《第三章物质在水溶液中的行为》寒假统考复习学案编辑人:高二化学组 2013.12.23一、水的电离:精确实验表明,水是一种极弱电解质,存在有电离平衡:在25℃时纯水中 ,[H+]=[OH-] = ,Kw = [H+][OH-] = mol-2·L-2[结论] 1、水的电离是个过程,故温度升高,水的Kw。
2、水的离子积是水电离平衡时的性质,它不仅适用于纯水,也适用于任何稀溶液。
即25℃时溶液中[H+][OH-] = 1.0× 10-14mol-2•L-23、在酸溶液中,[H+]近似看成是酸电离出来的H+浓度,[OH-]则来自于水的电离。
4、在碱溶液中,[OH-]近似看成是碱电离出来的OH-浓度,而[H+]则是来自于水的电离。
【练习】1.常温下,某溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,该溶液可能是( )①二氧化硫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.③④2. 某溶液中水电离产生的C(H+)=10-3mol/L,,该溶液中溶质可能是()①Al2(SO4)3②NaOH ③NH4Cl ④NaHSO4 A、①②B、①③C、②③D、①④3. 25℃时,水的电离达到平衡:H 2O H++OH-;ΔH>0,下列叙述正确的是()A.将水加热,K W增大,溶液的pH增大B.向水中加入稀氨水,平衡正向移动,c(OH-)增加C.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)降低,K W不变D.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡正向移动,c(OH-)增加4. 能促进水的电离,并使溶液中C(H+)>C(OH—)的操作是()(1)将水加热煮沸(2)向水中投入一小块金属钠(3)向水中通CO2 (4)向水中通NH3(5)向水中加入明矾晶体(6)向水中加入NaHCO3固体(7)向水中加NaHSO4固体A、(1)(3)(6)(7)B、(1)(3)(6)C、(5)(7)D、(5)二、溶液的酸碱性和pH值1.溶液酸性、中性或碱性的判断依据是:看和的相对大小.在任意温度的溶液中:若c(H+)>c(OH-) c(H+)=c(OH-)c(OH-)>c(H+)溶液的pH值:氢离子浓度的负对数。
pH= ;3.pH值计算的基本规律(1). 两种强酸溶液混和,先求c(H+),再求pH。
C(H+)= (2).两种强碱溶液混和,先求c(OH-),再通过求c(H+),最后求pH值.C(OH-)= (3).强酸和强碱混和,先确定过量离子的浓度:若H+过量 c(H+)=若碱过量 c(OH-)= 当酸过量时,必须以剩余的氢离子浓度来计算溶液的 PH 值;当碱过量时,必须以剩余的氢氧根离子浓度通过K W来计算溶液的c(H+)值,再求pH值。
(4). 有关酸、碱溶液的稀释强酸溶液每稀释10倍,pH增大一个单位,弱酸溶液每稀释10倍,pH增大不到一个单位;强碱溶液每稀释10倍,pH减小一个单位。
弱碱溶液每稀释10倍,pH减小不到一个单位。
[提醒]:混和后溶液呈酸性时,一定用c(H+)计算pH;呈碱性时,一定用c(OH-)通过K W来计算溶液的c(H+)值,再计算pH值【练习】1. 下列溶液一定呈中性的是()A.PH=7的溶液B.C(H+)=1.0×10-7mol/L的溶液C.C(H+)= C(OH-)D.PH=3的酸与PH=11的碱等体积混合后的溶液2.取浓度相同的NaOH 和HCl 溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH 等于12,则该原溶液的浓度为( )A .0.01mol·L -1B .0.017mol·L -1C .0.05mol·L -1 .............D .0.50mol·L -13.95℃时,水中的H+的物质的量浓度为10-6 mol ·L -1,若把0.01 mol 的NaOH 固体溶解于95℃水中配成1 L 溶液,则溶液的pH 为 ( )A .4 B .10 C .2 D .124.在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后pH 一定小于7的是 ( )A. pH =3的硝酸跟pH =11的氢氧化钾溶液B. pH =3的盐酸跟pH =11的氨水溶液C. pH =3的硫酸跟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5.下列四种溶液:①pH=2的CH 3COOH 溶液;②pH=2的HCl 溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH 溶液。
相同条件下,有关上述溶液的比较中,正确的是 ( )A .由水电离的C(OH -):①=②>③=④B .将②、③两种溶液混合后,若pH=7,则消耗溶液的体积:②<③C .等体积的①、②、③、④溶液分别与足量铝粉反应,生成H 2的量:③最大D .向等体积的四种溶液中分别加入100mL 水后,溶液的pH :③>④>②>①6. pH = 2的A 、B 两种酸溶液各1mL, 分别加水稀释到1000mL, 其溶液的pH 与溶液体积(V)的关系如右图所示, 则下列说法正确的是A .A 、B 两种酸溶液物质的量浓度一定相等B .稀释后A 酸溶液的酸性比B 酸溶液强C .a = 5时, A 是弱酸, B 是强酸D .若A 、B 都是弱酸, 则5 > a > 27.在200 mL 氢氧化钡溶液中含有1×10-3 mol 的钡离子,溶液的pH 为____。
将此溶液与pH =3的盐酸混合,使其混合溶液的pH =7,应取氢氧化钡溶液和盐酸的体积之比是_ 。
三、电解质在水溶液中的存在形态1、 强、弱电解质的概念强电解质:在水溶液中能 电离的电解质。
常见强电解质弱电解质:在水溶液中能 电离的电解质。
常见弱电解质2、电解质的强弱与导电性的关系: 强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。
电解质溶液导电能力强弱取决于四、弱电解质电离平衡1、弱电解质电离平衡的建立 这叫做电离平衡。
2、电离平衡的特征3、电离平衡常数和电离度(1)电离平衡常数是 。
如HA H + + A - K=注:①在此计算公式中,离子浓度都是 浓度;②电离平衡常数的数值与 有关,与浓度无关;弱电解质的电离是吸热的,一般温度越 ,电离平衡常数 ;③电离平衡常数反映 的相对强弱,通常用 表示弱酸的电离平衡常数,用K b 表示弱碱的电离平衡常数。
K a 越大,弱酸的酸性越 ;K b 越大,弱碱的碱性越 。
④多元弱酸是 电离的,每一级电离都有相应的电离平衡常数(用K a1、K a2等表示),且电离平衡常数逐级减小。
(2)电离度 %100⨯=弱电解质的初始浓度已电离的弱电解质浓度α注:弱电解质的电离度与溶液的浓度有关,一般而言,浓度越小,电离度。
4、影响弱电解质电离平衡移动的因素(1)浓度:弱电解质的溶液中,加水稀释,电离平衡,电离度。
即稀释促进电离,其电离平衡常数。
(2)温度:因为电离是吸热的,因此升温电离。
(3)加入其它电解质:加入与弱电解质电离出的离子相同的离子,电离平衡逆向移动,电离度减小,其电离平衡常数。
加入与弱电解质电离出的离子反应的离子,电离平衡正向移动,电离度增大,其电离平衡常数。
例如:A.电解质的电离过程就是产生自由移动离子的过程B.碳酸钙在水中的溶解度很小,但被溶解的碳酸钙全部电离,所以碳酸钙是强电解质C.氯气和氨气的水溶液导电性都很好,所以它们是强电解质D.水难电离,纯水几乎不导电,所以水是弱电解质2.醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH H++CH3COO-,下列叙述不正确的是()A.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)B.0.10mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)减小C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动D.常温下pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH<7 3.已知室温时,0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误..的是:A.该溶液的pH=4 B.升高温度,溶液的pH增大 C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7 D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍4.若溶液中由水电离产生的C(OH-)= 1.0×10-14 mol/L,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是 ( )A.Na+、Al3+、NO3-、Cl- B.Na+、K+、NO3-、Cl-C.Na+、K+、Al(OH)4-、Cl-D.NH4+、K+、SO42-、NO3-5.在0.1mol/L的CH 3COOH溶液中存在如下电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+对于该平衡,下列叙述正确的是( )A.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动B.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动C.滴加少量0.1mol/LHCl溶液,溶液中C(H+)减少D.加水,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动6.在体积均为1L,pH均等于2的盐酸和醋酸溶液,分别投入0.23g Na,则下图中比较符合反应事实的曲线是()7、H+浓度均为0.01mol/L的盐酸和醋酸各100ml分别稀释2倍后,再分别加入0.03g锌粉,在相同条件下充分反应,有关叙述正确的是()A.醋酸与锌反应放出氢气多B.盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多C.醋酸与锌反应速率大D.盐酸和醋分别与锌反应的速度一样大五、盐类水解 1、水解本质:盐类水解的本质是盐溶液中盐电离出来的或与水分子电离出的H+或OH―结合成弱电解质,从而水的电离平衡,并使水的电离平衡正向移动,最后使得溶液中c(H+)(或c(OH―))大于c(OH―)(或c(H+))而使溶液呈酸性(或碱性)。
如:NH 4Cl:NH4+ + H2O NH3·H2O + H+(显性)CH 3COONa:CH3COO― + H2O CH3COOH + OH―(显性)2、条件:3、影响因素:内因(越弱越水解)①升高温度有利于水解反应,盐类的水解反应是。
②浓度,水解程度越大,但水解产生的酸碱性比浓溶液弱。
③溶液中有酸或碱对盐水解有较强的影响,相同抑制,不同促进。
4、水解规律(谁强显谁性)4阴离子:CH3COO—、HS―、AlO2—、ClO—、F—、HCO3— SiO32—、HPO42—、CO32—、S2— PO43—……六、水解的应用 1、判断溶液的酸碱性:对盐类水解的判断,可知酸越弱,本身越难电离,其酸根阴离子越易水解,溶液的碱性越强。
如:NaX、NaY、NaZ三种钠盐的pH分别为8、9、10,则HX、HY、HZ三种一元酸的相对强弱的顺序应为:注意:酸式盐溶液一定显酸性吗?如何判断酸式盐溶液的酸碱性?② 酸的酸式盐只电离,不,一定显酸性。