2018高中化學(xué)第三章水溶液中的離子平衡第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性(第1課時(shí))導(dǎo)學(xué)案新人

1、第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性第 1 課時(shí)溶液的酸堿性與 pH學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1. 了解水的電離平衡及其影響因素，知道水的離子積常數(shù)的表達(dá)式及其應(yīng)用。2. 了解溶液的酸堿性與 pH 的關(guān)系。一 水的電離H H 導(dǎo)學(xué)探究夯實(shí)基礎(chǔ)突破要點(diǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)突破要點(diǎn)1.醋酸是一種弱酸，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：醋酸的電離方程式是 CHllKjH 耳十+ CHCOO ,其電離常數(shù)表達(dá)式是Ka=cir| cniscooc2.水是一種極弱的電解質(zhì)，極難電離。(1)水的電離方程式是 H2O+IIsO + OH 或簡(jiǎn)寫(xiě)為 H) ir + OH。(3)請(qǐng)根據(jù)水的電離常數(shù)表達(dá)式，推導(dǎo)寫(xiě)出水的離子積常數(shù)的表達(dá)式Kw=c(H*) c(OH)

2、。常溫下，水的離子積常數(shù)K= 1.0 x10 ,則純水中c(H+) = 1.0 x 107mol11;若某酸溶液中c(H ) = 1.0 x10molL，則該溶液中c(OH ) = 1.0 x10mol L。3.分析下列條件的改變對(duì)水的電離平衡HOH+ OH 的影響，并填寫(xiě)下表：改變條件平衡移動(dòng)方向溶液中c(H+)溶液中c(OH_)pH溶液的酸堿性Kv升高溫度右移增大增大減小中性增大加入酸左移增大減小減小酸性不變加入堿左移減小增大增大堿性不變加入活潑金屬(如 Na)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=c(H+) c(OH)(1)Kw只與溫度有關(guān)，溫度升高，K增大。常溫時(shí)，

3、K= 1.0 x10_14,不僅適用于純水，還適用于酸、堿的稀溶液。不同溶液中，c(H+)、c(OH)可能不同，但任何溶液中由水電離出的c(H+)與c(OH)總(2)水的電離常數(shù)表達(dá)式是K電離=cii+ic0c22是相等的。32.外界條件對(duì)水的電離平衡的影響因水的電離是吸熱過(guò)程，故溫度升高，會(huì)促進(jìn)水的電離，c(H+)、c(OH)都增大，水仍呈中性。夕卜加酸(或堿)，水中c(H+)或c(OH)增大，會(huì)抑制水的電離，水的電離程度減小_K不變。(3)加入了活潑金屬，可與水電離產(chǎn)生的H 直接發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)生使水的電離平衡向_右移動(dòng)。1.25c時(shí)，水的電離平衡H+OH H0。下列敘述正確的是()A.

4、向水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，C(OH)降低B. 向水中加入少量固體 NaHSOc(H+)增大，KW不變C. 向水中加入少量鹽酸，平衡逆向移動(dòng)，c(H+)降低D. 將水加熱，Kw增大，c(H+)不變答案 B解析 A 項(xiàng)，NHH2。電離出 OH,使水的電離平衡逆向移動(dòng)，但c(OH)增大；B 項(xiàng)，NaHSO 電離出1,使水的電離平衡逆向移動(dòng)，c(H+)增大，但Kw不變；C 項(xiàng)，加入鹽酸，H2O 的電離平衡逆向移動(dòng)，但c(H+)增大；D 項(xiàng)，加熱促進(jìn) HO 的電離，KW和c(H+)都增大。2._ 某溫度下純水的c(H+)= 2X10_7moljT，則此時(shí)c(OH)為_(kāi);若溫度不變，滴入稀鹽酸使c(

5、H+) = 5X10 imoljT,則溶液中c(OH)為_(kāi) ，由水電離產(chǎn)生的c(H+)為_(kāi)，此時(shí)溫度 (填“高于”、“低于”或“等于” )25C。答案 2X10 mol L8X10t mol L8X10_11mol L1高于解析 純水電離出的c(H ) =c(OH ) = 2X10 molL，故Kw= 4X10 1X10 ，故此時(shí) 溫度高于 25C。溫度不變，滴入稀鹽酸使c(H+) = 5X10_4molL_1,則溶液中c(OH)為Kv14_4111c =4X10/(5X10 )=8X10 molL =c(OH )水。二溶液的酸堿性與 pHH H 導(dǎo)學(xué)探究夯實(shí)基礎(chǔ)突破要點(diǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)突破要點(diǎn)1.溶

6、液的酸堿性是由溶液中c(H+)與C(OH)的相對(duì)大小決定的。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表：Xc(H+)與c(OH )相對(duì)大小十一1C(H )/molL的范圍(25C)中性溶液C(OH)三C(H+)C(H+)三 1.0X107活學(xué)即時(shí)即練嘰固提升4酸性溶液C(OH) 1.0X10_75堿性溶液C（OH）c（H ）C（H+）（ri）（12）（Kf）（ID- - （中性）-酸性對(duì)圖-（縄性期妙(3)溶液酸堿性的測(cè)定方法1酸堿指示劑法(只能測(cè)定溶液的 pH 范圍)。常見(jiàn)酸堿指示劑的變色范圍: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(cè)定。使用 pH 試紙

7、的正確操作為取一小塊 pH 試紙于干燥潔凈的玻璃片或表面皿上，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(duì)照，讀出 pH。3利用 pH 計(jì)測(cè)定。儀器 pH 計(jì)可精確測(cè)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，c(OH)越大，溶液的堿性越強(qiáng)。(2) 在任意溫度下的溶液中：C(H+)C(OH),溶液呈酸性；C(H+) =C(OH),溶液呈中性；C(H+)C(OH),溶液呈堿性。用C(H+)、C(OH)的相對(duì)大小來(lái)判斷溶液酸堿性，則不受溫度影響。3.下列關(guān)于溶液的酸堿性說(shuō)法正確的是()

8、A. pH = 7 的溶液是中性B. 中性溶液中一定有C(H+) = 1.0X10一7molLC.C(OH) =C(H+)的溶液呈中性2.溶液的 pH活學(xué)即時(shí)即練鞏固提升6D.在 100C時(shí)，純水的 pH7,因此顯酸性答案 C解析 A 項(xiàng)中運(yùn)用 pH 判斷溶液的酸堿性時(shí)，用到了水的離子積常數(shù)，它與溫度有關(guān)，但A項(xiàng)未給出溫度，所以錯(cuò)誤；在中性溶液中C(H+)和C(OH)一定相等，但并不一定是 1.0X107mol所以 B 項(xiàng)錯(cuò)誤，C 項(xiàng)正確；100C的純水中，雖然 pH7,但c(H+) =c(OH),還是中性，所以 D 項(xiàng)錯(cuò)誤。4.有一學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室測(cè)某溶液的pH=實(shí)驗(yàn)時(shí)， 他先用蒸餾水潤(rùn)濕pH

9、試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測(cè)。(1)該學(xué)生的操作是( 填“正確的”或“錯(cuò)誤的”)，其理由是 _(2)如不正確，請(qǐng)分析是否一定有誤差： _(3)若用此法分別測(cè)定C(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)錯(cuò)誤的 用濕潤(rùn)的 pH 試紙來(lái)測(cè)定溶液的 pH,相當(dāng)于將溶液稀釋了，測(cè)出的不是 原溶液的 pH,若溶液不顯中性，就會(huì)產(chǎn)生誤差(2)不一定有誤差，當(dāng)溶液為中性時(shí)則不產(chǎn)生誤差鹽酸的 pH 因?yàn)樵谙♂屵^(guò)程中醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生，使得醋酸溶液中 c(H+)受到的影響比鹽酸溶液中的小，故誤差較小解析 用蒸餾水潤(rùn)濕 pH 試紙的操作是錯(cuò)誤的，會(huì)使測(cè)定時(shí)溶液被稀釋?zhuān)瑢?duì)于

10、酸性、堿性或 中性溶液將會(huì)產(chǎn)生不同的影響。巒學(xué)習(xí)小結(jié)巒學(xué)習(xí)小結(jié)水的離子積常數(shù)Kw = KH+)(c(OH)C. 35C時(shí)的水比 25C時(shí)的水電離程度小D.水的電離是吸熱過(guò)程答案 D解析 由題中條件可以看出，溫度升高時(shí)，Kw增大 25C時(shí)，c(H+) =C(OH) = 1X10一7molL一1+一一7一1+一;35C時(shí)，c(H ) =c(OH )疋1.45X10 molL。溫度升高，c(H )和c(OH )都增大,答案 B一一14一1C(OH ) = 1X10 molL，溶液的 pH 為 0 或 14,在這兩種情況下均存在的離子組則一定可以大量共存，在 A 選項(xiàng)中 Al3+與 OH 不能大量共存

11、；在 C 選 項(xiàng)中AIO一與不能大量共存；在 D 選項(xiàng)中 NHl與 OH 不能大量共存；所以一定能夠大量共存的離子組為 B 選項(xiàng)。題組 2 溶液的 pH 和溶液的酸堿性6.常溫下，c(OH)最小的是()A. pH = 0 的溶液1B. 0.05 molLH2SQ1C. 0.5 molLHClD. 0.05 molL1的 Ba(OH)2答案 A14且始終相等，水的電離程度也增大,因溫度升高平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故水的電離為吸熱過(guò)程。5.室溫下，若溶液中由水電離產(chǎn)生的C(OH)= 1X1014molL1，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是(A.AI3+、Na+、NQ、Cl一C.K+、Na

12、+、Cl一、AlO2)B. K+、Na+、Cl一、NQD.K+、NM、Sd一、NO解析 溶液中由水電離產(chǎn)生的11則C(OH)=1X100.1141molL =1X1013molL1一;C 項(xiàng)，c(OH)=1X10-140.51molL =2X10一1 X 10一1一14一1+解析 A 項(xiàng)，c(OH ) =molL= 1X10 molL； B 項(xiàng)，c(H ) = 0.1 molL1411molL; D 項(xiàng)，C(OH ) = 0.1 molL。7. 下列溶液一定顯酸性的是 ( )A. 含 H+的溶液B.C(OH)c(H+)的溶液C. pH7 的溶液D. 能與金屬 Al 反應(yīng)放出 H2的溶液答案 B

13、解析 溶液中的酸堿性取決于溶液中C(H+)與c(OH)的相對(duì)大??；25C時(shí) pH7 的溶液才是酸性溶液；與 Al 反應(yīng)放出 H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是堿性溶液。8. 用試紙測(cè)定溶液酸堿性的正確操作是 ()A. 將一小塊試紙放在表面皿上， 用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上， 再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照B. 將一小塊試紙用蒸餾水潤(rùn)濕后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照C. 將一小條試紙?jiān)诖郎y(cè)液中蘸一下，取出后放在表面皿上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照D. 將一小條試紙先用蒸餾水潤(rùn)濕后，在待測(cè)液中蘸一下，取出后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照答案 A解析 pH 試紙使用方法：把一小塊試紙放在表面

14、皿或玻璃片上，用蘸有待測(cè)液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中部，隨即(30 s 內(nèi))用標(biāo)準(zhǔn)比色卡與之對(duì)照，確定溶液的pH。pH 試紙不能用水潤(rùn)濕，若用水濕潤(rùn)會(huì)使溶液變稀，使測(cè)定結(jié)果可能產(chǎn)生誤差。9. 下列敘述正確的是 ()A. 無(wú)論是純水，還是酸性、堿性或中性稀溶液在常溫下，其C(H+) C(OH)= 1.0X1014B.c(H+) = 1.0X10moljT 的溶液一定是中性溶液11C. 0.2 molLCHsCOOH 溶液中的C(H )是 0.1 molLCHsCOOH 溶液中的C(H )的 2 倍D. 任何濃度的溶液都可以用 pH 來(lái)表示其酸性的強(qiáng)弱答案 A解析 Kv=C(H+) c(OH)，且Kw只

15、與溫度有關(guān)，所以常溫下，無(wú)論是純水，還是酸性、堿14性或中性稀溶液中，其Kw= 1.0X10 ;在溫度不確定時(shí)，中性溶液中的C(H )不一定等于1.0X10一7mol L1; 0.2 molL一1CHsCOOH 溶液中的 CHCOOH 電離程度比 0.1 molL “CHCOO溶液中的 CHCOO 電離程度小，所以 0.2 mol LCHCOO!溶液中的c(H+)小于 0.1 molCHsCOOh 溶液12中的c(H+)的 2 倍；當(dāng)c(H+)或c(OH)大于 1 molL1時(shí)，用 pH 表示溶液的酸堿性就不簡(jiǎn)便了，所以，當(dāng)C(H+)或c(OH)大于 1 molL時(shí)，一般不用 pH 表 示溶液

16、的酸堿性，而是直接用 QH*)或c(OH)來(lái)表示。10. 如圖表示水中c(H+)和c(OH)的關(guān)系，下列判斷錯(cuò)誤的是()13B.M 區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有c（H+）c（OH）C.圖中 TIT2D.XZ 線上任意點(diǎn)均有 pH= 7答案 D解析 A 項(xiàng)正確，C（H+） C（OH）=K為水的離子積表達(dá)式， 它適用于水及稀溶液；B 項(xiàng)正確，XZ 線上任意點(diǎn)都有C（H+） =C（OH）, M 區(qū)域位于直線 XZ 的左上側(cè)，則 M 區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有C（H+）0,升高溫度，平衡正向移動(dòng)，Kw增大，圖中 Z 點(diǎn)Kw（Z） = （106.5）2= 1013, X 點(diǎn)Kw（X） = （107）2= 10 宀,Kw（Z）

17、Kw（X），所以 T;D 項(xiàng) 錯(cuò)誤，pH= 7 即c（H+） =c（OH）= 107mol LT，而 XZ 線上只有 X 點(diǎn)c（H+） =c（OH）= 107一1molL，也就是說(shuō) XZ 線上只有 X 點(diǎn)的 pH= 7。能力提升題11._ （1）某溫度（tC）時(shí)，水的Kw= 1X10一12,則該溫度_L填“ ”、“ 升溫促進(jìn)水的電離，K增大堿性 1X10 t(3)向右向右二二迄二等于c一1214解析(1)升高溫度，Kw增大，現(xiàn)Kw= 1X10 1X10 ，因此溫度大于 25C。一仆 1012!5一1一+該溫度下該溶液中c(OH ) =1X10-/molL= 1X10 molL，因?yàn)閏(OH )

18、c(H ),所以溶液呈堿性；NaOH 溶液中由水電離出來(lái)的c(OH)等于溶液中的c(H+)，即為 1X101molL。(3)Zn 與稀硫酸反應(yīng)過(guò)程中，溶液中c(H+)減小，水的電離平衡向右移動(dòng)。新制氯水中加入少量 NaCl 固體，平衡 CI2+H2H+ Cl一+ HClO 向左移動(dòng)，溶液中c(H+)減小，水的電離平衡向右移動(dòng)。(4) 25C時(shí)，0.1 molL1的鹽酸中c(H+)與 0.1 molL1NaOH 溶液中c(OH)相等，故兩溶液中水的電離程度相等。同理0.1 molL1H2SQ 和 0.1 molL1Ba(OH)2溶液中水的電離程度相等；0.1 molL1CfCOOH 和 0.1

19、molL1氨水中水的電離程度相等，酸溶液中c(H+)越大，或堿溶液中C(OH)越大，水電離出的c(H+)就越小，故 6 種溶液中水電離出的C(H*)由大到小的關(guān)系為二 =二。+1014.10.(5) pH = 4 鹽酸中，由水電離出的c(H+) = 10-4 molL= 10molL, pH= 10 的 Ba(OH)2溶液中，由水電離出的c(H+) = 1010molL1(溶液中的濃度)。乙酸Ka小于氯乙酸Ka，所以 0.1 molL1乙酸溶液中的c(H+)小于 0.1 molL1氯乙酸 溶液中的c(H+)，故水的電離程度 0.1 molL1乙酸溶液的大，加水稀釋?zhuān)瑑煞N酸溶液中的1612.在水

20、的電離平衡中，c(H+)和C(OH)的關(guān)系如圖所示:c(H+)減小，水的電離程度增大,1714(1)A 點(diǎn)水的離子積為 1X10_ , B 點(diǎn)水的離子積為。造成水的離子積變化的原因(2)下列說(shuō)法正確的是( 填字母)。a. 圖中 A、B、D 三點(diǎn)處Kw的大小關(guān)系：BADb. AB 線上任意點(diǎn)的溶液均顯中性c.B 點(diǎn)溶液的 pH= 6,顯酸性 d.圖中溫度T1T2T2c時(shí)，若向溶液中滴加鹽酸，能否使體系處于B 點(diǎn)位置？為什么？ _。T2C時(shí)，若鹽酸中c(H+) = 5X104molL1,則由水電離產(chǎn)生的c(H+)=_。答案(1)1X1012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 (2)b丄 9一1否，在鹽酸中c(H )豐c(OH )，所以不可能處于 B 點(diǎn)位置 (4)2X10 molL13.已知室溫時(shí)，0.1mol L1某一元酸 HA 在