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1、,专题五 电离及水解平衡 pH值计算,1了解电解质和非电解质、强电解 质和弱电解质的概念。 2理解电解质的电离平衡概念。 3了解水的电离、溶液pH等概念。 4掌握有关溶液pH与氢离子浓度、 氢氧根离子浓度的简单计算。,(一)、命题焦点 本专题是高中化学重要的基础理论之一，是教学大纲要求学生必须掌握的理论。纵观近几年高考试卷，考查的内容和知识点覆盖面广，同时强化重点知识的考查。从能力层次方面来看，大都是考理解能力和分析综合能力，并逐渐向应用等更高能力发展。试题的创意是稳中求变，变中求新，新中求活，总的意图是让试题真正达到考查学生的能力。预计2005年高考会保持相对的稳定。常见内容有：关于溶液的离
2、子浓度，溶液导电能力的判断；关于溶液酸碱性的判断；关于溶液pH及其性质的判断；关于混合溶液性质的判断；关于pH计算、估计及应用；电离平衡移动、水解平衡移动及其原理应用，解释实际问题；中和滴定操作、误差分析及原理应用；溶液中离子浓度大小的比较等。,(二)、应考策略 （1）弱电解质的电离平衡及水解平衡、PH值计算是中学化学三大理论之一的重要组成部分，有关知识是历届高考必考内容，近来常以下列知识点命题：根据电离平衡及影响因素解释某些问题。水的电离和溶液PH值计算。PH值大小及离子浓度大小比较。盐类水解及应用。各知识点间的综合应用。,（2）学习本专题知识，应将电离平衡和水解平衡与化学平衡联系起来，它们
3、均遵从勒夏特列原理。将化学平衡的概念、特征、化学平衡的移动等方面知识迁移到电离平衡及水解平衡并加以应用。水的电离平衡受温度、酸、碱及能水解的盐的影响而发生移动，但一定温度下，稀溶液中的Kw=c（H+）c（OH-）数值不发生变化，25,Kw=10-14。强酸稀释或混合后先计算c(H+)，再求pH；强碱稀释或混合后先计算c(OH-)，根据Kw=c（H+） c （OH-）求c(H+)，再求pH；强酸强碱混合要先判断酸碱谁过量，若酸过量，先求混合液的c(H+)，再求pH；若碱过量，求混合液的c(OH-)，再由Kw求c(H+)，最后求pH；若酸碱恰好完全反应，则pH=7。,（3）重视电解质溶液中“几种程
4、度大小”问题： 弱电解质溶液中未电离分子多于已电离的分子。 盐溶液中未水解的离子多于已水解的离子。 通常弱酸与同酸根的弱酸盐等浓度混合时，酸电离强于盐水解，显酸性；弱碱与同弱碱阳离子的盐等浓度混合时，碱的电离强于盐的水解显碱性。 酸式酸根离子通常是水解强于电离，其溶液显碱性。但HSO4-、HSO3-和H2PO4-电离强于水解，显酸性。,2弱电解质的电离平衡,3水的电离 （1）极弱电离：H2O H+OH （2） （3）意义：水的电离是酸、碱、盐稀溶液呈现不同酸碱性的本质原因,4盐类的水解,(四)重难点分析 本专题涉及到的知识点多而且比较抽象是中学化学中的一个难点，也是高考中必考内容。学习时，要将
5、电离平衡与化学平衡知识相联系，尤其要将化学平衡的特征与平衡移动原理迁移到电离平衡中。在理解原理的基础上，要加强练习可以选择有关本专题的高考试题加以练习，做到举一反三。,1电离方程式的书写 电离方程式是用来表示电解质在溶液中(或受热熔化时)电离成自由移动离子过程的式子，书写时应注意：,(1)电离方程式应符合质量守恒和电荷守恒。,(2)强电解质在溶液中全部电离，用“”表示；弱电解质在溶液中部分电离，存在电离平衡，用“ ” 表示：,(6)KHSO4等强酸的酸式盐在稀溶液中的电离方程式可以表示为：KHSO4K+H+ SO42-；在熔化状态下的电离方程式为：KHSO4(熔融)K+HSO4-因其在熔化状态
6、下只有离子键被破坏。,2 . 影响电离平衡的因素 电离平衡属于动态平衡，同样适用于勒夏特列原理，以0.1molL-1 的醋酸溶液中存在的电离平衡为例： CH3COOH CH3COO- + H+；H0,3 酸、碱、盐溶液中水的电离,指出：酸溶液中H+来源于酸电离，OH-来源于水电离；碱溶液中H+来源于水电离OH-来源于碱电离；盐溶液中H+、OH-均来源于水电离只是盐水解时，H或OH-被消耗。,例1(03 全国)在甲烧杯中放人盐酸乙烧杯中放人醋酸，两种溶液的体积和pH都相等，向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒，反应结束后得到等量的氢气，下列说法正确的是 A甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放人锌的质量大
7、 B甲烧杯中的酸过量 C. 两烧杯中参加反应的锌等量 D反应开始后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)小,分析点拨：反应前，盐酸与醋酸溶液中H+的物质的量相等，加入锌粒后，H+不断被还原为H+，促进了醋酸的电离而盐酸已完全电离在产生等量的氢气条件下醋酸中c(H+)始终比盐酸中c(H+)大，反应消耗的锌粒质量相等。因反应加入的锌粒质量不相等故反应后甲中盐酸不足乙中醋酸过量，甲中加入的锌粒质量大。本题重点考查了强电解质与弱电解质的区别、弱电解质的电离平衡以及pH等知识，要求学生解题时将定量计算与定性分析相结合，透过表面现象看清问题的本质，考查了学生思维的严密性与逻辑性 【答案】AC,例2
8、 .(00 全国)室温下在pH=12的某溶液中由水电离的c(OH-)为 A1.0107 molL-1 B 1. 0 10 -6molL-1 C 1.010-2molL-1 D. 1.010-12molL-1,分析点拨：pH为12的溶液为碱性溶液若为碱溶液则溶液中c(OH- )=10-2molL-1 则水电离为：c(OH- )= 10-12molL-1为C，若为酸溶液则溶液中OH-全部由水电离出选D，故选C、D。 答案：CD,考题精练 1.(04 湖南) 将O.1 molL-1醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是 A.溶液中c(H+)和c(OH-)都减小 B.溶液中c(H+)增大 C.醋酸电离平衡
9、向左移动 D.溶液的pH增大 2.(04 广东）pH相同的盐酸和醋酸两种溶液中，它们的 A. H+的物质的量相同 B. 物质的量浓度相同 C. H+的物质的量浓度不同 D. H+的物质的量浓度相同,D,D,3.(04 广东）甲酸和乙酸都是弱酸当它们的浓度均为0.10 molL-1时，甲酸中的c(H+)约为乙酸中c(H+)的3倍一现有两种浓度不等的甲酸溶液a和b，以及0.10 molL-1的乙酸，经测定它们的pH从大到小依次为a、乙酸，b。由此可知 Aa的浓度必小于乙酸的浓度 B. a的浓度必大于乙酸的浓度 Cb的浓度必小于乙酸的浓度 D. b的浓度必大于乙酸的浓度,A,4. (04 江苏）用p
10、H均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好被完全中和时消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为Vl和V2，则Vl和V2的关系正确的是 A .VlV2 B.Vl c( OH -) c(NH4+) c(Ba2+) B. c(NO3-) c(Ba2+) c( OH -) c(NH4+) C. c(Ba2+) c(NO3-) c( OH -) c(NH4+) D. c(NO3-) c(Ba2+) c(NH4+) c( OH -),A,B,6. （02 全国）下列事实可证明氨水是弱碱的是 A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁 B. 铵盐受热易分解 C. 0.l m
11、olL -1氨水可以使酚酞试液变红 D0.1 molL -1氯化氨溶液的pH约为5 7. (00 上海) 等物质的量浓度的下列溶液中NH4+的浓度最大的是 A. NH4Cl B. NH4HCO3 C. NH4HS04 D. NH4NO3,D,C,8. (00 上海）取pH均等于2的盐酸和醋酸各100mL分别稀释2倍后再分别加入0.03 g锌粉，在相同条件下充分反应，有关叙述正确的是 A . 醋酸与锌反应放出氢气多 B盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多 C. 醋酸与锌反应速率大 D. 盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大 9. (01 广东) 将0.1 molL-1CH3COOH溶液加水稀释或
12、加入少量CH3COONa晶体时，都会引起 A溶液的pH增加 B. CH3COOH电离程度变大 C溶液的导电能力减弱 D.溶液中c(OH-)减少,BC,A,10.(01 广东) pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性，其原因可能是 A. 生成了一种强酸弱碱盐 B. 弱酸溶液和强碱溶液反应 C.强酸溶液和弱碱溶液反应 D. 一元强酸溶液和一元强碱溶液反应 11.(99 上海）0.05mol Na0H固体分别加入到100mL下列液体中，溶液的导电能力变化最小的是 A .自来水 B . 0.5molL-1盐酸 C . 0.5molL-1 CH3COOH 溶液 D . 0.5molL
13、-1 KCl溶液,B,B,4、pH的计算 (1)当溶液中c(H+)=ml0-nmolL-1时，pH=n-lgm; 在c molL-1的强酸HnA溶液中： c(H+)=nc molL-1，pH=-lgnc； 在 c molL-1的弱酸溶液中： c(H+)-lgc。,(2) c molL-1的强碱B(OH)n 溶液， c(OH-)=nc molL-1，pH=14+lgc； c molL-1的弱碱溶液, c(OH-) c molL-1，pH14+lgc;,(3)强酸或强碱混合的pH计算。 两种强酸混合： c(H+)混= n (H+) V总=(c 1V1+ c 2V2)/（V1+V2） 两种强碱混合：
14、 c(OH-)混= n (OH-) V总=(c 1V1+ c 2V2)/（V1+V2）再由c(H+)混=换算，求出pH。 强酸与强碱混合，发生反应：H+0H-H2O， 若强酸过量：c(H+)混= (C酸V酸C碱V碱)/（V酸+ V碱 ) ； 若强碱过量：c(OH-)混= (C碱V碱C酸V酸) /（V酸+V碱） ； 若恰好反应，则混合溶液呈中性，pH=7。,(4)酸或碱溶液加水稀释后pH的计算 强酸溶液pH=a,加水稀释，溶液中H+的物质的量不变。若加水稀释10倍，则pH=。 弱酸溶液pH=a，加水稀释溶液中H+的物质的量增大，但c(H+)却减小。若加水稀释10倍，则apH ( a+n ) 。
15、强碱溶液pH=b，加水稀释，溶液中OH-的物质的量不变。若加水稀释10倍，则pH= ( b-n ) ： 弱碱溶液pH=b，加水稀释，溶液中OH-的物质的量增大，但c(OH-)却增大。若加水稀释10倍，则( b-n ) pHb。 酸或碱溶液无限稀释时，pH只能约等于或接近于7，酸的pH不可能大于7，碱的pH不可能小于7。此时需考虑水的电离否则会得出错误结论。,例1 (02 全国)有人曾建议用AG表示溶液的酸度，AG的定义为： AG=lgc(H+)c(OH-). 下列表述正确的是 A .在25时,若溶液呈中性,则pH=7, AG=l B.在25时,若溶液呈酸性,则pH7, AG0 D.在25时,溶液的pH与AG的换算公式为： AG=2(7-pH),分析点拨： 中性溶液，c(H+)=c(OH-)，AG=1gc(H+)C(OH-)=lgl=0；酸性溶液c(H+)c(OH-)，AG=lgc(H+)c(OH-) lgl；碱性溶液，c(H+)c(OH-)。AG=lgc(H+)c(OH-)lgl。25时，pH+p0H=14，AG=lgc(H+)-lgc(OH-)=-pH+pOH=- pH14pH=142pH 本题考查了溶液的酸碱性、pH、c(H+)、c(OH-)间的关系借助新信息重点考查了学生阅读信息、接受信息、运用信息的能力。 【答案】D,
