届高考化学二轮专题复习学案之水的电离和溶液的PH.

2010届高考化学二轮专题复习精品学案之水的电离和溶液的PH

专题目标：

1 •通过对水的电离、离子积、pH定义等重要知识和方法迁移应用的练习，提高认知

能力；

2 •灵活解答水的电离平衡的相关问题；

3 •掌握混合溶液pH计算的方法，并能运用数学工具解决一些有关pH计算的综合问

题

4 •培养学习过程中探究、总结的习惯。

知识点一：水的电离

【例1】(1)与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3 ——NH4++NH2-据此判断以下叙述中错误的是( )

A •液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒

+ -

B .一定温度下液氨中C(NH 4 ) • C(NH 2 )是一个常数

—

C.液氨的电离达到平衡时C(NH 3)= C(NH 4 ) = C(NH 2 )

+ -

D .只要不加入其他物质，液氨中C(NH 4 ) = C(NH 2 )

(2)完成下列反应方程式

①在液氨中投入一小块金属钠，放出气体

②NaNH 2溶于水的反应_____________________________________________

③类似于"H+OH =H2。"的反应---------------------------------------

解析：此题要求掌握水自偶的实质(水分子电离产生的日+与H2O结合形成H30+)以及水的电离平衡，并能迁移应用于对于NH3电离的认识：NH3分子电离产生『和NH2 ,H+与NH3 结合生成NH4+，液氨电离产生等量的NH2 —与NH4+，—定温度下离子浓度乘积为一

常数；NH4+类似于H +, NH2—类似于OH —。具备上述知识后，就可顺利完成解题。

答案：(1) C

(2)① 2Na+2NH3=H2f +2NNH2

②NaNH2+H2O=NaOH+NH 3 M NH2—+H2O=OH —+NH3 f

③NH2—+NH4+ =2NH3 1或NH4Cl+NaNH 2=2NH 3? +NaCl

练习：(1)纯硫酸、乙醇中也存在微弱的电离，写出其电离方程式

硫酸----------------------------------------------

乙醇-----------------------------------------------

(2)乙醇钠中加水的反应------------------------------------------------

乙醇钠和NH 4CI的反应-------------------------------------

知识点二：水的离子积

【例2】某温度下纯水中C(H+) = 2 X 10-7 mol/L，则此时溶液中的C(OH-) = _______________ 。

丄6

若温度不变，滴入稀盐酸使C(H ) = 5 X 10- mol/L，则此时溶液中的C(OH-)=

解析：由水电离产生的H+与OH-量始终相等，知纯水中C(H+) = C(OH-)。根据纯水中C(H+) 与C(OH-)可求出此温度下水的Kw的值，由Kw的性质(只与温度有关，与离子浓度无关)，若温度不变，稀盐酸中Kw仍为此值，利用此值可求出盐酸中的C(OH -)。

- + - 7

答案：纯水中C(OH ) = C(H ) = 2 X 10 mol/L

+ - -7 -7 -14

Kw = C(H )• C(OH ) = 2 X 10 X 2 X 10 = 4 X 10

-+ -14 - 6 - 9

稀盐酸中C(OH ) = Kw / C(H ) = (4 X 10 ) / (5 X 10 ) = 8 X 10 mol/L

【例3】.难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡，例如：

+ —+ 2—

AgCl(s) -一Ag +Cl ,Ag2CrO4(s) ——2Ag +CrO4，在一定温度下，难溶化合物饱和溶液离子浓度的乘积为一常数，这个常数用Ksp表示。

, + - -10

已知：Ksp(AgCI)=[Ag ][Cl ]=1.8 X 10

+ 2 2- -12

Ksp(Ag 2CrO4)=[Ag ] [CrO4 ]=1.9 X 10

现有0.001摩/升AgNO3溶液滴定0.001摩/升KCl和0.001摩/升的K2CrO4的混和溶液，试通过计算回答：

(1) Cl-和CrO42-中哪种先沉淀?

(2) 当CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀时，溶液中的Cl-离子浓度是多少？ CrO42-与Cl-能

否达到有效的分离？(设当一种离子开始沉淀时，另一种离子浓度小于10-5mol/L时，则认为可以达到有效分离)

解析：(1 )当溶液中某物质离子浓度的乘积大于Ksp时，会形成沉淀。几种离子共同沉淀某种离子时，根据各离子积计算出所需的离子浓度越小越容易沉淀。(2)由Ag2CrO4沉淀时所需Ag+浓度求出此时溶液中Cl—的浓度可判断是否达到有效分离。

解答：(1) AgCl 饱和所需Ag+浓度[Ag+]1=1.8 X 10-7摩/升

h 9 x10」2

Ag 2CrO4 饱和所需Ag +浓度[Ag +]2= =4.36 X 10-5摩/升

0.001

[Ag+]1<[Ag+]2, Cl-先沉淀。

_J0

18 X 10 6 5

(2) Ag2CrO4开始沉淀时[Cl-]= 一----------- =4.13 X 10 <10，所以能有效地分离。

4.36 00

知识点三：水的电离平衡的移动

—12

【例4】：某溶液中由水电离出来的C(OH )=10- mol/L ,则该溶液中的溶质不可能是()

A、HCl

B、NaOH

C、NH4CI

D、H2SO4

解析：由水电离反应式知：此溶液水电离产生的C(H +)=C(OH —) =10-12mol/L，若溶液中的H+全部来自水的电离，则此溶液显碱性，是因溶有碱类物质所致，若溶液中的H+不仅为水电离所产生，则此溶液显酸性，为酸性物质电离所致。NH4CI不可能电离产生+

H。

解答:C

下列两题为上题的变式，分析一下变在何处？解题方法、思路与上题是否一样？差异何在？

(1)室温下，在纯水中加入某物质后，测得溶液中由水电离产生的C(H+)=10-12mol/L , 则

加入的物质可能是(假设常温下碳酸、氢硫酸的第一步电离度为0.1% )

()

A、通入CO2

B、通入H2S

C、通入NH3

D、加入NaHSO4

(2)某溶液中水电离产生的C(H+)=10-

3mol/L ,，该溶液中溶质可能是( )

①Al2(SO4)3 ②NaOH ③ NH4CI ④ NaHSO4

A、①②

B、①③

C、②③

D、①④