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1、課時(shí) 3 常見的弱電解質(zhì) 溶液的酸堿性
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1.知道的水的離子積常數(shù); 2.知道電離平衡常數(shù)與弱酸、弱堿的酸堿性強(qiáng)弱之間的關(guān)系;
3. 知道溶液酸堿性與c(H+)和c(OH-)之間的關(guān)系;
4. 知道pH與c(H+)和c(OH-)之間的關(guān)系。
[學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)]
水的離子積、溶液的酸堿性
[知識(shí)梳理]
知識(shí)點(diǎn)一:水的電離與KW
1. 水的電離特點(diǎn)
(1) 水分子與水分子之間相互作用而引起電離的發(fā)生;
(2) 極難電離,只有極少數(shù)水分子發(fā)生電離;
(3) 由水分子電離出的H+和OH-數(shù)目相等;
(4) 水的電離過程是可逆的、吸熱的。
2.水的離子積常數(shù)
一
2、定溫度下,c(H+)和c(OH-)得乘積是一個(gè)常數(shù),稱為水的離子積常數(shù), 簡稱 ,符號(hào)為 。
說明:①任何水溶液中均存在著H+和OH-。水的離子積是水電離平衡 時(shí)具有的性質(zhì),不僅適用于純水,也適用于稀的水溶液。其中 c(H+)、c(OH-) 均表示整個(gè)溶液中的c(H+)和 c(OH-)o
② 入只與溫度有關(guān),與c(H+)、c(OH-)的變化無關(guān)。水的電離是吸熱的, 故升高溫度,水的電離平衡向電離方向移動(dòng),c(H+)和 c(OH-)都增大,KW增 大,反之,則減小。即溫度升高, KW 增大;溫度降低, KW 減小。若未注 明溫度,一般認(rèn)為是常溫。
K
③ 一定溫度下,在不同的溶液中c(H
3、+)= “ W、,故c(H+)和c(OH-)成
c(OH )
反比,但在任何溶液中,由水電離出的H+和OH-的濃度一定相等。
④ 常溫時(shí),Kw=c (H+) ?c(OH-)=1x10-i4o 知識(shí)點(diǎn)二:弱酸、弱堿的電離
1. 弱酸、弱堿的電離常數(shù)能夠反映弱酸、弱堿酸堿性的相對(duì)強(qiáng)弱。
在一定的溫度下,當(dāng)弱酸濃度相同時(shí),電離常數(shù)越大,弱酸的電離 度 ,弱酸的酸性 o
2. 多元弱酸的電離。
h2co3、h3po4等多元弱酸在水溶液中的電離是 進(jìn)行的,每一 步電離都有相應(yīng)的電離常數(shù),電離常數(shù)逐級(jí)減小。 知識(shí)點(diǎn)三:溶液的酸堿性 1.溶液的酸堿性
溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)和c(
4、OH-)的相對(duì)大小,在一定溫度下, 水溶液中c (H+ )與c(OH-)乘積是 。知道其中一種離子的濃度,
就可計(jì)算出另一種離子的濃度,從而判斷溶液的 性。
(1)酸性溶液:c(H+)>c(OH-), c(H+)越大, 性越強(qiáng),室溫時(shí),c (H+)
10-7 mol?L-i, c(OH-) 10-7 mol?L-i。
⑵堿性溶液:c(H+)Vc(OH-), c(OH+)越大, _性越強(qiáng),室溫時(shí),c(H+)
10-7 mol?L-i, c(OH-) 10-7 mol?L-i
(3)中性溶液:c(H+)=c(OH-),室溫時(shí),c(H+)=c(OH-) 10-7 moLL-i。
注
5、意:溶液的酸堿性與酸和堿的酸堿性涵義的區(qū)別:
溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)與 c(OH-)的相對(duì)大??;酸、堿的強(qiáng)弱 是取決于電離程度的大小。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿在溶液中完全電離,弱酸、弱堿在 溶液中部分電離。
練習(xí):判斷下列說法是否正確:
(1) 強(qiáng)酸溶液的酸性一定比弱酸溶液的酸性強(qiáng)。
(2) 酸性強(qiáng)的溶液一定是強(qiáng)酸溶液。
(3) 酸性相同的溶液弱酸濃度大,中和能力強(qiáng)。
(4) 中和能力相同的酸,提供H+的能力相同。 2.溶液的 pH
(1) 概念:溶液的pH用水溶液中H+濃度的負(fù)對(duì)數(shù)來表示,表達(dá)
(2) pH值的范圍: ,pH越小,溶液 越強(qiáng),pH越大,溶
液 越強(qiáng)。
6、(3) 溶液酸堿性與pH的關(guān)系:
在 25 °C時(shí),pH=7 時(shí),c (H+) c (OH-),溶液呈 一性;
當(dāng) pHV7 時(shí),c (H+) c (OH-),溶液呈 性;
當(dāng) pH>7 時(shí),c (H+) c (OH-),溶液呈 性。
(4) pH的測量方法:
[課后練習(xí)]
1. 常溫下用水稀釋0.1 moLL-1的醋酸時(shí),溶液中隨著水量的增加而減小的 是( )
A. c(H+)/c(CH3COOH) B.c(CH3COOH)/c(H+)
C.c (H+)和c(OH-)的乘積 D.H+的物質(zhì)的量
2. 欲使醋酸溶液中的CH3COO-濃度增大,且不放出氣體,可向醋酸中
7、加入 少量固體( )
A.NaOH B.NaHCO3 C.CH3COOK D.Mg
3. 在100 mL 0.1 mol. L-i的CH3COOH溶液中,欲使CH3COOH的電離度增
大和c(H+)降低,可采用的方法是( )
A.加少量1 mol-L-1的NaOH溶液 B.加少量1 mol-L-1的鹽酸
C.加100 mL水 D.加熱
4. 已知三種酸HA、HB、HC的電離常數(shù)分別為a、b、c,且a>b>c,則對(duì) 相同濃度的酸溶液敘述正確的是( )
A.HC的電離度最大 B.HA溶液酸性最強(qiáng)
C.HC溶液酸性最強(qiáng) D.三種溶液中酸的電離程度:HAVHBVHC
5. 下列溶液
8、一定呈中性的是( )
A. pH=7的溶液
B. c(H+)=c(OH-)的溶液
C. 由強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等物質(zhì)的量反應(yīng)得到的溶液
D. 非電解質(zhì)溶于水得到的溶液
6. 有人曾建議用AG表示溶液的酸度,AG的定義為AG=lg[c(H+)/c(OH-)], 下列表述正確的是( )
A. 在25 °C時(shí),若溶液呈中性,則pH=7, AG=1
B. 在25 C時(shí),若溶液呈酸性,則pHV7,AGV0
C. 在25 C時(shí),若溶液呈堿性,則pH>7,AG>0
D. 在25 C時(shí),溶液的pH與AG的換算公式為AG=2 (7-pH)
7. 25 C的下列溶液中,堿性最強(qiáng)的是( )
A.pH=
9、11 的溶液 B.c(OH-)=0.12 molL1 的溶液
C.1 L 中含有 4 g NaOH 的溶液 D.c(H+)=1x10-1o mol?L-1 的溶液
8. 對(duì)某弱酸稀溶液加熱時(shí),下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.弱酸的電離度增大 B.弱酸分子的濃度減小
C.溶液的c (OH-)增大 D.溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)
c( NH +) ? c(OH -)
9. NH3?H2O的電離平衡常數(shù)為Kb= &nH h O)。氨水中各離子和
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分子的濃度大小為( )
A.c(NH + )=c (OH-) =c(NH ?H O) B.c(NH + )>c (OH-) >c (NH ?H
10、 O)
4 3 2 4 3 2
C.c(NH + )=c (OH-) >c (NH ?H O) D.c(NH + )c(OH-)
C.水的電離百分率a(25 °C)>a(35 C) D.
11、水的電離是吸熱的
12. 將1 mL 0.1 mol?L-1的H2SO4溶液加入純水中制成200 mL溶液,該溶
液中由水自身電離產(chǎn)生的c(H+)最接近于( )
A.1x10-3 mol?L-1 B.1x10-13 mol?L-1
C. 1x10-7 mol?L-1 D.1x10-11 mol?L-1
13. 某溫度時(shí)水的離子積常數(shù)為1.0x10-14,由此可知在該溫度時(shí)水電離的百 分率為( )
-7-8-9-14%
14.相同體積的 pH=3 的強(qiáng)酸溶液和弱酸溶液分別跟足量的鎂完全反應(yīng),下 列說法正確的是( )
A.弱酸溶液產(chǎn)生較多的H2 B.強(qiáng)酸溶液產(chǎn)生較多的H2
C.兩
12、者產(chǎn)生等量的H2 D.無法比較產(chǎn)生H2的量
15. 某溶液在25 C時(shí)由水電離出的氫離子的濃度為1x10-12 moLL-1,下列 說法正確的是( )
A. HCO -、HS-、HPO 2-等離子在該溶液中不能大量共存
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B. 該溶液的pH可能為2
C. 向該溶液中加入鋁片后,一定能生成氫氣
D. 若該溶液中的溶質(zhì)只有一種,它一定是酸或者是堿
16. 在25 C的某溶液中,由水電離出的c(H+)=1x10-12mol^L-1,則該溶液的
pH 可能是( )
A.12 B.7 C.6 D.2
17. 甲酸和乙酸都是弱酸,當(dāng)它們的濃度均為0.10 molL1時(shí),甲酸中c(H+) 約為乙酸中c(H+)的3倍?,F(xiàn)有兩種濃度不等的甲酸溶液a和b,以及0.10 mol?L-1的乙酸,經(jīng)測定它們的pH從大到小依次為a、乙酸、b。由此可知
()
A.a的濃度必小于乙酸的濃度 B.a的濃度必大于乙酸的濃度
C.b的濃度必小于乙酸的濃度 D.b的濃度必大于乙酸的濃度
18. 25 C時(shí),在0.5 L 0.2 mol?L-1的HA溶液中,有0.01 mol的HA電離成 離子。求該溫度下HA的電離常數(shù)。