高中化学水的电离和溶液的酸碱性 例题解析人教版选修四.doc

水的电离和溶液的酸碱性 例题解析【例1】（1）与纯水的电离类似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3 NH4+NH2- 据此推断以下表达中错误的选项是（ ）A液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒B一定温度下液氨中C(NH4+)·C(NH2-)是一个常数C液氨的电离到达平衡时C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)D只要不参加其他物质，液氨中C(NH4+) = C(NH2-) （2）完成以下反响方程式在液氨中投入一小块金属钠，放出气体。NaNH2溶于水的反响。类似于“H+OH=H2O”的反响。解析：此题要求掌握水自偶的本质(水分子电离产生的H+与H2O结合构成H3O+)以及水的电离平衡,并能迁移应用于关于NH3电离的认识：NH3分子电离产生H+和NH2,H+与NH3结合生成NH4+，液氨电离产生等量的NH2与NH4+，一定温度下离子浓度乘积为一常数；NH4+类似于H+，NH2类似于OH。具备上述知识后，就可顺利完成解题。答案：（1）C（2）2Na+2NH3=H2+2NaNH2NaNH2+H2O=NaOH+NH3或NH2+H2O=OH+NH3NH2+NH4+ =2NH3或NH4Cl+NaNH2=2NH3+NaCl【例2】某温度下纯水中C(H+) = 2×10-7 mol/L，则如今溶液中的C(OH-) = _。假设温度不变，滴入稀盐酸使C(H+) = 5×10-6 mol/L，则如今溶液中的C(OH-) = _。解析：由水电离产生的H+与OH-量一直相等，知纯水中C(H+) = C(OH-)。依照纯水中C(H+) 与C(OH-)可求出此温度下水的Kw的值，由Kw的性质（只与温度有关，与离子浓度无关），假设温度不变，稀盐酸中Kw仍为此值，利用此值可求出盐酸中的C(OH-)。 答案：纯水中 C(OH-) = C(H+) = 2×10-7 mol/L Kw = C(H+)·C(OH-) = 2×10-7×2×10-7 = 4×10-14 稀盐酸中 C(OH-) = Kw / C(H+) = (4×10-14) / (5×10-6) = 8×10-9 mol/L【例3】 ：某溶液中由水电离出来的C(OH)=10-12mol/L，则该溶液中的溶质不可能是（ ）A、HCl B、NaOH C、NH4Cl D、H2SO4解析：由水电离反响式知：此溶液水电离产生的C(H+)=C(OH) =10-12mol/L，假设溶液中的H+全部来自水的电离，则此溶液显碱性，是因溶有碱类物质所致，假设溶液中的H+不仅为水电离所产生，则此溶液显酸性，为酸性物质电离所致。NH4Cl不可能电离产生H+。解答：C【例4】能促进水的电离，并使溶液中C(H+)>C(OH)的操作是 （ ）（1）将水加热煮沸 （2）向水中投入一小块金属钠 （3）向水中通CO2 （4）向水中通NH3 （5）向水中参加明矾晶体 （6）向水中参加NaHCO3固体 （7）向水中加NaHSO4固体A、（1）（3）（6）（7） B、（1）（3）（6） C、（5）（7） D、（5）解析：此题主要考察外界条件对水的电离平衡的妨碍，请按如下思路完成此题的解：此题涉及到哪些条件对水的电离平衡的妨碍？各自对水的电离平衡如何妨碍？结果任何（C(H+)与C(OH)相对大小）？归纳酸、碱、盐对水的电离平衡的妨碍。解答： D【例5】、以下溶液，一定呈中性的是 （ ） A.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所构成的溶液B.H+=1×10-7mol·L-1的溶液 C.pH=14-pOH 的溶液 D.pH=pOH 的溶液 解析：此题要求将教材中定义pH方法迁移应用于表示pOH以及pH与pOH的关系，依照pH 的定义方法，可定义pOH= lgC(OH)，将室温下水的离子积的表达式C(H+)×C(OH)=1014两边取负对数，lgC(H+)lgC(OH)= lg1014，整理得pH+pOH=14。应用所得关系式分析可得D答案。点评：pOH= lgC(OH)、pH+pOH=14两个关系式及其应用均不在教学大纲和考纲范围内，我们不一定要掌握，但将教材中的知识、方法加以迁移应用，进展探究发觉是教学大纲和考纲提出的才能要求。此题作为全国高考化学测试题具有重要的指导意义，值得大家认真去领悟，在随后的2001年上海高考题以及2002年全国理科综合高考题中又出现了类似的标题。练习1、为更好地表示溶液的酸碱性，科学 家提出了酸度（AG）的概念，AG，则以下表达正确的选项A、中性溶液的AG0 B、酸性溶液的AG0C、常温下0.lmol/L氢氧化钠溶液的AG12D、常温下0.lmol/L盐酸溶液的AG12( 2001年上海)2、有人曾建议用AG表示溶液的酸度（acidity arede），AG的定义为AGlg（H/OH）。以下表述正确的选项A、在25时，假设溶液呈中性，则pH7，AG1B、在25时，假设溶液呈酸性，则pH7，AG0C、在25时，假设溶液呈碱性，则pH7，AG0D、在25时，溶液的pH与AG的换算公式为AG2(7pH) 【例6】室温下将n体积pH=10和m体积pH=13两种NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液，则n：m=解析：此题是关于两种不反响的溶液混合后溶液pH值的计算，依照混合前后溶质(NaOH)量守恒，列式求解解答：pH=10 C(H+)=10-10mol/L C(OH) =10-4mol/L pH=13 C(H+)=10-13mol/L C(OH) =10-1mol/L pH=12 C(H+)=10-12mol/L C(OH) =10-2mol/L 10-4·n + 10-1·m = (n+m) ×10-2 n ：m = 100 ：11规律：有关混合溶液的pH计算，题设条件可千变万化，正向、逆向思维，数字与字母交替出现，但基此题型只有两种：（1）混合后不反响，（2）混合后反响。关于溶液的稀释，可将水作为浓度为0的溶液，仍属混合后不反响一类，这一类混合溶液的pH应介于两种溶液的pH之间，因此酸、碱溶液不管加多少水稀释，其最终pH均不可能等于纯水的pH（即常温不可能为7）。混合溶液pH的计算方法也非常简单，即设法求出混合溶液的C(H+)，假设是溶液显碱性，则必须先求出溶液的C(OH)，然后再换算为C(H+)或按OH量守恒列式求解。【例7】25ºC，假设10体积的某强碱溶液与1体积的某强酸溶液混合后，溶液呈中性，则混合之前，该碱的pH与强酸的pH之间该满足的关系是_解析：由题意知，此题为酸、碱混合后完全中和，依照中和反响的本质可知，酸中n(H+)与碱中n(OH-)相等，故有C(H+)酸V酸 = C(OH-)碱V碱，由此关系列式可求得结果。解答：设酸的pH为a，C(H+)酸=10-a，碱的pH为b，C(OH-)碱=10-14 / 10-b=10- (14 - b)，由于混合后溶液呈中性，因此C(H+)酸V酸 = C(OH-)碱V碱 10-a ×V = 10 - (14 - b) ×10V = 10 - (13 - b) ×V 10-a = 10 - (13 - b)两边取负对数：-lg10-a = -lg10 - (13 - b)，a=13-ba+b=13即酸的pH与碱的pH之和为13点评：上面解法尽管可顺利地得出此题的解，但题中的酸碱体积比能够任意变换，则每一变换都得重新求解，这就启发我们能否找出酸、碱pH与两者体积比之间的关系呢？同时假设混合后不显中性其关系又会怎么样呢？将上面的解改为：C(H+)酸V酸 = C(OH-)碱V碱10-a ×V酸 = 10 - (14 - b) ×V碱10-a·10-b=10-14·（V碱 / V酸）两边取负对数得：a+b=14lg（V碱 / V酸）假设混合后溶液显酸性。假设混合后溶液显碱性。