水的电离导学案修改版Word下载.docx
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。
二、水的电离
1.水是一种的电解质,能发生的电离,它的电离方程式为:
则水的电离平衡常数可表示为:
。
氷的K电离只和有关。
水的物质的量浓度可视为,我们用的积做为一个新的常数叫做水的离子积常数,简称为,用符号表示,在常温下KW值是:
,升高温度KW值原因是。
水的离子积和水的电离常数的关系是。
水的离子积不仅适用于纯水,也适用于,在常温下的任何稀溶液中:
氢离子浓度、氢氧根浓度的之积等于。
2.水的电离平衡:
H2O+H2O
H3O++OH-H2O
H++OH-
理解影响水的电离平衡的因素:
①.温度不变,在纯水中加入酸或碱,均使水的电离平衡移动,加入酸时溶液中的C(H+)Kw,α(H2O)。
②.温度:
升高温度水的电离平衡移动,C(H+)Kw,α(H2O)。
溶液呈性。
③.加入能和氢离子和氢氧根反应的物质:
试分析在水中分别加入钠、氯气、氯化铵、碳酸钠。
则水的电离平衡移动,C(H+)Kw,α(H2O)。
溶液呈性。
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
温度
升高温度
降低温度
酸碱性
加入酸
加入碱
电解质
溶液
对水电离平衡的影响
溶液中
c(H+)
(mol/L)
溶液中c(OH—)(mol/L)
c(H+)与
c(OH—)比较
c(H+)·
c(OH—)
溶液酸碱性
纯水
盐酸
加HCl,c(H+)增大,平衡左移
氢氧化钠
加NaOH,c(OH—)增大,平衡左移
中性溶液c(H+)=c(OH—)=1×
10-7mol/L
酸性溶液c(H+)>
c(OH—),c(H+)>
1×
碱性溶液c(H+)<
c(OH—),c(H+)<
注:
①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。
②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Kw=c(H+)·
c(OH—)不变。
讲述:
酸性溶液中c(H+)越大,酸性越强,碱性溶液中c(OH—)越大,碱性越强。
我们经常用到一些c(H+)很小的溶液,如c(H+)=1×
10-7mol/L的溶液,用这样的量来表示溶液的酸碱性的强弱很不方便。
为此,化学上常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。
典型题例评析:
1、能使水的电离平衡正向移动,而且所得溶液呈酸性的是()
A.将水加热到100℃时,水的pH=6B.向水中滴加少量稀硫酸
C.向水中滴加少量NaHCO3D.向水中加入少量明矾晶体
2、0.0005mol/L的H2SO4溶液中,由水自身电离产生的C(H+)最接近:
A.1×
10-13mol/L B.1×
10-3mol/L
C.1×
10-7mol/L D.1×
10-11mol/L
3、25℃时,在水电离出的C(H+)=1×
10-5摩/升的溶液中,一定能大量共存的是()
A.Al3+、NH4+、SO42-、Cl-B.Mg2+、K+、SO42-、HCO3-
C.K+、Na+、Cl-、SO42-D.Ba2+、Cl-、Na+、PO43-
课堂巩固
1、常温下,在0.1mol·
L-1CH3COOH溶液中,水的离子积是()
A.1×
10-14B.1×
10-13.C.1.32×
10-14D.1.32×
10-15.
2、下列有关“电离平衡”的叙述中正确的是()
A.电解质在溶液里达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度相等
B.电离平衡时,由于分子和离子的浓度不断发生变化,所以说电离平衡是动态平衡
C.电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡就会发生移动
D.电解质达到电离平衡后,各种离子的浓度相等
3、水的电离过程为H2O
H++OH-,在不同温度下其平衡常数为K(25℃)=1.0×
10-14,K(35℃)=2.1×
10-14。
则下列叙述正确的是
A.C(H+)随着温度升高而降低
B.在35℃时,C(H+)>
C(OH-)
C.水的电离度(25℃)>
(35℃)
D.水的电离是吸热的
4、有一学生在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用纯净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。
该学生的操作方法___________(填“正确”或“不正确”),理由是___________
5、在100℃,100mL蒸馏水中c(OH-)=1×
10-6mol·
L-1,当改变下列条件之一时,c(OH-)仍然等于1×
L-1的是( )
A.温度降低到25℃
B.加入10-6molNaOH固体,保持100℃
C.加入10-6molNaCl固体,温度降低到25℃
D.蒸发掉50mL水,保持100℃
6、在由水电离出的
的溶液中可能大量共存的离子组为)
A.
B.
C.
D.
7、
(1)现有①硫酸铜②碳酸钙固体③磷酸④硫化氢⑤三氧化硫⑥金属镁⑦石墨⑧苛性钾⑨NH3H2O⑩熟石灰,其中(填序号)属于强电解质的是,属于弱电解质的是,属于非电解质的是,既不是电解质,又不是非电解质的是。
第二节水的电离和溶液的酸碱性(第二课时)
学习目标
1.巩固水的电离和水的离子积,溶液的酸碱性和氢离子浓度、氢氧根浓度及PH值的关系。
2.掌握PH值的定义及溶液PH值计算。
一、溶液的酸碱性
①.pH定义:
②.数学表达式:
pH=。
③.溶液的酸碱性和c(H+)、c(OH—)及PH值的关系
在室温时:
在室温时对于任何稀溶液,溶液中的c(H+)×
c(OH—)===。
酸性溶液:
c(H+)c(OH—)pH7
中性溶液:
碱性溶液:
二、PH值的计算。
(一)强酸、强碱自相或互相混合(体积变化忽略不计)
(1)酸I+酸II[H+]=
(2)碱I+碱II[OH-]=
(3)酸I+碱II
完全中和:
[H+]=[OH-]=1
mol/L
酸过量:
[H+]=
碱过量:
[OH-]=
(二)基本公式:
pH=-lgc(H+)c(H+)×
c(OH—)=KW
(三)酸、碱溶液稀释后pH的变化规律
1.对于pH=a的强酸和弱酸溶液,每稀释10n倍,强酸的pH就________个单位,即pH=________________________,由于稀释过程中,弱酸还会继续电离,故弱酸的pH范围是:
________________。
2.对于pH=b的强碱和弱碱溶液,每稀释10n倍,强碱的pH________个单位,即pH=________________,由于稀释过程中,弱碱还会继续电离,故弱碱的pH范围是________________________________。
3.对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,________的pH增大的多。
对于物质的量浓度相同的强碱和弱碱稀释相同倍数,________的pH减小的多。
4.酸溶液无限稀释,pH只能无限接近于7,不可能大于7;
碱溶液无限稀释,pH只能无限接近于7,不可能小于7。
(五)基本题型:
⑴.稀酸碱溶液的pH计算
1.在常温下求浓度为0.01mol/L的KOH、盐酸、硫酸、Ba(OH)2溶液的PH值。
2.在常温时某一元弱酸HA的电离常数为0.01,求浓度为1mol/L的该溶液的PH值。
⑵.酸碱溶液混合的计算
①.在常温时浓度均为0.01mol/L的盐酸和氢氧化钠分别体积比1:
1、9:
1、1:
9求混合液的PH值。
②.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.
⑶.酸碱溶液的稀释
①.常温下,将0.1mol
的盐酸稀释10倍,则溶液的pH为 。
若稀释100倍,pH是 。
若稀释106倍,pH又是 。
如换成同浓度的氢氧化钠溶液呢?
②.常温下,将PH值为1的醋酸稀释10倍,则溶液的pH 2(>、=、<)若稀释100倍,pH是 3(>、=、<)。
若稀释109倍,pH 2(>、=、<)。
如换成PH值为13的氨水呢?
三、典型题例评析:
1.将pH相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释至原溶液体积的a倍和b倍,稀释之后,两溶液的pH相等,则a和b的关系是()
A.a>
bB.a=b
C.a<
bD.无法确定
2.常温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1
10
mol
,则该溶液的pH可能是()
A.11B.3C.7D.8
3.pH=2和pH=4的两种稀H2SO4,等体积混合后,溶液的()
A.c(H+)=1×
10-3mol/L,B.c(OH-)=2×
10-12mol/L
C.pH=2.3D.pH=3
4.在由水电离出的
的溶液中可能大量共存的离子组为
D.
5.某温度下,纯水的
为
,则此时为c(OH-)为
,若温度不变,滴人稀
使
=
,则由水电离出的
为
,此时温度(填“高于”、“低于”或“等于”)25℃
第二节水的电离和溶液的酸碱性(第三课时)
习题课
课堂练习
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×
L-1(D)1.01×
3.在一定温度下,将pH=3的硫酸溶液与pH=9的氨水等体积混合后,恰好完全反应,则在该温度下NH3·
H2O的电离度为()。
(A)2%(B)1%(C)0.5%(D)0.01%
4.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
5.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
6.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
7.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
8.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
9.已知多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的,且第一步电离程度远大于第二步电离程度,第二步电离程度远大于第三步电离程度………今有HA、H2B、H3C三种一元、二元、三元弱酸,根据“较强酸+较弱酸盐=较强酸盐+较弱酸”的反应规律,它们之间能发生下列反应:
①HA+HC2-(少量)=A-+H2C-②H2B(少量)+2A-=B2-+2HA③H2B(少量)+H2C-=HB-+H3C
回答下列问题:
(1)相同条件下,HA、H2B、H3C三种酸中酸性最强的是_______。
(2)A-、B2-、C3-、HB-、H2C-、HC2-6种离子中,最易结合质子的是___,最难结合质子的是___。
(3)判断下列反应的离子方程式中正确的是(填写标号)_______。
(A)H3C+3A-=3HA+C3-(B)HB-+A-=HA+B2-(C)H3C+B2-=HB-+H2C-
(4)完成下列反应的离子方程式:
(A)H3C+OH-(过量)=_______________。
(B)HA(过量)+C3-=________________。
10.250mLpH=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?
第二节水的电离和溶液的酸碱性(第四课时)
1.了解在日常生活、生产中pH的应用。
2.掌握酸碱中和滴定的原理。
一、pH的应用
1.医疗上
当体内的酸碱平衡失调时,________________是诊断疾病的一个重要参数,而利用药物调控pH则是辅助治疗的重要手段之一。
2.生活中
人们洗发时使用的护发素,其主要功能就是调节头发的pH,使之达到适宜的酸碱度。
3.在环保领域中
酸性或碱性废水的处理常常利用________________原理结合pH自动测定仪进行监测和控制。
4.在农业生产中
因土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性,各种作物的生长都对土壤的________有一定的要求。
5.在科学实验和工业生产中
溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。
二、酸碱中和滴定的基础知识
1.概念
利用________________,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
2.原理
H++OH-===H2O
中和反应中酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量相等。
即c(H+)·
V酸=c(OH-)·
V碱
即c(H+)=________________________
或c(OH-)=________________________
3.仪器及使用
(1)仪器
(2)滴定管的构造及使用
①构造及用途
滴定管是内径均匀、________________的细长玻璃管,下端有控制液体流量的________________(或由__________、__________组成的阀)。
滴定管主要用来________________________。
②使用方法
a.检查仪器:
使用前先检查滴定管活塞
________________________________________________________________________。
b.润洗仪器:
在加入反应液之前,洁净的滴定管要用待盛装的溶液润洗________遍。
c.加入反应液:
分别将反应液加入到相应滴定管中,使液面位于滴定管刻度________________处。
d.调节起始读数:
在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,然后调节滴定管液面________________________________。
4.如何排出碱式滴定管尖嘴处的气泡?
5.酸式滴定管和碱式滴定管分别不能盛放哪些试剂?
三、指示剂的选择:
1、原则:
1)终点时,指示剂的颜色变化明显
2)变色范围越窄越好,对溶液的酸碱性变化较灵敏
2、酸碱指示剂:
一般是有机弱酸或有机弱碱(定性测定)
种类
变色范围
甲基橙溶液
酚酞溶液
石蕊溶液
(1)甲基橙和酚酞的变色范围较小:
4.4-3.1=1.310-8=2对溶液的酸碱性变化较灵敏
(2)溶液使指示剂改变颜色,发生的化学变化。
指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液(一般为1~2滴)。
3、pH试纸(定量测定)
(1)成分:
含有多种指示剂
(2)本身颜色:
淡黄色
(3)操作:
用镊子取一小块pH试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上,然后用玻棒沾取少量待测液点在试纸中央,试纸显色后再与标准比色卡比较,即知溶液的pH值。
4、酸碱中和滴定中指示剂的选择:
强酸强碱间的滴定:
酚酞溶液、甲基橙
四、酸碱中和滴定的实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
1.准备工作
(1)滴定管的检漏。
(2)洗涤:
分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支,用蒸馏水洗涤2~3次,再用标准酸液和待测碱液各润洗2~3次,润洗液必须从滴定管下端排出。
(3)装液:
向碱式滴定管中装入待测NaOH溶液,排气泡,调整液面至
________________________________________________________________________,
记录读数,放出一定体积NaOH溶液于洗净的锥形瓶中,以同样的步骤将标准液盐酸注入酸式滴定管,调整液面并记录。
2.滴定操作
在锥形瓶的待测溶液中滴加2~3滴酚酞试液,开始滴定。
左手______________,右手______________,两眼注视锥形瓶内溶液________________。
(1)滴定速率:
先快后慢,逐滴加入,不能________________。
(2)终点的判断:
当滴入最后一滴,___________________________,即到终点,读数并记录。
3.数据处理
为减小误差,滴定时,要求重复实验2~3次,求________________。
典例1
某学生用0.100mol·
L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.移取20.00mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞;
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管使尖嘴处充满溶液;
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度0以上2~3cm;
E.调节液面至0或0以下刻度,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填
写)________________________________________________________________________。
(2)上述B步骤操作的目的是_________________________________
(3)上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则滴定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)判断到达滴定终点的实验现象是____________________________________
变式训练1
下面是一段关于酸碱中和滴定的实验叙述:
“取25.00mL未知浓度的盐酸,①放入锥形瓶中,此瓶需事先用蒸馏水洗净,②并经待测溶液润洗过,③加入几滴酚酞试液作指示剂,④取一支酸式滴定管,经蒸馏水洗净后,⑤直接往其中注入标准NaOH溶液,进行滴定,⑥一旦发现溶液由无色变成粉红色,即停止滴定,记下数据。
”下列标明序号的操作中,有错误的是( )
A.④⑤⑥B.②④⑤⑥C.④②⑤D.②③⑤⑥
五、酸碱中和滴定误差分析
1.误差分析依据(一元酸、碱的中和滴定)
中和滴定实验中,产生误差的途径主要有操作不当,读数不准等,分析误差要根据计算式分析,c待测=
,当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于V标准的大小。
2.常见的误差分析(以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
步骤
操作
c(NaOH)
洗涤
未用标准溶液润洗滴定管
锥形瓶用待测溶液润洗
未用待测溶液润洗取用待测液的
滴定管
锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量
蒸馏水
读数
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
偏高
不当
滴定完毕后立即读数,半分钟后
颜色又褪去
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡
滴定过程中振荡时有液滴溅出
滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水
所配标准盐酸的物质的量浓度偏大
注意 读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。
如开始读数仰视,滴定完毕读数俯视,如图Ⅰ;
开始读数俯视,滴定完毕读数仰视,如图Ⅱ。
典例2
称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内,盐酸放在滴定管中)。
用A.偏高;
B.偏低;
C.无影响;
D.无法判断,填写下列各项操作会给实