第十章《電離平衡》高三復習教案二水的電離

1、PAGE PAGE 第十章電離平衡高三復習教案（二）水的電離及pH值【教學內(nèi)容】 1水的電離和水的離子積常數(shù)。 2溶液的PH值及有關PH值計算。 3酸堿指示劑及溶液PH值的測定。【教學目標】 掌握水的離子積常數(shù)及溶液PH值表示的意義；掌握H+、PH值與溶液酸堿性的關系；了解指示劑的變色范圍，學會PH值的使用方法；掌握溶液PH值的有關計算?！局R講解】一、水的電離 水是一種極弱的電解質(zhì)，電離方程式為： H2O+H2O H3O+ +OH簡寫為H2O H+OH。1水的電離過程是一個吸熱過程。溫度升高，水的電離度增大，H+和OH也隨之增大；溫度降低，水的電離度減小，H+和OH也隨之減小。2當向水中加入

2、酸或堿，水的電離度減小，但溶液中仍然存在H+和OH，只不過H+與OH不相等；當向水中加入能結合水中的H+或OH的物質(zhì)（如S2或 Al3+時），水的電離平衡向右移動，水的電離度增大。二、水的離子積 在一定溫度下，水的電離達平衡狀態(tài)時，H+和OH的乘積叫做水的離子積，即H+OH= Kw。 KW與溫度有關： 25時， Kw=H+OH=110110 =11014 100時，Kw=H+OH=110110 =11012 水的離子積不僅適用于純水，也適用于任何酸、堿、鹽的稀溶液，即水的離子積揭示了在任何水溶液中，均存在水的電離平衡，所以都有H+和OH。例1常溫下，0.1mol/L的某一元弱酸HA溶液其電離度

3、為1。則該溶液中OH 是多大？水的電離度為多少？ 解析：HA電離產(chǎn)生的H+=C=0.1mol/L1%=110mol/L， 根據(jù)：H+OH=11014 ，則OH=11011mol/L。 根據(jù)：H2O H+OH ，OH= OH溶液=11011mol/L， 100%=1.81011%例2在水電離出的H+=11012mol/L的溶液中，一定能大量共存的離子組 是（ ） （A）Al3+、NH+、SO42、Cl （B）Na+、K+、CO32、SO42 （C） K+、 Fe2+、Cl 、NO3 （D）Na+、Ba2+、Cl 、NO3 解析：H+=OH=1102mol/L，說明溶液中H+溶液=1102mol/

4、L或OH溶液=1102mol/L，即溶液的PH=2或PH=12。在酸性和堿性溶液中都能存在的只能是（D）三、溶液的PH值 PH=lgH+ 用來表示溶液酸堿性的強弱。1常溫下，中性溶液中H+=OH=110mol/L ，PH=7。酸性溶液中H+OH, H+ 110mol/L , PH 7。H+越大，PH值越小，溶液酸性越 強。堿性溶液中H+ 110mol/L , PH 7, OH越大PH值 越大，溶液堿性越強。2PH值只適用于H+ 1mol/L或OH 1mol/L的稀溶液，即PH取值范圍為0 14，當H+ 1mol/L或OH 1mol/L, 反而不如直接用H+或OH表示酸堿度方便。例3、下列四種溶

5、液中，由水電離生成的氫離子濃度之比為:是（ ） PH=0的鹽酸 0.1mol/L的鹽酸 0.01mol/L的NaOH 溶液 PH=11的NaOH溶液 （A）1:10:100:1000 （B）0:1:12:11 （C）14:13:12:11 （D）14:13:2:3解析：PH=0的鹽酸H+= 1mol/L 由水電離產(chǎn)生的H+=OH=11014；0.1mol/L的鹽酸，由水電離產(chǎn)生的H+=OH=11013mol/L；0.01mol/L的NaOH 溶液，OH= 0.01mol/L，由水電離產(chǎn)生的H+=11012mol/L；PH=11的NaOH 溶液，H+=11011mol/L。則由水電離產(chǎn)生的H+之

6、比:=1014:1013:1012:1011=1:10:100:1000故答案為（ A ）四、酸堿指示劑及PH值的測定：1常見酸堿指示劑及變色范圍 指 示 劑 酸 堿 指 示 劑 變 色 范 圍 甲 基 橙 4.4 黃 色 石 蕊 8 藍 色 酚 酞 10 無 色2測定溶液PH值的方法：（1）酸堿指示劑用于粗測溶液PH值范圍；（2）PH試紙用以精略地測定溶液酸堿性的強弱；（3）PH計用以精確地測定溶液的PH值。注意：用PH試紙測定溶液的PH值,一般先把一小塊放在表面皿或玻璃片上，用沾有待測液的玻璃棒點試紙的中部，不能把試紙放在待測液中，也不能用水濕潤再測定PH值。 例4化合物在水溶液中因存在以

7、下電離平衡：HIn（溶液） H+ + In ，故可用作 紅色 黃色 酸堿指示劑。濃度為0.02mol/L的下列各溶液：鹽酸 石灰水 NaCl溶液 NaHSO4溶液 硝酸鉀溶液 氨水，其中能使指示劑顯紅色的是（ ）（A） （B） （C） （D） 解析：根據(jù)電離平衡：HIn H+ + In，在堿性溶液中平衡向右移動，因含有大量In，而顯黃色，在酸性溶液中因含大量HIn，而顯紅色。故本題答案為（ C ）五、溶液PH值的計算：溶液PH值的計算，常用到下列關系式：一元弱酸：H+= C，一元弱堿：OH= C，H+OH= 11014，PH=lgH+常見的計算類型：1強酸、強堿溶液的稀釋：解題關鍵：對于強酸溶

8、液的稀釋，必須抓住H+變化；對于強堿溶液的稀必須抓住OH的變化。當稀釋倍數(shù)很大時，需考慮水的電離。稀釋規(guī)律：強酸PH=a，加水稀釋10n倍，則稀釋后PH=a+n。弱酸PH=a,釋10n倍，則稀釋后PHb-n。 例5當PH=11的氫氧化鈉溶液稀釋102、105倍時，計算稀釋后溶液的PH值。解析：根據(jù)稀釋規(guī)律，當稀釋102倍后，稀釋后PH值PH=112=9。但當稀釋105倍后：PH=115=6，不可能。這時需考慮水的電離。PH=11，H+=1011，稀釋后堿電離出的OH濃度為：OH108mol/L 設稀釋后溶液中H+濃度為x，則：H2O H+ + OH x x+108 x（x + 108）= 11

9、014 解之x = 9.5108 mol/L 所以 PH=lg(9.5108)=7.02 2強酸與強酸、強堿與強堿溶液相混合。解題關鍵：把各自溶液中的H+或OH的物質(zhì)的量相加除以混合后總體積，可得混合溶液的H+或OH，即可求出PH值。例6將PH=11的氫氧化鈉溶液和PH=13的Ba(OH)2溶液等體積相混合，求混合后溶液的PH值。解析：兩種強堿溶液相混合后，溶液顯堿性，應根據(jù)溶液PH值先求出混合后溶液的OH濃度，再換算為混合原溶液的H+，求出PH值。PH=11 NaOH溶液， H+=11011，OH1103mol/LPH=13的Ba(OH)2溶液，H+=11013，OH1101mol/L混合后

10、溶液中OH5.05102mol/L混合后溶液中H+1.981013,即PH=lg(1.981013)=12.7易出現(xiàn)錯解：H+5.051012mol/LPH=lg(5.031012)=11.3混合規(guī)律：（1）PH=a和PH=b兩強酸溶液等體積混合，若ab2時，混合后PH值為：PH=b+0.3。（2）PH=a和PH=b兩強堿溶液等體積混合，若ab2時，混合后溶液的PH值為：PH=a0.3。3強酸和強堿溶液相混合：解題關鍵：據(jù)H+ +OH=H2O，求出混合后剩余的H+或OH，再換算出PH值。例725時，PH=x的鹽酸aL與PH=y的氫氧化鈉溶液bL，恰好中和。x6，y8試討論：（1）若a:b =

11、1:10, 則x+y= 。（2）若x+y=14, 則a:b = 。（3）若x+y14, 則a:b = 。解析：關鍵是抓住H+或OH恰好完全反應。PH=x 的鹽酸中H+= 10-xmol/L，=10-xmol/LaL=a10-xmol/LPH=y的NaOH溶液中H+= 10-ymol/L，OH= 10y-14mol，=10y-14mol/LbL=b10y-14mol。則有：10-xa=10y-14b故有a:b =10 x+y-14若a:b=1:10 則x+y=13若x+y=14時，則a:b=1若x+y14時，則a:b1歸納：（1）PH=x的強酸和PH=y的強堿等體積混合：若x+y=14, 則溶液

12、呈中性，PH=7；x+y14, 則溶液呈堿性；若x+y14，則V酸:V堿=10 x+y-14:1若x+yC2，PH1PH2 則1與2的關系是（ ）（A）1=2 （B）12 （C）1 鹽酸（B）反應所需時間： 醋酸 鹽酸（C）參加反應的鋅的質(zhì)量： 鹽酸 = 醋酸（D）開始反應速率： 鹽酸 醋酸8有一PH為12的NaOH溶液100mL，要使它的PH值降到11。 （1）如果加入蒸餾水，應加 mL（體積變化忽略不計） （2）如果加入PH=10的NaOH溶液，應加 mL。 （3）如果加入0.01mol/L鹽酸應加 mL。9某造紙廠排出的廢水，經(jīng)取樣分析，其中除了含有汞、纖維素及其它有機物外，其它成分為N

13、a+= 1.5103mol/L ,SO42= 2.5104mol/L ,Cl= 1.6105mol/L ，NO3= 1.4105mol/L Ca2+= 1.5105mol/L 則該廢水的PH值為 。10常溫下，將m體積PH=a的氫氧化鈉溶液與PH=b的醋酸溶液等體積混合，恰好完全反應，則該溫度下醋酸的電離度可以表示為 。11在25時，若10體積的某強酸溶液與1體積的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則在混合以前，該強酸的PH值與強堿PH值之間應滿足的關系是 。12NaOH和Ba(OH)2混合溶液的PH=14，取該溶液100ml，持續(xù)通入CO2，當CO2通入0.56L時，生成沉淀最多（氣體體積均指標態(tài)，設溶液體積不發(fā)生改變），試通過計算回答：