中性或碱性，B 错误以纯水在 100

13、为例，Kw1012，c(H)106 mol/L，pH6，但溶液为中性，故 pH7 的溶液可能显酸性，也可能呈中性或碱性。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【解析】：水的电离是吸热的，升高温度促进电离，水的离子积变大，c(H)增大.由于pHlgc(H)，故 pH 减小.但由于纯水中 c(H)c(OH)，所以呈中性.本题考查温度对电离平衡的影响、溶液的酸碱性的表示方法及判断方法.属于基本理论知识的考核.本题的易错点：溶液酸碱

14、性判断的根本依据是溶液中 c(H)、c(OH)的大小关系，pH7 仅是在室温条件下溶液酸碱性的判据.在复习过程中要注重准确地掌握知识。答案：D3.对 H2O 的电离平衡不产生影响的粒子是 ( )【解析】：A 项 HCl 溶于水电离出 H会抑制水的电离；B 项的 Fe3，D 项中的 CH3COO都会水解，促进水的电离；C 项的 Cl不影响水的电离平衡。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.【解析】：水电离出的 c(H+) 110-7mol/L水的电离平衡受到抑制 确定出抑制水的电离平衡的物质。由水电离的 c(H)11013 mol/L 知，该溶液中的溶质对水的电离平衡起抑制作用。由外加酸、碱抑制水的电离，外加可水解的盐促进水的电离，外加不水解的盐对水的电离无影响知，抑制水的电离，促进水的电离，对水的电离无影响，故 A 正确。答案：A5.(2010 山东师大附中模拟)室温下，在 pH11 的某溶液中，由水电离出的 c(OH)可能为 ( )1.0107 mol/L 1.0106 mol/L 1.0103 mol/L 1.01011 mol/LA. B. C. D.【解析】：室温下