化学人教版选修4学案：互动课堂 第三章2.水的电离和溶液的酸碱性 Word版含解析(4页).doc

-化学人教版选修4学案：互动课堂 第三章2.水的电离和溶液的酸碱性 Word版含解析-第 4 页互动课堂疏导引导 一、水的电离和水的离子积1.水的电离水是一种极弱的电解质，它能微弱地电离：H2OH+OH-。在一定温度下，c(H+)与c（OH-）的乘积是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积，用符号KW表示，即KW=c(H+)·c(OH-)。KW只随温度变化而变化，25 时，c（H+）=c（OH-）=1×10-7 mol·L-1,故KW=1×10-14。2.影响水的电离平衡的外界条件（1）温度：水的电离是吸热过程，故升温，KW增大，如100 ：c（H+）=c（OH-）=1×10-6 mol·L-1,KW=1×10-12;降温，KW减小。（2）浓度（25 时）加酸（H+）：c（H+）1×10-7 mol·L-1,c(H+)c(OH-),KW=1×10-14加碱（OH-）：c（H+）1×10-7 mol·L-1,c(H+)c(OH-),KW=1×10-14注意：KW反映了溶液中c（H+）和c（OH-）相互依存的关系，任何水溶液中都同时存在着H+和OH-，而KW=c（H+）·c（OH-）中的c（H+）、c（OH-）是指总浓度，包括水电离出的H+和OH-，也包括酸、碱电离出的H+和OH-。在酸溶液中的c（H+）主要是由酸电离出来的，在碱溶液中的c（OH-）主要是由碱电离出来的。在计算中如果酸碱浓度大，水电离出来的c水（H+）或c水（OH-）可忽略不计，但不论是酸溶液还是碱溶液，水电离出的c水（H+）=c水（OH-）。二、溶液pH的计算1.强酸、强碱溶液的pH强酸：c（酸）c（H+）pH强碱：c（碱）c（OH-）c（H+）pH2.弱酸、弱碱溶液的pH弱酸：c（酸）c（H+）pH弱碱：c（碱）c（OH-）c（H+）pH3.强酸与强酸混合液的Ph4.强碱与强碱混合液的pH如果已知两种强酸或两种强碱的pH，同样用上述方法来计算，则有如下近似规律：(1)两强酸等体积混合，混合液pH=pH小+0.3;(2)两强碱等体积混合，混合液pH=pH大-0.3。5.强酸与强碱混合液的pH(1)强酸与强碱正好完全反应，溶液呈中性，pH=7。(2)酸过量：先求c余(H+)=再求pH=-lgc余(H+)。(3)碱过量：先求c余（OH-）=再求c(H+)=，最后求pH=-lgc(H+)。如果强酸、强碱溶液等体积混合，则可以近似计算求出，而且有如下规律，见下表：混合对象混合前溶液pH的关系混合后溶液pHA是强酸B是强碱pHa+pHb=147pHa+pHb14pHa+0.3pHa+pHb14pHb-0.36.酸碱溶液用水稀释后的pH(1)强酸、强碱的稀释：在稀释时，当它们的浓度大于10-5 mol·L-1时，不考虑水的电离；当它们的浓度小于10-5 mol·L-1时，应考虑水的电离。(2)弱酸、弱碱的稀释：在稀释过程中有浓度的变化，又有电离平衡的移动，不能求得具体数值，只能确定其pH的范围。活学巧用1.经测定100 时纯水的pH=6，求：此时纯水中c(H+)和c（OH-）各为多少？KW如何发生变化？解题提示:由pH=6推知c水(H+)=1×10-6 mol·L-1。再由H2OOH-+H+推知c水（OH-）=1×10-6 mol·L-1。 代入KW=c（H+）·c（OH-）得到KW=1×10-12,KW随温度的升高而增大。答案:c（H+）和c（OH-）都为1×10-6 mol·L-1，KW=1×10-12，KW随温度的升高而增大。2.由水电离出的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1的无色溶液中，一定能大量共存的离子组是（ ）A.Cl-、Na+、K+ B.Fe3+、K+、H+C. 、Ba2+、K+、Cl- D.Al3+、Cl-解题提示:题目中有三个隐含条件：无色、c水(OH-)=1×10-13 mol·L-1，溶液可能是酸溶液pH=1或碱溶液pH=13。若是酸溶液排除A，因为+H+H2O=Al(OH)3。用“无色”条件排除B，因为Fe3+为棕黄色。用碱溶液排除选项D，因为Al3+3OH-=Al(OH)3，+OH-=NH3·H2O。故答案为C。答案:C3.两种浓度不同的NaOH溶液，c(H+)分别为1.0×10-14 mol·L-1和1.0×10-12 mol·L-1,将这两种溶液等体积混合后，所得溶液的c(H+)约为（ ）A.0.5×(10-14+10-12) mol·L-1 B.5×(10-15+10-11) mol·L-1C.2.0×10-1 mol·L-1 D.2.0×10-14 mol·L-1解题提示:c(H+)=1×10-14 mol·L-1的NaOH溶液中，c(OH-)=1 mol·L-1,c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1的NaOH溶液中，c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1，两种溶液混合后，c(OH-)=(1+1.0×10-2) mol·L-10.5 mol·L-1,所以c(H+)=mol·L-1=2.0×10-14 mol·L-1。答案:D4.等体积混合0.1 mol·L-1的盐酸和0.06 mol·L-1的Ba(OH)2溶液后，溶液的pH等于 （ ）A.2.0 B.12.3 C.1.7 D.12.0解题提示:该题是酸碱混合的计算。首先要判断哪种物质过量，盐酸溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1，Ba(OH)2溶液的c(OH-)=0.06 mol·L-1×2=0.12 mol·L-1，故碱过量，又因等体积混合，可求出溶液中c（OH-）。c(OH-)=0.01 mol·L-1故pH=-lgc(H+)=14+lg0.01=12。答案:D5.pH=5和pH=3的两种盐酸以12体积比混合，该混合溶液的pH为（ ）A.3.2 B.4.0 C.4.2 D.5.0解题提示:设取pH=5和pH=3的两种盐酸分别为V L和2V L，pH=5的盐酸c(H+)=10-5 mol·L-1；pH=3的盐酸c(H+)=10-3 mol·L-1。c混(H+)=6.7×10-4mol·L-1；pH=-lgc(H+)=-lg(6.7×10-4)=4-0.8=3.2。答案:A6.pH=6的HCl溶液稀释100倍，pH7(不能大于7)pH=8的NaOH溶液稀释100倍，pH7(不能小于7)pH=3的HCl溶液释稀100倍，pH=5pH=10的NaOH溶液稀释100倍，pH=87.pH=3的CH3COOH溶液，稀释100倍，稀释后3pH5;pH=10的NH3·H2O溶液，稀释100倍，稀释后8pH10;pH=3的酸溶液，稀释100倍，稀释后3pH5;pH=10的碱溶液，稀释100倍，稀释后8pH10。