高二复习学案1 第三章 物质在水溶液中的行为 复习学案

高二复习学案1第三章物质在水溶液中的行为复习学案
【复习目标】1．了解水的电离、离子积常数(K W)。

2．认识溶液的酸碱性及pH，掌握溶液pH的测定方法，能够进行pH的简单计算。

3. 理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数(K a、K b)进行相关计算。

4．了解电解质、强、弱电解质的概念；理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。

【知识梳理】
一.水的电离
1、水的电离方程式为，△H 0。

Kw = ，Kw只与有关，升高温度，K W。

K W不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。

25℃(常温)的纯水中：c(H+)= _____ ，c(OH-)= ，pH = ，Kw = 【例1】（1）某温度下，纯水的c(H+)=2.0×10-7 mol/L，则此时的c(OH-)=__________；若温度不变，滴入稀硫酸使c(H+)=5.0×10-7mol/L, 则c(OH-)=___________。

（2）若100℃时纯水中的H+ 浓度为1.0×10-6mol/L，此时Kw = ， pH= ；100℃时0.05mol/L的硫酸溶液的pH = ___，0.01mol/L的氢氧化钠溶液的pH = ____。

2、影响水的电离的因素：
酸碱对水的电离起作用；含有的盐对水的电离起作用；升温对水的电离起作用；加入Na（能和水反应的物质）对水的电离起作用。

【例2】思考判断：对的打“√”，错的打“×”
（1）向水中加入稀氨水，水的电离平衡逆向移动，c(OH－)降低。

( )
（2）向水中加少量固体硫酸氢钠，抑制水的电离，c(H＋)增大，K W不变。

( )
（3）pH=2的氨水与0.01 mol·L－1的盐酸中，水的电离程度相同。

( )
（4）向0.01 mol·L－1的盐酸中加水稀释，盐酸中水的电离平衡正向移动。

( )
（5）等pH的NaOH溶液和Na2CO3溶液中，水的电离程度相同。

（）
【例3】下列叙述正确的是( )
A．无论是纯水、酸性、碱性还是中性稀溶液，在常温下，其c平(H＋)·c平(OH－)＝10－14mol2·L－2 B．无论在什么条件下，中性溶液里的c(H＋)一定等于1×10－7mol·L－1
C．稀溶液中c平(H＋)·c平(OH－)＝K W，任何条件下K W都保持不变
D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸碱性的强弱
【例4】将①H＋、②Cl－、③Al3＋、④K＋、⑤S2－、⑥OH－、⑦NO－3、⑧NH＋4分别加入H2O中，基本上不影响水的电离平衡的是( )
A．①③⑤⑦⑧ B．②④⑦ C．①⑥ D．②④⑥⑧
【例5】25℃时，（1）pH=3的盐酸和氯化铁溶液中由水电离出的H+浓度之比是，（2）pH=10的烧碱溶液和纯碱溶液中由水电离出的OH-浓度之比是
（3）某溶液中由水电离产生的c(H+)水=1×10-12 mol/L，则该溶液呈性。

求算该溶液中c（H+）的可能是。

二、水溶液的酸碱性与pH
1．溶液的酸碱性：取决于溶液中c平(H＋)和c平(OH－)的相对大小。

若c平(H＋)< c平(OH－), 溶液呈性；酸性溶液中c平(H＋) c平(OH－)，中性溶液中c平(H＋) c平(OH－)。

2．溶液的pH
(1)计算公式：pH＝。

(2)测量方法
①pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在上，用蘸取待测液点在试
纸的中央，变色后与对照，即可确定溶液的pH。

所测得pH为。

②酸度计测量法：精确地测定溶液的pH，要使用酸度计。

3.混合溶液pH的计算方法
(1)两种强酸混合：直接求出c混(H＋)，再据此求pH。

c平(H ＋)＝c1(H＋)V1＋c2(H＋)V2
V1＋V2
⇒pH
(2)两种强碱混合：先求出c混(OH－)，再据K W求出c混(H＋)，最后求pH。

c平(OH－)＝c1(OH－)V1＋c2(OH－)V2
V1＋V2
⇒c平(H＋)＝
K W
c平(OH－)
⇒pH
(3)强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。

c混(H＋)或c混(OH－)＝|c酸H＋V酸－c碱OH－V碱|
V酸＋V碱。

【例6】（1）25 ℃时，将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH= 。

（2）25 ℃时，pH=4的HCl和pH=10的NaOH分别按体积比为1：1，11：9，9：11混合，三种情况下溶液的pH值分别是、、。

（3）已知某温度下纯水的pH＝6，该温度下，将pH＝11的苛性钠溶液V1 L与pH＝1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH＝2，则V1∶V2＝________。

（4）常温下，下列溶液中酸性可能最弱的是( )
A．pH＝4 B．c平(H＋)＝1×10－3mol·L－1
C．c平(OH－)＝1×10－11mol·L－1 D．c平(H＋)·c平(OH－)＝1×10－14mol·L－1
【例7】水的电离常数如图中两条曲线所示，曲线上的点都符合c(H＋)·c(OH－)＝常数，下列说法错误的是( )
A．图中温度T1>T2
B．图中五点K W的关系：B>C>A＝D＝E
C．曲线a、b均代表纯水的电离情况
D．若处在B点时，将pH＝2的硫酸溶液与pH＝12的KOH
溶液等体积混合，溶液呈碱性
三．弱电解质在水中的电离平衡
1、写出一水合氨的电离方程式，
电离平衡常数的表达式为。

（1）加水稀释，[NH3•H2O] [NH4+] [OH
—] ，[H+] ，。

（选填“变
大、不变、变小”下同）
（2）向氨水中加NH4Cl固体，一水合氨的电离平衡向移动，[OH—] 。

（3）向氨水中加FeCl3固体，一水合氨的电离平衡向移动，[OH—] 。

[H+] （4）向氨水中通入NH3，一水合氨的电离平衡向移动，[OH—] ，电离程度。

以上改变条件时，其温度均保持不变，则K b。

【总结】外界条件对电离平衡的影响
(1)浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越，越易电离。

(2)温度：温度越高，电离程度越。

(3)同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成的方向移动。

(4)化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使电离平衡向方向移动。

2、K a（K b）的特点
(1)电离平衡常数与有关，与浓度无关，升高温度，K a（K b）值。

(2)电离平衡常数反映弱电解质的相对强弱，K a （K b ）越 ，表示弱电解质越易电离，酸性或碱性越 。

例如，在25 ℃时，K a (HNO 2)＝7.1×10－4，K a (CH 3COOH)＝1.7×10－5，因而HNO 2的酸性比CH 3COOH 。

(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K a1>K a2>K a3…，故其酸性取决于第 步电离。

3、电离度
(1)概念：在一定条件下的弱电解质达到电离平衡状态时，已电离的溶质的分子数占原有溶质分子总数(包括已电离的和未电离的)的百分率。

(2)表示方法：α＝已电离的溶质分子数原有溶质分子总数×100%＝弱电解质的某离子浓度弱电解质的浓度
×100% (3)影响因素：相同温度下，同一弱电解质，浓度越大，其电离度(α)越 ；相同浓度下，同一弱电解质，温度越高，其电离度(α)越 。

【例8】将浓度为0.1 mol·L －1 HF 溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是( )
A ．c (H ＋)
B ．K a (HF)
C ．c (HF)
D ．c H ＋
c HF
【例9】下列关于电离常数的说法正确的是( )
A ．电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大
B ．CH 3COOH 的电离常数表达式为K a ＝c 平CH 3COOH c 平H ＋·c 平CH 3COO －
C ．电离常数只受温度影响，与浓度无关
D ．向CH 3COOH 溶液中加入少量CH 3COONa 固体，电离常数减小
4、强酸（HA ）与弱酸（HB ）的区别：
(1) 溶液的物质的量浓度相同时，pH(HA) pH(HB)
(2) pH 值相同时，溶液的浓度C （HA ） C （HB ）
(3) pH 相同时，加水稀释同等倍数后，pH （HA ） pH （HB ）
(4) 物质的量浓度相同时，加水稀释同等倍数后， pH （HA ） pH （HB ）
(5)等体积等浓度的HA 酸和HB 酸分别与NaOH 溶液恰好完全中和时，消耗NaOH 。

(6)常温下，将pH ＝3的弱酸（HB ）溶液稀释到原体积的100倍后，溶液的pH 5。

5、证明某酸是弱酸
(1)0.1 mol·L －1
CH 3COOH 溶液pH 1；
(2)0.1 mol·L －1 醋酸的导电能力比相同条件下的盐酸的 。

(3)配一份CH 3COONa 水溶液，测得其pH 7
(4)pH ＝1的醋酸溶液加水稀释100倍，pH 3.
(5)等体积等浓度的醋酸和盐酸，分别与足量等规格的Zn 反应时，开始时前者生成H 2的速率 ，
(6)等体积等pH 的醋酸和盐酸，分别与足量等规格的Zn 反应时，前者生成H 2的总量 。

6、应用中巩固：在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力如图所示。

请回答：
（1） a 、b 、c 三点溶液的c(H +)由小到大的顺序是 。

（2） a 、b 、c 三点醋酸的电离程度最大的是 。

（3） a 、b 、c 三点 H 2O 的电离程度最大的是 。

（4） a 、b 、c 三点的电离平衡常数大小关系 。

（5）要使c 点c(CH 3COO - )增大，c(H +)减少，可采取的措施有:
、 、 。

7、易错点总结
（1）0.10mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c（OH－）
（2）向CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡向移动
（3）现有等pH的NaOH溶液和氨水，分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍然相等，则m n（选填“> 、= 或<”）
（4）两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2，pH分别为a和a＋1，则c1 10c2 。

（5）某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。

据图填空：
A．Ⅱ为酸稀释时pH值变化曲线；
B．导电性：b点溶液c点溶液（选填“> = <”，下同）
C．a点K W的数值c点K W的数值
D．b点酸的总浓度a点酸的总浓度
【例10】在醋酸溶液中，CH3COOH的电离达到平衡的标志是( )
A．溶液显电中性 B．溶液中无CH3COOH分子
C．氢离子浓度恒定不变 D．c(H＋)＝c(CH3COO－)
【例11】常温下，0.1 mol·L－1醋酸溶液的pH＝a，下列能使溶液pH＝a＋1的措施是( ) A．将溶液稀释到原体积的10倍 B．加入适量的醋酸钠固体
C．加入等体积的0.2 mol·L－1盐酸 D．提高溶液的温度
【例12】现有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是( )
序号①②③④
pH 11 11 3 3
溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸
A．③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均减小
B．②③两溶液等体积混合，所得溶液中c(H＋)>c(OH－)
C．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：①>②>④>③
D．V1L ④与V2L ①混合，若混合后溶液pH＝7，则V1<V2
【例13】已知硼酸：K a＝5.7×10－10；碳酸：K a1＝4.2×10－7 K a2＝5.6×10－11；
醋酸K a＝1.7×10－5。

硼酸(H3BO3)溶液中存在：H3BO3(aq)＋H2O(l)[B(OH)4]－(aq)＋H＋(aq)。

则下列说法正确的是( )
A．等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较，pH：前者＞后者
B．等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较，pH：前者＞后者
C．将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生
D．将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生
【例14】碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。

常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH＝5.60，c平(H2CO3)＝1.5×10－5mol·L－1。

若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO－3＋H＋的平衡常数K1＝________mol·L－1。

(已知：10－5.60＝2.5×10－6)
【例15】已知25 ℃时，NH3·H2O的K b＝1.8×10－5mol·L－1，H2SO3的K a1＝1.3×10－2mol·L－1，K a2＝6.2×10－8mol·L－1。

若氨水的浓度为2.0 mol·L－1，溶液中c(OH－)＝________ mol·L－1。

将SO2通入该氨水中，当c(OH－)降至1.0×10－7mol·L－1时，溶液中的c SO2－3
c HSO－3
＝________。

【例14】．1室温下，均为2的两种一元酸和各，分别加水稀释，随溶液体积的变化曲线如图所示。

下列说法正确的是( )
A.的酸性比的酸性弱
B.若两溶液无限稀释，则它们的相等
C.点溶液的导电性比点溶液的导电性弱
D.对两点溶液同时升高温度，则增大。