2019届高考化学第二轮复习 专题十一 水溶液中的离子平衡（水的电离和溶液pH）教学案

2019届高考化学第二轮复习 专题十一 水溶液中的离子平衡（水的电离和溶液pH）教学案

水的电离和溶液的pH ‎【考纲要求】1、了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。‎ ‎2、了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性 ‎3、了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。 4、了解水的电离，离子积常数。‎ ‎5、了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。‎ ‎【知识梳理】‎ 一、电解质 ‎ ‎1．电解质与非电解质本质区别：‎ 在一定条件下（溶于水或熔融）能否电离（以能否导电来证明是否电离）‎ 离子化合物与共价化合物鉴别方法：熔融状态下能否导电 ‎2．强电解质与弱电质的本质区别：在水溶液中是否完全电离（或是否存在电离平衡）‎ 注意：①电解质、非电解质都是化合物 ②SO2、NH3、CO2等属于非电解质 ③强电解质不等于易溶于水的化合物（如BaSO4难溶于水，但溶于水的BaSO4全部电离，故BaSO4为强电解质）‎ ‎3．强酸（HA）与弱酸（HB）的区别：‎ ‎(1)溶液的物质的量浓度相同时，pH(HA) _______pH(HB) ‎ ‎(2)pH值相同时，溶液的浓度c(HA)____________c(HB)‎ ‎(3)pH相同时，加水稀释同等倍数后，pHHA_______pHHB 二、弱电解质的电离平衡 ‎1．影响电离平衡的因素 ‎(1)浓度：增大弱电解质的浓度，电离平衡向___________移动，溶质分子的电离程度_______ ；‎ ‎ 加水稀释，电离平衡向___________移动，溶质分子的电离程度_______，离子浓度________。‎ ‎(2)温度：升高温度，电离平衡向_____________移动，电离程度_______。‎ ‎(3)同离子效应：增大离子的浓度，电离平衡向__________移动，溶质分子的电离程度________。‎ ‎2.电离平衡常数 表达式：对于HAH＋+A－，K==____________________‎ 注意：①电离常数只与_________有关，升高温度，K值____________。‎ ‎②在相同条件下，电离常数越大，酸性________。‎ ‎③多元弱酸的各级电离常数的大小关系是________________，所以其酸性决定于__________电离。‎ 7‎ 三、水的电离和溶液的酸碱性 ‎1．水的电离平衡：H2OH＋ + OH－ 水的离子积：KW = c(H＋)·c(OH－) ‎ ‎25℃‎时, c (H＋) = c(OH－) =10－7 mol/L ; KW = c(H＋)·c(OH－) = 10－14‎ 注意：KW只与温度有关，温度一定，则KW值一定； KW不仅适用于纯水，适用于任何稀溶液（酸、碱、盐）。‎ ‎2．水电离特点：（1）可逆 （2）吸热 （3）极弱 ‎3．影响水电离平衡的外界因素： ‎ ‎(1)酸、碱：抑制水的电离（常温下pH之和为14的酸和碱的水溶液中水的电离被同等程度的抑制）‎ ‎(2)温度：升温，促进水的电离（水的电离是吸热的）‎ ‎(3)易水解的盐：促进水的电离（常温下pH之和为14的两种水解盐溶液中水的电离被同等程度的促进）‎ ‎4．溶液的酸碱性和pH：‎ ‎（1）pH= －lgc(H＋) ‎ 注意：①酸性溶液不一定是酸溶液（可能是 溶液） ；‎ ‎②pH＜7 溶液不一定是酸性溶液（只有温度为常温才对）；‎ ‎③碱性溶液不一定是碱溶液（可能是 溶液）。‎ ‎（2）pH的测定方法：酸碱指示剂、pH试纸、pH计等。 ‎ pH试纸的使用方法：_________________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________________.‎ 注意：①事先不能用水湿润PH试纸；②只能读取整数值或范围 ‎（3）常用酸碱指示剂及其变色范围：‎ 指示剂 变色范围的pH 石蕊 ‎＜5红色 ‎5～8紫色 ‎＞8蓝色 甲基橙 ‎＜3.1红色 ‎3.1～4.4橙色 ‎＞4.4黄色 酚酞 ‎＜8.2无色 ‎8.2～10浅红 ‎＞10红色 四 、混合液的pH值计算方法 ‎1、强酸与强酸的混合：（先求c(H＋)混：将两种酸溶液中的H＋的物质的量相加除以总体积，再求其它）c(H＋)混=[c(H＋) 1V1+c(H+)2V2]/（V1+V2）‎ ‎2、强碱与强碱的混合：（先求c(OH－)混：将两种碱溶液中的OH－的物质的量相加除以总体积，再求其它）c(OH－)混＝[c(OH－)1V1+c(OH－)2V2]/（V1+V2）(注意 :不能直接计算c(H+)混)‎ ‎3、强酸与强碱的混合：（先据H＋+ OH－=H2O计算余下的H+或OH－，①H＋有余，则用余下的 7‎ H＋的物质的量除以溶液总体积求c(H＋)混；OH－有余，则用余下的OH－的物质的量除以溶液总体积 求c（OH－）混，再求其它）‎ 注意：在加法运算中，相差100倍以上（含100倍）的，小的可以忽略不计！‎ 五、 酸碱中和滴定实验 ‎（1）中和滴定实验主要仪器的使用 ‎①中和滴定中使用的滴定管分酸式和碱式两种，使用时不能混用。酸式滴定管还可用于盛其它酸性或具有强氧化性的物质及有机溶剂等，碱式滴定管还能用于盛装其他碱性物质。‎ ‎②中和滴定中有关仪器的洗涤，滴定管在使用前经检查后要进行洗涤，须先用自来水洗(必要时用特殊试剂洗)再用蒸馏水洗，然后再用待盛液润洗2—3次。但锥形瓶用蒸馏水洗净后不能再用待盛液润洗，否则将会引起误差。‎ ‎③要注意滴定管的刻度，0刻度在上，往下越来越大，全部容积大于它的最大刻度值，因为下端有一部分没有刻度。滴定时，最终液面不得超过最低刻度，也不得中途向滴定管中添加。‎ ‎(2)中和滴定实验操作 ‎①滴定前的准备 　滴定管：检漏→水洗→润洗→注液→赶气泡→调液面→初始读数。‎ ‎ 　　　　　　　　锥形瓶：水洗→装液→滴指示剂。‎ ‎②滴定: 滴定时，左手旋转酸式滴定管玻璃活塞（或挤压碱式滴定管玻璃球），右手振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化及滴液速率。当最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显变化，且半分钟内不恢复为原色时即为滴定终点。滴定到达终点后，停止滴定，静置片刻，读出并记录终了读数。上述滴定操作再重复两次。‎ ‎③数据处理：取平均值求出结果。‎ ‎④中和滴定实验的误差分析: 根据 c（待）=，注意:误差最终取决于V（标）的大小，V（标）大，则c（待）大，V（标）小，则c（待）小。‎ 以标准酸溶液滴定未知浓度的碱为例(碱溶液盛放在锥形瓶内)，常见的因操作不对而引起的误差：‎ ‎（1）未用标准酸洗滴定管，则测量值偏_____；（2）滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失，则测量值偏______；（3）滴定前读数正确，滴定后俯视读数，则测量值偏______；（4）滴定前读数正确，滴定后仰视读数，则测量值偏_______；（5）滴定前，用待测液洗锥形瓶，则测量值偏_______；‎ ‎（6）滴定结束后，发现滴定管尖嘴悬挂一滴溶液，则测量值偏________。(填“高”或 7‎ ‎“低”)‎ ‎【知能训练】 ‎ ‎1.在0.1　mol·L－1　CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO—+H+　，‎ 对于该平衡，下列叙述正确的是（　　）‎ A.加入水时，平衡向逆反应方向移动 B.加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动 C.加入少量0.1　mol·L－1　HCl溶液，溶液中c(H+)不变 D.加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动 ‎2. 在‎100℃‎，100 mL蒸馏水中c(OH－) = 1×10－6 mol·L－1，当改变下列条件之一时，c(OH－)仍然 等于1×10－6 mol·L－1的是 ( )‎ A．温度降低到‎25℃‎ B.加入10－6 mol NaOH固体，保持‎100℃‎ C．加入10－6 mol NaCl固体，温度降低到‎25℃‎ D.蒸发掉50 mL水，保持‎100℃‎ ‎3. 物质的量浓度相同、体积也相同的一元酸和一元碱相互中和时，溶液( )‎ A.显酸性 B.显碱性 C.显中性 D.酸碱性无法确定 ‎4. 体积相同、pH相同的盐酸和醋酸溶液，在用氢氧化钠溶液中和时，两者消耗氢氧化钠的物质的量是（ ）‎ A.相同 B. 醋酸多 C.盐酸多 D.无法比较 ‎5.在相同温度时100mL 0.01mol/L的醋酸溶液与10mL0.1mol/L的醋酸溶液相比较，下列数值前者大于后者的是( )‎ A. 中和时所需NaOH的量 B. 电离程度 C. H+的物质的量 D.CH3COOH的物质的量 ‎6.某温度下,有两瓶不同浓度的氨水,甲瓶的浓度为0.1mol/L ,乙瓶的浓度为1mol/L,则甲瓶溶液中 c（OH－）与乙瓶之比为 ( )‎ A.= 1/10 B.大于1/‎10 C小于1/10 D.无法确定 ‎7.HClO是比H2CO3还弱的酸,为了提高氯水中HClO的浓度,可加入 ( )‎ A.HCl B.CaCO3(s) C.H2O D.NaOH ‎ ‎8.下列电离方程式中正确的是 ( )‎ A. NaHS 溶于水: NaHS ==Na+ + HS－ HS－ + H2O H3O+ + S2－‎ B. (NH4)2SO4溶于水: (NH4)2SO4 2NH4+ + SO42－‎ C.磷酸溶于水中: H3PO4 ==3H+ + PO43－‎ 7‎ D.Al(OH)3的电离: Al(OH)3= Al3+ + 3OH－‎ ‎9．下列叙述正确的是 ( )‎ A‎.95 ℃‎纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性 B.pH = 3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH = 4‎ C.0.2 mol·L－1的盐酸，与等体积水混合后pH = 1‎ D.pH = 3的醋酸溶液，与pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH = 7‎ ‎10．下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )‎ A.相同浓度的两溶液中c(H＋)相同 B.100 mL 0.1 mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠 C.pH＝3的两溶液稀释100倍，pH都为5‎ D.两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H＋)均明显减小 ‎ ‎11．为了更合理地表示溶液的酸碱性，科学家提出“酸度”（用AG表示）概念，AG＝lg（H+/OH－） ．‎ 下列叙述正确的是 ( )‎ ‎　①任何温度下，水的AG等于0 ②溶液的AG越小，酸性越强 ‎　③常温下，0.1mol·盐酸的AG＝12　　④‎25℃‎时，某溶液的AG＝—10，其pH＝10‎ A．①③ B．②④　　 C．①②　 D．③④‎ ‎12.室温下将n体积pH=10和m体积pH=13两种NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液，则 n：m=__________________________________‎ ‎13．测得某溶液的pH = 6.5，且氢离子与氢氧根离子物质的量相等，此溶液呈_____性。测定温度______室温（填高于、低于或等于），其理由是 ______________________________________‎ ‎ 。 将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的H2SO4溶液bL混合。‎ ‎(1)若所得混合液为中性，则a︰b 。‎ ‎(2)若所得混合液的pH=2，则a︰b 。 ‎ ‎14． 在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下： I：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液：‎ II：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。 ‎ 己知：Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 ：‎ ‎(2)过程I 加入铁屑的主要作用是 ，分离得到固体的主要成分是 ，从固体中分离出铜需采用的方法是 ；‎ 7‎ ‎(3)过程II中发生反应的化学方程式为 ；‎ ‎(4)过程II中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为 。‎ ‎ ‎ 7‎ 专题十一电解质溶液（一）参考答案 知识梳理内容：一、3. ＜ ＜ ＞‎ 二、1.(1)电离方向（正向）；减小；电离方向（正向）；增大；减小 ‎(2)电离方向（正向）；增大； (3)逆向；减小 ‎2.；温度；增大；越强；K1 》K2 》K3； 第一步 三、4. (1)强酸弱碱盐或强酸酸式盐；强碱弱酸盐 ‎(2)将一小块干燥洁净的pH试纸放在洁净的玻璃片上，用玻璃棒(或胶头滴管)蘸取 ‎(或吸取)未知液点(或滴在)试纸中部，然后与标准比色卡比较读数即可。‎ 五、 酸碱中和滴定实验 误差分析: (3)偏低 其它偏高 知能训练 1.B 2.D 3.D 4B 5.BC 6.B 7.B 8.A 9.C 10.B ‎11A 12. 100:11‎ ‎13. 中， 高于 。 水的电离是吸热反应，升温有利于水的电离，使Kw增大 ‎ ‎（1）10︰1 （2）9︰2 ‎ ‎14 (1)2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+；‎ ‎(2)回收铜 Cu和Fe 加入过量的盐酸后过滤。‎ ‎(3)FeCl2+Ca(OH)2==CaCl2+Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3‎ ‎(4)4.0×10-11 mol·L-1‎ 7‎