高三化学 1_9 水的电离及溶液酸碱性教学设计

水的电离及溶液酸碱性复习目标（1）掌握水的电离过程以及离子积常数的定义。（2）了解PH的定义，测定方法及简单计算。教学重点水的电离、pH的计算教学难点pH的计算教学过程考点一 水的电离及离子积常数【知识精讲】1、水的电离平衡（1）水是极弱的电解质，能发生自电离：H2O+H2O H3O+ OH 简写为 H2O H+OH （正反应为吸热反应） （2）影响水的电离平衡的因素酸和碱：酸或碱的加入都会电离出 H+或OH-，均使水的电离逆向移动，从而抑制水的电离。温度：由于水的电离吸热，若升高温度，将促进水的电离， H+与OH-同时同等程度的增加，pH变小，但 H+与OH-始终相等，故仍呈中性。能水解的盐：不管水解后溶液呈什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大。其它因素：如向水中加入活泼金属，由于活泼金属与水电离出来的 H+直接作用，使 H+减少，因而促进了水的电离平衡正向移动。2、水的离子积常数（1）定义：Kw= c(H+)c(OH) 250C 时 Kw =1.010-14 mol2L-2 。【注意事项】溶液中H2O电离产生的c(H+)=c(OH-)在溶液中，Kw中的c(OH-)、c(H+)指溶液中总的离子浓度。酸溶液中c(H+)= c(H+)(酸)+c(H+)(水)c(H+)(酸)，c(H+)(水)=c(OH-)；碱溶液中c(OH-)=c(OH-)(碱)+ c(OH-)(水) c(OH-)(碱)，c(OH-)(水)=c(H+)；盐溶液显中性时c(H+)=c(OH-)=c(H+)(水)=c(OH-)(水)，水解显酸性时c(H+)=c(H+)(水)= c(OH-)(水)c(OH-)，水解显碱性时c(OH-)=c(OH-)(水)=c(H+)(水)c(H+)。（2）影响因素在稀溶液中，Kw只受温度影响，而与溶液的酸碱性和浓度大小无关。在其它条件一定的情况下，温度升高，KW增大，反之则减小。如1000C 时Kw =1.010-12 mol2L-2【方法精讲】1、溶液中的c(H+)和水电离出来的c(H+)不同（1）常温下水电离出的c(H+)=110-7 mol/L，若某溶液中水电离出的c(H+)110-7 mol/L，则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。（2）常温下溶液中的c(H+)110-7 mol/L，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液；c(H+)ADB100，向pH=2的稀硫酸中逐滴加入等体积pH=10的稀氨水，溶液中 c(NH4+)c(NH3H2O)减小，充分反应后，溶液到达B点C温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，可从A点变化到C点D加热浓缩A点所示溶液，可从A点变化到B点【答案】D【解析】A、温度升高，水的电离平衡正向移动，则水的离子积增大，温度不变，水的离子积不变，所以图中A、B、D三点处KW间的关系： BA=D，错误；B、100，KW=10-610-6=10-12，pH=10的稀氨水中氢氧根离子的浓度为0.01mol/L，因为氨水中存在未电离的一水合氨，所以等体积混合时，氨水过量，溶液呈碱性，而B点表示溶液呈中性，错误；C、温度不变，则水的离子积不变，所以水中加入氯化铵后，促进水的电离，但离子积不变，不会达到C点，错误；D、A为中性，加热会使水的电离平衡正向移动，水的离子积增大，则可能由A点变化到B点，正确，答案选D。【例2】室温下，水的电离达到平衡：H2O H+ + OH-。下列叙述正确的是 （ ） A将水加热，平衡向正反应方向移动，Kw不变 B向水中加入少量盐酸，平衡向逆反应方向移动，c（H+）增大 C向水中加入少量NaOH固体，平衡向逆反应方向移动，c（OH-）降低 D向水中加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动，c（OH-）= c（H+）【答案】B【解析】影响水电离平衡的因素主要有：升温促进电离；加酸、碱抑制电离；加入能水解的盐促进电离；一定温度下水的离子积为定值；A、将水加热，平衡向正反应方向移动，促进水的电离，KW增大，错误；B、向水中加入少量盐酸，平衡向逆反应方向移动，c（H+）增大，正确；C、向水中加入少量NaOH固体，平衡向逆反应方向移动，但溶液中c（OH-）增大，错误；D、向水中加入少量CH3COONa固体，醋酸根离子水解，平衡向正反应方向移动，c（OH-）c（H+），错误。【考题精练】125 时，相同物质的量浓度的下列溶液：NaClNaOH H2SO4(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是 （ ）A BC D【答案】C【解析】从四种物质分析可知NaOH、H2SO4抑制水的电离，NaCl不影响水的电离平衡，(NH4)2SO4促进水的电离(NH水解)，在中H2SO4为二元强酸、产生的c(H)大于NaOH产生的c(OH)，抑制程度更大，故顺序为(由大小)。2下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H浓度之比()是 （ ）pH0的盐酸0.1 molL1的盐酸0.01 molL1的NaOH溶液pH11的NaOH溶液A1101001 000 B011211C14131211 D141323【答案】A【解析】中c(H)1 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(OH)相等，等于1.01014 molL1；中c(H)0.1 molL1，由水电离出的c(H)1.01013 molL1；中c(OH)1.0102 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(H)相等，等于1.01012 molL1；中c(OH)1.0103 molL1，同所述由水电离出的c(H)1.01011 molL1。 即(1.01014)(1.01013)(1.01012)(1.01011)1101001 000。考点二 溶液的酸碱性和pH【知识精讲】1、溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。c(H)c(OH)，溶液呈酸性c(H)c(OH)，溶液呈中性c(H)c(OH)，溶液呈碱性2、pH（1）定义式：pHlg_c(H)。（2）pH与溶液c(H)的关系由图示关系知，pH越小，溶液的酸性越强。pH一般表示c(H)c(OH)的溶液；酸碱指示剂都是在酸性溶液或碱性溶液中表现不同颜色的有机弱酸或弱碱。紫色石蕊试液呈红色，说明溶液中c(H)c(OH)；由于未指明温度，不能依据c(H)106mol/L或pH7，错误；B、醋酸钠与硫酸的浓度相等，但醋酸钠溶液的体积未知，所以混合后溶液有可能呈碱性或中性，错误；C、醋酸与等pH的硫酸混合时，pH不变，错误；D、硫酸中氢离子的物质的量是10-3mol，设氢氧化钡溶液的氢氧根离子浓度为x，则硫酸与氢氧化钡恰好完全反应时，氢离子与氢氧根离子的物质的量相等，所以10-3mol=10Lx，则x=10-4mol/L，所以氢氧化钡溶液的pH=10，正确，答案选D。【考题精练】1下列叙述正确的是 （ ）A在醋酸溶液的pH=a，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH=b，则abB在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH7C1.010-3mol/L盐酸的pH=3.0，1.010-8mol/L盐酸的pH=8.0D若1mLpH=1的盐酸与100mL溶液混合后，溶液的pH=7则溶液的pH=11【答案】D【解析】A若是稀醋酸溶液稀释则C(H+)减小，pH增大，ba，故A错误；B酚酞的变色范围是pH= 8.010.0（无色红色），现在使红色褪去，pH不一定小于7，可能在78之间，故B错误；C常温下酸的pH不可能大于7，只能无限的接近7；D正确，直接代入计算可得是正确，也可用更一般的式子：设强酸pH=a，体积为V1；强碱的pH=b，体积为V2，则有10-aV1=10-(14-b)V2=10a+b-14，现在=10-2，又知a=1，所以b=112在某温度时，测得0.01 molL1的NaOH溶液的pH11。（1）该温度下水的离子积常数Kw_。（2）在此温度下，将pHa的NaOH溶液Va L与pHb的硫酸Vb L混合。若所得混合液为中性，且a12，b2，则VaVb_。若所得混合液为中性，且ab12，则VaVb_。【答案】（1）1013（2）110101【解析】（1）由题意知，溶液中c(H)1011 molL1，c(OH)0.01 molL1，故Kwc(H)c(OH)10-13。（2）根据中和反应：HOH=H2O。c(H)V酸c(OH)V碱102Vb1013/1012Va110。根据中和反应HOH=H2Oc(H)Vbc(OH)Va10bVb1013/10aVa1013(ab)10，即VaVb101。