山東省14-15化學(xué)(魯科)選修4學(xué)案：3.1.1水的電離、溶液的酸堿性(2)

1、 鑼點(diǎn)亮心燈/()照亮人生 鑼II精誠凝聚7=成就夢想第 1 節(jié)水溶液第 1 課時水的電離、溶液的酸堿性學(xué)習(xí)目標(biāo)定位熟悉水的電離，會正確書寫水的電離方程式，會分析外界因素對水的電離平衡的影響，能正確書寫水的離子積常數(shù)表達(dá)式，知道溶液酸堿性與pH 的關(guān)系。知識回顧區(qū)1 化學(xué)反應(yīng)平衡：對于 2H+ 12(g) H0 在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)的表達(dá)式為 K = H2 I2/HI2。分析下列條件的改變對此反應(yīng)平衡的移動及平衡常數(shù)的影響：(1) 升高溫度，平衡向右移動，平衡常數(shù)K 增大。(2) 通入氫氣，平衡向左移動，平衡常數(shù)K 不變。(3) 增大壓強(qiáng)，平衡不移動，平衡常數(shù)K 不變。2.化合物

2、按照其在水溶液或熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電， 可分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)。判斷下列結(jié)論的正誤:(1) 電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物(V)(2) 電解質(zhì)溶于水后電離產(chǎn)生自由移動的離子而導(dǎo)電(V)酸、堿、鹽、氧化物都是電解質(zhì)(存(4) 電解質(zhì)不一定能導(dǎo)電，能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)(V)學(xué)習(xí)探究區(qū)探究點(diǎn)一水的電離1 水是一種極弱的電解質(zhì)，能夠微弱的電離產(chǎn)生H +和 0H ,其過程是可逆過程。請你據(jù)此寫出水的電離方程式+ 0H ,當(dāng)水電離產(chǎn)生 H +和 0H 的速率與 H +和 0H 結(jié)合成水分子的速率相等時，水的電離達(dá)到了平衡狀態(tài)。八H + 0H (1) 水的電離平衡常數(shù)表達(dá)式是K 電離=H20H20(2) 請

3、你根據(jù)水的電離平衡常數(shù)表達(dá)式，推導(dǎo)并寫出水的離子積常數(shù)的表達(dá)式Kw = H + 0H 。常溫下，水的離子積常數(shù) Kw = 1.0X0 14 mol2 L 2，則純水中H + 是 1.0 杓7_mol L 1 ; 若某酸溶液中H + = 1.0 10 4 mol L 1，則溶液中OH 為 1.0 10 10_mol -L 1。2 分析下列條件的改變對水的電離平衡丨 120 丨丨+ + OH 的影響，并填寫下表：改變條件電離平衡溶液中H + 溶液中0H pH溶液的酸堿性Kw溫故追本溯苫推隔方可知新基礎(chǔ)自學(xué)落實更點(diǎn)互動探究 鑼點(diǎn)亮心燈/()照亮人生 鑼升高溫度右移增大增大減小中性增大加入酸左移增大減

4、小減小酸性不變精誠凝聚=A_A=成就夢想加入堿左移減小增大增大堿性不變加入鈉右移減小增大增大堿性不變歸納總結(jié)1 水的離子積常數(shù) Kw = H + 0H -(1)Kw 只與溫度有關(guān)，溫度升高，Kw 增大。常溫時，Kw = 1.0 氷 0 14 mol2 - 2,不僅適用于純水，還適用于酸、堿的稀溶液。不同溶液中，H + 、OH-可能不同，但任何溶液中由水電離出的H + 與OH -總是相等的。2 外界條件對水的電離平衡的影響(1)因水的電離是吸熱過程，故溫度升高，會促進(jìn)水的電離，H +卜OH -都增大，水仍呈中性。外加酸(或堿)，水中H + 或OH -增大，會抑制水的電離，水的電離程度減小，Kw

5、不變。活學(xué)活用1.下列關(guān)于水的離子積常數(shù)的敘述中，正確的是()A .因為水的離子積常數(shù)的表達(dá)式是Kw = H + OH -，所以 Kw 隨溶液中H + 和OH -的變化而變化B 水的離子積 Kw 與水的電離平衡常數(shù) K 電離是同一個物理量C 水的離子積常數(shù)僅僅是溫度的函數(shù)，隨著溫度的變化而變化D 水的離子積常數(shù) Kw 與水的電離平衡常數(shù) K 電離是兩個沒有任何關(guān)系的物理量答案 C解析 水的離子積常數(shù) Kw = K 電離H2O。一定溫度下 K 電離和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

6、液中 H +的濃度變大，OH 的濃度就變小，反之亦然。探究點(diǎn)二 電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)分別試驗等體積等濃度的鹽酸、醋酸溶液與等量鎂條的反應(yīng)，并測定兩種酸溶液的pH。填寫下表：1 mol 1 HCI1 mol 1 CH3COOH實驗 操作與鎂 反應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生無色氣泡且較快產(chǎn)生無色氣泡且較慢:結(jié)論Mg 與鹽酸反應(yīng)速率大，表明鹽酸中H + 較大溶液 的pH數(shù)值不相同(填相同”或不相同”)結(jié)論相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸中H + 不相同(填相同”或不相同”)實驗總結(jié)論不冋的電解質(zhì)在溶液中電離程度不冋，HCI 比 CH3COOH 電離程度大歸納總結(jié)強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)(1) 分類依據(jù)根據(jù)電解質(zhì)在水溶液中

7、是否全部電離，可把電解質(zhì)分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。(2) 強(qiáng)電解質(zhì)：在稀的水溶液中完全電離的電解質(zhì)。強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中全部以離子的形態(tài)存在。常 見的強(qiáng)電解質(zhì)有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和大多數(shù)的鹽。(3) 弱電解質(zhì)：在水溶液中部分電離的電解質(zhì)。弱電解質(zhì)的電離過程是可逆的，存在電離平衡，溶液 中存在弱電解質(zhì)的分子及其電離產(chǎn)生的離子。常見的弱電解質(zhì)有弱酸、弱堿和水?；顚W(xué)活用2 下列關(guān)于強(qiáng)、弱電解質(zhì)的敘述中正確的是()A 強(qiáng)電解質(zhì)都是離子化合物，弱電解質(zhì)都是共價化合物B .強(qiáng)電解質(zhì)都是可溶性化合物，弱電解質(zhì)都是難溶性化合物C 強(qiáng)電解質(zhì)熔化時都完全電離，弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離D 強(qiáng)電解質(zhì)不一定能導(dǎo)電，弱電解質(zhì)溶液的

8、導(dǎo)電能力不一定比強(qiáng)電解質(zhì)弱答案 D解析 判斷強(qiáng)、弱電解質(zhì)的根本依據(jù)是看電解質(zhì)在水中是否完全電離，與其溶解度、濃度大小及水溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱無關(guān)。強(qiáng)極性的共價化合物如HCI 也是強(qiáng)電解質(zhì)，A 錯誤；強(qiáng)、弱電解質(zhì)與溶精誠凝聚=A_A=成就夢想 鑼點(diǎn)亮心燈/()照亮人生 鑼精誠凝聚 =A_A=成就夢想解性無關(guān)，B 錯誤；溶于水或熔化時完全電離的電解質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)，C 錯誤；電解質(zhì)導(dǎo)電是有條件的，溶液的導(dǎo)電性與溶液中離子所帶的電荷濃度有關(guān)，D 正確。探究點(diǎn)三溶液的酸堿性與 pH1 .溶液的酸堿性是由溶液中H + 與0H -的相對大小決定的。請?zhí)顚懴卤恚?、H + 與0H -相對大 小H + 的范圍(25C

9、)中性溶液0H - = H + H+=1.0 10-7 mol L-1酸性溶液0H - 1.010-7 mol L-1堿性溶液0H - H + H+1.010-7 mol L-12溶液的 pH(1) 定義：pH 是 c(H + )的負(fù)對數(shù)，其表達(dá)式是 pH = - lgH + 。(2) pH 與溶液酸堿性的關(guān)系0 I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 )1 12 13 14Jl I I I I I I I I I丨I I、議性 中性琥性/TTTTTTTTTi i i iK水廨液前pH、H+與戰(zhàn)堿性的關(guān)罷(3) pH 的取值范圍為 014,即只適用于H + 1 mol-L或0H - 1 mo

10、l 1 時，直接用H + 或0H -表示溶液的酸堿性。3.溶液酸堿性的測定方法(1)酸堿指示劑法(只能測定溶液的 pH 范圍)。指示劑變色范圍(顏色與 pH 的關(guān)系)石蕊8.0 藍(lán)色酚酞10.0 紅色甲基橙4.4 黃色(2) 利用 pH 試紙測定，使用的正確操作為用干燥潔凈的玻璃棒蘸取試液點(diǎn)在試紙上，當(dāng)試紙顏色變化穩(wěn)定后迅速與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，讀出pH。(3) 利用 pH 計測定，儀器 pH 計可精確測定試液的 pH(讀至小數(shù)點(diǎn)后 2 位)。歸納總結(jié) 溶液酸堿性的判斷(1) 在 25C的溶液中：pH7 溶液呈堿性，pH 越大，0H -越大，溶液的堿性越強(qiáng)。(2) 在任意溫度下的溶液中：H + 0

11、H - 溶液呈酸性H + = 0H - 溶液呈中性H + 0H - 溶液呈堿性用H +卜0H -的相對大小來判斷溶液酸堿性，則不受溫度影響?；顚W(xué)活用3下列關(guān)于溶液的酸堿性，說法正確的是()A . pH = 7 的溶液呈中性B .中性溶液中一定有 H + = 1.0 氷 0 7 mol - 1C. OH - = H + 的溶液呈中性D .在 100C時，純水的 pH10-7mol L 1，所以 B 項錯，C 項正確；100C的純水中，雖然 pHH + ,在 HCI 溶液中OH - H + B .滴加紫色石蕊試液后變紅色的溶液C .溶液中H + = 10 -6 mol - 1D. pHOH -，溶

12、液呈酸性；而pH10 - 7 mol - 1,僅適用于常溫時，若溫度不確定，就不能用來判斷溶液的酸堿性；而B 項中溶液可使紫色石蕊試液變紅，則該溶液為酸性。3 .某溫度下純水中H + = 2 X10-7 mol L - 1,則此時OH - =_;該溫度下向純水中加鹽酸使H + = 5X10 -6 mol L - 1，則此時OH - =_。答案 2X10-7 mol L - 1 8X10-9 mol L - 1解析 純水中H + = OH -，則OH = 2X10-7 mol L -1 ;由于該溫度下H + = OH - = 2X10電解質(zhì)弱電解質(zhì)檢測學(xué)習(xí)效果體驗成功快樂-7 mol L - 1

13、,貝 U Kw = 4X10- 14 mol2 L- 2,那么加入鹽酸后,9 mol L 1。OH -=4 X10145X0-6mol L 1 = 8 X10精誠凝聚=A_A=成就夢想 鑼點(diǎn)亮心燈/(AvA)照亮人生 鑼4.現(xiàn)有如下各化合物： 酒精 氯化銨 氫氧化鋇氨水 H2SO4 銅 H3PO4 鑼點(diǎn)亮心燈/(AvA)照亮人生 鑼精誠凝聚 =A_A=成就夢想二氧化碳請用物質(zhì)序號填空：屬于電解質(zhì)的有_。2 屬于非電解質(zhì)的有_。3 屬于強(qiáng)電解質(zhì)的有_。屬于弱電解質(zhì)的有_。答案（1）（2）（3）（4）40分鐘課時作業(yè)基礎(chǔ)過關(guān)一、 水的離子積的應(yīng)用1.如果 25C時，Kw = 1.0*0 14 mo

14、l2 2，某溫度下 Kw = 1.0 氷 0 12 mol2 2。這說明（）A .某溫度下的電離常數(shù)較大B 前者的H + 較后者大C 水的電離過程是一個放熱過程D. Kw 和 K 電離無直接關(guān)系答案 A解析 由 Kw 導(dǎo)出過程可知，Kw 和 K 電離是有直接關(guān)系的兩個量Kw = K 電離H2O。2.水的電離過程為 H20H+OH ,在 25C時，水的離子積 Kw（25C） = 1X10 14 mol2 2;在 35C時，水的離子積 Kw（35C） = 2.1 10 14 mol2 2,則下列敘述正確的是（）A . H + 隨著溫度的升高而降低B . 35C時,H + OH 的操作是（）A .向

15、水中投入一小塊金屬鈉B .將水加熱煮沸C .向水中通入二氧化碳?xì)怏wD.向水中加食鹽晶體答案 C解析 鈉和水反應(yīng)生成氫氣促進(jìn)水的電離，使溶液中的H + OH 。精誠凝聚=A_A=成就夢想 鑼點(diǎn)亮心燈/(AvA)照亮人生 鑼5.向純水中加入少量 NaHS04，在溫度不變時，溶液中（）A . H + /0H 增大B . H + 減小C .水中H + 與0H 的乘積增大D . 0H 增大答案 A解析 水存在電離平衡：|20| + + OH ,加入 NaHSO4 ,H + 增大， OH 減小， H + OH不變，H + /OH 增大。三、 強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的判斷6下列敘述中，能證明某物質(zhì)是弱電解質(zhì)的是

16、（）A .熔融時不導(dǎo)電B 水溶液的導(dǎo)電能力很差C .不是離子化合物，而是極性共價化合物D .溶液中已電離的離子和未電離的分子共存答案 D解析 判斷強(qiáng)、弱電解質(zhì)的關(guān)鍵，是判斷該電解質(zhì)在水溶液中能否完全電離，是否存在電離平衡。7.下列說法正確的是（）A . HR 溶液的導(dǎo)電性較弱，HR 屬于弱酸B .某化合物溶于水能導(dǎo)電，則該化合物為電解質(zhì)C .根據(jù)電解質(zhì)在其水溶液中能否完全電離，將電解質(zhì)分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)D .食鹽是電解質(zhì)，食鹽的水溶液也是電解質(zhì)答案 C解析 溶液的導(dǎo)電性決定于該溶液中自由移動離子的濃度，故A 項錯；化合物溶于水能導(dǎo)電，不能確定該化合物是電解質(zhì)，該化合物也可能是非電解質(zhì)，如S

17、O2,故 B 項錯；食鹽和食鹽水都是混合物，故食鹽和食鹽水都不是電解質(zhì)。四、 溶液酸堿性的判斷&下列說法正確的是（）A .強(qiáng)酸的水溶液中不存在 OH B . pH = 0 的溶液是酸性最強(qiáng)的溶液C .在溫度不變時，水溶液中H + 和OH 不能同時增大D.某溫度下，純水中H + = 2X10 7 mol 1,其呈酸性 答案 C解析 在酸性或堿性水溶液中均存在 H +和 OH ,所以 A 錯；pH = 0 的溶液中H + = 1.0 mol L 1,并不是酸性最強(qiáng)的溶液， 只是H + 1.0 mol L 1 的溶液用 pH 表示酸性強(qiáng)弱不再方便， 故 B 錯; 在溫度一定時，H + OH

18、= Kw 是一個定值，故二者不能同時增大， 故 C 對；純水中，H + = OH ，呈中性，所以 D 錯誤。9.在 25C時，某稀溶液中由水電離產(chǎn)生的H +濃度為 1.0X0 13 mol 1,下列有關(guān)該溶液的敘述正確的是（）A .該溶液可能呈酸性 B .該溶液一定呈堿性C .該溶液的 pH 一定是 1 D .該溶液的 pH 不可能為 13 答案 A解析 由水電離產(chǎn)生的H + = 1.0X0 13 mol L 1，則由水電離產(chǎn)生的 OH = 1.0X0 13 molL 1。所以該溶液可能顯酸性，也可能顯堿性，顯酸性時pH = 1,顯堿性時 pH = 13,故 A 正確。10.25C的下列溶液中

19、，堿性最強(qiáng)的是（）精誠凝聚=A_A=成就夢想 鑼點(diǎn)亮心燈/(AvA)照亮人生 鑼A . pH = 11 的溶液B . OH = 0.12 mol L- 1C. 1 L 含有 4 g NaOH 的溶液D. H + = 1 XI0 10 mol 1 的溶液答案 B解析 常溫下，可以根據(jù) pH 或H + 比較溶液的酸堿性，同樣也可以根據(jù)OH 的大小來比較。在此為了計算方便， 可以求出 A、C、D 三個選項中溶液的OH ,依次為 1X10 3mol _ 1、0.1 mol L1、1X0 4mol 1，然后再與 B 相比，就會發(fā)現(xiàn) B 溶液中的OH 最大，堿性最強(qiáng)。能力提升11有一學(xué)生在實驗室測某溶液的

20、pH。實驗時，他先用蒸餾水潤濕pH 試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測。(1)_ 該學(xué)生的操作是(填“正確的”或“不正確的”)其理由是(2)如不正確，請分析是否一定有誤差。答：_(3)若用此法分別測定H + 相等的鹽酸和醋酸溶液的_ pH，誤差較大的是，原因是答案(1)不正確的若溶液不顯中性，則 H +或 OH 被稀釋，測出的不是溶液中 H +或 OH 對應(yīng)的 pH(2) 不一定有誤差，當(dāng)溶液為中性時則不產(chǎn)生誤差(3) 鹽酸 因為在稀釋過程中醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生H + ,使得溶液中H + 較鹽酸溶液中的H + 大，誤差較小解析 用蒸餾水對 pH 試紙潤濕后，再蘸取溶液測定溶液的 pH，相

21、當(dāng)于是測量了原溶液稀釋后的pH ,若溶液是酸性溶液，pH 增大，對于弱酸溶液(如醋酸溶液)來說，其 pH 變化相對較??；若是堿性溶 液，其 pH減??；若是中性溶液，溶液的pH 不變。12. (1)某溫度(tC)時，水的 Kw = 1 X10 12 mol2 L 2，則該溫度(填 “ 、“ 或 = )_25C,其理由是_ 。該溫度下，H + = 1X0 7 mol L 1 的溶液呈 _(填 酸性”、堿性”或中性”；若該溶液中只存在 NaOH 溶質(zhì)，則由 H2O 電離出來的OH =_mol L 1。答案(1) 升溫促進(jìn)水電離，Kw 增大Kw 增大，現(xiàn) Kw = 1X10 12 mol2 L 21X

22、10 14 mol2 L 2，因此溫度大于1X012(2)該溫度下該溶液中OH =機(jī)7mol L 1= 1X0 5 mol L 1，因為OH H + ，所以溶液呈堿性；NaOH 溶液中由水電離出來的OH 等于溶液中的H + ，即為 1X10 7 mol L 1。13 .在水的電離平衡中，H + 和OH 的關(guān)系如圖所示:t(OH /(niol L)(2)堿性 1X0 7解析(1)升高溫度,25C。精誠凝聚=A_A=成就夢想 鑼點(diǎn)亮心燈/(AvA)照亮人生 鑼(1)_A 點(diǎn)水的離子積為 1 X10 14 mol2 L 2, B 點(diǎn)水的離子積為 _ 。造成水的離子積變化的原因是_ 。lOOt一25

23、T精誠凝聚=A_A=成就夢想 鑼點(diǎn)亮心燈/(AvA)照亮人生 鑼(2) 100C時，若向溶液中滴加鹽酸，能否使體系處于B 點(diǎn)位置？為什么？(3) 100C時，若鹽酸中H + = 5XI0-4 mol - 1,則由水電離產(chǎn)生的H + 是多少？答案(1)1X0- 12 mol2 L 2 水的電離要吸熱，溫度升高，水的電離程度增大，即離子積增大 否，在鹽酸中H + 工O，所以不可能處于 B 點(diǎn)。(3)2X09 mol L114.已知室溫時，0.1 mol L 1 的某一元酸 HA 在水中有 0.1%發(fā)生電離，回答下列各問題：(1) 該溶液的 pH =_。(2) HA 的電離平衡常數(shù) K =_。(3) 升高溫度時，K 將_(填 增大” 減小”或 不變”)pH 將_ (填 增大” 減小”或 不變”。由 HA 電離出的H + 約為水電離出的H + 的_ 倍。答案 (1)4(2)1X0 7 mol L 1(3)增大 減小(4) 106解析(1)HA 電離出的H + = (0.1X.1%) mol L 1= 1X10 4 mol L 1 , pH = lg(1X0 4) = 4;1 X10 4 X