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1、 化學(xué)·選修4(人教版) 第二節(jié)　水的電離和溶液的酸堿性 第1課時(shí)　水的電離和溶液的酸堿性 水是沒有顏色、沒有氣味、沒有味道透明的液體。古代哲學(xué)家們認(rèn)為，水是萬物之源，萬物皆復(fù)歸于水。1784年英國科學(xué)家卡文迪許用實(shí)驗(yàn)證明，水是由兩種氣體化合而成的產(chǎn)物；1809年，法國化學(xué)家蓋·呂薩克測(cè)定，1體積氧和2體積氫化合，生成2體積水蒸氣。后來的科學(xué)家便定出了水的分子式：H2O，你知道它是強(qiáng)弱電解質(zhì)嗎？會(huì)寫它的電離方程式嗎？ ?水平測(cè)試 1．關(guān)于水的離子積常數(shù)，下列說法中不正確的是(　　) A．純水中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14 B．25℃純水中c(

2、H＋)·c(OH－)＝1×10－14 C．25℃稀鹽酸中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14 D．Kw值隨溫度升高而增大 解析：Kw的大小與溫度有關(guān)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：A 2．室溫下，在pH＝11的某溶液中，由水電離的c(OH－)為(　　) ①1.0×10－7 mol/L　②1.0×10－6 mol/L ③1.0×10－3 mol/L　④1.0×10－11 mol/L A．③　　　　　　B．④ C．①或③ D．③或④ 解析：pH＝11即c(OH－)＝10－3 mol/L是堿性溶液，堿性溶液有兩種情況：一是堿溶液，二是強(qiáng)堿弱酸鹽的溶

3、液。解此題要注意一個(gè)關(guān)鍵問題，由水電離出的c(H＋)始終等于由水電離出的c(OH－)。若為堿溶液，由水電離出的c(OH－)＝c(H＋)＝ ＝10－11 mol/L；若為強(qiáng)堿弱酸鹽的溶液，由水電離出的c(OH－)＝10－3 mol/L。故答案為D。 答案：D 3．判斷溶液的酸堿性有多種方法。下列溶液中，一定呈堿性的是(　　) A．能夠使甲基橙呈現(xiàn)黃色 B．溶液的pH＞7 C．溶液中：c(H＋)＜c(OH－) D．溶液中：c(H＋)＞1×10－7 mol/L 解析：溶液酸堿性最本質(zhì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)是看H＋和OH－濃度相對(duì)大小。甲基橙的變色范圍是3.1～4.4，即pH＜3.1時(shí)呈

4、現(xiàn)紅色，3.1＜pH＜4.4時(shí)呈現(xiàn)橙色，pH＞4.4時(shí)呈現(xiàn)黃色，所以，甲基橙呈現(xiàn)黃色的溶液可能是酸性、中性或堿性。溶液的pH與溫度有關(guān)，常溫下pH＞7的溶液一定是堿性的，但是低于常溫的情況下就不一定了，故B錯(cuò)；溫度不同，c(H＋)＞1×10－7 mol/L的溶液的酸堿性也不同，故D錯(cuò)；答案選C。 答案：C 4．關(guān)于pH的測(cè)定下列說法正確的是(　　) A．pH試紙?jiān)谑褂弥皯?yīng)用蒸餾水潤濕 B．用廣泛pH試紙測(cè)得某鹽酸的pH＝2.3 C．利用酸堿指示劑可以測(cè)溶液的pH D．pH計(jì)是精確測(cè)定溶液pH的儀器 解析：pH試紙?jiān)谑褂弥安荒苡盟疂櫇?，如果用水潤濕了則會(huì)使酸、堿中的c(

5、H＋)發(fā)生變化，造成誤差，故A項(xiàng)說法錯(cuò)誤；廣泛pH試紙可以識(shí)別的pH差值為1，所以用廣泛pH試紙測(cè)的是整數(shù)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；酸、堿指示劑只能判斷溶液的酸堿性，無法測(cè)其pH，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；pH計(jì)可以精確測(cè)定溶液的pH，可以精確到0.1個(gè)pH單位，故D項(xiàng)敘述正確。 答案：D 5．25℃的下列溶液中，堿性最強(qiáng)的是(　　) A．pH＝11的溶液 B．c(OH－)＝0.12 mol/L的溶液 C．1 L含有4 g NaOH的溶液 D．c(H＋)＝1×10－10 mol/L的溶液 解析：常溫下，可以根據(jù)pH或c(H＋)比較溶液的酸堿性，也同樣可以根據(jù)c(OH－)的大小來比較。在

6、此為了計(jì)算方便，可以求出A、C、D三個(gè)選項(xiàng)中溶液的c(OH－)，依次為1×10－3 mol/L、0.1 mol/L、1×10－4 mol/L，然后再與B相比，就會(huì)發(fā)現(xiàn)B中溶液的c(OH－)最大，堿性最強(qiáng)。 答案：B 6．某溫度下，純水中的c(H＋)＝2×10－7 mol/L。 (1)此時(shí)c(OH－)＝________，pH________7(填“＞”“＜”或“＝”)，呈________性。 (2)若溫度不變，滴入稀硫酸使c(H＋)＝5×10－6 mol/L，則c(OH－)＝__________ mol/L，由水電離出c(H＋)為________。 解析：此溫度時(shí)，水電離的c(

7、OH－)＝c(H＋)＝2×10－7 mol/L，則Kw＝2×10－7×2×10－7＝4×10－14； c(H＋)＝5.0×10－6 mol/L，則c(OH－)＝4×10－14÷5.0×10－6＝8×10－9 mol/L。 答案：(1)2.0×10－7 mol·L－1?。肌≈? (2)8×10－9　8×10－9mol/L ?能力提升 7．(2014·珠海市高二質(zhì)檢)(雙選)下列說法中正確的是(　　) A．在 25 ℃的純水中，c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 mol·L－1，呈中性 B．某溶液中若c(H＋)>10－7 mol·L－1，則一定有c(H＋)>c(OH－)，溶液呈

8、酸性 C．水溶液中c(H＋)越大，則pH 越小，溶液的酸性越強(qiáng) D．pH＝0的溶液中，只有H＋而無OH－ 解析：25 ℃的純水中，c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 mol·L－1，呈中性，A正確；溶液中若c(H＋)>10－7 mol·L－1，則不一定有c(H＋)>c(OH－)，B錯(cuò)；水溶液中c(H＋)越大，則pH 越小，溶液的酸性越強(qiáng)，C正確；pH＝0的溶液中，c(H＋)＝1 mol·L－1，當(dāng)然有OH—，D錯(cuò)；答案為AC。 答案：AC 8．(2014·湖南省桑植一中高三聯(lián)考)25 ℃，水的電離達(dá)到平衡：H2OH＋＋OH－，ΔH>0；下列敘述正確的是(　　)

9、 解析：A.OH－濃度增大，錯(cuò)誤；B.NaHSO4電離出H＋，H＋濃度增大，溫度不變，K不變，正確；C.CH3COONa電離出的CH3COO－與水電離出的H＋結(jié)合成CH3COOH，平衡正向移動(dòng)，c(H＋)降低，錯(cuò)誤；D.pH減小，錯(cuò)誤。 答案：B 9.有一學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室測(cè)某溶液的pH，實(shí)驗(yàn)時(shí)，他先用蒸餾水潤濕pH試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測(cè)。 (1)該學(xué)生的操作________(填“正確”或“錯(cuò)誤”)，其理由是________________________________________________________________________。

10、 (2)該操作是否一定有誤差？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若用此方法分別測(cè)定c(OH－)相等的氫氧化鈉溶液和氨水的pH，誤差較大的是________，原因是________________________________________________________________________ ______

11、__________________________________________________________________。 (4)只從下列試劑中選擇實(shí)驗(yàn)所需的試劑，你能否區(qū)分 0．1 mol/L硫酸溶液和0.01 mol/L硫酸溶液？______，簡(jiǎn)述操作過程：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 試劑：A.紫色石

12、蕊試液　B．酚酞試液　C．甲基橙溶液　D．蒸餾水　E．氯化鋇溶液　F．pH試紙 解析：本題主要考查pH試紙的使用、濃度對(duì)電離平衡的影響及相關(guān)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。(1)用pH試紙測(cè)量溶液時(shí)， pH試紙不能潤濕，否則相當(dāng)于將原溶液稀釋。(2)若溶液呈酸性或堿性，稀釋必然會(huì)造成誤差，若溶液呈中性，則不會(huì)造成誤差。(3)NH3·H2O是弱電解質(zhì)，加水稀釋時(shí)，促進(jìn)它的電離，故對(duì)OH－濃度相等的氫氧化鈉和氨水溶液來說，加水稀釋相同倍數(shù)，氨水的pH減小程度小些，誤差小些。(4)分別測(cè)定這兩種硫酸溶液的pH，pH較小的是濃度較大的硫酸溶液，pH較大的是濃度較小的硫酸溶液。 答案：(1)錯(cuò)誤　該學(xué)生測(cè)得

13、的pH是稀釋后溶液的pH (2)該學(xué)生操作錯(cuò)誤，但不一定產(chǎn)生誤差。因?yàn)樵芤翰皇侵行詴r(shí)，稀釋后溶液pH發(fā)生了變化，只是弱酸或弱堿溶液變化程度小些；若是中性溶液，稀釋不會(huì)產(chǎn)生誤差。 (3)氫氧化鈉溶液　稀釋過程中，NH3·H2O繼續(xù)電離OH－，減弱了因稀釋OH－濃度減小程度，所以測(cè)得氫氧化鈉溶液誤差較大 (4)能，用玻璃棒分別蘸取兩種溶液滴在兩張pH試紙上，其顯示的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，pH較大的是0.01 mol/L硫酸溶液 10．在一定溫度下，有a.鹽酸，b.硫酸，c.醋酸三種酸。 (1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，c(H＋)由大到小的順序是________。 (2)

14、同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸，中和NaOH的能力由大到小的順序是________。 (3)當(dāng)三者c(H＋)相同且體積也相同時(shí)，分別放入足量的鋅，相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是________。 (4)當(dāng)c(H＋)相同、體積相同時(shí)，同時(shí)加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況)，則開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為________。反應(yīng)所需時(shí)間的長(zhǎng)短關(guān)系是________。 解析：(1)物質(zhì)的量濃度相同，鹽酸和硫酸是強(qiáng)酸完全電離，硫酸又是二元酸，而醋酸是一元弱酸，不完全電離，所以c(H＋)大小關(guān)系為：b＞a＞c。(2)酸中和堿的能力是依據(jù)酸與堿反應(yīng)的方程式系數(shù)來決定的，所以同體積、同濃度的鹽酸、醋酸中和NaOH的能力相等，且小于硫酸的。(3)鋅足量，產(chǎn)生氫氣的體積由n(H＋)決定，所以c＞a＝b。(4)產(chǎn)生的氫氣相等，可見鋅量不足，開始c(H＋)相等，反應(yīng)速率相等，但是醋酸為弱酸，繼續(xù)電離使c(H＋)的變化緩慢，所用時(shí)間短，而硫酸和鹽酸中的c(H＋)變化速度相等，所用時(shí)間相等。 答案：(1)b＞a＞c　(2)b＞a＝c　(3)c＞a＝b (4)a＝b＝c　a＝b＞c