高中化學人教版化學反應原理第三章水溶液中的離子平衡 優(yōu)質課獎

第三章水溶液中的離子平衡第一節(jié)弱電解質的電離導課:蚊蟲、螞蟻等昆蟲叮咬人時常向人體血液內注入一種人們稱之為蟻酸(主要成分為HCOOH)的有機酸。當人受到蚊叮蟻咬時，皮膚上常起小皰，這是因為人體血液中酸堿平衡被破壞所致。若不治療，過一段時間小皰也會自行痊愈，這是由于血液中又恢復了原先的酸堿平衡。你能用平衡移動的原理解釋這一事實嗎？【提示】當人受到蚊叮蟻咬時，血液內被注入蟻酸，使人體血液內的酸性增強，由人體內的平衡H2O＋CO2H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)，可得出酸性增強后，平衡向生成H2CO3的方向移動，濃度增大后血液中便可以釋放出CO2，使酸性降低，從而減輕由于酸性增強引起的小皰，自行痊愈。知能點1：強、弱電解質1.電解質與非電解質在水溶液或熔融狀態(tài)下能導電的電解質都不能導電的非電解質化合物2．強電解質和弱電解質電解質強電解質eq\o(→,\s\up7(定義),\s\do5())在水中完全電離的電解質eq\o(→,\s\up7(包括),\s\do5())強酸、強堿和絕大多數鹽弱電解質eq\o(→,\s\up7(定義),\s\do5())在水中不完全電離的電解質eq\o(→,\s\up7(包括),\s\do5())弱酸、弱堿和水思考：1．(1)能導電的物質一定是電解質嗎？(2)電解質一定能導電嗎？【提示】(1)不一定，如金屬或溶液等能導電，但不是電解質。(2)不一定，如固體NaCl不導電。探究1：強、弱電解質比較強電解質弱電解質定義溶于水后(或在熔融狀態(tài)下)完全電離的電解質溶于水后只有部分電離的電解質化合物類型離子化合物及具有強極性鍵的共價化合物(除HF)某些具有弱極性鍵的共價化合物電離程度全部電離部分電離電離過程不可逆過程可逆過程，存在電離平衡溶液中存在微粒(水分子不計)只有電離出的陰、陽離子，不存在電解質分子既有電離出的陰、陽離子，又有電解質分子實例絕大多數的鹽(包括難溶性鹽)；強酸：H2SO4、HCl、HClO4、HBr、HI等；強堿：Ba(OH)2、Ca(OH)2、NaOH、KOH等,部分堿性氧化物：Na2O、CaO等弱酸：H2CO3、CH3COOH、H2S、HF、HClO等；弱堿：NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等、水及個別鹽電離方程式用“=”連接KNO3=K＋＋NOeq\o\al(－,3)H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)用“”連接CH3COOHH＋＋CH3COO－NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－共同特點在水溶液中或熔融狀態(tài)下能產生自由移動的離子小結：1．電解質的強、弱與其溶解度無關。難溶的鹽如(AgCl、CaCO3等)，溶于水的部分能完全電離，是強電解質。易溶的如CH3COOH在溶液中電離程度小，是弱電解質。2．CO2、SO2、NH3等物質溶于水能導電，但因為溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等電解質導電，不是本身電離出離子，故應為非電解質。對點訓練：1、現有①硫酸銅晶體、②碳酸鈣固體、③純磷酸、④硫化氫、⑤三氧化硫、⑥金屬鎂、⑦石墨、⑧固態(tài)苛性鉀、⑨氨水、⑩熟石灰固體，其中(1)屬于強電解質的是________(填序號，下同)；(2)屬于弱電解質的是________________________________________________；(3)屬于非電解質的是__________________________________________________；(4)既不是電解質，又不是非電解質的是___________________________________；(5)能導電的是________________________________________________________?！窘馕觥?1)強電解質是溶于水全部電離的電解質，①②⑧⑩是強電解質；(2)③④是溶于水部分電離的電解質，屬弱電解質；(3)⑤屬于化合物，它的水溶液雖然導電，但并不是它自身電離使溶液導電，所以是非電解質；(4)⑥⑦都是單質，⑨是混合物，既不是電解質也不是非電解質；(5)⑥⑦中均有能夠自由移動的電子，⑨中有自由移動的離子，都能導電，其他物質都沒有自由移動的電子或離子，所以不導電?！敬鸢浮?1)①②⑧⑩(2)③④(3)⑤(4)⑥⑦⑨(5)⑥⑦⑨2、列關于強弱電解質的敘述中正確的是()A．強電解質都是離子化合物，弱電解質都是共價化合物B．強電解質都是可溶性化合物，弱電解質都是難溶性化合物C．強電解質的水溶液中無溶質分子，弱電解質的水溶液中有溶質分子D．強電解質的導電能力強，弱電解質的導電能力弱【解析】本題需要在深刻理解強弱電解質的異同的基礎上弄清強弱電解質與結構的關系，采用舉例法來解答。選項A中，可舉出HCl、HNO3是強電解質來加以否定；選項B中，可舉出BaSO4、CaCO3為強電解質(盡管它們難溶于水，但它們溶于水的部分是完全電離的)來加以否定；選項D中，若強電解質溶液的濃度很小時，其導電能力也會很弱，從而否定之；僅有選項C的說法是正確的，因強電解質在水溶液中完全電離為離子，不存在溶質分子，而弱電解質在水溶液中只能部分電離，溶液中還存在溶質分子。故選C。【答案】C3、molNaOH固體分別加入下列100mL液體中，溶液的導電能力變化不大的是()A．自來水B．mol/L鹽酸C．mol/L醋酸溶液D．mol/L氯化銨溶液【解析】溶液導電能力的大小與溶液中離子濃度的大小、離子所帶的電荷數的多少有關，離子濃度越大，溶液的導電能力越強，離子所帶電荷數越多，溶液的導電能力也越強。A項中，水是弱電解質，加入NaOH后將產生大量的Na＋和OH－，溶液的導電能力顯著增強；B項中，原溶液中c(H＋)＝c(Cl－)＝mol/L，加入NaOH后發(fā)生中和反應，反應后溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＝mol/L，離子濃度基本不變，溶液的導電能力也基本不變；C項中，加入NaOH后，發(fā)生反應CH3COOH＋OH－=CH3COO－＋H2O，溶液中離子濃度增大，溶液的導電能力明顯增強；D項中，加入NaOH后，發(fā)生反應NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O，但溶液中的c(Na＋)、c(Cl－)與加入前的c(NHeq\o\al(＋,4))、c(Cl－)幾乎相同，因而溶液的導電能力變化不大。故正確答案為BD?！敬鸢浮緽D知能點2：弱電解質的電離1.電離平衡在一定條件(如溫度、濃度一定)下，弱電解質在溶液中電離成離子的速率和離子結合成分子的速率相等，電離過程就達到了平衡狀態(tài)。如圖：2．弱電解質電離方程式的書寫(1)弱電解質電離是可逆的，用表示。如：CH3COOHCH3COO－＋H＋NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－(2)多元弱酸分步電離，以第一步電離為主。如H2S的電離方程式為H2SH＋＋HS－、HS－H＋＋S2－。(3)多元弱堿用一步電離來表示：如Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。思考：2．NaHSO4在熔融狀態(tài)和在水溶液中電離方程式一樣嗎？【提示】熔融態(tài)：NaHSO4=Na＋＋HSOeq\o\al(－,4)水溶液中：NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)探究2：弱電解質的電離【問題導思】①弱電解質電離是吸熱還是放熱過程？【提示】吸熱②增大弱電解質的濃度，電離平衡如何移動？其電離程度如何改變？【提示】正移。電離程度減小。1．弱電解質電離平衡的特點和化學平衡一樣，在弱電解質溶液里，也存在著電離平衡，該平衡除了具備化學平衡的特點外，還具有的特點是：(1)電離過程是吸熱的。(2)分子、離子共存，這完全不同于強電解質。(3)弱電解質在溶液中的電離都是微弱的。一般來說，分子已電離的極少，絕大多數以分子形式存在。如mol·L－1的CH3COOH溶液中，c(H＋)大約在1×10－3mol·L－1左右。(4)多元弱酸分步電離，電離程度逐步減弱。如H2CO3的電離常數：K1＝×10－7，K2＝×10－11。2．影響電離平衡的因素電離平衡狀態(tài)時，溶液里離子的濃度和分子的濃度保持不變，但當影響電離平衡狀態(tài)的條件如溫度、濃度等改變時，電離平衡就會從原來的平衡狀態(tài)變化為新條件下新的電離平衡狀態(tài)。因素對電離平衡的影響內因電解質本身的性質決定電解質電離程度的大小溫度由于電離過程吸熱，溫度改變，平衡移動，升溫促進電離濃度電解質溶液濃度越小，電離程度越大外加電解質（離子效應）加入含弱電解質離子的強電解質，電離平衡向逆向移動，抑制電離含與弱電解質反應的離子電解質電離程度增大，促進電離如：HClOH＋＋ClO－ΔH>0(電離是吸熱)平衡移動方向H＋數目c(H＋)導電能力加水稀釋正向增多減小減弱升溫(不考慮分解)正向增多增大增強加少量NaOH(s)正向減少減小增強加入少量NaClO(s)逆向減少減小增強對點訓練：4、mol·L－1的醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中c(H＋)/c(CH3COOH)的值增大，可以采取的措施是()A．加少量燒堿溶液B．升高溫度C．加少量冰醋酸D．加水【解析】加燒堿溶液消耗H＋，平衡向右移動，n(H＋)、n(CH3COOH)均減小，但n(H＋)減小程度大，故eq\f(cH＋,cCH3COOH)＝eq\f(nH＋,nCH3COOH)減小，A錯誤；升高溫度，平衡向右移動，n(H＋)增大，n(CH3COOH)減小，比值增大，B正確；加少量冰醋酸，平衡向右移動，n(H＋)增大，但n(H＋)增大程度不如n(CH3COOH)增大的多，故比值減小，C錯誤；加水，平衡向右移動，n(H＋)增大，n(CH3COOH)減小，比值增大，D正確。【答案】BD5、mol·L－1醋酸溶液加水稀釋，下列說法正確的是()A．溶液中c(OH－)和c(H＋)都減小B．溶液中c(H＋)增大C．醋酸電離平衡向左移動D．溶液的pH增大【解析】弱電解質溶液存在著電離平衡，加水稀釋，平衡向右移動，c(H＋)減小，c(OH－)增大，pH增大?！敬鸢浮緿6、25℃，醋酸溶液中各微粒存在下述關系：K＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝×10－5下列有關說法可能成立的是()A．25℃條件下，向該溶液中加入一定量的鹽酸時，K＝8×10B．25℃條件下，向該溶液中加入一定量的鹽酸時，K＝2×10C．標準狀況下，醋酸溶液中K＝×10－5D．升高到一定溫度，K＝×10－5【解析】題中K為醋酸電離常數的表達式，由于電離常數不隨濃度變化而變化，只隨溫度變化而變化，所以排除A、B項；且醋酸的電離是吸熱的，所以升高溫度，K增大，降低溫度，K減小。標準狀況下(0℃)，溫度低于25℃，則K小于×10－5，所以C項錯誤；正確答案為D項?！敬鸢浮緿知能點3：電離常數電離常數表示方法：對于ABA＋＋B－，K＝eq\f(cA＋·cB－,cAB)意義：K越大，弱電解質的電離程度越大。影響因素：K只與電解質的性質和溫度有關，對同一電解質，溫度升高，K變大。思考：3．兩種酸HA與HB的電離常數為K1、K2，若K1<K2，能說明酸性強弱嗎？【提示】可以，電離常數越大，酸性越強，酸性HB>HA。課堂練習：1．下列物質的分類組合全部正確的是()選項強電解質弱電解質非電解質ANaClHClCO2BNaHCO3NH3·H2OCCl4CBa(OH)2BaCO3CuDH2SO4NaOHC2H5OH【解析】A項，HCl為強電解質；C項，BaCO3為強電解質，Cu既不是電解質也不是非電解質；D項，NaOH為強電解質?！敬鸢浮緽2．下列電離方程式中，正確的是()A．H2S2H＋＋S2－B．NaHCO3Na＋＋H＋＋COeq\o\al(2－,3)C．NaCl=Na＋＋Cl－D．CH3COOH=CH3COO－＋H＋【解析】H2S是二元弱酸，分步電離，所以A項錯(一般只寫第一步：H2SH＋＋HS－)；NaHCO3為弱酸酸式鹽，其中HCOeq\o\al(－,3)不能拆分為離子形式，B項錯誤，應為NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)；CH3COOH為弱酸，部分電離，其電離方程式“=”應改為“”，D項錯誤。【答案】C3．下列關于電離常數的說法正確的是()A．電離常數隨著弱電解質的濃度增大而增大B．CH3COOH的電離常數表達式為Ka＝eq\f(cCH3COOH,cH＋·cCH3COO－)C．CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa溶液，電離常數減小D．電離常數只與溫度有關，與濃度無關【解析】K只與溫度有關，與濃度無關，選D?！敬鸢浮緿4．在氨水中存在下列電離平衡：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，下列情況能引起電離平衡向正向移動的有()①加NH4Cl固體②加NaOH溶液③通HCl④加CH3COOH溶液⑤加水⑥加壓A．①③⑤B．①④⑥C．③④⑤D．①②④【解析】①加入NH4Cl固體相當于加入NHeq\o\al(＋,4)，平衡左移；②加入OH－，平衡左移；③通HCl，相當于加入H＋，中和OH－，平衡右移；④加CH3COOH溶液，相當于加H＋，中和OH－，平衡右移；⑤加水，稀釋，越稀越電離，平衡右移；⑥加壓，無氣體參加和生成，無影響。【答案】C5．H2S溶于水的電離方程式為_________________________________________。(1)向H2S溶液中加入CuSO4溶液時，電離平衡向_____移動，c(H＋)______，c(S2－)______。(2)向H2S溶液中加入NaOH固體時，電離平衡向______移動，c(H＋)________，c(S2－)______。(3)若將H2S溶液加熱至沸騰，c(H2S)________。(4)若要增大H2S溶液中的c(S2－)，最好加入________?！窘馕觥縃2S是二元弱酸，在水溶液中是分兩步電離的，其電離方程式為H2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－。(1)當加入CuSO4時，因發(fā)生反應Cu2＋＋S2－=CuS↓，使平衡右移，導致c(H＋)增大，但c(S2－)減小。(2)當加入NaOH固體時，因發(fā)生反應H＋＋OH－=H2O，使平衡右移，導致c(H＋)減小，但c(S2－)增大。(3)當加熱H2S溶液至沸騰時，因H2S揮發(fā)，使c(H2S)減小。(4)若要增大c(S2－)，最好是加入只與H＋反應的物質，可見加入強堿如NaOH固體最適宜?！敬鸢浮縃2SH＋＋HS－，HS－H＋＋S2－(1)右增大減小(2)右減小增大(3)減小(4)NaOH固體(合理即可)課后檢測：1．下列電離方程式書寫正確的是()A．NaHCO3Na＋＋H＋＋COeq\o\al(2－,3)B．HFH＋＋F－C．H2SO42H＋＋SOeq\o\al(2－,4)D．CH3COONH4CH3COO－＋NHeq\o\al(＋,4)【解析】A、C、D項分別應為：NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)，H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，CH3COONH4=CH3COO－＋NHeq\o\al(＋,4)?！敬鸢浮緽2．下列說法正確的是()A．在水溶液中能離解為自由移動的離子的化合物是電解質B．強電解質一定是易溶于水的化合物，弱電解質一定是難溶于水的化合物C．CO2的水溶液導電能力很弱，所以CO2是弱電解質D．在強電解質的水溶液中只有離子沒有分子【解析】根據強、弱電解質的定義可知，電解質的強弱與其溶解性沒有關系，強電解質有的是易溶的，有的是難溶的，如碳酸鈣等，故A項正確，B項錯誤；CO2的水溶液導電是因為CO2與水反應生成的碳酸電離生成了離子，而不是CO2電離，故CO2是非電解質；D項中忽視了水分子的存在?！敬鸢浮緼3．下列敘述中，能證明某物質是弱電解質的是()A．熔融時不導電B．水溶液的導電能力很差C．不是離子化合物，而是極性共價化合物D．溶液中已電離的離子和未電離的分子共存【解析】判斷強、弱電解質的關鍵，是在水溶液里能否完全電離，是否存在電離平衡?！敬鸢浮緿4．下列各組關于強電解質、弱電解質、非電解質的歸類，完全正確的是()ABCD強電解質FeNaClCaCO3HNO3弱電解質CH3COOHNH3H3PO4Fe(OH)3非電解質C12H22O11(蔗糖)BaSO4C2H5OH(酒精)H2O【解析】鐵既不是電解質，也不是非電解質，A項錯誤。NH3是非電解質，B項錯誤。碳酸鈣是鹽，為強電解質；磷酸是中強酸，是弱電解質；乙醇是非電解質，C項正確。H2O是弱電解質，D項錯誤。【答案】C5．下表是常溫下某些一元弱酸的電離常數：弱酸HCNHFCH3COOHHNO2電離常數×10－10×10－4×10－5×10－6則mol·L－1的下列溶液中，pH最小的是()A．HCNB．HFC．CH3COOHD．HNO2【解析】電離平衡常數越大，電離程度越大，同濃度時，電離產生的c(H＋)越大，pH越小?！敬鸢浮緽6．用我們日常生活中的食用白醋(醋酸濃度約為1mol·L－1)進行下列實驗，能證明醋酸為弱電解質的是()A．白醋中滴入石蕊試液呈紅色B．白醋加入豆?jié){中有沉淀產生C．蛋殼浸泡在白醋中有氣體放出D．經檢驗白醋中c(H＋)約為mol·L－1【解析】白醋中滴入石蕊試液呈紅色，只能說明溶液呈酸性，不能說明醋酸為弱電解質，故A項錯誤；B項則是加入電解質溶液使膠體聚沉，也不能說明醋酸是弱電解質；C項中也只能說明白醋中存在氫離子，也不符合題意；D項則說明醋酸的濃度大于電離出的氫離子濃度，發(fā)生了部分電離，能說明CH3COOH為弱電解質?！敬鸢浮緿7．將1mol冰醋酸加入到一定量的蒸餾水中最終得到1L溶液。下列各項中，表明已達到電離平衡狀態(tài)的是()A．醋酸的濃度達到1mol·L－1B．H＋的濃度達到mol·L－1C．醋酸分子的濃度、醋酸根離子的濃度、H＋的濃度均為mol·L－1D．醋酸分子電離成離子的速率和離子重新結合成醋酸分子的速率相等【解析】在未電離時c(CH3COOH)＝1mol·L－1，當醋酸、H＋、CH3COO－的濃度不再變化時(但此時三者的濃度不一定是mol·L－1)，醋酸的電離達到平衡狀態(tài)，故A、B、C均錯。依據平衡狀態(tài)的第一個標志即電離速率與離子結合成分子的速率相等，可知D項正確?！敬鸢浮緿8．欲使醋酸溶液中的CH3COO－濃度增大，電離平衡向右移動，且不放出氣體，可向醋酸溶液中加入少量固體()A．NaOHB．NaHCO3C．CH3COOKD．Mg【解析】A項由于加入NaOH會減少H＋的物質的量，使平衡向右移動，A選項正確；B項由于加入NaHCO3會降低H＋的物質的量濃度，使平衡右移，但產生了CO2，B選項錯誤；C項由于加入CH3COOK會增加CH3COO－的物質的量，但電離平衡向左移動，C選項錯誤；D項由于加入Mg會降低H＋的物質的量濃度，使平衡右移，但產生了H2，D選項錯誤?！敬鸢浮緼9．下列說法正確的是()A．電離平衡常數受溶液濃度的影響B(tài)．電離平衡常數可以表示弱電解質的相對強弱C．電離常數大的酸溶液中c(H＋)一定比電離常數小的酸中大D．H2CO3的電離常數表達式：K＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cH2CO3)【解析】電離平衡常數是溫度的函數，與溶液濃度無關，所以A項錯誤；電離平衡常數可以表示弱電解質的相對強弱，故B項正確；酸中c(H＋)既跟酸的電離常數有關，還跟酸的濃度有關，所以C項敘述錯誤；D項中碳酸是分步電離的，第一步電離常數表達式為：K1＝eq\f(cH＋·cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)，第二步電離常數為：K2＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))，故D項錯誤。答案選B?！敬鸢浮緽10．如圖所示，燒杯中的溶液為2mol·L－1CH3COOH溶液，接通直流電源。分別向燒杯中加入下列物質(保持反應溫度不變)，燈泡變暗的是()A．加入固體NaOHB．加水稀釋C．加入金屬NaD．通入HCl氣體【解析】A項，加入固體NaOH，會發(fā)生反應CH3COOH＋NaOH=CH3COONa＋H2O，生成強電解質CH3COONa，導電能力增強，燈泡變亮，故A項不合題意；B項加水稀釋，醋酸電離出的c(H＋)、c(CH3COO－)均減小，所以導電能力減弱，燈泡變暗；C項，加入金屬Na，Na與CH3COOH發(fā)生反應生成強電解質CH3COONa，導電能力增強，燈泡變亮，C項不合題意；D項通入HCl氣體，HCl是強電解質，導電能力增強，燈泡變亮?！敬鸢浮緽11．(1)下面所列物質中，屬于強電解質的是________(填序號，下同)，屬于弱電解質的是________，屬于非電解質的是________。①氯化鉀②乙醇③醋酸④氨氣⑤蔗糖⑥硫化氫⑦硫酸氫鈉⑧一水合氨⑨氯氣⑩碳酸鋇?鐵(2)雙氧水(H2O2)和水都是極弱電解質，但H2O2比水更顯酸性。①若把H2O2看成是二元弱酸，請寫出它在水中的電離方程式_________________________。②鑒于H2O2顯弱酸性，它能同強堿作用形成正鹽，在一定條件下也可以形成酸式鹽。請寫出H2O2與Ba(OH)2作用形成正鹽的化學方程式：_________________________________?！窘馕觥?1)從強、弱電解質的概念可以看出，二者的最大區(qū)別是其在水溶液里的電離程度，完全電離的是強電解質，部分電離的是弱電解質。區(qū)分電解質的強弱不能從物質的溶解性大小和導電能力強弱入手。根據物質所屬類別來判斷，①⑦⑩屬于鹽，是強電解質；③⑥屬于弱酸，⑧為弱堿，它們都是弱電解質；②④⑤是非電解質；⑨?是單質，既不是電解質，也不是非電解質。(2)由信息可知H2O2為二元弱酸，因多元弱酸的電離是分步進行的，所以：H2O2H＋＋HOeq\o\al(－,2)，HOeq\o\al(－,2)H＋＋Oeq\o\al(2－,2)，H2O2＋Ba(OH)2=BaO2＋2H2O?！敬鸢浮?1)①⑦⑩③⑥⑧②④⑤(2)①H2O2H＋＋HOeq\o\al(－,2)，HOeq\o\al(－,2)H＋＋Oeq\o\al(2－,2)②H2O2＋Ba(OH)2=BaO2＋2H2O12．根據NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－的電離平衡，填寫下表中各項的變化情況：改變的條件平衡移動方向n(OH－)c(OH－)加NaOH固體通入氨氣加水加入鹽酸降低溫度加NH4Cl固體加入稀氨水【解析】影響電離平衡的條件有溫度和濃度等，根據平衡移動原理，可以判斷平衡移動的方向，n(OH－)的變化與平衡移動方向直接有關，c(OH－)還與溶液的體積有關?！敬鸢浮扛淖兊臈l件平衡移動方向n(OH－)c(OH－)加NaOH固體左增大增大通入氨氣右增大增大加水右增大減小加入鹽酸右減小減小降低溫度左減小減小加NH4Cl固體左減小減小加入稀氨水右增大減小13.一定溫度下，將一定質量的冰醋酸加水稀釋過程中，溶液的導電能力變化如圖所示。(1)O點導電能力為0的理由________________________________________________。(2)a、b、c三點溶液的c(H＋)由小到大的順序是________。(3)a、b、c三點醋酸的電離程度最大的是________。(4)要使c點c(CH3COO－)增大，c(H＋)減少，可采取的措施是(至少寫出三種方法)①________；②________；③________；④________?！窘馕觥咳芤旱膶щ娔芰τ呻x子濃度大小決定，在O點導電能力為0，說明醋酸未電離，無自由離子存在；b點導電能力最強，說明c(H＋)最大，c點導電能力最弱，說明c(H＋)最??；加水越多，濃度越小，醋酸的電離程度越大；要使c點c(CH3COO－)增大，c(H＋)減小，應注意：(1)應加入固體，(2)該固體使平衡右移消耗氫離子或直接加入醋酸鹽使平衡左移?！敬鸢浮?1)在O點醋酸未電離，無自由離子存在(2)c<a<b(3)c點(4)加NaOH固體少量的碳酸鈉固體加入鎂等金屬加醋酸鈉固體等14．在a、b兩支試管中分別裝入形態(tài)相同、質量相等的一顆鋅粒，然后向兩支試管中分別加入相同物質的量濃度、相同體積的稀鹽酸和稀醋酸。填寫下列空白：(1)a、b兩支試管中的現象：相同點是____________，不同點是________________，原因是________________________________________________________________________。(2)a、b兩支試管中生成氣體的體積開始時是V(a)________V(b)，反應完畢后生成氣體的總體積是V(a)________V(b)，原因是____________________________________________?！窘馕觥夸\粒與酸反應的實質是Zn與酸電離出的H＋發(fā)生置換反應產生H2，c(H＋)越大，產生H2的速率越快。而在分析產生H2的體積時，要注意醋酸的電離平衡的移動。反應開始時，醋酸產生H2的速率比鹽酸慢，因Zn與酸反應的實質是Zn與酸電離出的H＋反應，鹽酸是強電解質，醋酸是弱電解質，在起始物質的量濃度相同時，鹽酸電離出的c(H＋)遠大于醋酸電離出的c(H＋)。反應完畢后，兩者產生H2的體積(標準狀況)是相等的。因醋酸存在電離平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋，Zn與H＋發(fā)生反應，c(H＋)減小，使醋酸的電離平衡向電離方向移動，繼續(xù)發(fā)生H＋與Zn的反應，足量的Zn可使醋酸中的H＋全部電離出來與Zn反應生成H2，又因為n(HCl)＝n(CH3COOH)，因而最終產生H2的量相等。【答案】(1)都產生無色氣泡a中反應速率較快鹽酸是強酸，醋酸是弱酸，鹽酸溶液中c(H＋)大(2)大于等于反應開始時，鹽酸溶液中所含H＋濃度較大，但二者所含H＋的總的物質的量相等

第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性第1課時水的電離和溶液的酸堿性導入：追求健康長壽是人類共同的愿望。人們首先要擁有健康，才有可能獲得財富、地位和幸福。健康從哪里來呢？水是生命之源，如果沒有水，就不可能有生命。風靡日本、歐美等國的活性離子水是一種高品質的飲用水。離子水比普通水分子團直徑小，滲透作用快，有利于消除體內過多的自由基，能夠延緩機體衰老，且對多種疾病有預防和輔助治療的作用。它的誕生，在全世界掀起了一場飲水領域的革命，善待生命，從水開始。你知道水中有哪些粒子嗎？【提示】水中有H2O、H＋、OH－三種微粒。重點難點：1.利用勒夏特列原理分析H2O的電離平衡。(重點)知能點1：水的電離1.水的電離電離方程式：H2O＋H2OH3O＋＋OH－簡寫：H2OH＋＋OH－電離常數：K電離＝eq\f(cH＋·cOH－,cH2O)2.水的離子積表達式：Kw＝c(H＋)·c(OH－)常溫下：Kw＝×10－14，此時c(H＋)＝c(OH－)＝×10－7mol/L影響因素：Kw只受溫度影響，溫度越高，Kw越大適用范圍：Kw不僅適用于純水，還可使用于任何水溶液思考：1．某溫度時，水溶液中Kw＝4×10－14，那么該溫度比室溫(25℃)高還是低？該溫度下純水中c(H＋【提示】因此時水的離子積大于常溫時水的離子積，故溫度高于25℃，此時c(H＋)＝2×10－7mol/L。探究1：影響水電離平衡的因素及水的離子積常數1．水的電離平衡H2OH＋＋OH－ΔH>0條件變化移動方向c(H＋)c(OH－)Kw升高溫度向右移動增大增大增大加酸向左移動增大減小不變加堿向左移動減小增大不變加活潑金屬(如Na)向右移動減小增大不變2.水的離子積常數理解Kw應注意的幾個問題如下：(1)表達式的推出水的電離平衡常數：K電離＝eq\f(cH＋·cOH－,cH2O)，則c(H＋)·c(OH－)＝K電離·c(H2O)。從實驗可知，在25℃時1L純水中只有1×10－7molH2O電離，電離前后H2O的物質的量幾乎不變，因此c(H2O)可視為一常數，K電離也為一常數。所以K電離·c(H2O)必然也為常數，用Kw表示，因此有c(H＋)·c(OH－)＝Kw。(2)影響因素Kw隨溫度的變化而變化，溫度升高，Kw增大；溫度降低，Kw減小。(3)適用范圍Kw不僅適用于純水，還適用于酸、堿、鹽的稀溶液，且由水電離的c水(H＋)＝c水(OH－)。此時，水溶液中水的離子積常數不變。(4)表達式的應用Kw表達式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整個溶液中相應離子總物質的量濃度。但是一般情況下有：酸溶液中Kw＝c(H＋)酸·c(OH－)水(忽略水電離出的H＋的濃度)。堿溶液中Kw＝c(H＋)水·c(OH－)堿(忽略水電離出的OH－的濃度)。對點訓練：1、25℃時，下列敘述正確的是()A．向水中加入稀氨水，水的電離平衡逆向移動，c(OH－)降低B．向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H＋)增大，Kw不變C．向水中加入少量CH3COOH，水的電離平衡逆向移動，c(H＋)降低D．將水加熱，Kw增大，pH不變【解析】A中c(OH－)增大；C中水的電離平衡逆移，但c(H＋)增大；D中加熱水，Kw增大，pH減?。籏w僅與溫度有關，B正確?！敬鸢浮緽2．已知25℃時水的離子積為Kw＝×10－14,35℃時水的離子積為Kw＝×10A．水中的c(H＋)隨溫度的升高而降低B．25℃時水呈中性，35C．水的電離過程是吸熱過程D．一定溫度下，向水中加入酸或堿時，水的離子積將發(fā)生變化【解析】溫度越高，水的電離程度越大，c(H＋)越大，A不正確；純水在任何溫度下都是中性的，B不正確；電離過程一般是吸熱的，水的電離是中和反應的逆過程，為吸熱過程，C正確；水的離子積只與溫度有關，與溶液濃度無關，D不正確。【答案】C3、25℃時，mol·L－1的H2SO4溶液中，水電離出的c(H＋)是()A．mol·L－1B．mol·L－1C．1×10－12mol·L－1D．5×10－13mol·L－1【答案】D知能點2：溶液的酸堿性與pH(1)計算公式：pH＝－lg[c(H＋)](2)表示意義：表示溶液酸堿性的強弱。pH越小，酸性越強。pH越大，堿性越強。(3)測定方法：溶液pH的測定方法有pH試紙法、pH計法。2．溶液的酸堿性c(H＋)與c(OH－)的關系c(H＋)的范圍(25℃)pH范圍(25℃中性溶液c(OH－)＝c(H＋)c(H＋)＝×10－7＝7酸性溶液c(OH－)<c(H＋)c(H＋)>×10－7<7堿性溶液c(OH－)>c(H＋)c(H＋)<×10－7>7思考:2．(1)某溶液中c(H＋)＝10－6mol/L，該溶液一定為酸性嗎？(2)某溶液的pH＝7，該溶液一定為中性嗎？(3)某溶液中c(H＋)>c(OH－)，該溶液一定為酸性嗎？【提示】(1)、(2)溫度不確定，不能確定溶液的酸堿性。(3)一定為酸性。探究2：溶液的酸堿性與酸堿強弱的關系1．區(qū)別(1)溶液的酸堿性指的是溶液中c(H＋)、c(OH－)的相對大??；而酸和堿的酸堿性是指其潛在的電離出H＋或OH－的能力。(2)酸、堿的強弱是以電解質的電離程度來區(qū)分的。強酸、強堿在溶液中完全電離，弱酸、弱堿在溶液中部分電離。2．聯系(1)強酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性強。(2)酸性強的溶液不一定是強酸溶液。(3)酸性相同的溶液弱酸濃度大，中和能力強。例如：c(H＋)＝1mol·L－1的醋酸溶液和鹽酸溶液，體積均為1L時，醋酸溶液中和能力更強。(4)中和能力相同的酸，其提供H＋的能力相同。例如：1Lmol·L－1的CH3COOH和1Lmol·L－1的鹽酸，均可提供mol的H＋。3．溶液pH的測定方法(1)酸堿指示劑這種方法只能測出pH的范圍，一般不能準確測定pH。常用指示劑的變色范圍和顏色變化如下表：指示劑變色范圍(pH)甲基橙石蕊酚酞～～～溶液顏色紅(酸色)、橙、黃(堿色)紅(酸色)、紫、藍(堿色)無色(酸色)、淺紅、紅(堿色)(2)pH試紙法：可以粗略測定溶液的pH。其使用方法如下：測量時，將pH試紙放在表面皿或玻璃片上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取溶液滴在干燥的pH試紙上，在半分鐘內將試紙與標準比色卡進行對照得pH。測定溶液的pH時，pH試紙不能濕潤，否則，非中性溶液的pH測定值將比實際pH大(酸)或小(堿)。用廣泛pH試紙測溶液的pH時，pH只能讀整數。(3)pH計：精確測定溶液的pH時使用pH計(也叫酸度計)，測量時可以從儀器上直接讀出溶液的pH。小結：判斷溶液酸堿性1．若用c(H＋)與c(OH－)相對大小，無外界條件限制。2．若用c(H＋)的數值與10－7mol/L作比較或用pH與7作比較，必須是常溫(或25℃對點訓練：4、下列溶液一定呈中性的是()A．pH＝7的溶液B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液C．由強酸、強堿等物質的量反應得到的溶液D．非電解質溶于水得到的溶液【解析】A項，只有在25℃下pH＝7的溶液才呈中性，如100℃時，純水中有：c(H＋)＝c(OH－)＝×10－6mol/L，此時pH＝6為中性，pH＝7為堿性，故A項錯誤；B項，c(H＋)＝c(OH－)的溶液，一定為中性，故B項正確；C項，如果酸、堿不是相同元數的酸、堿，如H2SO4和NaOH等物質的量混合，酸過量顯酸性，故C項錯誤；D項，如非電解質SO2溶于水得到H2SO3，顯酸性，故D項錯誤。【答案】B5．下列溶液一定顯堿性的是()A．溶液中c(OH－)>c(H＋)B．溶液中含有OH－C．滴加甲基橙后溶液顯紅色D．滴加甲基橙后溶液顯黃色【解析】堿性溶液中，c(OH－)>c(H＋)，故A對；無論酸性、堿性還是中性溶液都含有OH－，故B錯誤；甲基橙變紅色，pH<，說明溶液呈酸性，故C錯；甲基橙變黃色，pH>，說明溶液可能呈酸性、中性或堿性，故D錯，故選A。【答案】A6、取pH均等于2的鹽酸和醋酸各100mL，分別稀釋2倍后，再分別加入0.03g鋅粉，在相同條件下充分反應，下列敘述正確的是()A．醋酸與鋅反應生成的氫氣多B．鹽酸和醋酸中生成的氫氣一樣多C．醋酸與鋅反應的速率大D．鹽酸和醋酸與鋅反應的速率一樣大【解析】本題考查影響弱電解質的電離平衡的因素。Zn與酸反應速率的大小取決于溶液中c(H＋)的大小，而生成H2的量則由n(Zn)和n(H＋)決定，pH相同的鹽酸和醋酸都稀釋2倍，鹽酸中c(H＋)變?yōu)樵瓉淼囊话?，而醋酸是弱酸，稀釋后，其電離程度增大，c(H＋)比稀釋前小，但大于原來濃度的一半，即醋酸溶液中c(H＋)大，故鋅與醋酸的反應速率大；酸和鋅的量都是已知的，首先進行過量判斷，經計算知鋅的量不足，所以兩種溶液中生成H2的量是相等的．故選BC?！敬鸢浮緽C課堂練習：1．下列說法中正確的是()A．HCl溶液中無OH－B．NaOH溶液中無H＋C．NaCl溶液中既無OH－也無H＋D．常溫下，任何物質的水溶液中都有H＋和OH－，且KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－14【解析】水的電離平衡H2OH＋＋OH－為動態(tài)平衡。HCl、NaOH、NaCl等任何物質的水溶液里都存在一定量的H＋和OH－，故A、B、C都不正確。水的離子積常數值的大小只與溫度有關而與離子的濃度無關。在常溫下，純水中Kw＝1×10－14，其他水溶液中同樣是Kw＝1×10－14，故D正確?！敬鸢浮緿2．常溫下，某溶液由水電離出的c(OH－)＝1×10－13mol·L－1，對該溶液的敘述正確的是()A．溶液一定顯酸性B．溶液一定顯堿性C．溶液一定不顯中性D．溶液可能是pH＝13的溶液【解析】根據水的離子積原理，溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－13mol·L－1，是由于在水中加酸或加堿，抑制了水的電離，如水中加堿c(OH－)＝1×10－1mol·L－1，溶液的pH＝13?！敬鸢浮緾D3．關于pH的測定下列說法正確的是()A．pH試紙在使用之前應用蒸餾水潤濕B．用廣泛pH試紙測得某鹽酸的pH＝C．利用酸堿指示劑可以測溶液的pHD．pH計是精確測定溶液pH的儀器【解析】pH試紙在使用之前不能用水潤濕，如果用水潤濕了則會使酸、堿中的c(H＋)發(fā)生變化，使所測pH值與實際不符，故A項說法錯誤；廣泛pH試紙可以識別的pH差值為1，所以用廣泛pH試紙測的是整數，故B項錯誤；酸、堿指示劑只能判斷溶液的酸堿性，無法測其pH，故C項錯誤；pH計可以精確測定溶液的pH，可以精確到個pH單位，故D項敘述正確。【答案】D4．下列物質溶于水時會破壞水的電離平衡，且屬于電解質的是()A．氯氣B．二氧化碳C．碘化鉀D．醋酸鈉【解析】Cl2是單質，不屬于電解質；CO2也不屬于電解質，它是一種非電解質；KI屬于電解質，它不能影響H2O的電離；CH3COONa是電解質，CH3COO－發(fā)生水解；CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，促進水的電離?！敬鸢浮緿5．某溫度下純水中c(H＋)＝2×10－7mol·L－1，則此時c(OH－)＝____________________；該溫度下向純水中加鹽酸使c(H＋)＝5×10－6mol·L－1，則此時c(OH－)＝________?！窘馕觥考兯衏(H＋)＝c(OH－)，則c(OH－)＝2×10－7mol·L－1，由于c(H＋)＝c(OH－)＝2×10－7mol·L－1。則Kw＝4×10－14，那么加入鹽酸后，c(OH－)＝eq\f(4×10－14,5×10－6)mol·L－1＝8×10－9mol·L－1。【答案】2×10－7mol·L－18×10－9mol·L－1課時作業(yè)(十二)水的電離和溶液的酸堿性課時檢測：1．下列說法正確的是()A．水的電離方程式：H2O=H＋＋OH－B．升高溫度，水的電離程度增大C．在NaOH溶液中沒有H＋D．在HCl溶液中沒有OH－【解析】水是極弱電解質，只有少部分電離，應用“”表示，故A錯；水的電離是吸熱的，所以升高溫度，電離程度增大，B正確；在NaOH溶液中c(OH－)>c(H＋)，在HCl溶液中c(OH－)<c(H＋)，在酸堿溶液中都存在H＋和OH－，所以C、D項錯誤。【答案】B2．如果25℃時，KW＝×10－14，某溫度下Kw＝×10－12A．某溫度下的電離常數較大B．前者的c(H＋)較后者大C．水的電離過程是一個放熱過程D．Kw和K電離無直接關系【解析】由Kw導出過程可知，Kw和K電離是有直接關系的兩個量[Kw＝K電離·c(H2O)]?！敬鸢浮緼3．用pH試紙測定溶液的pH，正確操作是()A．將一小塊試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙上，再與標準比色卡對照B．將一小塊試紙用蒸餾水潤濕后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙上，再與標準比色卡對照C．將一小條試紙在待測液中蘸一下，取出后放在表面皿上，與標準比色卡對照D．將一小條試紙先用蒸餾水潤濕后，再在待測液中蘸一下，取出后與標準比色卡對照【解析】A項，正確；B項，pH試紙不能預先用蒸餾水潤濕，否則測酸溶液的pH時將會使所測pH偏大，測堿溶液的pH時將會使所測pH偏小，而對中性溶液不影響；C項，不能將pH試紙浸入到溶液中去測溶液的pH；D項明顯不對?！敬鸢浮緼4．將純水加熱至較高溫度，下列敘述正確的是()A．水的離子積變大、pH變小、呈酸性B．水的離子積不變、pH不變、呈中性C．水的離子積變小、pH變大、呈堿性D．水的離子積變大、pH變小、呈中性【解析】水的電離是一個吸熱過程，升溫有利于其電離，但是促進電離后c(H＋)和c(OH－)同時增大，所以純水仍呈中性，由于c(H＋)增大，c(OH－)增大，所以其離子積增大，pH減小，選D?！敬鸢浮緿5．25℃時，下列四種溶液中，由水電離生成的氫離子濃度之比①∶②∶③∶④①1mol·L－1的鹽酸②mol·L－1的鹽酸③mol·L－1的NaOH溶液④1mol·L－1的NaOH溶液A．1∶10∶100∶1B．1∶10－1∶10－12∶10－14C．14∶13∶12∶14D．14∶13∶2∶1【解析】25℃時，Kw＝1×10－14。酸溶液中由水電離出的c(H＋)等于該溶液中由水電離出的c(OH－)，所以①c(H＋)＝1mol·L－1，由水電離出的c(H＋)與溶液中c(OH－)相等，等于10－14mol·L－1；②c(H＋)＝mol·L－1，則由水電離出的c(H＋)＝10－13mol·L－1。堿溶液中由水電離出的c(H＋)等于該溶液中的c(H＋)，所以，③c(OH－)＝mol·L－1，由水電離出的c(H＋)＝10－12mol·L－1，④由水電離出的c(H＋)＝10－14mol·L－1。即四種溶液中由水電離出的c(H＋)之比為10－14∶10－13∶10－12∶10－14＝1∶10∶100∶1。【答案】A6．水的電離過程為H2OH＋＋OH－，在25℃時，水的離子積Kw＝1×10－14，在35°C時，水的離子積Kw(35℃)＝×10－14A．c(H＋)隨著溫度的升高而降低B．35°C時，c(H＋)<c(OH－)C．35°C時的水比25℃D．水的電離是吸熱的【解析】由題中條件可以看出，溫度升高時，Kw增大；25℃時，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1；35℃時，c(H＋)＝c(OH－)＝×10－7mol·L－1；溫度升高，c(H＋)和c(OH－)都增大，且始終相等，水的電離程度也增大，因溫度升高平衡向正反應方向移動，故水的電離為吸熱反應。【答案】D7．某溶液中由水電離出的c(H＋)＝10－10mol/L，那么該溶液的pH可能為()A．10B．4C．10或4D．11【解析】常溫下，中性溶液中由水電離產生的c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol/L，某溶液中cH2O(H＋)＝10－10mol/L，說明水的電離受到抑制，可能為酸性或堿性溶液。若為酸性溶液，H＋來源于酸和水，OH－來源于水，則c(H＋)＝eq\f(Kw,10－10mol/L)＝10－4mol/L，pH＝4。若為堿性溶液，H＋來源于水，OH－來源于堿和水，則c(H＋)＝10－10mol/L，pH＝10。故選C?！敬鸢浮緾8．常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Na＋B．由水電離的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)C．c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－D．c(Fe3＋)＝mol·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SOeq\o\al(2－,4)、SCN－【解析】A中Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)、H＋會發(fā)生氧化還原反應；B項，符合條件的溶液可能是強酸性溶液也可能是強堿性溶液，HCOeq\o\al(－,3)既與H＋反應，又與OH－反應，B錯誤；eq\f(cH＋,cOH－)＝1012的溶液為強酸性溶液，離子可以大量共存；Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3，D錯誤?！敬鸢浮緾9．下列關于水的離子積常數的敘述中，正確的是()A．因為水的離子積常數的表達式是：Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以Kw隨溶液H＋和OH－濃度的變化而變化B．水的離子積常數Kw與水的電離平衡常數K電離是同一個物理量C．水的離子積常數僅僅是溫度的函數，隨著溫度的變化而變化D．水的離子積常數KW與水的電離平衡常數K電離是兩個沒有任何關系的物理量【解析】水的離子積常數Kw＝K電離·c(H2O)，一定溫度下K電離和c(H2O)都是不變的常數，所以Kw僅僅是溫度的函數。水的離子積常數的表達式是Kw＝c(H＋)·c(OH－)，但是只要溫度一定，Kw就是不變的常數，溶液中H＋的濃度變大，OH－的濃度就變小，反之亦然?！敬鸢浮緾10．下列說法正確的是()A．強堿的水溶液中不存在H＋B．pH＝0的溶液是酸性最強的溶液C．在溫度不變時，水溶液中c(H＋)和c(OH－)不能同時增大D．某溫度下，純水中c(H＋)＝2×10－7mol·L－1，其呈酸性【解析】在酸性或堿性水溶液中均存在H＋和OH－，所以A錯；pH＝0的溶液中c(H＋)＝mol·L－1，并不是酸性最強的溶液，只是c(H＋)>mol·L－1的溶液用pH表示酸性強弱不再方便，故B錯；溫度一定時，Kw＝c(H＋)·c(OH－)是一個定值，故二者不能同時增大，故C對；純水中，c(H＋)＝c(OH－)，呈中性，所以D錯誤?！敬鸢浮緾11．pH相同的鹽酸(甲)和醋酸(乙)，用“>”、“＝”或“<”填寫：①溶液中c(H＋)：甲________乙；溶液的物質的量濃度：甲________乙。②體積相同的兩種溶液分別與足量的鋅反應，反應剛開始時的速率：甲________乙；整個反應過程的平均速率：甲________乙；生成氫氣的量：甲________乙。③同體積的兩種溶液稀釋相同倍數后溶液的pH：甲________乙；同體積的兩種溶液稀釋成相同pH的溶液，需加入水的體積：甲________乙?！窘馕觥?1)pH相同，即c(H＋)相同，二者的pH相同，由于鹽酸為強酸，完全電離，醋酸為弱酸，部分電離，所以醋酸的濃度大于鹽酸的濃度。(2)酸與鋅反應產生H2的速率取決于c(H＋)，開始時二者c(H＋)相同，故產生H2的速率相等；隨后醋酸中c(H＋)較大，產生H2的速率較大；生成氫氣的量取決于酸的總量，醋酸較多，則反應生成的氫氣多。(3)稀釋時醋酸存在電離平衡，其pH減小得慢?！敬鸢浮竣伲?lt;②＝<<③><12．(1)在由水電離產生的H＋的濃度為1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的離子組是________。①K＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、S2－②K＋、Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,4)③Na＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)④Na＋、Cu2＋、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)⑤K＋、Ba2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)(2)不能影響水的電離平衡的操作是________。A．向水中投入一小塊金屬鈉B．將水加熱煮沸C．向水中通入CO2氣體D．向水中加食鹽晶體【解析】(1)水電離產生的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1<×10－7mol·L－1，水的電離受到了抑制，則溶液可能是酸性溶液也可能是堿性溶液。①若為酸性溶液，則H＋、NOeq\o\al(－,3)與S2－反應；②若為堿性溶液，則Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓；④HCOeq\o\al(－,3)既不能與H＋大量共存，也不能與OH－大量共存，且Cu2＋與OH－產生沉淀。【答案】(1)③⑤(2)D13．有一學生在實驗室測某溶液的pH，實驗時，他先用蒸餾水潤濕pH試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進行檢測。(1)該學生的操作________(填“正確”或“錯誤”)，其理由是_________________；(2)該操作是否一定有誤差？______________________________________；(3)若用此方法分別測定c(OH－)相等的氫氧化鈉溶液和氨水的pH，誤差較大的是________________，原因是________________________________________；(4)只從下列試劑中選擇實驗所需的試劑，你能否區(qū)分mol·L－1硫酸溶液和mol·L－1硫酸溶液？________________，簡述操作過程：_________________________________。試劑：A.紫色石蕊試液B．酚酞試液C．甲基橙溶液D．蒸餾水E．氯化鋇溶液F．pH試紙【解析】本題主要考查pH試紙的使用、濃度對電離平衡的影響及相關知識的綜合應用能力。(1)用pH試紙測量溶液時，pH試紙不能潤濕，否則相當于將原溶液稀釋。(2)若溶液呈酸性或堿性，稀釋必然會造成測量數據錯誤，若溶液呈中性，則對結果無影響。(3)NH3·H2O是弱電解質，加水稀釋時，促進它的電離，故對OH－濃度相等的氫氧化鈉和氨水溶液來說，加水稀釋相同倍數，氨水的pH減小程度小些，誤差小些。(4)分別測定這兩種硫酸溶液的pH，pH較小的是濃度較大的硫酸溶液，pH較大的是濃度較小的硫酸溶液。【答案】(1)錯誤該學生測得的pH是稀釋后溶液的pH(2)該學生操作錯誤，但不一定產生誤差。因為原溶液不是中性時，稀釋后溶液pH發(fā)生了變化，只是弱酸或弱堿溶液變化程度小些；若是中性溶液，稀釋不會產生誤差(3)氫氧化鈉溶液稀釋過程中，NH3·H2O繼續(xù)電離出OH－，減弱了因稀釋OH－濃度減小程度，所以測得氫氧化鈉溶液誤差較大(4)能用玻璃棒分別蘸取兩種溶液滴在兩張pH試紙上，其顯示的顏色與標準比色卡對照，pH較大的是mol·L－1硫酸溶液14．一定溫度下，有a.鹽酸、b.硫酸、c.醋酸三種酸(用a、b、c來回答)。(1)當其物質的量濃度相同時，c(H＋)由大到小的順序是____________，pH由大到小的順序是__________。(2)同體積、同物質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c(H＋)相同時，物質的量濃度由大到小的順序為______________。(4)當pH相同、體積相同時，分別加入足量鋅，相同狀況下產生的氣體體積由大到小的順序為________?！窘馕觥?1)鹽酸和硫酸是強酸完全電離，硫酸又是二元酸，而醋酸是一元弱酸不完全電離，所以物質的量濃度相同時c(H＋)大小關系為b>a>c；(2)酸中和堿的能力是由酸能夠電離出的n(H＋)決定的，所以同體積、同濃度的鹽酸、醋酸中和NaOH的能力相等，且小于硫酸；(3)c(H＋)相等，因醋酸為弱酸，其物質的量濃度遠大于溶液中的c(H＋)，鹽酸是一元強酸，硫酸是二元強酸，所以物質的量濃度關系為c>a>b；(4)鋅足量，產生氫氣的體積由n(H＋)決定，所以關系為c>a＝b。【答案】(1)b>a>cc>a>b(2)b>a＝c(3)c>a>b(4)c>a＝b

第2課時pH的計算及應用導入：(1)把pH＝2的HCl與CH3COOH分別稀釋100倍，他們pH如何變化？(2)把mol/LHCl與mol/LNaOH等體積混合后，溶液的pH是多少？【提示】(1)HCl是強酸，pH＝4CH3COOH是弱酸2<pH<4(2)c(H＋)＝eq\f－,2V)＝mol/L＝×10－2mol/LpH＝2－lg。知能點1：單一溶液pH計算1.計算方法據pH＝－lgc(H＋)，求pH的關鍵是求溶液中的c(H＋)。2．強酸和強堿溶液的pH計算(1)強酸溶液(以cmol·L－1的HnA溶液為例)c(H＋)＝ncmol·L－1pH＝－lgc(H＋)＝－lg_nc。(2)強堿溶液(以cmol·L－1的B(OH)n溶液為例)c(OH－)＝ncmol·L－1c(H＋)＝eq\f(Kw,nc)，pH＝－lgc(H＋)＝－lgeq\f(Kw,nc)思考：1．若上述酸、堿都為弱酸、弱堿，其pH還相同嗎？【提示】弱酸，pH>－lgnc弱堿，pH<－lgeq\f(Kw,nc)。探究1：pH的計算及溶液稀釋pH的變化1．單一溶液pH的計算(1)強酸溶液：據其物質的量濃度計算出c(H＋)，再通過pH＝－lgc(H＋)求pH。(2)強堿溶液：據其物質的量濃度計算出c(OH－)，再利用Kw轉化為c(H＋)求pH。2．強酸強堿溶液混合后pH的計算溶液類型相關計算兩種強酸混合eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(強酸c1：c1H＋,強酸c2：c2H＋))→c(H＋)混＝eq\f(cH＋1V1＋cH＋2V2,V1＋V2)→pH兩種強堿混合eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(強堿c1：c1OH－,強堿c2：c2OH－))→c(OH－)混＝eq\f(c1OH－V1＋c2OH－V2,V1＋V2)→c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－混)→pH強酸強堿混合恰好完全反應顯中性pH＝7酸過量先求c(H＋)混＝eq\f(cH＋酸V酸－cOH－堿V堿,V酸＋V堿)→pH堿過量先求c(OH－)混＝eq\f(cOH－堿V堿－cH＋酸V酸,V堿＋V酸)→c(H＋)混＝eq\f(Kw,cOH－混)→pH3.稀釋后溶液pH的變化規(guī)律(1)對于強酸溶液(pH＝a)每稀釋10n倍，pH增大n個單位，即pH＝a＋n(a＋n<7)。(2)對于強堿溶液(pH＝b)每稀釋10n倍，pH減小n個單位，即pH＝b－n(b－n>7)。(3)對于弱酸溶液(pH＝a)每稀釋10n倍，pH的范圍是：a<pH<a＋n(即對于pH相同的強酸與弱酸稀釋相同倍數，強酸pH變化的程度大)。(4)對于弱堿溶液(pH＝b)每稀釋10n倍，pH的范圍是：b－n<pH<b(即對于pH相同的強堿與弱堿稀釋相同倍數，強堿pH變化的程度大)。對點訓練：1、求下列溶液的pH：(1)某H2SO4溶液的濃度是mol·L－1，①此溶液的pH為________。②用水稀釋到原來體積的100倍，pH為________。③再繼續(xù)稀釋104倍，pH為________。(2)pH＝3的鹽酸與pH＝5的硫酸等體積混合，pH為________。(3)pH＝10和pH＝12的兩種NaOH溶液等體積混合，pH為________。(4)pH＝12的NaOH溶液和pH＝4的HCl溶液等體積混合，pH為________。【解析】(1)①c(H＋)＝mol·L－1×2＝mol·L－1，pH＝－lg10－2＝2。②c(H＋)＝mol·L－1÷100＝10－4mol·L－1，pH＝－lg10－4＝4。③pH接近7(酸無限稀釋后不會變成堿)。(2)c(H＋)＝eq\f(10－3＋10－5,2)mol·L－1＝5×10－4mol·L－1，pH＝－lg(5×10－4)＝4－lg5＝(強調10－3是10－5的100倍，所以10－5可以忽略不計。)(3)c(OH－)＝eq\f(10－2＋10－4,2)mol·L－1＝5×10－3mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(10－14,5×10－3)mol·L－1＝2×10－12mol·L－1。pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg2＝。(4)NaOH溶液中c(OH－)＝10－2mol·L－1；HCl溶液中c(H＋)＝10－4mol·L－1，二者等體積反應，堿過量，反應后溶液呈堿性。所以反應后c(OH－)＝eq\f(10－2－10－4,2)mol·L－1＝5×10－3mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(10－14,5×10－3)mol·L－1＝2×10－12mol·L－1，pH＝－lg(2×10－12)＝12－lg2＝?！敬鸢浮?1)①2②4③接近7(2)(3)(4)2、常溫下，下列關于溶液稀釋的說法中，正確的是()A．pH＝3的醋酸溶液稀釋100倍，pH＝5B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產生的c(H＋)＝1×10－6mol/LC．將1Lmol/L的Ba(OH)2溶液稀釋為2L，pH＝13D．pH＝8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH＝6【解析】A項，pH＝3的醋酸溶液在稀釋過程中電離平衡正向移動，稀釋100倍后，3<pH＜5；B項，pH＝4的H2SO4溶液稀釋100倍后，溶液中的c(H＋)＝10－6mol/L，溶液中的c(OH－)＝eq\f(10－14,10－6)mol/L＝10－8mol/L，水電離出的c(OH－)＝10－8mol/L，故水電離出的c(H＋)＝水電離出的c(OH－)＝10－8mol/L；C項，1Lmol/LBa(OH)2溶液稀釋到2L時，c(OH－)＝eq\f,2)mol/L＝mol/L，c(H＋)＝10－13mol/L，pH＝13；D項，NaOH溶液是堿溶液，無論怎樣稀釋，pH在常溫下都不可能成為6，只能無限接近7。故選C?！敬鸢浮緾3、在25℃【解析】設強酸溶液為10L，則強堿溶液為1L，兩種溶液混合后呈中性，所以10c(H＋)酸＝c(OH－)堿。方法一：根據堿溶液中水的離子積可得：10c(H＋)酸＝eq\f(1×10－14,cH＋堿)，則c(H＋)酸·c(H＋)堿＝eq\f(1×10－14,10)＝10－15，取負對數得：pH酸＋pH堿＝15。方法二：因為10c(H＋)酸＝eq\f(1×10－14,cH＋堿)，所以－lg[10c(H＋)酸]＝－lgeq\f(1×10－14,cH＋堿)，則pH酸－1＝14－pH堿，pH酸＋pH堿＝15。方法三：pH酸＝a，則c(H＋)酸＝10－a，pH堿＝b，則c(H＋)堿＝10－b，c(OH－)堿＝10b－14，根據題意：10×10－a＝1×10b－14,101－a＝10b－14，則1－a＝b－14，所以a＋b＝15，即pH酸＋pH堿＝15?！敬鸢浮縫H酸＋pH堿＝15知能點2：酸堿中和滴定1.概念：用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實驗方法。2．原理：n(H＋)＝n(OH－)即：mc酸·V酸＝nc堿·V堿(m、n代表酸和堿的元數)3．儀器及其使用(1)儀器eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酸式滴定管如圖a,堿式滴定管如圖b、c,鐵架臺、滴定管夾、錐形瓶、燒杯))(2)滴定管的使用①檢查儀器：使用前檢查滴定管活塞是否漏水。②潤洗儀器：在加入反應液之前，潔凈的滴定管要用所要盛裝的溶液潤洗2～3遍。③加入反應液：分別將試劑加入到相應滴定管中，使液面位于滴定管“0”刻度線上方處。④調節(jié)起始讀數：在滴定管下放一燒杯，調節(jié)活塞，使滴定管尖嘴部分充滿液體，然后調節(jié)滴定管液面在0或0刻度線以下，準確讀取數值并記錄。4．操作(以標準鹽酸滴定待測NaOH溶液為例)(1)準備工作①滴定管的檢漏。②洗滌：分別取酸式滴定管和堿式滴定管各一支，用蒸餾水洗滌2～3次，再用標準酸液和待測堿液各潤洗2～3次，潤洗液必須從滴定管下端排出。③裝液：向堿式滴定管中裝入待測NaOH溶液，排氣泡，調整液面至0或0刻度以下，記錄讀數，放出一定體積NaOH溶液于洗凈的錐形瓶中，以同樣步驟將標準鹽酸注入酸式滴定管，調整液面并記錄。(2)滴定操作：在錐形瓶的待測溶液中滴加2～3滴酚酞試液，開始滴定。左手控制活塞，右手搖動錐形瓶，兩眼注視錐形瓶內溶液顏色變化。①滴定速率：先快后慢，逐滴加入，不能成股流下。②終點的判斷：當滴入最后一滴，剛好使指示劑變色，且半分鐘內不褪色，即到終點，讀數并記錄。(3)數據處理：為減小誤差，滴定時，要求重復實驗2～3次，求平均值。思考：2．(1)若量程為50mL的滴定管，從中放出25mL液體，滴定管中還剩25mL液體嗎？(2)酸式滴定管必須盛酸溶液，堿式滴定管必須盛堿溶液，兩者能交換盛裝嗎？【提示】(1)>25mL。(2)不能換裝，因為酸式滴定管有磨砂的玻璃活塞，容易被堿液腐蝕。堿式滴定管有橡膠管，容易被酸性溶液腐蝕。探究2：酸堿中和滴定誤差分析1．誤差分析原理中和滴定實驗中，產生誤差的途徑主要有操作不當、讀數不準等，分析誤差要根據計算式分析，c待測＝eq\f(c標準·V標準,V待測)，c標準、V待測均為定值，c待測的大小取決于V標準的大小。V標準大，則c待測偏大；反之，偏小。2．常見誤差分析可能情況操作及讀數導致c(待)＝eq\f(c標·V標,V待)儀器的洗滌或潤洗未用標準液潤洗滴定管偏高未用待測液潤洗移液管或所用的滴定管偏低用待測液潤洗錐形瓶偏高洗滌后錐形瓶未干燥無影響滴定時濺落液體標準液漏滴在錐形瓶外一滴偏高待測液濺出錐形瓶外一滴偏低將移液管下部的殘留液吹入錐形瓶尖嘴處偏高氣泡處理不當滴前有氣泡，滴后無氣泡偏高滴前無氣泡，滴后有氣泡偏低讀數不正確滴前仰視，滴后平視偏低滴前平視，滴后仰視偏高滴前仰視，滴后俯視偏低達終點后，滴定管尖嘴處懸一滴標準液偏高對點訓練：4、在中和滴定操作過程中，有以下各項因操作不當引起的實驗誤差，用“偏高”“偏低”或“無影響”等填空：(1)滴定管用蒸餾水洗凈后，未用已知濃度的標準溶液潤洗，使滴定結果________；(2)錐形瓶用蒸餾水洗凈后，又用待測溶液潤洗，使滴定結果________；(3)滴定管(裝標準溶液)在滴定前尖嘴處有氣泡，滴定終點時無氣泡，使滴定結果________；(4)滴定前平視，滴定終點時俯視，使滴定結果___________________________；(5)滴定前仰視，滴定終點時平視，使滴定結果_________________________；(6)過早估計終點，使滴定結果________；(7)過晚估計終點，使滴定結果________；(8)用含Na2O雜質的NaOH固體來配制已知濃度的標準溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測得鹽酸的濃度________；(9)用含Na2CO3雜質的NaOH固體來配制已知濃度的標準溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸，使測得鹽酸的濃度________；(10)洗滌錐形瓶時，誤把稀食鹽水當做蒸餾水，然后用錐形瓶裝待測的鹽酸，用NaOH標準溶液滴定時，對測得的結果________?！窘馕觥恐泻偷味ㄕ`差分析的依據c(待測)＝eq\f(m,n)×eq\f(c標準×V標準,V待測)＝[eq\f(m,n)×eq\f(c標準,V待測)]×V(標準)。根據V(標準)的偏大或偏小判斷c(待測)是偏高還是偏低。如(1)，滴定管裝液前未用標準溶液潤洗，會將標準溶液沖稀，導致所耗V(標準)偏大，使測得的c(待測)偏高。又如(2)，錐形瓶裝液前用待測溶液潤洗，會使錐形瓶內待測的溶質增加，導致所耗V(標準)偏大，使測得的c(待測)偏高，其余各選項可依此分析。【答案】(1)偏高(2)偏高(3)偏高(4)偏低(5)偏低(6)偏低(7)偏高(8)偏低(9)偏高(10)無影響5．實驗室中有一未知濃度的稀鹽酸，某學生測定鹽酸濃度是在實驗室中進行的實驗。請完成下列填空：(1)配制100mLmol·L－1NaOH標準溶液。①主要操作步驟：計算→稱量→溶解→(冷卻后)→___________→洗滌(并將洗滌液移入容量瓶)→________→________________→將配制好的溶液倒入試劑瓶中，貼上標簽。②稱量________g氫氧化鈉固體所需儀器有：天平(帶砝碼、鑷子)、________、________。(2)取mL待測鹽酸放入錐形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示劑，用自己配制的標準NaOH溶液進行滴定。重復上述滴定操作2～3次，記錄數據如下：實驗編號NaOH溶液的濃度(mol/L)滴定完成時，NaOH溶液滴入的體積(mL)待測鹽酸的體積(mL)123①滴定達到終點的標志是_____________________________________________。②根據上述數據，可計算出該鹽酸的濃度約為________(保留2位有效數字)。③排去堿式滴定管中氣泡的方法應采用操作(如下圖所示)中的________，然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。④上述實驗中，下列操作(其他操作正確)會造成測定結果偏高的有________。A．滴定至終點時俯視讀數B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待測鹽酸潤洗C．錐形瓶水洗后未干燥D．堿式滴定管尖端部分有氣泡，滴定后消失【解析】(1)①按配制一定物質的量濃度溶液的步驟便得出冷卻溶液后，應向容量瓶轉移溶液，洗滌完后應定容、搖勻。②稱量NaOH固體時要放在燒杯中稱取，取用時用藥匙。(2)①滴定終點為：當加入最后一滴NaOH溶液時，溶液由無色恰好變成淺紅色，且半分鐘內不褪色。②V[NaOH(aq)]＝eq\f＋＋,3)mL＝mL，所以c(HCl)＝eq\fmL×mol/L,20mL)＝mol/L。③堿式滴定管排氣泡宜用丙操作，這樣便于