高中化学32《水的电离和溶液的酸碱性》学案.docx

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高中化学32《水的电离和溶液的酸碱性》学案

3.2《水的电离和溶液的酸碱性》学案（新人教版选修4）

（第一课时）

复习目标

1、使学生了解水的电离和水的离子积，2、了解溶液的酸碱性与pH的关系，

3、学会计算酸碱的pH值以及氢离子浓度和pH值的互算，

4、掌握pH相同的强酸与弱酸的几个规律，

5、了解指示剂的变色范围，学会用pH试纸测定溶液的pH值

一、水的电离与溶液的PH值

1．水的电离

H2O+H2O

H3O++OH—简写为：

H2O

H++OH—

实验测定：

25℃纯水中C（H＋）=C（OH－）=1

mol/L

100℃C（H＋）=C（OH－）=1

mol/L

2．水的离子积常数kw=C（H＋）·C（OH－常温下：

kw=

3．影响Kw大小的因素是：

注意：

任何物质的水溶液中，在常温时，KW=，KW与溶液的酸碱性无关，

只与：

有关。

提问：

当温度升高时，Kw如何变化？

（电离过程是吸热过程）

1000C时，Kw=c（H+）·c（OH—）=1×10-12

影响因素：

温度越高，Kw越大，水的电离程度越大。

对于中性水，尽管Kw、电离度增大，但仍是中性水，[H+]=[OH-].（注：

温度升高时Kw增大，所以说Kw时要强调温度。

）

例1：

某温度下，纯水中的c（H+）=2.0×10-7mol/L，则此时溶液中c（OH-）为；若温度不变，滴入稀硫酸使c（H+）=5.0×10-6mol/L，则c（OH-）为。

〖针对性训练〗

1．某温度时，测得纯水中的C（H＋）=2.4×10－7mol/L，则C（OH－）为（）

A．2.4×10－7mol/LB．0.1×10－7mol/LC．

mol/LD．C（OH－）无法确定

2．水的电离过程为H2O

H＋＋OH－，不同温度下其离子积常数为kw（25℃）=1.0×10－14，kw（35℃）=2.1×10－14。

则下列叙述正确的是（）

A．C（H＋）随温度升高而降低B．35℃时，C（H＋）>C（OH－）

C．水的电离过程是吸热的D．25℃时的水的电离程度比35℃时的大

3．室温下，在PH=12的某溶液中，由水电离的C（OH－）为（）

A．1.0×10－7mol/LB．1.0×10－6mol/L

C．1.0×10－2mol/LD．1.0×10－12mol/L

二：

影响水电离平衡的因素：

（1）温度：

（2）酸、碱：

（3）在水中加盐：

例2：

影响水电离的因素：

实例

H2O

OH-+H+

条件改变

平衡移

动方向

电离程度变化

溶液中离子总浓度变化

H2O电离出C（H+）变化

Kw变化

升高温度

加HCl

加NaOH

加CH3COONa

加NH4Cl

加入NaCl固体

小结1．影响水电离平衡的因素

（1）酸、碱

（2）温度（3）易水解的盐（4）其它

三、溶液酸碱性：

在25℃时，中性溶液：

c（H+）c（OH—）c（H+）

酸性溶液：

c（H+）c（OH—）c（H+）

碱性溶液：

c（H+）c（OH—）c（H+）

例3：

下列说法中正确的是（）

A、溶液成中性就是pH=7B、溶液成中性指的是C（H+）=C（OH—）

C、酸和碱恰好完全反应时，溶液一定成中性D、盐溶液一定成中性

【总结：

】PH=7时，高（温）碱低（温）酸25℃时为中性。

四、溶液的pH值

1．溶液的pH值

（1）定义pH=-lg{c（H+）

（2）pH适用范围稀溶液，0～14之间。

室温时完成下表

C（H＋）、C（OH－）的相对大小关系

C（H＋）的值

PH

C（H＋）·C（OH－）

中性溶液

酸性溶液

碱性溶液

判据适用条件

无条件的，任何温度、浓度均适用

是有条件的，适用温度为常温

注：

水中加酸或碱

均抑制水的电离，但由水电离出的c（H+）与c（OH—）总是相等。

任何电解质溶液中，H+与OH—总是共存，但不能大量共存。

溶液的酸、碱性主要在于c（H+）与c（OH—）的相对大小。

c（H+）与c（OH—）此增彼长，且温度不变Kw=c（H+）·c（OH—）不变。

（3）溶液PH的测定方法：

粗略测定：

精确测定：

注：

用 pH试纸来测定溶液的pH值的方法：

取一小片PH试纸放在玻璃片或表面皿上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取少许待测液，滴在pH试纸上（注意不能将pH试纸先用水沾湿或用湿的玻璃棒，因为这样做，实际上已将溶液稀释，导致所测定的pH不准确）待pH试纸变色后立即（半分钟内）与标准比色卡对照，读取pH值（因为时间长了，试纸所显示的颜色会改变，致使测得的pH不准。

）

【小结】：

有关溶液的pH值的几个注意问题：

①pH值是溶液酸碱性的量度。

常温下，pH=7溶液呈中性；pH值减小，溶液的酸性增强；pH值增大，溶液的碱性增强。

②pH值范围在0-14之间。

pH=0的溶液C（H+）=1mol/L；pH=14的溶液C（OH-）=1mol/L。

pH改变一个单位，C（H+）就改变10倍，即pH每增大一个单位，C（H+）就减小到原来的1/10；pH每减小一个单位，C（H+）就增大到原来的10倍。

③当C（H+）>1mol/L时，pH值为负数，当C（OH-）>1mol/L时，pH>14。

对于C（H+）或C（OH-）大于1mol/L的溶液，用pH值表示反而不方便，所以pH值仅适用于C（H+）或C（OH）小于等于1mol/L的稀溶液。

【例题】.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。

右图是KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。

下列示意图中，能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是

〖思考〗

1．相同温度下，PH值相同的盐酸、醋酸和硫酸溶液中水的电离程度大小关系如何？

2．下列说法是否正确?

（1）pH=6的溶液一定是酸溶液

（2）pH=7溶液一定是中性溶液（3）pH越大，酸性越强

3，．思考：

向25℃时的纯水中分别加入盐酸、氢氧化钠、氯化铵、碳酸钠、金属钠或升温时，kw、水的电离程度、C（H＋）、C（OH－）、pH变化情况分别如何？

并完成下表

影响因素

条件改变

平衡移动

溶液中的c（H+）

溶液中的c（OH-）

Kw

pH

温度

升高温度

降低温度

酸碱性

加入酸

加入碱

加入可水解的盐

氯化铵

碳酸钠

水的电离和溶液随堂检测

（一）

1．室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离出来的c（OH-）为（）。

（A）1.0×10-7mol·L-1（B）1.0×10-6mol·L-1（C）1.0×10-2mol·L-1（D）1.0×10-12mol·L-1

2．25℃时，某溶液中，由水电离出的c（H+）=1×10-12mol·L-1，则该溶液的pH可能是（）。

（A）12（B）7（C）6（D）2

3．纯水在25℃和80℃时的氢离子浓度，前者和后者的关系是（）。

（A）前者大（B）相等（C）前者小（D）不能肯定

4．某温度下，重水（D2O）的离子积常数为1.6×10-15若用定义pH一样来规定pD=-lg（D+），则在该温度下，下列叙述正确的是（）。

（A）纯净的重水中，pD=7（B）1L溶解有0.01molDC1的重水溶液，其pD=2

（C）1L溶解有0.01molNaOD的重水溶液，其pD=12

（D）纯净的重水中，C（D+）C（OD-）>1.0×10-14

5．给蒸馏水中滴入少量盐酸后，下列说法中错误的是（）。

（A）C（H+）C（OH-）乘积不变（B）pH增大了

（C）C（OH-）降低了（D）水电离出的[H+]增加了

6．常温下，下列溶液中酸性最弱的是（）。

A）pH=4（B）C（H+）=1×10-3mol·L-1

（C）C（OH-）=1×10-11mol·L-1（D）C（H+）·C（OH-）=1×10-14

7．某酸溶液的pH=3，则该酸溶液的物质的量浓度为（）。

（A）一定大于0.001mol·L-1（B）一定等于0.001mol·L-1

（C）一定小于0.001mol·L-1（D）以上说法均欠妥

8．常温下,某溶液中水的电离度a=10-10/55.5（%）,该溶液的pH可能是（）。

（A）12（B）10（C）4（D）3

9．在室温下，等体积的酸和碱的溶液混合后，pH一定少于7的是（）。

（A）pH=3的HNO3跟pH=11的KOH溶液（B）pH=3的盐酸跟pH=11的氨水

（C）pH=3硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液（D）pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液

10．下列叙述中，正确的是（）。

（A）中和10mL0.1mol·L-1醋酸与中和100mL0.01mol·L-1的醋酸所需同种碱溶液的量不同

（B）等体积pH=3的酸溶液pH=11的碱溶液相混合后，溶液的pH=7

（C）体积相等,pH相等的盐酸和硫酸溶液中,H+离子的物质的量相等

（D）pH=3的甲酸溶液的[H+]与pH=11的氨水溶液的[OH-]相等

11．把0.16g金属钠放到水里，反应后得7L溶液，其pH为（）

A.12B.9C.10D.11

12．99mL0.1mol·L－1盐酸和101mL0.05mol·L－1氢氧化钡溶液相混合后，溶液的pH为（）

A.1.7B.10.7C.11D.11.3

13．0.1mol下列氧化物，分别加入1L水中，形成的溶液pH最小的是（）

A.二氧化氮B.二氧化碳

C.二氧化硫D.三氧化硫

14．在室温下，向饱和的H2S溶液中缓慢通入过量SO2气体，溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线示意图，合理的是（）

15．（08年上海化学·11）常温下，某溶液中由水电离的c（H＋）=1×10－13mol·L－1，该溶液可能是（）

①二氧化硫水溶液②氯化铵水溶液③硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液

A．①④B．①②C．②③D．③④

16、取0.05mL1mol·L－1盐酸，稀释成50mL后溶液的pH为____________。

17．取10mL0.1molL－1盐酸跟20mL0.1molL－1的氢氧化钠溶液混合，混合后溶液的pH为_____________。

18、在25℃时，有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液等体积混合。

（1）若a+b=14，则溶液呈性

（2）若a+b=13，则溶液呈性

●（3）若a+b>14，则溶液呈性

19．常温下有PH=12的氢氧化钠溶液100mL，若将其变为PH=11（设溶液的体积可直接加和）（计算结果保留到小数点后一位）

（1）若用pH=10的氢氧化钠溶液，应加入mL；

（2）若用pH=2的盐酸，应加入mL；

（3）若用0.01mol/L醋酸溶液V1mL，则V1的取值为；

（4）若用pH=2的任意一元酸HR溶液V2mL，则V2的取值为

水的电离和溶液的PH

（一）答案

1CD，2AD，3C，4B，5BD，6D，7D，8AC，9D，10CD。

11．D12C13D14D15A16、pH=317、pH=12.5

●

（1）c>b=a。

（2）b>a=c。

（3）c>a>b。

b>c=a。

18、1:

10。

19．3

《水的电离溶液的酸碱性》复习教学案

（第二课时）

一．关于pH值的计算类型及计算方法

1．强酸或强碱溶液的PH值

〖练习〗求室温时的PH

（1）0.1mol/LH2SO4

（2）0.0005mol/LCa（OH）2

2．酸碱混合（一般稀溶液密度相近，体积可简单加和）

酸性求C（H+）pH

一定要先判断溶液酸碱性碱性先求C（OH-）再根据Kw求C（H+）pH

（1）酸I+酸II：

C（H+）=

（2）碱I+碱II：

C（OH-）=

（3）酸I+碱II：

完全中和：

C（H+）=C（OH-）=1

mol/L

酸过量：

C（H+）=

碱过量：

C（OH-）=

3．溶液的稀释

例

（1）0.0001mol/LHCl加水稀释10倍求pH，稀释104倍呢？

（pH近似值）

例题1、求下列溶液的pH：

（1）某H2SO4溶液的浓度是0·005mol/L

求此溶液的pH

用水稀释到原来体积的100倍

再继续稀释至104倍

（2）pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合

（3）pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合

（4）pH=12的NaOH和pH=4的HCl等体积混合

例题2、某温度下纯水的C（H+）=2.0╳10—7mol/L，则此时C（OH）为多少？

若温度不变，滴入稀H2SO4，使C（H+）=5.0╳10—4mol/L，则由水电离产生的C（H+）为多少？

例题3、常温下，将pH

的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中氢离子浓度最接近（）

A.

B.

C.

D.

例题4、pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，所得溶液的pH=11，则强碱与强酸的体积比是（）A、11:

1B、9:

1C、1:

11D、1:

9

例题5、常温时某溶液中，测得由水电离出的C（H+）为10-11mol/L，则对此溶液的下列叙述中，正确的是（）

A、一定是酸溶液B、一定是碱溶液C、可能是pH=3的酸溶液D、可能是pH=11的碱溶液

例题6、将pH=5的盐酸溶液稀释1000倍后，溶液的pH为（）

A、等于8B、等于7C、接近7又小于7D、大于7而小于8

例题7、在室温下有pH相等的醋酸和盐酸（pH≤5），请设计实验分别证明它们是哪种酸。

【小结】

1溶液酸碱性pH计算经验规律

（1）两强酸等体积混合混合后的pH=小的+0.3

（2）两强碱等体积混合混合后的pH=大的—0.3

（3）当按所给反应物质的量之比计算时，酸碱不论强弱，谁大谁过剩，溶液呈谁性。

（4）酸碱等体积混合①pH=2某酸与pH=12某碱混合pH难定②pH=4某酸与pH=10NaOH混合pH≤7③pH=4H2SO4与pH=10某碱混合pH≥7④0.01mol/LpH=2一元酸与0.01mol/LpH=12一元碱混合pH=7

（5）pH减小一个单位，C（H+）扩大为原来的10倍。

PH增大2个单位，C（H+）减为原来的1/100

（6）稀释规律：

分别加水稀释m倍时，溶液的物质的量的浓度均变为原来的1/m,强酸中c（H+）变为原来的1/m,但弱酸中c（H+）比原来的1/m大，故稀释后弱酸酸性强于强酸。

2．关于pH相同的酸（含强酸和弱酸）

（1）溶液中c（H+）相等（填“相等”或“不等”）。

（2）溶液中溶质的物质的量的浓度：

强酸<弱酸（填“>”或“<”）。

（3）耗碱规律：

pH和溶液体积均相同的HCl、H2SO4、CH3COOH与碱完全反应时，消耗碱物质的量最多的是CH3COOH。

水的电离和溶液酸碱性随堂检测题

（二）

1．将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c（SO42—和c（H+）之比约为（）。

（A）1:

1（B）1:

2（C）1:

10（D）10:

1

2．向VmLBaCl2溶液中加入一定体积的0.05mol/L硫酸溶液，两者恰好完全反应，且反应后溶液的pH为3.0。

则原BaCl2溶液的物质的量浓度为（）。

（A）5.05×10-4mol·L-1（B）5.05×10-3mol·L-1（C）1.01×10-4mol·L-1（D）1.01×10-3mol·L-1

3．水是一种极弱的电解质，在室温下，平均每n个水分子中只有1个水分子发生电离，则n值是（）。

（A）1×10-14（B）55.6×107（C）107（D）55.6

4．下列叙述中正确的是（）。

（A）使甲基橙试液变黄色的溶液一定是碱性溶液（B）使酚酞试液变红色的溶液一定是碱性溶液

（C）使甲基橙试液变红色的溶液一定是酸性溶液

（D）使紫色石蕊试液不变色的溶液一定是中性溶液

5．下列试纸使用时,不宜先用水润湿的是（）。

（A）pH试纸（B）红色石蕊试纸（C）淀粉碘化钾试纸（D）蓝色石蕊试纸

6．将质量百分比浓度为a%、物质的量浓度为c1mol·L-1的稀硫酸蒸发掉一定量的水，使之质量百分比浓度为2a%，物质的量浓度为c2mol·L-1，则c1和c2的关系是（）。

（A）c2=2c1（B）c2>2c1（C）c2<2c1（D）c1=2c2

7．从植物花中提取一种有机物，可用简化式HIn表示，在水溶液中因存在下列电离平衡，故可作酸碱指示剂：

HIn（溶液红色）

H+（溶液）+In-（溶液黄色）。

在该水溶液中加入下列物质，能使指示剂显黄色的是（）。

（A）盐酸（B）碳酸钠溶液（C）硫酸氢钠溶液（D）过氧化钠

8.用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定0.1mol·L－1盐酸，如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液（1滴溶液的体积约为0.05mL），继续加水至50mL，所得溶液的pH是

A.4B.7.2C.10D.11.3

9.pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，所得混合液的pH=11，则强碱与强酸的体积比是

A.11∶1B.9∶1C.1∶11D.1∶9

10、.下列说法中，不正确的是

A.用惰性电极电解CuSO4溶液（足量）过程中，溶液的颜色逐渐变浅，pH逐渐增大

B.在正常情况下，人体血液的pH应保持弱碱性范围，为了维持人体细胞内的酸碱平衡，人需要选择不同的酸性食物或碱性食物来加以控制。

C.在由水电离出的c（OH-）＝1×10-12mol·L-1的溶液中，Al3+不可能大量存在

D.室温下pH＝6的酸性溶液中，可能存在NH3·H2O分子

11.25℃，pH=x的盐酸aL与pH=y的NaOH溶液bL恰好中和，（x≤6，y≥8）

（1）若

=10，则x+y=__________

（2）若x+y<14，则

=__________（用x、y表示）且a_____b（“>”或“<”）

12．250mLpH=12的某一元强碱（MOH）溶液与250mL0.025mol·L-1的硫酸溶液相混合，假设混合后液体体积为500mL。

试求：

（1）混合液的pH；

（2）若原250mL一元强碱中含溶质0.1g,则M的相对原子质量为多少?

（3）若给混合液中分别滴入几滴甲基橙、无色酚酞、紫色石蕊试液，则溶液的颜色分别是什么?

13．在25℃时，有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液，取VaL该盐酸，同该NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液，填空：

（1）若a+b=14，则Va:

Vb=____________（填数字）。

（2）若a+b=13，则Va:

Vb=____________（填数字）。

（3）若a+b>14，则Va:

Vb=_____________（填表达式），且Va_________Vb（填：

>、<、=）（题中a≤6、b≥8）。

14．今有a·盐酸b·硫酸c·醋酸三种酸：

（1）在同体积，同pH的三种酸中，分别加入足量的碳酸钠粉末，在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。

（2）在同体积、同浓度的三种酸中，分别加入足量的碳酸钠粉末，在相同条件下产生CO2的体积由大到小的顺序是_________________。

（3）物质的量浓度为0.1mol·L-1的三种酸溶液的pH由大到小的顺序是___________；如果取等体积的0.1mol·L-1的三种酸溶液，用0.1mol·L-1的NaOH溶液中和，当恰好完全反应时，消耗NaOH溶液的体积由大到小的顺序是______________（以上均用酸的序号填写）。

15．在25℃时,有pH=a的盐酸和pH=b的苛性钠溶液，现取VamL盐酸用该苛性钠溶液中和，需VbmL苛性钠溶液。

若a+b=13，则Va/Vb=____________。

16．将pH=3的弱酸溶液稀释100倍，该溶液的pH范围为：

__________________。

17.两瓶pH=2的酸溶液，一瓶是强酸，一瓶是弱酸。

现提供实验室常用试剂和指示剂，请说出几种实验方法判别哪瓶是强酸。

并进一步指出最简单的方法。

例题答案与解析：

例题1

（1）

c（H+）=0·005mol/L×2=0·01mol/L，

pH=-lg10-2=2

c（H+）=0·01mol/L÷100=10-4mol/L，

pH=-lg10-4=4

pH=7（强调酸稀释后不会变成碱！

）

（2）c（H+）=

=5×10-4,

pH=-lg（5×10-4）=4-lg5=3·3

（强调10-3是10-5的100倍，所以10-5可以忽略不计）

（3）因为溶液呈碱性c（OH—）=

=5×10-3

c（H+）=

=2×10-12

pH=-lg（2×10-12）=12-lg2=11·7

（4）NaOH中c（OH—）=10-2mol/LHCl中c（H+）=10-4mol/L二者等体积反应，碱过量，反应后溶液呈碱性。

所以反应后c（OH—）=

=5×10-3

c（H+）=

=2×10-12

pH=-lg（2×10-12）=12-lg2=11·7

例2：

；

。

3。

D4。

D

5．CD6C7。

取相同体积的两种酸，加水稀释10倍，用玻璃棒分别蘸取稀释后两种酸，点在PH试纸上，稍后与比色卡比较，其中PH较小的为醋酸，另一为盐酸。

水的电离和溶液的PH

（二）答案

：

1C，2A，3B，4BC，5A，6B，7B。

8．C本题还可以改为：

若少加1滴NaOH溶液，pH是多少？

可以按以上计算推导出，溶液中必存在过量的H+，其物质的量浓度与多加1滴NaOH时相同，因此pH=410、AC11答案：

（1）15

（2）10（x+y－14）a

[分析]HCl与NaOH恰好中和，即H+物质的量等于OH－物质的量，又知[H+]=10－x，[OH－]=

=10（y－14）10－x×a=10（y－14）×b

=10x+y－14

①若

=10即101=10x+y－14

x+y=15

②若x+y<14

=10x+y－14可知

<1即a

●12．

（1）pH=1.7；

（2）Mr=23；（