水的電離複習學案

2022-12-30 06:18:06 字數 4142 閱讀 2604

物質在水溶液中的行為-----水溶液複習學案

【考綱點選】了解水的電離、離子積常數、影響水電離平衡的因素;了解溶液的ph的定義;了解溶液酸鹼性與ph的關係;了解測定溶液ph的方法,能進行ph簡單計算。

【學習目標】知道kw的表示式、影響因素,會進行相關計算;了解溶液呈現一定酸鹼性的實質,會運用ph判斷常溫下溶液的酸鹼性;學會進行ph的簡單計算。

一、水的電離

1.電離方程式

水是一種________(填「強」或「弱」)電解質,

水的電離方程式為:h2o或h 0。

[規律總結]水的電離的特點:

水的電離是由水分子與水分子之間的相互作用引起的;極難電離,通常只有極少數水分子發生電離;由水分子電離出和o數目相等;水的電離過程是可逆的、吸熱的。

2.水的離子積常數

水的電離是乙個可逆過程,在一定條件下可以達到電離平衡,離子積常數表示式為:

式中的kw稱為水的離子積常數,簡稱水的離子積。kw反映了水中和的關係。

[規律總結]⑴常溫(25℃)時,水電離出的==mol/l,水的離子積kw==。

⑵任何水溶液中均存在著水的電離平衡,即任何水溶液中均存在著和。水的離子積是水電離平衡時具有的性質,不僅適用於純水,也適用於其它稀的水溶液。如酸、鹼、鹽溶液中都有kw==(常溫)。

其中、均表示整個溶液中的和。如酸的溶液中:[c(h+)酸+c(h+)水]·c(oh-) 水=kw;鹼的溶液中:

[c(oh-)鹼+c(oh-) 水]·c(h+) 水=kw;忽略酸的溶液中的c(h+)水鹼的溶液中的c(oh-) 水

⑶kw是溫度函式,溫度公升高,kw增大;溫度降低,kw減小。

⑷一定溫度下,在不同的溶液中都有kw=,故和成反比,但在任何溶液中,由水電離的和的濃度一定相等。

3.影響水的電離平衡的因素:

[再次提醒](1)水的離子積常數kw=c(h+)·c(oh-),其實質是水溶液中的h+和oh-濃度的乘積,不一定是水電離出的h+和oh-濃度的乘積,所以與其說kw是水的離子積常數,不如說是水溶液中的h+和oh-的離子積常數。即kw不僅適用於水,還適用於酸性或鹼性的稀溶液。但不管哪種溶液均有c(h+)水=c(oh-)水。

(2)水的離子積常數指出了在任何水溶液中均存在水的電離平衡,都有h+和oh-共存,只是相對含量不同而已。

(3)溶液中由h2o電離產生的c(h+)的大小比較

一般可先對物質進行分類,酸鹼一類抑制水的電離;正鹽鹽分為能促進水電離的鹽和強酸強鹼鹽,酸式鹽分nahso4、nahso3抑制及nahco3等促進水電離兩類然後解題。

二、溶液的酸鹼性與ph

1.溶液的酸鹼性---溶液的酸鹼性是由溶液中c(h+)與c(oh-)的相對大小決定的:

2.溶液的ph

⑴ph值的定義:phph的大小可表示溶液的酸鹼性的強弱。

⑵ph值的範圍

由於當(或)的濃度小於或等於1mol/l時,應用不方便,即引入ph值是為了方便應用的,故ph值的範圍是 。

[誤區警示]判斷溶液的酸鹼性關鍵是看溶液中與的相對大小;而ph與7的關係僅適用於常溫25℃時的判斷。

(3)**ph值的測定方法

①利用酸鹼指示劑粗略的測定。

②用ph試紙粗略地測定

其使用方法是:取一小塊試紙放在玻璃片或點滴板上,用潔淨的玻璃棒蘸取溶液點在試紙的**,等顏色變化後與標準比色卡對比來判斷溶液的ph值的大小。

③ph計法。可通過ph計精確的測定。

3.常溫下(25℃),溶液的酸鹼性與c(h+)、c(oh-)和ph的關係

【再次提醒】(1)溶液呈現酸、鹼性的實質是c(h+)與c(oh-)的相對大小,不能只看ph,一定溫度下ph=6的溶液也可能顯中性,也可能顯酸性,應注意溫度。

(2)ph試紙使用前不能用蒸餾水潤濕,否則待測液因被稀釋可能產生誤差(相當於對測定溶液的稀釋,測得結果對於酸性溶液ph偏大,對於中性溶液,不影響測定結果,對於鹼性溶液ph偏小);用ph試紙讀出的ph只能是整數。

(3)25 ℃時,ph=12的溶液不一定為鹼溶液,ph=2時溶液也不一定為酸溶液,還可能為能水解的鹽溶液。

(4)不可以用ph試紙測定氯水的ph,因為氯水呈酸性的同時呈現強氧化性(漂白性)。

例1某溫度下,純水的=2×mol/l,其中為mol/l;若溫度不變,滴入鹽酸使=5×mol/l,溶液中為mol/l。

〖點撥〗依據水的電離的性質知,由水電離出的和o濃度始終相等,由純水中的與先求出kw,而kw只是溫度的函式,溫度不變,依據kw進行計算即可。

例2、下圖表示水中c(h+)和 c(oh-)的關係,下列判斷錯誤的是(  )

a.兩條曲線間任意點均有c(h+)×c(oh-)=kw

b.m區域內任意點均有c(h+)<c(oh-)

c.圖中t1<t2d.xz線上任意點均有ph=7

任何水溶液中水電離產生的c(h+)和c(oh-)總是相等的,有關計算有以下5種型別(以常溫時的溶液為例)。

(1)中性溶液:c(oh-)=c(h+)=10-7 mol/l。

(2)酸的溶液——oh-全部來自水的電離。

例項:ph=2的鹽酸中c(h+)=10-2 mol/l,則c(oh-)=kw/10-2=1×10-12(mol/l),即水電離出的c(h+)=c(oh-)=10-12mol/l。

(3)鹼的溶液——h+全部來自水的電離。

例項:ph=12的naoh溶液中c(oh-)=10-2 mol/l,則c(h+)=kw/10-2=1×10-12(mol/l),即水電離出的c(oh-)=c(h+)=10-12 mol/l。

(4)水解呈酸性的正鹽溶液——h+全部來自水的電離。(nahso4、nahso3酸式鹽電離大於水解)例項:ph=5的nh4cl溶液中,由水電離出的c(h+)=10-5 mol/l,因部分oh-與部分nh結合使c(oh-)=10-9 mol/l。

ph均等於5的鹽酸和nh4cl溶液水電離出c(h+)比為1:104

(5)水解呈鹼性的鹽溶液——oh-全部來自水的電離。

例項:ph=12的na2co3溶液中,由水電離出的c(oh-)=10-2 mol/l,因部分h+與部分co結合使c(h+)=10-12 mol/l。

例3.有一學生在實驗室測某溶液的ph。實驗時,他先用蒸餾水潤濕ph試紙,然後用潔淨乾燥的玻璃棒蘸取試樣進行檢測。

(1)該學生的操作是________(填「正確的」或「錯誤的」),其理由是同時請分析是否一定有誤差?答:____

(2)(3)若用此法分別測定c(h+)相等的鹽酸和醋酸溶液的ph,誤差較大的是原因是

例4.水的電離達到平衡:h2o h++oh- δh>0,下列敘述正確的是(  )

a.向水中加入稀氨水,平衡逆向移動,c(oh-)降低

b.向水中加入少量固體硫酸氫鈉,c(h+)增大,kw不變

c.向水中加入少量固體ch3coona,平衡逆向移動,c(h+)降低

d.加入cao固體時kw不變

特別提示:

(1)水中加入不水解的正鹽,水的電離不移動,與純水相似。

(2)溫度不同,水的電離程度不同。

(3)溫度相同時:①相同ph的溶液,水的電離程度也可能不同(如ph=4的鹽酸和ph=4的alcl3溶液,二者水電離出的h+濃度比為

②ph不同的溶液,水的電離程度可能相同(如ph=10的naac溶液和ph=4alcl3溶液)。

三、溶液的ph求算和酸鹼性判斷

1.基本思路

強酸溶液ph值的計算 c(酸)c(h+)ph。

強鹼溶液ph值的計算c(鹼)c()c(h+)ph。

2.型別及方法(室溫下)

(1)強酸溶液

如濃度為c mol·l-1的hna溶液,c(h+)=nc mol·l-1,所以ph=-lg(nc)。

(2)強鹼溶液

如濃度為c mol·l-1的b(oh)n溶液,c(oh-)=nc mol·l-1,c(h+)=mol·l-1,所以ph=14+lg(nc)。

(3)酸鹼混合ph的計算

先計算混合溶液的c(h+)或c(oh-),然後再計算ph。

①兩強酸混合:混合溶液中c(h+)=

②兩強鹼混合:混合溶液中c(oh-)=

技巧:③強酸、強鹼混合(一者過量)

酸過量:c(h+)=

鹼過量:c(oh-)=

(4)常溫下酸或鹼加水稀釋後ph的計算:

①強酸ph=a,稀釋10n倍,則ph=a+n<7,例:ph=4的鹽酸稀釋104倍ph≈ ;

②弱酸ph=a,稀釋10n倍,則ph<a+n

③強鹼ph=b,稀釋10n倍,則ph=b-n>7 例:ph=10的燒鹼溶液稀釋104倍ph≈ 。

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