高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理學(xué)案311水的電離溶液的酸堿性

第1節(jié)水溶液第1課時(shí)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(huì)正確書寫水的電離方程式，會(huì)分析外界因素對(duì)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。一水的電離1．水是一種極弱的電解質(zhì)，能夠微弱地電離產(chǎn)生H＋和OH－，該過程是可逆過程。請(qǐng)你據(jù)此寫出水的電離方程式：________________________________________。(1)水的電離平衡常數(shù)表達(dá)式是________________。(2)請(qǐng)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________________。(3)常溫下，水的離子積常數(shù)Kw＝1.0×10－14mol2·L－2，則純水中[H＋]是________________；若某酸溶液中[H＋]＝1.0×10－4mol·L－1，則溶液中[OH－]為________________。2．分析下列條件的改變對(duì)水的電離平衡H2OH＋＋OH－的影響，并填寫下表：改變條件平衡移動(dòng)方向溶液中[H＋]溶液中[OH－]pH溶液的酸堿性Kw升高溫度加入酸加入堿加入活潑金屬(如Na)1.水的離子積常數(shù)Kw＝[H＋][OH－](1)Kw只與溫度有關(guān)，溫度升高，Kw________。(2)常溫時(shí)，Kw＝1.0×10－14mol2·L－2，不僅適用于純水，還適用于________________________。(3)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________的。2．外界條件對(duì)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(huì)________水的電離，[H＋]、[OH－]都________，水仍呈________________________________________________________________________。(2)外加酸(或堿)，水中[H＋]或[OH－]________，會(huì)________水的電離，水的電離程度______，Kw________________________________________________________________________。1．25℃時(shí)，水的電離平衡H2OH＋＋OH－ΔH>0。下列敘述正確的是()A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，[OH－]降低B．向水中加入少量固體NaHSO4，[H＋]增大，Kw不變C．向水中加入少量鹽酸，平衡逆向移動(dòng)，[H＋]降低D．將水加熱，Kw增大，[H＋]不變2．常溫下，有下列四種溶液：①1mol·L－1的鹽酸②0.1mol·L－1的鹽酸③0.01mol·L－1的NaOH溶液④0.001mol·L－1的NaOH溶液。四種溶液中，由水電離生成的[H＋]之比為()A．1∶10∶100∶1000 B．0∶1∶12∶11C．14∶13∶12∶11 D．14∶13∶2∶1二電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)1.分別試驗(yàn)等體積等濃度的鹽酸、醋酸溶液與等量鎂條的反應(yīng)，并測(cè)定兩種酸溶液的pH。填寫下表：1mol·L－1HCl溶液1mol·L－1CH3COOH溶液實(shí)驗(yàn)操作與鎂反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)論Mg與鹽酸反應(yīng)速率____，表明鹽酸中[H＋]較____溶液的pH數(shù)值______(填“相同”或“不相同”，下同)結(jié)論相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸中[H＋]________結(jié)論2.寫出下列電離方程式：Na2SO4：________________________________________；HClO：________________________________________________________________________；H2CO3：________________________________________________________________________；Cu(OH)2：______________________________________________________________；NaHCO3：_______________________________________________________________；NaHSO4(水溶液)：__________________________________________________________；NaHSO4(熔融)：___________________________________________________________。1．強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的判斷注意①電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶液導(dǎo)電能力沒有必然聯(lián)系。電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和離子所帶電荷總數(shù)有關(guān)，強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定強(qiáng)。②電解質(zhì)的強(qiáng)弱與其溶解度無關(guān)。某些難溶鹽，雖然溶解度小，但其溶于水的部分完全電離，仍屬于強(qiáng)電解質(zhì)，如BaSO4等。有少數(shù)鹽盡管能溶于水，但只有部分電離，屬于弱電解質(zhì)，如(CH3COO)2Pb等。2．電離方程式的書寫注意事項(xiàng)(1)強(qiáng)電解質(zhì)電離用“=”，弱電解質(zhì)電離用“”。(2)多元弱酸________電離，________寫出；多元弱堿________電離，________寫出。(3)強(qiáng)酸的酸式鹽一步________電離；弱酸的酸式鹽先________電離，用“=”號(hào)，生成的酸式酸根再________電離，用“”。3．溶劑化作用電解質(zhì)溶于水后形成的離子或分子并不是單獨(dú)存在的，而是與水分子相互吸引、相互結(jié)合，以“水合離子”或“水合分子”的形態(tài)存在。3．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(jià)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(shí)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)溶液的導(dǎo)電能力不一定比強(qiáng)電解質(zhì)弱4．現(xiàn)有如下物質(zhì)：①NH3②NH4Cl③Ba(OH)2④氨水⑤SO2⑥BaCO3⑦H2S⑧KHSO4⑨NaHCO3⑩Cl2。請(qǐng)用物質(zhì)的序號(hào)填寫下列空白：(1)屬于電解質(zhì)的有________________________________________________________。(2)屬于強(qiáng)電解質(zhì)的有______________________________________________________。(3)屬于弱電解質(zhì)的有______________________________________________________。三溶液的酸堿性與pH1．溶液的酸堿性是由溶液中[H＋]與[OH－]的相對(duì)大小決定的。請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚篬H＋]與[OH－]的相對(duì)大小[H＋]的范圍(25℃)中性溶液[OH－]____[H＋][H＋]____1.0×10－7mol·L－1酸性溶液[OH－]____[H＋][H＋]____1.0×10－7mol·L－1堿性溶液[OH－]____[H＋][H＋]____1.0×10－7mol·L－12.溶液的pH(1)定義：pH是[H＋]的負(fù)對(duì)數(shù)，其表達(dá)式是pH＝________。(2)pH與溶液酸堿性的關(guān)系(3)pH的取值范圍為0～14，即只適用于[H＋]≤1mol·L－1或[OH－]≤1mol·L－1的電解質(zhì)溶液，當(dāng)[H＋]或[OH－]≥1mol·L－1時(shí)，直接用________________表示溶液的酸堿性。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)。指示劑變色范圍(顏色與pH的關(guān)系)石蕊<5.0紅色5.0～8.0紫色>8.0藍(lán)色酚酞<8.2無色8.2～10.0粉紅色>10.0紅色甲基橙<3.1紅色3.1～4.4橙色>4.4黃色(2)利用pH試紙測(cè)定，使用時(shí)的正確操作為__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)利用pH計(jì)測(cè)定，pH計(jì)可精確測(cè)定試液的pH(讀至小數(shù)點(diǎn)后2位)。溶液酸堿性的判斷溶液性質(zhì)[H＋]與[OH－]大小關(guān)系[H＋]/mol·L－1pH(25℃)任意溫度25℃中性[H＋]__[OH－][H＋]＝eq\r(Kw)[H＋]__1×10－7pH__7酸性[H＋]__[OH－][H＋]__eq\r(Kw)[H＋]__1×10－7pH__7堿性[H＋]<[OH－][H＋]__eq\r(Kw)[H＋]__1×10－7pH__75．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(shí)，水溶液中[H＋]和[OH－]不能同時(shí)增大D．某溫度下，純水中[H＋]＝2×10－7mol·L－1，其呈酸性1．純水在25℃和80℃時(shí)的[H＋]大小關(guān)系及酸堿性分別是()A．大于酸性弱 B．等于都顯中性C．小于酸性弱 D．小于都顯中性2．下列說法正確的是()A．強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液中不存在任何分子B．強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液導(dǎo)電性強(qiáng)于弱電解質(zhì)的水溶液C．強(qiáng)電解質(zhì)都是離子化合物，弱電解質(zhì)都是共價(jià)化合物D．電解質(zhì)的強(qiáng)弱與其在水中的溶解性無直接關(guān)系3．下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是()A．在蒸餾水中滴加濃H2SO4，Kw不變B．25℃時(shí)，NH4Cl溶液的Kw大于100℃時(shí)NaCl溶液的KwC．KClO3和SO3溶于水后能導(dǎo)電，故KClO3和SO3均為電解質(zhì)D．稀鹽酸加水稀釋時(shí)，水的電離平衡向電離方向移動(dòng)4．(1)0.1mol·L－1的鹽酸加水稀釋時(shí)，水的電離平衡向________方向移動(dòng)。(2)25℃時(shí)，0.1mol·L－1的鹽酸中，[H＋]＝________mol·L－1，[OH－]＝________mol·L－1，水電離出來的[H＋]＝________mol·L－1。(3)某溫度下測(cè)得純水中[H＋]＝2×10－7mol·L－1，則此時(shí)[OH－]＝________；該溫度下向純水中加鹽酸使[H＋]＝5×10－6mol·L－1，則此時(shí)[OH－]＝________。(4)在25℃時(shí)，某稀溶液中由水電離產(chǎn)生的[H＋]為1.0×10－13mol·L－1，下列有關(guān)該溶液的敘述正確的是________(填字母)。A．該溶液可能呈酸性B．該溶液一定呈堿性C．該溶液的[H＋]一定是0.1mol·L－1D．該溶液的[OH－]不可能為0.1mol·L－1

答案精析一新知導(dǎo)學(xué)1．H2OH＋＋OH－(1)K＝eq\f([H＋][OH－],[H2O])(2)Kw＝[H＋][OH－](3)1.0×10－7mol·L－11.0×10－10mol·L－12．(從左到右，從上到下)右移增大增大減小中性增大左移增大減小減小酸性不變左移減小增大增大堿性不變右移減小增大增大堿性不變歸納總結(jié)1．(1)增大(2)酸、堿的稀溶液(3)相等2．(1)促進(jìn)增大中性(2)增大抑制減小不變活學(xué)活用1．B[A項(xiàng)，NH3·H2O電離出OH－，使水的電離平衡逆向移動(dòng)，但[OH－]增大；B項(xiàng)，NaHSO4電離出H＋，使水的電離平衡逆向移動(dòng)，[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[H＋]增大；D項(xiàng)，加熱促進(jìn)H2O的電離，Kw和[H＋]都增大。]2．A二新知導(dǎo)學(xué)1．產(chǎn)生無色氣泡且較快產(chǎn)生無色氣泡且較慢快大不相同不相同不同的電解質(zhì)在溶液中電離程度不同，HCl比CH3COOH電離程度大2．Na2SO4=2Na＋＋SOeq\o\al(2－,4)HClOH＋＋ClO－H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)；NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)NaHSO4=Na＋＋HSOeq\o\al(－,4)歸納總結(jié)2．(2)分步分步分步一步(3)完全完全部分活學(xué)活用3．D[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(jià)化合物如HCl也是強(qiáng)電解質(zhì)，A錯(cuò)誤；強(qiáng)、弱電解質(zhì)與溶解性無關(guān)，B錯(cuò)誤；溶于水或熔化時(shí)完全電離的電解質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)，C錯(cuò)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。]4．(1)②③⑥⑦⑧⑨(2)②③⑥⑧⑨(3)⑦解析在水溶液中，電解質(zhì)必須自身能發(fā)生電離，SO2、NH3是非電解質(zhì)；在水溶液中能全部電離的電解質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)，包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽，如NH4Cl、Ba(OH)2、BaCO3、KHSO4、NaHCO3；弱酸、弱堿、水及少部分鹽是弱電解質(zhì)，如H2S；氨水屬于混合物，Cl2屬于單質(zhì)，二者既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。三新知導(dǎo)學(xué)1．(從左到右，從上到下)＝＝<>><2．(1)－lg[H＋](2)01234567891011121314(3)[H＋]或[OH－]3．(2)用干燥潔凈的玻璃棒蘸取溶液點(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歸納總結(jié)(從左到右，從上到下)＝＝＝＝>>><<<>活學(xué)活用5．C達(dá)標(biāo)檢測(cè)提升技能1．D[Kw隨溫度升高而增大，純水中[H＋]也隨溫度升高而增大，但仍等于[OH－]，顯中性。]2．D[強(qiáng)電解質(zhì)溶于水后，全部電離，不存在溶質(zhì)分子，但有水分子存在，A不正確；溶液的導(dǎo)電性是由溶液中的離子濃度大小及離子所帶的電荷總數(shù)決定的，若強(qiáng)