高中化学化学反应原理学案311水的电离溶液的酸碱性

第1节水溶液第1课时水的电离、溶液的酸碱性[学习目标定位]熟悉水的电离，会正确书写水的电离方程式，会分析外界因素对水的电离平衡的影响，能正确书写水的离子积常数表达式，知道溶液酸碱性与pH的关系。一水的电离1．水是一种极弱的电解质，能够微弱地电离产生H＋和OH－，该过程是可逆过程。请你据此写出水的电离方程式：________________________________________。(1)水的电离平衡常数表达式是________________。(2)请你根据水的电离平衡常数表达式，推导并写出水的离子积常数的表达式________________。(3)常温下，水的离子积常数Kw＝1.0×10－14mol2·L－2，则纯水中[H＋]是________________；若某酸溶液中[H＋]＝1.0×10－4mol·L－1，则溶液中[OH－]为________________。2．分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH＋＋OH－的影响，并填写下表：改变条件平衡移动方向溶液中[H＋]溶液中[OH－]pH溶液的酸碱性Kw升高温度加入酸加入碱加入活泼金属(如Na)1.水的离子积常数Kw＝[H＋][OH－](1)Kw只与温度有关，温度升高，Kw________。(2)常温时，Kw＝1.0×10－14mol2·L－2，不仅适用于纯水，还适用于________________________。(3)不同溶液中，[H＋]、[OH－]可能不同，但任何溶液中由水电离出的[H＋]与[OH－]总是________的。2．外界条件对水的电离平衡的影响(1)因水的电离是吸热过程，故温度升高，会________水的电离，[H＋]、[OH－]都________，水仍呈________________________________________________________________________。(2)外加酸(或碱)，水中[H＋]或[OH－]________，会________水的电离，水的电离程度______，Kw________________________________________________________________________。1．25℃时，水的电离平衡H2OH＋＋OH－ΔH>0。下列叙述正确的是()A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，[OH－]降低B．向水中加入少量固体NaHSO4，[H＋]增大，Kw不变C．向水中加入少量盐酸，平衡逆向移动，[H＋]降低D．将水加热，Kw增大，[H＋]不变2．常温下，有下列四种溶液：①1mol·L－1的盐酸②0.1mol·L－1的盐酸③0.01mol·L－1的NaOH溶液④0.001mol·L－1的NaOH溶液。四种溶液中，由水电离生成的[H＋]之比为()A．1∶10∶100∶1000 B．0∶1∶12∶11C．14∶13∶12∶11 D．14∶13∶2∶1二电解质在水溶液中的存在形态1.分别试验等体积等浓度的盐酸、醋酸溶液与等量镁条的反应，并测定两种酸溶液的pH。填写下表：1mol·L－1HCl溶液1mol·L－1CH3COOH溶液实验操作与镁反应现象结论Mg与盐酸反应速率____，表明盐酸中[H＋]较____溶液的pH数值______(填“相同”或“不相同”，下同)结论相同物质的量浓度的盐酸和醋酸中[H＋]________结论2.写出下列电离方程式：Na2SO4：________________________________________；HClO：________________________________________________________________________；H2CO3：________________________________________________________________________；Cu(OH)2：______________________________________________________________；NaHCO3：_______________________________________________________________；NaHSO4(水溶液)：__________________________________________________________；NaHSO4(熔融)：___________________________________________________________。1．强电解质和弱电解质的判断注意①电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷总数有关，强电解质溶液的导电能力不一定强。②电解质的强弱与其溶解度无关。某些难溶盐，虽然溶解度小，但其溶于水的部分完全电离，仍属于强电解质，如BaSO4等。有少数盐尽管能溶于水，但只有部分电离，属于弱电解质，如(CH3COO)2Pb等。2．电离方程式的书写注意事项(1)强电解质电离用“=”，弱电解质电离用“”。(2)多元弱酸________电离，________写出；多元弱碱________电离，________写出。(3)强酸的酸式盐一步________电离；弱酸的酸式盐先________电离，用“=”号，生成的酸式酸根再________电离，用“”。3．溶剂化作用电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的，而是与水分子相互吸引、相互结合，以“水合离子”或“水合分子”的形态存在。3．下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是()A．强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物B．强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物C．强电解质熔化时都完全电离，弱电解质在水溶液中部分电离D．强电解质不一定能导电，弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱4．现有如下物质：①NH3②NH4Cl③Ba(OH)2④氨水⑤SO2⑥BaCO3⑦H2S⑧KHSO4⑨NaHCO3⑩Cl2。请用物质的序号填写下列空白：(1)属于电解质的有________________________________________________________。(2)属于强电解质的有______________________________________________________。(3)属于弱电解质的有______________________________________________________。三溶液的酸碱性与pH1．溶液的酸碱性是由溶液中[H＋]与[OH－]的相对大小决定的。请填写下表：[H＋]与[OH－]的相对大小[H＋]的范围(25℃)中性溶液[OH－]____[H＋][H＋]____1.0×10－7mol·L－1酸性溶液[OH－]____[H＋][H＋]____1.0×10－7mol·L－1碱性溶液[OH－]____[H＋][H＋]____1.0×10－7mol·L－12.溶液的pH(1)定义：pH是[H＋]的负对数，其表达式是pH＝________。(2)pH与溶液酸碱性的关系(3)pH的取值范围为0～14，即只适用于[H＋]≤1mol·L－1或[OH－]≤1mol·L－1的电解质溶液，当[H＋]或[OH－]≥1mol·L－1时，直接用________________表示溶液的酸碱性。3．溶液酸碱性的测定方法(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)。指示剂变色范围(颜色与pH的关系)石蕊<5.0红色5.0～8.0紫色>8.0蓝色酚酞<8.2无色8.2～10.0粉红色>10.0红色甲基橙<3.1红色3.1～4.4橙色>4.4黄色(2)利用pH试纸测定，使用时的正确操作为__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)利用pH计测定，pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)。溶液酸碱性的判断溶液性质[H＋]与[OH－]大小关系[H＋]/mol·L－1pH(25℃)任意温度25℃中性[H＋]__[OH－][H＋]＝eq\r(Kw)[H＋]__1×10－7pH__7酸性[H＋]__[OH－][H＋]__eq\r(Kw)[H＋]__1×10－7pH__7碱性[H＋]<[OH－][H＋]__eq\r(Kw)[H＋]__1×10－7pH__75．下列说法正确的是()A．强酸的水溶液中不存在OH－B．pH＝0的溶液是酸性最强的溶液C．在温度不变时，水溶液中[H＋]和[OH－]不能同时增大D．某温度下，纯水中[H＋]＝2×10－7mol·L－1，其呈酸性1．纯水在25℃和80℃时的[H＋]大小关系及酸碱性分别是()A．大于酸性弱 B．等于都显中性C．小于酸性弱 D．小于都显中性2．下列说法正确的是()A．强电解质的水溶液中不存在任何分子B．强电解质的水溶液导电性强于弱电解质的水溶液C．强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物D．电解质的强弱与其在水中的溶解性无直接关系3．下列有关电解质溶液的说法正确的是()A．在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变B．25℃时，NH4Cl溶液的Kw大于100℃时NaCl溶液的KwC．KClO3和SO3溶于水后能导电，故KClO3和SO3均为电解质D．稀盐酸加水稀释时，水的电离平衡向电离方向移动4．(1)0.1mol·L－1的盐酸加水稀释时，水的电离平衡向________方向移动。(2)25℃时，0.1mol·L－1的盐酸中，[H＋]＝________mol·L－1，[OH－]＝________mol·L－1，水电离出来的[H＋]＝________mol·L－1。(3)某温度下测得纯水中[H＋]＝2×10－7mol·L－1，则此时[OH－]＝________；该温度下向纯水中加盐酸使[H＋]＝5×10－6mol·L－1，则此时[OH－]＝________。(4)在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的[H＋]为1.0×10－13mol·L－1，下列有关该溶液的叙述正确的是________(填字母)。A．该溶液可能呈酸性B．该溶液一定呈碱性C．该溶液的[H＋]一定是0.1mol·L－1D．该溶液的[OH－]不可能为0.1mol·L－1

答案精析一新知导学1．H2OH＋＋OH－(1)K＝eq\f([H＋][OH－],[H2O])(2)Kw＝[H＋][OH－](3)1.0×10－7mol·L－11.0×10－10mol·L－12．(从左到右，从上到下)右移增大增大减小中性增大左移增大减小减小酸性不变左移减小增大增大碱性不变右移减小增大增大碱性不变归纳总结1．(1)增大(2)酸、碱的稀溶液(3)相等2．(1)促进增大中性(2)增大抑制减小不变活学活用1．B[A项，NH3·H2O电离出OH－，使水的电离平衡逆向移动，但[OH－]增大；B项，NaHSO4电离出H＋，使水的电离平衡逆向移动，[H＋]增大，但Kw不变；C项，加入盐酸，H2O的电离平衡逆向移动，但[H＋]增大；D项，加热促进H2O的电离，Kw和[H＋]都增大。]2．A二新知导学1．产生无色气泡且较快产生无色气泡且较慢快大不相同不相同不同的电解质在溶液中电离程度不同，HCl比CH3COOH电离程度大2．Na2SO4=2Na＋＋SOeq\o\al(2－,4)HClOH＋＋ClO－H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)；NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)NaHSO4=Na＋＋HSOeq\o\al(－,4)归纳总结2．(2)分步分步分步一步(3)完全完全部分活学活用3．D[判断强、弱电解质的根本依据是看电解质在水中是否完全电离，与其溶解度、浓度大小及水溶液导电能力的强弱无关。强极性的共价化合物如HCl也是强电解质，A错误；强、弱电解质与溶解性无关，B错误；溶于水或熔化时完全电离的电解质是强电解质，C错误；电解质导电是有条件的，溶液的导电性与溶液中离子所带的电荷浓度有关，D正确。]4．(1)②③⑥⑦⑧⑨(2)②③⑥⑧⑨(3)⑦解析在水溶液中，电解质必须自身能发生电离，SO2、NH3是非电解质；在水溶液中能全部电离的电解质是强电解质，包括强酸、强碱、大多数盐，如NH4Cl、Ba(OH)2、BaCO3、KHSO4、NaHCO3；弱酸、弱碱、水及少部分盐是弱电解质，如H2S；氨水属于混合物，Cl2属于单质，二者既不是电解质也不是非电解质。三新知导学1．(从左到右，从上到下)＝＝<>><2．(1)－lg[H＋](2)01234567891011121314(3)[H＋]或[OH－]3．(2)用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH归纳总结(从左到右，从上到下)＝＝＝＝>>><<<>活学活用5．C达标检测提升技能1．D[Kw随温度升高而增大，纯水中[H＋]也随温度升高而增大，但仍等于[OH－]，显中性。]2．D[强电解质溶于水后，全部电离，不存在溶质分子，但有水分子存在，A不正确；溶液的导电性是由溶液中的离子浓度大小及离子所带的电荷总数决定的，若强