2019-2020年高二化學(xué)第二節(jié) 水的電離和溶液的pH教案 人民版.doc

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2019-2020年高二化學(xué)第二節(jié) 水的電離和溶液的pH教案 人民版 【預(yù)習(xí)導(dǎo)航學(xué)案】（走進(jìn)去，眼前一道美麗的風(fēng)景） 〖目標(biāo)導(dǎo)入〗 一、水的電離 1、水是一種極弱的電解質(zhì)，在水中水的電離形式為： ，加入鹽酸會(huì) 水的電離（填“促進(jìn)”、“抑制”），加入燒堿會(huì) 水的電離（填“促進(jìn)”、“抑制”）；加入鹽不一定影響水的電離，加入食鹽則水的電離平衡 移動(dòng)。 2、水的離子積常數(shù)記做 ，其含義可以表示為： ，常溫下（250C）水所電離出的c(H+)=c(OH-)= ，所以常溫下的KW= ，水的離子積常數(shù)只和 因素有關(guān)，比如，已知在1000C時(shí)，KW=110-12，則此時(shí)純水中c(H+)=c(OH-)= ， 3、pH是描述溶液酸堿性強(qiáng)弱的一個(gè)數(shù)值，其計(jì)算式為： 。常溫時(shí)純水的pH= ； 二、溶液的酸堿性 4、由于任何溶液中都同時(shí)含有H+和OH-，故而判斷溶液的酸堿性關(guān)鍵看H+和OH-的相對大?。涸诔叵拢?50C）時(shí)：酸性溶液：c(H+) c(OH-)，其pH范圍 ； 中性溶液：c(H+) c(OH-)，其pH范圍 ； 堿性溶液：c(H+) c(OH-)，其pH范圍 ； 5、對于一個(gè)溶液，其pH 則酸性越強(qiáng)， 其 pH 則堿性越強(qiáng)。 〖輕松鼠標(biāo)〗 一、1．H2OH++OH- 抑制 抑制 不 2．Kw Kw =c(H+)c(OH-) 110-7mol/L 110-14 溫度 110-6mol/L 3．pH= —lg c(H+) 7 二、 4．> pH<7 = pH<=7 < pH>7 5．越小 越大 【互動(dòng)研學(xué)課堂】（名師點(diǎn)撥，順利走進(jìn)互動(dòng)學(xué)習(xí)快車道） 〖教材串講〗 一、水的電離 水是一種極弱的電解質(zhì), 它能微弱的電離,成水合氫離子和氫氧根離子，其電離的方程式為： H2O+H2OH3O++OH- 或 H2OH++OH- 這個(gè)過程是一個(gè)吸熱過程, 升溫, 水的電離平衡右移, 其電離程度增大。 1、精確的實(shí)驗(yàn)證明測得， 在25℃(常溫)時(shí), 純水中 c(H+) 和 c(OH-) 都等于 110-7mol/L，即 25 ℃時(shí)，kw=c(H+) c(OH-) =110-14，kw 為水的離子積常數(shù)，無單位。 2、實(shí)驗(yàn)還進(jìn)一步證明, 在一定溫度下, 不僅在純水中c(H+) 和 c(OH-)的乘積是一個(gè)常數(shù)， 而且在酸性（或堿性）的稀溶液里也是這樣。由于在水中存在電離平衡H2OH++OH-，當(dāng)向其中加入鹽酸時(shí)，c(H+) 增大, 平衡向左移動(dòng)，c(OH-) 減??；當(dāng)向其中加入燒堿時(shí)，c(OH-) 增大, 平衡向左移動(dòng)，c(H+)減??；但各種情況下kw=c(H+) c(OH-) =110-14。可見， 無論酸性、堿性還是中性溶液, 均存在氫離子和氫氧根離子, 只是含量多少不同。在回答“某水溶液存在哪些離子”時(shí)，不能忽略這一點(diǎn)。且存在關(guān)系 kw=c(H+)c(OH-)。據(jù)此 , 只要知道溶液中的 c(H+), 利用凡就可求出 c(OH-), 反之亦然。 3、只有當(dāng)溫度改變時(shí)，kw 才會(huì)改變，如100 ℃時(shí)，kw=10-12 。 二、影響水的電離平衡的因素 影響水的電離平衡的因素 1. 溫度。水的電離是吸熱過程,升高溫度，水的電離平衡右移，電離程度增大，c(H+)c(OH-) 同時(shí)增大，Kw 增大，但由于 c(H+) 和 c(OH-) 始終保持相等，故仍呈中性。 2. 酸、堿。向純水中加人酸或堿，由于酸（堿）電離產(chǎn)生的 H+(OH-), 使溶液中的 c(H+)或 c(OH-) 增大 , 使水的電離平衡左移，水的電離程度減小。 3. 含有弱酸根離子或弱堿陽離子的鹽。在純水中加入含有弱酸根離子或弱堿陽離子的鹽，由牙它們能跟水電離出的H+或OH- 結(jié)合生成難電離物， 使水的電離平衡右移，水的電離程度增大。 4. 強(qiáng)酸的酸式鹽。向純水中加入強(qiáng)酸的酸式鹽，如加入 NaHSO4, 由于電離產(chǎn)生 H+, 增大 c(H+) 使水的電離平衡左移，抑制了水的電離。 5. 加入活潑金屬。向純水中加入活潑金屬，如金屬鈉，由于活潑金屬能與水電離的H+ 直接作用生成氫氣，促進(jìn)水的電離。 三、溶液的酸堿性和pH 1、溶液的pH 溶液的pH 等于氫離子的物質(zhì)的量濃度的負(fù)對數(shù)。pH=-lgc(H+), 注意：(1) 當(dāng)溶液中 c(H+) 或 c(OH-)大于1mol/L 時(shí), 不用 pH 表示溶液的酸堿性。廣泛 pH 的范圍為 0~14。 ( （2)pH 及其性質(zhì) ① 溶液的酸性越強(qiáng)，pH 越??； 堿性越強(qiáng)，pH越大。 ② pH小的酸性溶液，不一定是強(qiáng)酸。 ③ pH一般指常溫下。其他溫度下，中性溶液的pH≠7 。 ④ pH 每升高一個(gè)單位，對于強(qiáng)酸需稀釋10 倍；而對于強(qiáng)堿要增濃10倍。 ⑤ pH 相同的酸，弱酸濃度大，中和能力強(qiáng)。 ⑥ pH 相同的酸稀釋10 倍時(shí)，強(qiáng)酸的pH 增大一個(gè)單位，而弱酸由于稀釋促進(jìn)電離，pH 升高不足一個(gè)單位。 注意：溶液的酸性強(qiáng)弱與酸的強(qiáng)弱 (1) 酸的強(qiáng)弱是以電解質(zhì)的電離程度來區(qū)分的：能完全電離的酸是強(qiáng)酸；弱酸即只有部分電離的酸。 (2) 溶液的酸性則決定于溶液中c(H+)。c(H+) 越大，溶液的酸性越強(qiáng)；c(H+)越小，溶液的酸性越弱。 (3) 強(qiáng)酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性強(qiáng)；酸性強(qiáng)的溶液不一定是強(qiáng)酸溶液；酸性相同的溶液，弱酸濃度大、中和能力強(qiáng)；中和能力相同的酸，提供H+ 的物質(zhì)的量相同，但強(qiáng)酸溶液的酸性強(qiáng)。 3、改變?nèi)芤簆H的方法 pH變化 采取的措施 pH增大 加堿 酸性溶液可加水 pH減小 加酸 堿性溶液可加水 注意:酸性溶液無限加水稀釋，pH 只能接近于7，且仍小于7；堿性溶液無限加水稀釋時(shí)，pH 只能接近于7, 且仍大于7。 4、溶液中pH 的測定方法 測定溶液的pH一般有3種方法。 (1) 利用酸堿指示劑，酸堿指示劑只能測出大概 pH 范圍不能測出具體的pH； 石蕊試液 紅色5 紫色 8 藍(lán)色 酚酞試液 無色8 粉紅10 紅色 甲基橙 紅色3.1 橙色4.4黃色 (2) 利用pH試紙，pH 試紙測定的為溶液中 c(H+)度 , 使用時(shí)不能潤濕。正確的操作方法為：用干燥潔凈玻璃棒蘸取請液滴在試紙上，迅速和標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比； 5. 有關(guān)pH的計(jì)算方法和規(guī)律 (1) 有關(guān)溶液pH的計(jì)算思路：求溶液的pH, 關(guān)鍵是求出正確的c(H+)。在計(jì)算c(H+) 時(shí), 要注意以下3 個(gè)問題。 ①判斷溶液是酸性還是堿性。 a. 如是酸性溶液，直接求c(H+)； b. 如是堿性溶液，需首先求出 c(OH-), 再利用水的離子積常數(shù), 換算c(H+)后求出溶液的pH c(H+) 后再求溶液的 pH 。 ; ②判斷溶液為強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)溶液。 a. 如是強(qiáng)電解質(zhì)溶液 , 可根據(jù)電離方程式 , 直接求離子濃度。且 j a.如是酸性溶液，直接求c(H+) b. 如是弱電解質(zhì)溶液, 則需查出該溫度時(shí)的電離度, 利用電離度求離子濃積常數(shù)，換算成c(H+)后求pH。 ③判斷溶液是較濃還是極稀。 a. 如是較濃的溶液, 可忽略水的電離。 b. 如是極稀的溶液, 水 的電離不能忽略。 (2) 有關(guān)溶液pH 的計(jì)算方法 ①酸溶液中,c(H+)酸c(H+)水≈Kw； 堿溶液中,c(OH-)堿c(OH-)水≈Kw ②強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液加水稀釋的計(jì)算 a. 強(qiáng)酸溶液,pH稀釋=pH原來 +1gn(n為稀釋的倍數(shù)) b. 強(qiáng)堿溶液,pH稀釋=pH原來 -lgn (n為稀釋的倍數(shù)) ③酸和堿pH之和為14,等體積混合手去 若為強(qiáng)酸與強(qiáng)堿, 則pH =7； 若為強(qiáng)酸與弱堿, 則pH>7； 若為弱酸與強(qiáng)堿, 則pH<7。 〖例題解說〗 【例1】1、下列物質(zhì)溶于水時(shí)，會(huì)使水的電離平衡逆向移動(dòng)的是（ ） A. NaCl B.NaOH C.HCl D.乙醇 答案：BC 點(diǎn)撥：由水的電離H2OH++OH-，結(jié)合勒夏特列原理可以判斷，加入NaOH 或HCl 后，相應(yīng)增加溶液中OH-或 H+的濃度，故而使水的電離向逆向移動(dòng)；而加入NaCl后，其電離出的Na+ 和Cl- 對水的電離不會(huì)產(chǎn)生任何影響；乙醇是非電解質(zhì)，不會(huì)電離，故而對于誰的電離平衡也沒有任何影響。 答案：BC 【例2】將pH為8的NaOH溶液和pH為10的NaOH溶液等體積混合后，混合后溶液的氫離子濃度最接近于（ ） A.1/2(10-8 + 10-10) mol/L B. (10-8 + 10-10)mol/L C.(110-14 + 510-5) mol/L D. 210-10 mol/L 答案：D. 點(diǎn)撥：這兩種溶液，均是堿性，即是以O(shè)H-為主，因而計(jì)算混合后溶液中的氫離子濃度時(shí)，必須以O(shè)H-為基準(zhǔn)來計(jì)算，由混合后OH-濃度來推算H+濃度。 容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤分析：直接由兩溶液中的OH-濃度計(jì)算出H+濃度，而后再計(jì)算混合后溶液中H+濃度變化，進(jìn)而計(jì)算出最后的H+濃度。正確的解題辦法：兩者中的c(OH-)分別為10-6 mol/L、10-4 mol/L，二者等體積混合后，溶液中的c(OH-)為： (110-6 + 110-4)/2≈510-5 mol/L 則混合后，溶液中的c(H+)=Kw/ c(OH-) ≈210-10 mol/L 【例3】pH=11的氫氧化鈉溶液加水稀釋1000倍后，溶液的pH為多少？pH=8的氫氧化鈉溶液稀釋1000倍，溶液的pH又是多少？ 師：如何計(jì)算pH=11的溶液稀釋后溶液的pH 生：先計(jì)算出OH-濃度而后再計(jì)算出稀釋后的OH-，然后再由混合后的OH-計(jì)算出H+的濃度！ 再計(jì)算pH 師（高興地）：非常好！請大家計(jì)算一下，稀釋后的溶液的pH為多少？ 生（計(jì)算）：pH=8！ 師：那好，我們再看一下第二題!我們又該如何讓計(jì)算呢？ 生（略作思考）：和第一題一樣的辦法！ 師(詭秘一笑)：好，那么大家就這樣計(jì)算一下，稀釋后溶液的pH為多少呢？ 生（計(jì)算）：pH=5 師（意味深長地）：稀釋后溶液顯什么性？ 生：（由pH判斷）是酸性！ 師：堿性溶液加入水稀釋的過程變成了酸性！這可能嗎？ 生（陷入沉思）：不可能！那該如何計(jì)算稀釋后的pH？ 師：很好！大家問到了關(guān)鍵！ 答案：pH=8；pH接近7 點(diǎn)撥: pH=8的溶液是堿性很弱的溶液，此時(shí)溶液中的OH-濃度非常小，稀釋1000倍過后，OH-濃度要接近H+的濃度，但是略大于H+的濃度！所以，此時(shí)溶液是略顯堿性接近中性！對于這樣的溶液稀釋問題，實(shí)際上稀釋后的pH我們是無法精確計(jì)算出來的，只有宏觀判斷！故而，遇到這類問題，我們不要盲目計(jì)算求解，而要首先大致判斷一下，稀釋后是否會(huì)使溶液的 OH-和 H+ 的相對大小發(fā)生變化！如果不會(huì)，在進(jìn)行計(jì)算判斷,如果改變二者相對大小，則說明稀釋后溶液接近中性! 【例4】一定溫度下，有a鹽酸、b硫酸、c醋酸三種酸： （1）當(dāng)其物的量濃度相同時(shí)，c(H+)由大到小的順序?yàn)? 。 （2）同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸溶液，中和NaOH的能力由大到小的順序是 。 （3）當(dāng)其c(H+)相同時(shí)，物質(zhì)的量濃度由大到小的順序?yàn)? 。 （4）當(dāng)c(H+)相同、體積也相同時(shí)，分別加入足量度鋅，相同狀況下產(chǎn)生的氣體體積由大到小的順序?yàn)? （5）當(dāng)c(H+)相同、體積也相同時(shí)，同時(shí)加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的氫氣（相同狀況）則開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系是 ，反應(yīng)所需時(shí)間的長短關(guān)系是 。 （6）將c(H+)相同的三種酸溶液均加水稀釋至體積為原來的10倍后，c(H+)由大到小的順序?yàn)? 。 答案：(1) b＞a＞c (2) b＞a=c (3) c＞a＞b（c＞a=2b） (4) c＞a=b (5)a=b=c (6) c＞a=b 點(diǎn)撥：比較大小時(shí)，必須要注意三種酸的特點(diǎn)：a鹽酸是一元強(qiáng)酸，完全電離；b硫酸同樣是強(qiáng)酸，但是它是二元強(qiáng)酸，一分子酸可以電離出兩個(gè)H+；c醋酸是一元弱酸，不能完全電離。 （1）中三種酸物質(zhì)的量相同時(shí)，則由電離情況可以比較出三者的c(H+)相對大??；（2）中，三種酸的物質(zhì)的量相同時(shí)，二元酸中和堿的能力是一元酸的二倍,盡管醋酸是弱酸，但是在中和堿的能力方面和強(qiáng)酸時(shí)一樣的?。?）由于三種酸電離出的c(H+)相同，故而，比較三種酸的物質(zhì)的量濃度時(shí)關(guān)鍵看三種酸的電離能力。c(H+)相同時(shí)，電離程度愈大，則其物質(zhì)的量濃度愈??；反之，電離程度越小，則其物質(zhì)的量濃度越大。故而由此推斷出醋酸的物質(zhì)的量濃度要大于鹽酸的物質(zhì)的量濃度；而硫酸是二元酸，鹽酸是一元酸，所以在c(H+)相同時(shí)，鹽酸的濃度是硫酸濃度的二倍；（4）由（3）可知，在c(H+)相同時(shí)，醋酸濃度大于鹽酸，故而他們與金屬鋅反應(yīng)時(shí)生成的H2 的物質(zhì)的量，醋酸多于鹽酸；鹽酸和硫酸同時(shí)強(qiáng)酸，它們的H+完全電離出來，所以，它們與鋅反應(yīng)產(chǎn)生的H2 的物質(zhì)的量相同；（5）初始時(shí)反應(yīng)速率的大小取決于c(H+)，c(H+)相同，則反應(yīng)時(shí)的速率就相等；由于產(chǎn)生的氫氣的相等；反應(yīng)經(jīng)歷的時(shí)間長短，就要看反應(yīng)過程中三者速率的相對大小，而速率大小又取決于反應(yīng)過程中c(H+)， c(H+)大，則速率快，由于鹽酸和硫酸都是強(qiáng)酸，反應(yīng)過程中它們的c(H+)相同，因而二者反應(yīng)所需時(shí)間相同；而醋酸是弱酸，在反應(yīng)過程中，隨著c(H+)消耗，會(huì)促進(jìn)其繼續(xù)電離；補(bǔ)償溶液中的減少的H+，所以，其反應(yīng)的速率也比二者快！（6）同樣原因，稀釋溶液過程，會(huì)促使醋酸溶液進(jìn)一步電離，從而使溶液中的n(H+)增大，對于鹽酸和硫酸而言，由于所有分子均已電離，所以它們在稀釋過程中 n(H+) 不會(huì)變大，因此，稀釋同樣的倍數(shù)后，醋酸溶液中的c(H+)要大于鹽酸硫酸的c(H+)。 【高考真題在線】（我能行，高考并不是高不可攀） 真題1．（xx年江蘇）常溫下將稀NaOH溶液與稀CH3COOH溶液混合，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是（ ） A．pH ＞7，且c(OH-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(CH3COO-) B．pH ＞7，且c(Na+) + c(H+) = c(OH-) + c(CH3COO-) C．pH＜7，且c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-) D．pH＝7，且c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+) = c(OH-) 答案: D 點(diǎn)撥：在判斷溶液中離子濃度相對大小 時(shí)，重要的參考標(biāo)準(zhǔn)有：物料守恒、電荷守恒。A 項(xiàng)可以結(jié)合溶液的酸堿性和電荷守恒［Na+和H+所帶有的正電荷與OH-與CH3COO-所帶的負(fù)電荷總數(shù)相等，如果c(OH-)＞c(H+)，則必然存在c(Na+)＞c(CH3COO-)。］加以判斷；同樣B、C項(xiàng)也結(jié)合電荷守恒與溶液的酸堿性加以判斷。而D項(xiàng)則根據(jù)電荷守恒：c(CH3COO-)+c(OH-)= c(Na+)+c(H+)，同時(shí)考慮 溶液顯中性，所以c(H+) = c(OH-)，故，可以判定c(CH3COO-)= c(Na+)，所以，D項(xiàng)錯(cuò)誤！ 真題2．（xx年北京）下列有關(guān)pH變化的判斷中，正確的是（ ） A．隨溫度的升高，碳酸鈉溶液的pH減小 B．隨溫度的升高，純水的pH增大 C．新制氯水經(jīng)光照一段時(shí)間后，pH減小 D．氫氧化鈉溶液久置于空氣中，pH增大 答案: C 點(diǎn)撥：A項(xiàng)中由于溫度升高，會(huì)促進(jìn)CO32- 的水解，致使溶液中的c(OH-)增大，故而溫度升高，溶液的pH升高；B項(xiàng)中水的電離同樣是吸熱的過程，所以，升高溫度后，水的電離程度變大，溶液中的c(H+)增大，故而溶液的pH降低；C項(xiàng)中新制的氯水中含有HClO是一種見光易分解的物質(zhì)：2HClO=2HCl+O2 分解后的產(chǎn)物HCl溶解在水中使酸性增強(qiáng)，因此溶液的pH減小，故C項(xiàng)正確；氫氧化鈉溶液久置于空氣中后會(huì)吸收空氣中的CO2氣體生成碳酸鹽，從而溶液的堿性減弱，溶液的pH減小。 真題3 .（xx年江蘇）在一定體積pH = 12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液，當(dāng)溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時(shí)，溶液pH = 11。若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和，則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是（ ） A．1∶9 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4 答案：D 點(diǎn)撥：首先設(shè)Ba(OH)2溶液體積為1L，NaHSO4 溶液的體積設(shè)為V L， 由Ba(OH)2溶液pH = 12，則c(OH-)=10-2mol/L，Ba(OH)2的物質(zhì)的 量濃度為510-3mol/L，要把Ba(OH)2中的所 有Ba2+沉淀，需要NaHSO4 510-3mol，所以 加入NaHSO4后溶液的 10-2-510-3 1+V c(OH-) = =10-3 計(jì)算可得：V =4L 所以， Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是1∶4 【同步升級(jí)演練】 （分級(jí)訓(xùn)練，提速無聲） 基礎(chǔ)鞏固題 1．（變式題）給蒸餾水中滴入少量鹽酸后，下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）。 A．c(H+)(OH- )乘積不變 B．pH增大了 C．(OH-)降低了 D．水電離出的(H+)增加了 2．常溫下，下列溶液中酸性可能最弱的是（ ）。 A．pH=4 B．c(H+)=110-3 molL-1 C．c(OH-)=110-11 molL-1 D．c(H+) c(OH-)= 110-14 3．室溫下，在pH=12的某溶液中，由水電離出來的c(OH-)為（ ）。 A．1.010-7 molL-1 B．1.010-6 molL-1 C．1.010-2 molL-1 D．1.010-12 molL-1 4．（變式題）25℃時(shí)，某溶液中，由水電離出的c(H+)=110-12 molL-1，則該溶液的pH可能是（ ）。 A．12 B．7 C．6 D．2 5．純水在25℃和80℃時(shí)的氫離子濃度， 前者和后者的關(guān)系是（ ）。 A．前者大 B．相等 C．前者小 D．不能肯定 6．某溫度下，重水(D2O)的離子積常數(shù)為1.610-15若用定義pH一樣來規(guī)定pD=-lgc(D+)，則在該溫度下，下列敘述正確的是（ ）。 A．純凈的重水中，pD=7 B．1 L溶解有0.01 mol DC1的重水溶液，其pD=2 C．1 L溶解有0.01 mol NaOD的重水溶液，其pD=12 D．純凈的重水中，c(D+)(OD-)>1.010-1 4 7．在室溫下，等體積的酸和堿的溶液混合后，pH一定少于7的是（ ）。 A．pH=3的HNO3跟pH=11的KOH溶液 B．pH=3的鹽酸跟pH=11的氨水 C．pH=3硫酸跟pH=11的氫氧化鈉溶液 D．pH=3的醋酸跟pH=11的氫氧化鋇溶液 8．（變式題）下列敘述中，正確的是（ ）。 A．中和10 mL 0.1molL-1 醋酸與中和100 mL 0.01molL-1 的醋酸所需同種堿溶液的量不同 B．等體積pH=3的酸溶液pH=11的堿溶液相混合后，溶液的pH=7 C．體積相等, pH相等的鹽酸和硫酸溶液中, H+離子的物質(zhì)的量相等 DpH=3的甲酸溶液的[H+]與pH=11的氨水溶液的[OH- ]相等 9．室溫下，某溶液中由水電離出的c(H+)為110-13mol/L，則該溶液中一定不可能大量存在的離子組是（ ） A.Fe3+、NO3-、Cl-、Na+ B.Ca2+、HCO3-、 Cl-、K+ C.NH4+、Fe2+、SO42-、NO3- D. CO32-、PO43-、Na+、K+ 10．化合物HIn在水溶液中因存在以下電離平衡，故可用作酸堿指示劑 HIn(溶液) H＋(溶液)＋I(xiàn)n－(溶液) 紅色 黃色 濃度為0.02 molL－1的下列各溶液 ①鹽酸②石灰水 ③NaCl溶液 ④NaHSO4溶液 ⑤NaHCO3溶液 ⑥氨水 其中能使指示劑顯紅色的是（ ） A．①④⑤ B．②⑤⑥ C．①④ D．②③⑥ 11．在硫化氫飽和溶液中，加入適量下列試劑后，不能使溶液的酸性增強(qiáng)的是（ ） A．亞硫酸 B．膽礬 C．氯水 D．鹽酸 12．下列說法正確的是（　　 ） A.酸A和酸B溶液中c(H+) 分別為a、b ，a＞b，則B的酸性較弱 B.A溶液c(H+) = 110-6mol/L，則A溶液呈酸性 C.強(qiáng)酸溶液酸性比弱酸溶液強(qiáng) D.A溶液的c(H+) = 110-7mol/L，則A溶液一定是水 13．常溫下，A溶液的PH=4，B溶液中的c(OH-)=110-12mol/L，C溶液中的c(H+)=110-3mol/L，D溶液中c(H+)與 c(OH-)的比值為1104，則此四種溶液的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? （　　 ） A.DACB B.BCAD C.CADB D.ABCD 14．PH為5的硫酸溶液,當(dāng)稀釋10倍后,c(H+) : c(SO42＿)= ； 當(dāng)稀釋1000倍后, c(H+) : c(SO42＿)= 15．（原創(chuàng)題）250 mL pH=12的某一元強(qiáng)堿(MOH)溶液與250 mL 0.025 molL-1 的硫酸溶液相混合， 假設(shè)混合后液體體積為500 mL。試求： （1）混合液的pH； （2）若原250 mL一元強(qiáng)堿中含溶質(zhì)0.1 g, 則M的相對原子質(zhì)量為多少? （3）若給混合液中分別滴入幾滴甲基橙、無色酚酞、紫色石蕊試液，則溶液的顏色分別是什么? 探究提高題 16．將pH為5的硫酸溶液稀釋500倍，稀釋后溶液中c(SO)和c(H+)之比約為（ ）。 A．1:1 B．1:2 C．1:10 D．10:1 17．（原創(chuàng)題）在一定溫度下，將pH=3的硫酸溶液與pH=9的氨水等體積混合后，恰好完全反應(yīng)，則在該溫度下NH3H2O的電離度為（ ）。 A．2% B．1% C．0.5% D．0.01% 18．水是一種極弱的電解質(zhì)，在室溫下，平均每n個(gè)水分子中只有1個(gè)水分子發(fā)生電離，則n值是（ ）。 A．110-14 B．55.6107 C．107 D．55.6 19．下列試紙使用時(shí), 不宜先用水潤濕的是（　　）。 A．pH試紙 　　　　　　　　　 B．紅色石蕊試紙 C．淀粉碘化鉀試紙 D．藍(lán)色石蕊試紙 20．在50℃液氨中有電離平衡關(guān)系：2NH3(液) NH4＋+NH2－，兩離子的平衡濃度均為110—15mol/L，下列對50℃時(shí)液氨的離子積的表達(dá)中正確的是（　　 ） A．離子積是110－15 B．不加入其他物質(zhì)，液氨中 c(NH4+)=c(NH2－) C．若液氨中放人NaNH2，其離于積不變 D．此液氨中放人NH4C1，其離子積數(shù)值增加 21．pH=3的某酸溶液和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合，混合后溶液的pH（ ） A.一定等于7 B.一定小于7 C.一定大于7 D.無法確定 22．雙氧水（H2O2）和水都是極弱電解質(zhì)，但H2O2比H2O更 顯酸性。 ⑴若把H2O2看成二元弱酸，請寫出它在水中的電離方程式： ， 。 ⑵鑒于H2O2顯弱酸性，它能同強(qiáng)堿作用生成正鹽，在一定條件下也能生成酸式鹽。請寫出H2O2與Ba(OH)2作用生成正鹽的化學(xué)方程式： 。 ⑶水電離生成H3O+和OH—叫做水的自偶電離。同水一樣，H2O2也有極弱的自偶電離，其自偶電離的方程式為： 。 23．在H2S的飽和溶液中通入SO2下列圖像正確與否？ 圖3—2—23 a b c 24．（競賽題）ZnS是一種難溶于水的化合物，當(dāng)溶液中H+的濃度大于0.734molL—1時(shí)，ZnS沉淀即可溶解。求在100ml含0.970gZnS沉淀的溶液中，至少應(yīng)加入密度為1.19gcm—3的36．5％的鹽酸多少毫升ZnS才能全部溶解(溶液體積變化忽略不計(jì))? 拓展延伸題 25．從植物花中提取一種有機(jī)物，可用簡化式HIn表示，在水溶液中因存在下列電離平衡，故可作酸堿指示劑：HIn(溶液紅色) H+（溶液）+In-(溶液黃色) 。在該水溶液中加入下列物質(zhì)，能使指示劑顯黃色的是（ ）。 A．鹽酸 B．碳酸鈉溶液 C．硫酸氫鈉溶液 D．過氧化鈉 26．為更好地表示溶液的酸堿性，科學(xué)家提出了酸度（AG）的概念則下列敘述正確的是（　　 ） A．中性溶液的AG＝0 B．酸性溶液的AG＜0 C．常溫下0.lmol/L氫氧化鈉溶液AG＝12 D．常溫下0.lmol/L鹽酸溶液的AG＝12 27．（競賽題）在25℃時(shí)，有pH為a的鹽酸和pH為b的NaOH溶液，取VaL該鹽酸，同該NaOH溶液中和，需Vb L NaOH溶液，填空： （1）若a+b=14，則Va:Vb=______ （填數(shù)字）。 （2）若a+b=13，則Va:Vb=_______（填數(shù)字）。 （3）若a+b>14，則Va:Vb=________（填表達(dá)式），且Va_________ Vb（填：>、<、=）（題中a≤6、b≥8）。 高考模擬題 28．向VmLBaCl2溶液中加入一定體積的0.05mol/L硫酸溶液，兩者恰好完全反應(yīng)，且反應(yīng)后溶液的pH為3.0。則原BaCl2溶液的物質(zhì)的量濃度為（ ）。 A．5.0510-4 molL-1 B．5.0510-3 molL-1 C．1.0110-4 molL-1 D．1.0110-3 molL-1 29．（變式題）用水稀釋氨水時(shí)，溶液中隨著水量的增加而減小的是（ ） A． B． C．和的乘積 D． 30．（原創(chuàng)題）向100mL 3molL－1硫酸鋁銨c(NH4Al(SO4)2)溶液中逐滴加入1molL－1 Ba(OH)2溶液。 （1）寫出當(dāng)剛好出現(xiàn)沉淀的總物質(zhì)的量為最大值時(shí)的離子方程式（用一個(gè)式子表示）_________________________________。 圖3—2—30-（2） （2）隨著Ba(OH)2溶液體積V的變化，沉淀總物質(zhì)的量n的變化如圖所示。寫出B點(diǎn)和C點(diǎn)所對應(yīng)的Ba(OH)2溶液的體積：B_______，C_______。 【同步升級(jí)演練】答案解析 1. BD 點(diǎn)撥：在蒸餾水中加入鹽酸后，c(H+)增大，從而抑制水的電離平衡，使水本身電離出的c(H+)和(OH- ) 都減小，故D 錯(cuò)，C正確；但是，溶液中的c(H+)（包括水電離出的和鹽酸電離出的）是增大的，所以，溶液的pH=—lgc(H+)要減小，故B錯(cuò)；由于此時(shí)的溫度并未改變，故而，溶液的Kw不變，故A正確。 2．D 點(diǎn)撥：其他項(xiàng)都可以確定溶液顯酸性，只有D項(xiàng)中是有多種可能，即c(H+)的物質(zhì)的量可能很大，也可能很小。 3．CD 點(diǎn)撥：pH=12的溶液是顯堿性溶液，溶液顯堿性的原因既可能是由于加入了堿，也可能是由于加入了強(qiáng)堿弱酸鹽，，鹽的水解導(dǎo)致水的電離程度變大，是溶液顯堿性。故而，水的電離就既可能是受到抑制所致，又可能是受到促進(jìn)所致。 4．AD 點(diǎn)撥：水電離出的c(H+)=110-12 molL-1，則水電離出c(OH-)=110-12 molL-1，水的電離受到抑制，而可以抑制水的電離的因素很多，在溫度不變時(shí)，加入酸（或某些酸式鹽）或堿（或某些堿式鹽）都可以抑制水的電離。如果加入的是酸，則此時(shí)溶液中的c(OH-)=110-12 molL-1，由 Kw= c(H+) c(OH-)= 110-14 所以，溶液中的c(H+)=10-2 molL-1；反之，如果溶液是加入堿的原因，則同理可以計(jì)算出 c(OH-)= 110-2 molL-1； 5．C 點(diǎn)撥：由于水的電離過程是一個(gè)吸熱的過程，故而，升高溫度，會(huì)促進(jìn)水的電離，80℃的水要比25℃時(shí)的水電離程度大，故而氫離子濃度也較大。 6．B 點(diǎn)撥：由于是純重水(D2O)的離子積常數(shù)為1.610-15，則 Kw= c(D+) c(OD-)= 1.610-15， 所以，中性溶液（純水）中的 c(D+)=c(OD-)= 410-8mol/L， 因此，此時(shí)的溫度不是常溫時(shí)的25℃， 而要比25℃要高一些! 此時(shí)： pD=-lgc(D+)=8-lg4>7 故A錯(cuò)；B項(xiàng)可 以計(jì)算出是正確的；C項(xiàng)：由于Kw發(fā)生變化，故而0.01 mol NaOD的重水溶液中 c(D+) = 1610-14mol/L， pD=-lgc(D+)=14-lg16>12 D項(xiàng)中：c(D+)(OD-)= 1.610-15<1.010-14也是錯(cuò)誤的。 7．D 點(diǎn)撥:A、C項(xiàng)：屬于強(qiáng)酸強(qiáng)堿中和時(shí)，由于它們完全電離，酸堿的量對等，則中和后溶液呈中性；B項(xiàng)中的堿是弱堿，不完全電離，故，氨水的物質(zhì)的量濃度大于鹽酸，所以反應(yīng)后溶液顯堿性；D項(xiàng)中的醋酸是弱酸，不完全電離，若二者電離出的 c(H+) =c(OH-)，則醋酸的物質(zhì)的量必然大于中和堿所需，醋酸過量，所以，反應(yīng)后溶液顯酸性。 8．CD 點(diǎn)撥:A 項(xiàng)中前者和后者的酸的物質(zhì)的量相同，故而中和時(shí)所需的堿的量也相同；B 項(xiàng)由于酸和堿的強(qiáng)弱不明確，故而中和后溶液的pH就難以判斷，如果是強(qiáng)酸弱堿，則見過量，反應(yīng)后溶液顯堿性，如果是強(qiáng)堿弱酸，則反應(yīng)時(shí)酸過量，反應(yīng)后溶液顯酸性；C項(xiàng)中由于D 9．BC 點(diǎn)撥：水電離出的c(H+)為110-13 mol/L，則水的電離受到抑制，因此溶液中含有大量的H+或OH-，如果是酸性溶液，則不能共存的離子組是：B（HCO3-與H+反應(yīng)）C（Fe2+、NO3-在酸性溶液中可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e2+被硝酸氧化）D（CO32-、PO43-與H+作用生成弱酸）。不能與OH-大量共存的離子組為A（Fe3+與OH-作應(yīng)生成Fe(OH)3 、B（HCO3-首先和OH-作應(yīng)）和C（Fe2+和OH-發(fā)生離子反應(yīng)），所以，既不能再酸性溶液中共存，又不能再堿性溶液中共存的離子組為BC。 10．C 點(diǎn)撥：由HIn的電離方程式可知，要使溶液顯紅色，必須使上述電離平衡向左移動(dòng)，促使其主要以HIn分子的形式存在。結(jié)合勒夏特列原理，題干所給的各物質(zhì)中，可以抑制HIn的電離平衡的有①④（都可以電離出大量的H+，使溶液中的c(H+)變大，從而抑制電離）。 11．A 點(diǎn)撥：由硫化氫的電離方程式： H2S H++HS- HS- H++S2- 加入亞硫酸時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：2H2S+SO2=3S↓+2H2O， 使氫硫酸被消耗，電離平衡左移，c(H+)減小，A 符合題意； 當(dāng)加入膽礬時(shí)，Cu2++ S2-=CuS，從而使溶液中的c(S2-)減小。使c(H+)變大，故B項(xiàng)不合題意； 加入氯水時(shí)，氯水氧化氫硫酸后，生成了強(qiáng)酸HCl，酸性增強(qiáng)；C項(xiàng)不合題意； 加入鹽酸后，鹽酸完全電離，溶液的酸性也增強(qiáng)，D項(xiàng)不合題意。 12．A 點(diǎn)撥：溶液的酸性與酸的酸性不同，溶液的酸性僅取決于溶液中c(H+)的大小，故而A項(xiàng)正確；B項(xiàng)中，由于該溶液所處的溫度未知，故而，溶液中的c(H+)與c(OH-)何者較大難以判斷，故而說法錯(cuò)誤；C項(xiàng)：如果強(qiáng)酸溶液濃度很小，而弱酸濃度較大，則弱酸中的c(H+)可能大于強(qiáng)酸溶液中的c(H+)，故而C項(xiàng)錯(cuò)誤；D 項(xiàng)，顯中性的不僅可以是水，還可以是某些鹽類，或者是一些非電解質(zhì)的溶液如乙醇溶液，故說法錯(cuò)誤。 13．B 點(diǎn)撥：由各選項(xiàng)的離子濃度大小計(jì)算比較溶液的酸性強(qiáng)弱，A溶液中c(H+)= 10-4mol/L，B溶液中c(H+)= 10-2mol/L，C溶液中c(H+)= 10-3mol/L，D溶液中c(H+)= 10-5mol/L，故而，溶液的酸性B>C>A>D 14．2∶1 20∶1 點(diǎn)撥：由于第一步稀釋后，溶液顯酸性，則c(H+) : c(SO42＿)等于硫酸溶液中電離出的n(H+) : n(SO42＿)= 2∶1；第二步稀釋后，溶液接近為中性，c(H+)近似為10-7 molL-1，而c(SO42＿)=510-6 molL-1/103=510-9 molL-1所以，溶液中 c(H+) : c(SO42＿)= 20∶1 15．（1）pH=1.7；（2）Mr=23；（3）變紅色、變無色、變紅色。 點(diǎn)撥: （1）估算可以判斷：中和時(shí)硫酸過量，反應(yīng)后溶液顯酸性；所以，混合液的 pH=-lgc［(0.02520.25-0.250.01)/0.5］ =1.7 （2）一元堿的摩爾質(zhì)量為： 0.1g/［0.010.25］mol=40 g/mol 所以，M的原子量為40-17=23 （3）pH=1.7的酸性溶液使甲基橙顯紅色，酚酞顯無色；石蕊顯紅色 16．C 點(diǎn)撥：pH為5的硫酸溶液稀釋500倍后，溶液中的c(SO)變?yōu)樵瓉淼?/500，而c(H+)不會(huì)變?yōu)樵瓉淼?/500（如果變?yōu)樵瓉淼?/500）則溶液變?yōu)閴A性，酸性溶液無論如何稀釋都不會(huì)變?yōu)閴A性，至多變?yōu)橹行裕┰谙♂尯?，c(H+)變?yōu)樵瓉淼募s1/100( 溶液接近中性)，原來溶液中的 c(SO)和c(H+)之比1∶2，故稀釋后的比值為1/21/5=1/10 17．B 點(diǎn)撥: 由于硫酸是強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離，而氨水是弱電解質(zhì)，部分電離，如果硫酸溶液與氨水恰好完全反應(yīng)，則說明溶液中氨水的物質(zhì)的量濃度和pH=3的硫酸溶液中c(H+)相等。由此計(jì)算氨水的電離度為 α= 10-(14-9)/10-3=1% 18. B 點(diǎn)撥: 由常溫下水的電離： c(H+)=c(H+)=10-7mol/L，說明1L的水中電離的水的物質(zhì)的量為10-7mol，1L的水的物質(zhì)的量為1000g/18gmol-1=55.6mol，故如果有一個(gè)水分子電離，則水的分子數(shù)為 55.6/10-7=55.6107個(gè)， 故選B 19．A 點(diǎn)撥: 試紙?jiān)谑褂脮r(shí)是否要事先用水濕潤，取決于試紙的用途，紅色石蕊試紙和藍(lán)色石蕊試紙如果是檢測溶液的酸堿性，則不需用水濕潤，如果是檢測氣體的酸堿性，必須要事先用水濕潤；淀粉碘化鉀試紙通常用于檢測具有較強(qiáng)氧化性的物質(zhì)，如氯水、溴水、氯氣。。。。。。如果是檢測溶液，也不需濕潤，如果是檢測氣體，則必須事先用水沾濕；pH試紙主要是用于檢測溶液的酸堿度，用水沾濕后，相當(dāng)于對要檢測的溶液進(jìn)行稀釋，這樣檢測當(dāng)然差別較大，所以，在使用pH試紙的時(shí)候，是不需用水濕潤的！ 20．BC 點(diǎn)撥：本題把水的離子積遷移到液氨中來。聯(lián)系離子積的含義以及特點(diǎn)，我們不難判斷：離子積應(yīng)為c(NH4+)c(NH2－)=10-30；離子積的大小只受溫度影響，溫度改變，則離子積改變，所以在加入NaNH2、 NH4C1等物質(zhì)時(shí)，離子積不發(fā)生變化，但是影響其電離平衡；故正確的選項(xiàng)為BC。 21．D 點(diǎn)撥：本題中的酸是不確定的酸，有兩種可能，①是強(qiáng)酸②是弱酸（如H2SO3）：如果是①，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿等量中和后，溶液pH=7；如果是②，由于酸堿的pH相等，則酸所能電離出的H+ 要多于堿（氫氧化鈉），此時(shí)混合反應(yīng)后，溶液中還有酸剩余，故而溶液呈酸性。 22．（1）H2O2 H++HO2- HO2- H++O22- （2）H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O （3）2 H2O2H3O2++ HO2- 點(diǎn)撥：解答本題時(shí)，可類比于同類物質(zhì)： （1）既然可把H2O2看成二元弱酸，則類似于H2CO3等物質(zhì)的電離，是分兩步（二級(jí)電離），書寫時(shí)要避免寫成一步到位的形式；（2）同理，關(guān)于H2O2與Ba(OH)2作用也可以類比于二元酸與Ba(OH)2作用，從而寫出反應(yīng)的方程式；（3）類比于水的自偶電離，要注意自偶電離的特征：生成的H+與分子結(jié)合在一起，故而可以判斷其自偶電離的離子為：H3O2++ HO2- 23．A錯(cuò)誤、b正確、c 正確。 點(diǎn)撥：向H2S的飽和溶液中通入SO2時(shí)，開始發(fā)生反應(yīng)：2H2S+SO2=3S+2H2O，所以溶液中的c(H+)先較小后增大；故a錯(cuò)誤；溶液的pH隨時(shí)間的變化關(guān)系是：先增大后減小，達(dá)到飽和后，溶液中的pH不再變化；溶液的導(dǎo)電性與溶液中離子的濃度大小成正比關(guān)系，開始時(shí)，溶液中離子濃度逐漸減小，完全反應(yīng)后，再通入SO2氣體，溶液中的離子濃度逐漸增大，達(dá)到平衡后，溶液中的離子濃度不再變化，溶液的導(dǎo)電性不再變化。 24．8.36mL 點(diǎn)撥: n(ZnS)=0．01 mol ZnS + 2HCl=ZnCl2+H2S↑ 0.01 0.02 0.02+0.734[0．1+V(HCl)] = V=0.00836L=8．36mL 25．B 點(diǎn)撥: 由HIn 變色特征可以判斷：在酸性溶液中（含大量H+）顯紅色，在堿性溶液中顯黃色；盡管過氧化鈉溶于水后生成強(qiáng)堿，但是由于過氧化鈉本身具有強(qiáng)氧化性，可以把有色的HIn漂白，所以，加入過氧化鈉后溶液顯無色。這樣符合題意的只有C，碳酸鈉溶液俗稱純堿，因?yàn)槠淙芤猴@堿性。 26．AD 點(diǎn)撥：解答本題時(shí)，對于酸度AG的含義要與pH相區(qū)別。由計(jì)算式可以判斷：中性溶液的c(H+)=c(OH-)，所以酸度為0，A正確；酸性溶液中c(H+)>c(OH-)，所以酸度大于lg1=0，故而B錯(cuò)誤；0.lmol/L氫氧化鈉溶液的c(H+)/c(OH-)=10-12，故C錯(cuò)誤。0.lmol/L鹽酸溶液的c(H+)/c(OH-)=1012，所以AG＝12 27．（1）1；（2）0.1；（3）10a+b-14，>。 點(diǎn)撥:（1）如果 a+b=14，則酸和堿的物質(zhì)的量濃度相等，等體積時(shí)恰好完全中和， （2）如果a+b=13，則說明酸的濃度是堿的十倍，此時(shí)中和時(shí)，堿的體積應(yīng)為酸的十倍； （3）a+b>14，則說明堿的物質(zhì)的量濃度大于酸的物質(zhì)的量濃度，此時(shí)酸堿中和時(shí)，要計(jì)算二者的體積比，必須知道二者的物質(zhì)的量濃度之比。題干告訴我們，它們的pH大于14，則 a=-lgc(HCl)；14-b=-lgc(NaOH)， 則；c(HCl)=10-a mol/L c(NaOH)= 10-(14-b)mol/L 鹽酸與燒堿溶液的物質(zhì)的量之比為： c(HCl)/ c(NaOH)=10-a /10-(14-b) =1014-(a+b) 所以它們中和時(shí)所需的體積比 Va:Vb=1: 1014-(a+b)= 10 (a+b)-14>1 28．A 點(diǎn)撥：令原來溶液中的n(BaCl2)=0.05mol，由二者反應(yīng)方程式： BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl 把0.05mol的BaCl2完全沉淀需要硫酸0.05mol，則 V［(H2SO4)aq］=0.05mol/0.05mol/L =1L 由反應(yīng)后溶液的pH為3.0，所以，反應(yīng)后溶液的體積為： V=n(H+)/c(H+)=0.05mol2/10-3molL-1 =100L， 所以，反應(yīng)前溶液 c(BaCl2)=0.05/(100-1)= 5.0510-4 molL-1 說明：本題中所給的BaCl2溶液體積VmL其實(shí)是一個(gè)多余的量，在計(jì)算過程中毫無用處，在這里出現(xiàn)，主要是干擾我們的視線，制造難度，大家在實(shí)際計(jì)算時(shí)要注意甄別！ 29．BD 點(diǎn)撥：對于氨水的電離，加水稀釋的過程中，電離平衡要向右移動(dòng)（促進(jìn)電離），所以，達(dá)到新的平衡后， NH4+、OH-兩種粒子的物質(zhì)的量都增多，但是，NH3H2O、NH4+、OH-離子的濃度都減??；同時(shí)溶液的堿性減弱；由此可以判斷出BD項(xiàng)符合題意。C 項(xiàng)中即指溶液的離子積，溫度不變時(shí)，和的乘積不變。 30．（1）Al3＋＋2SO42－＋NH4＋＋2Ba2＋ ＋4OH－＝Al(OH)3↓＋2BaSO4↓＋NH3H2O （2）600mL； 750mL 點(diǎn)撥：（1）沉淀的總物質(zhì)的量為最大值指的是Al3+、SO42-盡量都被沉淀，由二者的組成可以判斷，如果硫酸鋁銨和Ba(OH)2按物質(zhì)的量之比為1∶2反應(yīng)時(shí)，它們恰好都生成沉淀，此時(shí)沉淀物質(zhì)的量達(dá)到最大。（2）B點(diǎn)表示的即是沉淀物質(zhì)的量達(dá)到最大的時(shí)刻，此時(shí)硫酸鋁銨和Ba(OH)2按物質(zhì)的量1∶2，由此計(jì)算出B時(shí)刻的溶液的體積；C時(shí)刻的體積是表示生成的沉淀Al(OH)3恰好被溶解完的時(shí)刻。