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3.2《水的电离和溶液的酸碱性》同步学案（人教版化学选修4）

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：人教版
- 适用学校：不限
- 所需点数：1点
- 资料来源：收集
- 资料作者：
- 资料大小：323.9KB
- 资料上传：admin
- 资料审核：
- 下载次数：197
- 更新时间：2010-12-27 21:09:26
- 上传时间：2010-12-27 21:10:10
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※资料简介※
第二节　水的电离和溶液的酸碱性

重难点一影响水的电离平衡的因素
1．温度
因水的电离是吸热过程，故升高温度，水的电离平衡向右移动，c(H＋)和c(OH－)同时增大，但因由水电离出的c(H＋)和c(OH－)始终相等，故溶液呈中性。
2．加入酸或碱
向纯水中加入酸(或碱)，由于酸(或碱)电离产生H＋(或OH－)，使水中c(H＋)[或c(OH－)]增大，水的电离平衡向左移动，达到新平衡时，溶液中c(H＋)[或c(OH－)]增大，水的电离程度减小，但温度未变，则KW不变。
3．加入活泼金属
向纯水中加入活泼金属，如金属钠，由于活泼金属可与水电离产生的H＋直接发生置换反应，产生H2，使水的电离平衡向右移动。
重难点二溶液酸碱性的判断
溶液呈酸性、碱性还是中性，应看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，判断溶液酸碱性的依据主要有三点：
判据1　在25℃时的溶液中：
c(H＋)>1×10－7 mol/L　溶液呈酸性
c(H＋)＝1×10－7 mol/L　溶液呈中性
c(H＋)<1×10－7 mol/L　溶液呈碱性
常温下，c(H＋)>10－7 mol/L时，溶液呈酸性，且c(H＋)越大，酸性越强；c(OH－)越大，碱性越强。
判据2　在25℃时的溶液中：
pH<7　溶液呈酸性
pH＝7　溶液呈中性
pH>7　溶液呈碱性
判据3　在任意温度下的溶液中：
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
注意　用pH判断溶液酸碱性时，要注意条件，即温度。不能简单地认为pH等于7的溶液一定为中性，如100℃时，pH＝6为中性，pH<6才显酸性，pH>6显碱性，所以使用pH时需注明温度，若未注明温度，一般认为是常温，就以pH＝7为中性。
重难点三 pH试纸的使用
1．使用pH试纸测量溶液的pH时，一般先把一小片试纸放在洁净干燥的表面器皿或玻璃片上，用沾有待测液的玻璃棒点在试纸的中部，不能把试纸放在待测液中测定。
2．使用pH试纸测量溶液pH时，不能用水将pH试纸润湿。因为这样做，已将溶液稀释，导致测定的pH不准确。
3．用广泛pH试纸测出的溶液pH只是整数值，而不会是3.1、5.2等小数值。
重难点四有关pH的计算
1．单一溶液pH的计算
强酸溶液(HnA)，其物质的量浓度为c mol/L，则：c(H＋)＝nc mol/L，pH＝－lgc(H＋)＝－lgnc；强碱溶液[B(OH)n]，其物质的量浓度为c mol/L，则c(OH－)＝nc mol/L，c(H＋)＝1.0×10－14nc mol/L，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lgnc。
2．强酸、强碱混合液的pH计算
(1)强酸与强酸混合求pH
①非等体积混合
c(H＋)＝c1(H＋)•V1＋c2(H＋)•V2V1＋V2，然后再求pH。
②等体积混合可近似计算pH＝pH小＋0.3
(2)强碱与强碱混合求pH
①非等体积混合
先计算：c(OH－)＝c1(OH－)•V1＋c2(OH－)•V2V1＋V2，
再求c(H＋)＝KWc(OH－)，最后求pH。
②等体积混合，可近似计算pH＝pH大－0.3。
(3)强酸与强碱混合
①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7。
②酸过量：
先求c(H＋)余＝c(H＋)•V(酸)－c(OH－)•V(碱)V(酸)＋V(碱)，再求pH。
③碱过量：
先求c(OH－)余＝c(OH－)•V(碱)－c(H＋)•V(酸)V(酸)＋V(碱)，再求c(H＋)＝KWc(OH－)，然后求pH。
3．稀释后溶液pH的变化规律
(1)对于强酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH增大n个单位，即pH＝a＋n(a＋n<7)。
(2)对于强碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH减小n个单位，即pH＝b－n(b－n>7)。
(3)对于弱酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH的范围是：a<pH<a＋n(即对于pH相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，强酸pH变化的程度大)。
(4)对于弱碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH的范围是：b－n<pH<b(即对于pH相同的强碱和弱碱稀释相同倍数，强碱pH变化的程度大)。
重难点五中和滴定
1．中和滴定的关键
(1)准确测定参加反应的两种溶液的体积。
(2)准确判断中和滴定的终点。
2．指示剂的选择
在酸碱中和滴定时，常选甲基橙和酚酞作指示剂，不能用石蕊试液(因变色范围太大)。
3．操作注意事项
(1)滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇。
(2)终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，读出V(标)记录。
(3)在滴定过程中，左手控制活塞或玻璃小球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
4．误差分析
中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测＝c标准•V标准V待测，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。
下列为不正确操作导致的实验结果偏差：
(1)仪器洗涤
①酸式滴定管水洗后，未润洗(偏高)；②酸式滴定管水洗后，误用待测液润洗(偏高)；③碱式滴定管水洗后，未润洗(偏低)；④锥形瓶水洗后，用待测液润洗(偏高)。
(2)量器读数
①滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视(偏高)；
滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视(偏低)如图所示；
③滴定完毕后，立即读数，半分钟后颜色又褪去(偏低)。
(3)操作不当
①滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束后气泡消失(偏高)；
②滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出(偏低)；
① 滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响)。
例1 　25℃时，把1 mL 0.1 mol/L的稀H2SO4加入水稀释制成2 L溶液，在此溶液中由水电离产生的H＋，其浓度接近于(　　)
A．1×10－4 mol/L　　　　　　 B．1×10－8 mol/L
C．1×10－11 mol/L D．1×10－10 mol/L
答案　D
解析　向水中加硫酸，水中c(H＋)显然增大，由于KW为常数，c(OH－)显然减小，c(OH－)只能由水电离产生，故只要先求c(OH－)，便知道由H2O电离产生的c(H＋)；稀释后c(H＋)＝1×10－3 L×0.1 mol/L2 L×2＝1×10－4 mol/L
由水电离产生的
c(H＋)＝c(O H－)＝1×10－141×10－4 mol/L＝1×10－10 mol/L。
例2 　下列溶液一定显酸性的是(　　)
A．溶液中c(OH－)>c(H＋)
B．滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液
C．溶液中c(H＋)＝10－6 mol/L
D．pH<7的溶液
答案　B
解析　判断溶液酸碱性的关键看c(H＋)和c(OH－)相对大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)>10－7 mol/L，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。而B项中可使紫色石蕊试液变红，则该溶液为酸性。
例3 　某温度(t℃)时，水的离子积为KW＝1×10－13，则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”)____________25℃，其理由是________________________________________________________________________。
若将此温度下pH＝11的苛性钠溶液a L与pH＝1的稀硫酸b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计)，试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比：
(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＝E。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是________________________________________________________________________。
答案　大于　室温时水的KW＝1×10－14<1×10－13，水的电离是吸热的，升温时水的电离平衡正向移动，KW增大
(1)10∶1
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