第3章 物质在水溶液中的行为
第1节 水与水溶液
第1课时 水的电离、电解质在水溶液中的存在形态
夯实基础轻松达标
1.(2020山东昌邑文山中学高二检测)1
mol·L-1的下列物质的溶液导电性最强的是( )
A.CuSO4
B.NaCl
C.CH3COOH
D.NH3·H2O
2.下列电离方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3Na++H++C
B.HFH++F-
C.KAl(SO4)2K++Al3++2S
D.CH3COONH4CH3COO-+N
3.在四份相同浓度的稀硫酸中分别缓慢滴加下列溶液,其导电能力先减弱至最弱,然后又逐渐增强的是( )
A.NaOH溶液
B.Ba(OH)2溶液
C.BaCl2溶液
D.氨水
4.(2020安徽师大附中高二检测)下列物质或措施能促进水的电离的是( )
A.加热
B.醋酸
C.氢氧化钠
D.氯化钠
5.(2020湖南长沙明德中学高二检测)下列关于水的离子积常数的叙述正确的是( )
A.温度一定,因为水的离子积的表达式是KW=c平(H+)·c平(OH-),所以KW随溶液中c平(H+)和c平(OH-)的变化而变化
B.水的离子积KW与溶液中的溶质有关
C.水的离子积仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化
D.水的离子积KW与温度和溶液中的溶质都有关
6.(2020江苏扬州中学高二检测)下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是( )
A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物
C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子
D.强电解质的导电能力强,弱电解质的导电能力弱
7.(2020广东汕头潮阳实验学校高二检测)在相同温度下,0.01
mol·L-1的NaOH溶液和0.01
mol·L-1的HCl溶液相比,下列说法正确的是( )
A.二者均促进了水的电离
B.由水电离出的c水(H+)均是1.0×10-12
mol·L-1
C.由水电离出的c水(OH-)均是0.01
mol·L-1
D.由水电离出的c水(H+)相等
8.向0.1
mol·L-1的H2SO4溶液中滴入0.1
mol·L-1过量的Ba(OH)2溶液,溶液的导电能力发生变化,其电流强度(I)随加入Ba(OH)2溶液的体积(V)的变化曲线正确的是( )
9.现有下列物质:①100
℃纯水 ②25
℃
0.1
mol·L-1
HCl溶液 ③25
℃
0.1
mol·L-1
KOH溶液 ④25
℃
0.1
mol·L-1
Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25
℃纯水相比,能促进水的电离的是 (填序号,下同),能抑制水的电离的是 ,水电离的c水(OH-)等于溶液中c平(OH-)的是 ,水电离的c水(H+)等于溶液中c平(H+)的是 。?
(2)从②和③溶液中水的电离程度相等,进而可推出的结论是:同一温度下, 时,水的电离度相等。?
提升能力跨越等级
1.相同温度的下列溶液:①0.1
mol·L-1的硫酸 ②0.01
mol·L-1的NaOH溶液,其中由水电离产生的c水(H+)之比为( )
A.1∶1
B.1∶10
C.1∶20
D.20∶1
2.(2020辽宁丹东凤城第一中学高二月考)25
℃时,下列溶液中水的电离程度最小的是( )
A.pH=11的氨水
B.0.01
mol·L-1的NaCl溶液
C.0.01
mol·L-1的盐酸
D.pH=4的NaHSO3溶液
3.(双选)(2020厦门外国语学校高二检测)25
℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,OH-浓度增大
B.向水中加入少量氢氧化钠固体,OH-浓度增大,KW不变
C.向水中加入少量冰醋酸,平衡逆向移动,H+浓度减小
D.将水加热,KW增大,H+浓度不变
4.水的电离过程为H2OH++OH-,在25
℃时,水的离子积KW=1.0×10-14
mol2·L-2,在35
℃时,水的离子积KW(35
℃)=2.1×10-14
mol2·L-2,则下列叙述正确的是( )
A.c平(H+)随着温度的升高而降低
B.35
℃时,水中c平(H+)C.35
℃时的水比25
℃时的水电离程度小
D.水的电离是吸热的
5.(双选)(2020安徽合肥六校高二上学期期末)下图表示溶液中c平(H+)与c平(OH-)的关系,下列判断错误的是( )
A.两条曲线上任意点均有c平(H+)×c平(OH-)=KW(T1)[或KW(T2)]
B.M区域内任意点均有c平(H+)C.图中T1>T2
D.XZ线上任意点均有c(H+)=10-7
6.电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是用KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。A、B、C、D示意图中,能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是( )
7.(1)与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3N+N,据此判断以下叙述中错误的是( )
A.液氨中含有NH3、N、N等微粒
B.一定温度下,液氨中c平(N)·c平(N)是一个常数
C.液氨的电离达到平衡时c平(NH3)=c平(N)=c平(N)
D.只要不加入其他物质,液氨中c平(N)=c平(N)
(2)完成下列化学方程式。
①在液氨中投入一小块金属钠,放出气体: 。?
②写出类似于“H++OH-H2O”的反应: 。?
8.(2020广东中山纪念中学高二检测)在水的电离平衡中,c平(H+)和c平(OH-)的关系如图所示:
(1)A点水的离子积为1×10-14
mol2·L-2,B点水的离子积为 。造成水的离子积常数变化的原因是 。?
(2)100
℃时,若向水中滴加盐酸, (填“能”或“不能”)使体系处于B点状态,原因是 。?
(3)100
℃时,若盐酸中c平(H+)=5×10-4
mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)= 。?
贴近生活拓展创新
(1)某温度(t
℃)时,水的离子积KW=1×10-12
mol2·L-2,则该温度 (填“>”“<”或“=”)25
℃,其理由是 。?
(2)该温度下,c平(H+)=1×10-7
mol·L-1的溶液中只存在NaOH溶质,则由H2O电离出来的c水(OH-)=
mol·L-1。?
(3)实验室用Zn和稀硫酸反应制取H2,反应时溶液中水的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”,下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体,水的电离平衡 移动。?
(4)25
℃时,0.1
mol·L-1的下列4种溶液,水电离出的c平(H+)由大到小的关系是 (填序号)。?
①盐酸 ②H2SO4 ③NaOH ④Ba(OH)2
(5)25
℃时,pH=4的盐酸中水的电离程度 pH=10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。?
参考答案
第3章 物质在水溶液中的行为
第1节 水与水溶液
第1课时 水的电离、电解质在
水溶液中的存在形态
夯实基础·轻松达标
1.A CuSO4和NaCl是强电解质,CH3COOH和NH3·H2O是弱电解质,相同浓度时CuSO4和NaCl溶液的导电性比CH3COOH和NH3·H2O溶液强。CuSO4和NaCl溶液的自由移动离子浓度相同,但CuSO4中的离子所带电荷多,所以导电性最强。
2.C NaHCO3是弱酸酸式盐,是强电解质,完全电离,但HC不能拆成离子形式;CH3COONH4为强电解质,完全电离要用“”;HF为弱电解质,部分电离要用“”。
3.B 电解质溶液导电能力的强弱与溶液中离子浓度的大小及阴、阳离子所带的电荷数目有关。在稀硫酸中分别缓慢加入NaOH溶液、BaCl2溶液、氨水,溶液中分别有强电解质Na2SO4、HCl、(NH4)2SO4生成,溶液中仍然存在着大量离子,其导电能力无明显变化。由于H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和水,故在滴加过程中溶液的导电能力先减弱至最弱,继续加入Ba(OH)2溶液后,溶液中存在Ba2+和OH-,溶液的导电能力又逐渐增强。
4.A 水的电离为吸热过程,加热能促进水的电离。根据水的电离方程式H2OH++OH-可知,加醋酸、氢氧化钠,使水的电离平衡逆向移动,抑制了水的电离。加氯化钠不影响水的电离。
5.C 水的离子积仅仅是温度的函数,只要温度一定,KW就是不变的常数。C项正确。
6.C HCl、HNO3是强电解质,A项错误;BaSO4、CaCO3是强电解质(尽管它们难溶于水,但它们溶于水的部分是完全电离的),B项错误;若强电解质溶液的浓度很小时,其导电能力也会很弱,D项错误;因强电解质在水溶液中完全电离为离子,不存在溶质分子,而弱电解质在水溶液中只能部分电离,溶液中还存在溶质分子,C项正确。
7.D 加酸或加碱均抑制了水的电离,A项错误;题中没有指明是25
℃,所以B、C项错误,D项正确。
8.A 题给溶液的导电能力与离子浓度成正比,离子浓度越大溶液导电能力越大,硫酸是强电解质,在水溶液里完全电离,向硫酸溶液中滴加氢氧化钡溶液至过量,硫酸和氢氧化钡发生反应H2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2H2O,硫酸钡是难溶物,水是弱电解质,所以开始时溶液中离子浓度逐渐减小,当氢氧化钡过量时,氢氧化钡是强电解质,在水溶液里完全电离,则溶液中离子浓度又逐渐增大,即溶液的导电能力将增大,则整个过程中,溶液导电能力是先减小后增大,A项正确。
9.答案
(1)① ②③④ ①② ①③④
(2)酸溶液中的c酸(H+)等于碱溶液中的c碱(OH-)
解析
水的电离过程吸热,升温时促进水的电离,酸或碱抑制水的电离;强酸溶液中,由于酸电离出的c酸(H+)远大于水电离出的c水(H+),酸电离的c酸(H+)可看成溶液中的c平(H+);强碱溶液中,由于碱电离的c碱(OH-)远大于水电离的c水(OH-),碱电离的c碱(OH-)可看成溶液中的c平(OH-)。
提升能力·跨越等级
1.C 0.1
mol·L-1
H2SO4溶液中c平(H+)=0.2
mol·L-1,0.01
mol·L-1
NaOH溶液中c平(OH-)=0.01
mol·L-1;H2SO4溶液中的OH-由H2O电离,NaOH溶液中的H+由H2O电离,二者溶液中水的离子积相等,则有0.2
mol·L-1×c水(OH-)=0.01
mol·L-1×c水(H+),推知。
2.C pH=11的氨水,c溶液(H+)=10-11
mol·L-1=c水(H+);0.01
mol·L-1
NaCl溶液,c水(H+)=10-7
mol·L-1;0.01
mol·L-1盐酸,c溶液(H+)=10-2
mol·L-1,则c溶液(OH-)==c水(H+)=10-12
mol·L-1;pH=4的NaHSO3溶液,c溶液(H+)=10-4
mol·L-1,c溶液(OH-)==c水(H+)=10-10
mol·L-1;则水的电离程度最小的是C。
3.AB 向水中加入稀氨水或NaOH固体,溶液的碱性增强,OH-浓度增大,水的电离受到抑制,平衡逆向移动,KW不变,A、B正确;向水中加入少量冰醋酸,溶液的酸性增强,H+浓度增大,水的电离受到抑制,平衡逆向移动,C项错误;将水加热,KW增大,H+浓度增大,D项错误。
4.D 由题中条件可以看出,温度升高时,KW增大。25
℃时,c平(H+)=c平(OH-)=1×10-7
mol·L-1;35
℃时,c平(H+)=c平(OH-)≈1.45×10-7
mol·L-1。温度升高,c平(H+)和c平(OH-)都增大,且始终相等,水的电离程度也增大,因温度升高平衡向正反应方向移动,故水的电离为吸热反应。
5.CD 由图像知,两曲线上的任意点均是平衡点,则在对应温度下,其水的离子积都相同,A正确;XZ连线的斜率是1,存在c平(H+)=c平(OH-),在X、Z连线的上方,c平(H+)c平(OH-),B正确;水的电离是吸热反应,升温促进水电离,c平(H+)、c平(OH-)及KW都增大,所以T110-7mol·L-1,D错误。
6.D HCl为强电解质,CH3COOH为弱电解质,滴加NH3·H2O溶液,NH3·H2O先与HCl反应,生成同样为强电解质的NH4Cl,但溶液体积不断增大,溶液稀释了,所以电导率下降。当HCl被中和完后,NH3·H2O继续与CH3COOH弱电解质反应,生成CH3COONH4强电解质,所以电导率增大。HCl与CH3COOH均反应完后,继续滴加NH3·H2O弱电解质,电导率变化不大,因为溶液被稀释,有下降趋势。
7.答案
(1)C (2)①2Na+2NH3H2↑+2NaNH2 ②N+N2NH3↑或NH4Cl+NaNH22NH3↑+NaCl(合理即可)
解析
NH3分子电离产生H+和N,H+与NH3结合生成N,液氨电离产生等量的N与N,一定温度下离子浓度乘积为一常数;N类似于H+,N类似于OH-。具备上述知识后,就可顺利完成解题。
8.答案
(1)1×10-12
mol2·L-2 水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积增大
(2)不能 滴加盐酸后,水的电离平衡左移,体系中c平(H+)≠c平(OH-),故体系不可能处于B点状态
(3)2×10-9
mol·L-1
解析
(1)B点KW=10-6
mol·L-1×10-6
mol·L-1=1×10-12
mol2·L-2,水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,则离子积增大。
(2)向水中加入盐酸,体系中c平(H+)增大,水的电离平衡向左移动,c平(OH-)减小,c平(H+)≠c平(OH-),体系不会处于B点状态。
(3)100
℃时,KW=1×10-12
mol2·L-2,若盐酸中c平(H+)=5×10-4
mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)为
mol·L-1=2×10-9
mol·L-1。
贴近生活·拓展创新
答案
(1)> 升温促进水的电离,KW增大
(2)1×10-7 (3)向右 向右
(4)①=③>②=④ (5)等于
解析
(1)水的电离过程吸热,升高温度,KW增大,t
℃时KW=1×10-12
mol2·L-2>1×10-14
mol2·L-2,因此温度大于25
℃。
(2)题给温度下该溶液中c平(OH-)=
mol·L-1=1×10-5
mol·L-1,NaOH溶液中由水电离出来的c水(OH-)等于溶液中的c平(H+),即为1×10-7
mol·L-1。
(3)Zn与稀硫酸反应过程中,溶液中H+的浓度减小,水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体,平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO向左移动,溶液中H+的浓度减小,水的电离平衡向右移动。
(4)25
℃时,0.1
mol·L-1的盐酸中c平(H+)与0.1
mol·L-1
NaOH溶液中c平(OH-)相等,故两溶液中水的电离程度相等。同理0.1
mol·L-1
H2SO4和0.1
mol·L-1
Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等;酸溶液中c平(H+)越大或碱溶液中c平(OH-)越大,水电离出的H+浓度就越小,故4种溶液中水电离出的H+浓度由大到小的关系为①=③>②=④。
(5)pH=4的盐酸中,由水电离出的c水(H+)=
mol·L-1=10-10
mol·L-1,pH=10的Ba(OH)2溶液中,由水电离出的c水(H+)=10-10
mol·L-1(溶液中的H+浓度)。第2课时 水溶液的酸碱性与pH
夯实基础轻松达标
1.(2020福建厦门外国语学校高二检测)下列溶液一定呈碱性的是( )
A.由水电离出的H+为10-12
mol·L-1(25
℃)的溶液
B.pH<7的溶液
C.使石蕊试液呈紫色的溶液
D.常温下,pH=10的氨水与pH=4的盐酸等体积混合后的溶液
2.(2020湖南师大附中高二月考)常温下,某H2SO4溶液的浓度是0.05
mol·L-1;此溶液的pH是( )
A.1
B.2
C.5
D.6
3.(2020河北邢台第八中学高二检测)下列溶液一定呈中性的是( )
A.c平(H+)=c平(OH-)=10-6
mol·L-1的溶液
B.pH=7的溶液
C.使石蕊溶液呈紫色的溶液
D.使酚酞溶液呈红色的溶液
4.(2020陕西榆林第二中学高二期中)某温度时,KW=1.0×10-12
mol2·L-2,若在该温度时,某溶液的c平(H+)=1.0×10-7
mol·L-1,则该溶液( )
A.呈酸性
B.呈碱性
C.呈中性
D.=100
5.(2020山西太原第五中学高二检测)将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于(lg
2≈0.3)( )
A.8.3
B.8.7
C.9.3
D.9.7
6.(2020河南郑州外国语学校高二检测)室温时,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2的体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度均为
( )
A.0.01
mol·L-1
B.0.017
mol·L-1
C.0.05
mol·L-1
D.0.50
mol·L-1
7.(2020吉林大学附属中学高二月考)室温下,用1
mol·L-1
NaOH溶液中和某浓度的硫酸溶液时,其pH和所加NaOH溶液的体积关系如图所示,原硫酸溶液的物质的量浓度和恰好完全反应后溶液的总体积分别是( )
A.0.5
mol·L-1
100
mL
B.0.5
mol·L-1
80
mL
C.1
mol·L-1
60
mL
D.1
mol·L-1
80
mL
8.(2020辽宁盘锦第二高级中学高二月考)pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,已知所得混合溶液的pH=11,则混合前强碱与强酸溶液的体积比为( )
A.1∶9
B.2∶9
C.2∶7
D.3∶8
9.常温下,有pH=12的NaOH溶液100
mL,要使它的pH降为11,回答下列问题(忽略混合后溶液体积的变化)。
(1)若加入蒸馏水,应加 mL。?
(2)若加入pH为10的NaOH溶液,应加
mL。?
(3)若加入0.01
mol·L-1的盐酸,应加
mL。?
提升能力跨越等级
1.(2020湖南长沙长郡中学高二期中)常温下,关于pH=12的NaOH溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中c平(H+)=1.0×10-2
mol·L-1
B.溶液中由水电离出的c平(OH-)=1.0×10-2
mol·L-1
C.加水稀释到体积为原来的100倍后,溶液的pH=10
D.加入等体积pH=2的醋酸溶液,反应后溶液呈中性
2.(双选)(2020江苏大丰新丰中学高二期中)在某温度T
℃时,测得0.01
mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。下列说法正确的是( )
A.T<25
B.该温度下水的离子积常数KW=1×10-13
mol2·L-2
C.升高温度,溶液的pH增大
D.将Va
L该溶液与Vb
L
pH=3的硫酸溶液混合,若混合后溶液呈中性,则Va3.水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
( )
A.图中对应点的温度关系为a>b>c
B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点
C.水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>d
D.在b点对应温度下,0.5
mol·L-1的H2SO4溶液与1
mol·L-1的KOH溶液等体积混合,混合后c平(H+)=1×10-7
mol·L-1
4.(双选)有人曾建议用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lg。下列表述正确的是( )
A.在25
℃时,若溶液呈中性,则pH=7,AG=0
B.在25
℃时,若溶液呈酸性,则pH<7,AG<0
C.在25
℃时,若溶液呈碱性,则pH>7,AG>0
D.在25
℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7-pH)
5.(1)在温度t
℃时,某溶液中c平(H+)=1.0×10-a
mol·L-1,c平(OH-)=1.0×10-b
mol·L-1,已知a+b=12,则t
℃ 25
℃(填“大于”“小于”或“等于”)。?
(2)常温下,向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的盐酸,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
序号
氢氧化钡溶
液的体积/mL
盐酸的体
积/mL
溶液的pH
①
22.00
0.00
12
②
22.00
18.00
11
③
22.00
22.00
7
x= 。Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为 。?
(3)常温下,向100
mL
pH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入300
mL上述Ba(OH)2溶液,沉淀正好达到最大量,此时溶液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”);原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为 。?
6.已知水的电离平衡曲线如图所示,试回答下列问题:
(1)图中五点KW的关系是 。?
(2)若从A点到D点,可采用的措施是 。?
a.升温
b.加入少量的盐酸
c.降温
d.加入少量的NaOH
(3)E点对应的温度下,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。?
贴近生活拓展创新
某温度(T
℃)下的溶液中,c平(H+)=10-x
mol·L-1,c平(OH-)=10-y
mol·L-1,x与y的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)此温度下,水的离子积KW= ,则该温度T (填“>”“<”或“=”)25。?
(2)在此温度下,向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=a的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示:
实验
序号
Ba(OH)2溶液
的体积/mL
盐酸的体
积/mL
溶液的pH
①
22.00
0.00
8
②
22.00
18.00
7
③
22.00
22.00
6
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则a= ,实验②中由水电离产生的c水(OH-)=
mol·L-1。?
(3)在此温度下,将0.1
mol·L-1的NaHSO4溶液与0.1
mol·L-1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合:
甲
乙
丙
丁
0.1
mol·L-1
Ba(OH)2
溶液体积/mL
10
10
10
10
0.1
mol·L-1
NaHSO4
溶液体积/mL
5
10
15
20
①按丁方式混合后,所得溶液显 (填“酸”“碱”或“中”)性。?
②写出按乙方式混合后,反应的离子方程式: 。?
③按甲方式混合后,所得溶液的pH为 。?
参考答案
第2课时 水溶液的酸碱性与pH
夯实基础·轻松达标
1.D A项,溶液中水的电离被抑制,该溶液可能为酸溶液,错误;B项,未指明温度,如100
℃时pH=6的溶液呈中性,错误;C项,石蕊溶液呈紫色时,pH为5.0~8.0,此时溶液可能呈酸性、中性或碱性,错误;D项,常温下,pH=10的氨水与pH=4的盐酸等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,正确。
2.A 由题意可知c平(H+)=0.05
mol·L-1×2=0.1
mol·L-1,则pH=-lgc平(H+)=1。
3.A c平(H+)=c平(OH-)=10-6
mol·L-1,溶液的pH=6,溶液一定呈中性,故A正确;pH=7的溶液不一定呈中性,如100
℃时,水的离子积常数是10-12
mol2·L-2,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,故B错误;使石蕊溶液呈紫色的溶液,常温下溶液可显酸性,故C错误;使酚酞溶液呈红色的溶液呈碱性,故D错误。
4.B 溶液中的c平(H+)=1.0×10-7
mol·L-1,c平(OH-)=
mol·L-1=1.0×10-5
mol·L-1,所以c平(H+)5.D 对于强碱溶液混合求c混(H+),一定要首先求混合溶液中的c混(OH-),再由KW求混合溶液中的c混(H+),最后求出pH。本题中c1(OH-)=1.0×10-6
mol·L-1,c2(OH-)=1.0×10-4
mol·L-1,V1=V2,则c混(OH-)=(10-6+10-4)
mol·L-1=5.05×10-5
mol·L-1。所以c混(H+)=
mol·L-1≈2×10-10
mol·L-1,pH=10-lg
2≈9.7。
6.C pH=12的溶液中c平(H+)=1×10-12
mol·L-1,设NaOH溶液和HCl溶液的浓度均为c,则混合后溶液中c平(OH-)=,所以c平(H+)==1.0×10-12
mol·L-1,解得:c=0.05
mol·L-1。
7.B 由图像可知,加入氢氧化钠溶液之前,溶液的pH=0,即氢离子浓度为1
mol·L-1,则H2SO4的起始浓度为0.5
mol·L-1;当加入40
mL
1
mol·L-1
NaOH溶液时,恰好与硫酸完全中和,溶液的pH=7,根据反应关系式:H2SO4~2NaOH,则2n(H2SO4)=n(NaOH),设消耗硫酸溶液的体积为V,则2×V×0.5
mol·L-1=1
mol·L-1×0.04
L,解得V=0.04
L=40
mL,所以恰好完全反应后溶液的体积为80
mL。
8.A 设混合前强碱与强酸溶液的体积分别为V1
L和V2
L,则得V1∶V2=1∶9。
9.答案
(1)900 (2)1
000 (3)81.8
解析
(1)加水稀释pH=12的NaOH溶液至pH=11,可使溶液体积增大到原体积的10倍,所以需加水900
mL。
(2)设需pH=10的NaOH溶液体积为V,则:
=10-3
mol·L-1,解得V=1
L=1
000
mL。
(3)设需0.01
mol·L-1盐酸体积为V',则:
=10-3
mol·L-1,V'≈81.8
mL。
提升能力·跨越等级
1.C 溶液的pH=12的NaOH溶液,根据离子积可知,则c平(H+)=1.0×10-12
mol·L-1,A不正确;溶液中由水电离出的c水(OH-)=c平(H+)=1.0×10-12
mol·L-1,B不正确;加水稀释到体积为原来的100倍后,溶液中c平(OH-)==10-4
mol·L-1,则pH=10,C正确;由于醋酸为弱酸,大部分未发生电离,反应结束后,过量的醋酸电离,使溶液呈酸性,D不正确。
2.BD 0.01
mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则c平(H+)=1×10-11
mol·L-1,c平(OH-)=0.01
mol·L-1,该温度下KW=c平(H+)×c平(OH-)=1×10-13
mol2·L-2>1×10-14
mol2·L-2,水的电离是吸热的,升温时水的电离平衡正向移动,KW增大,因该温度下的KW大于25
℃时水的KW=1×10-14
mol2·L-2,所以该温度大于25
℃,故A错误;0.01
mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则c平(H+)=1×10-11
mol·L-1,c平(OH-)=0.01
mol·L-1,KW=c平(H+)·c平(OH-)=1×10-13
mol2·L-2,故B正确;升高温度,水的电离平衡正向移动,KW增大,c平(H+)增大,溶液的pH变小,故C错误;将pH=11的NaOH溶液Va
L与pH=3的硫酸Vb
L混合,所得混合溶液为中性,因c平(OH-)×Va=c平(H+)×Vb,pH=11的NaOH溶液中氢氧根离子浓度为0.01
mol·L-1,pH=3的硫酸溶液中氢离子浓度为0.001
mol·L-1,则0.01×Va=0.001Vb,则Va∶Vb=1∶10,Va3.C 水的电离是吸热过程,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出水的离子积常数KW数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的c平(OH-)相等,若纯水仅升高温度,c平(OH-)与c平(H+)都增大,B项错误;b点的KW=1×10-12
mol2·L-2,0.5
mol·L-1的H2SO4溶液与1
mol·L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,则c平(H+)=1×10-6
mol·L-1,D项错误。
4.AD 若溶液呈中性,则c平(H+)=c平(OH-),=1,AG=0,A项正确;若溶液呈酸性,c平(H+)>c平(OH-),>1,AG>0,B项错误;若溶液呈碱性,c平(H+)5.答案
(1)大于 (2)2 5×10-3
mol·L-1
(3)大于 0.01
mol·L-1
解析
(1)由于a+b=12<14,所以该温度大于25
℃。
(2)由Ba(OH)2溶液的pH=12可知Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=1.0×10-2
mol·L-1,所以根据③计算得c(HCl)=1.0×10-2
mol·L-1,所以x=2。c[Ba(OH)2]==5×10-3
mol·L-1。
(3)n(OH-)=0.3
L×10-2
mol·L-1=3×10-3
mol,而n(H+)=1.0×10-3
mol,所以OH-剩余,溶液pH大于7,n(H2SO4)==5×10-4
mol。则n(Na2SO4)=0.3
L×5×10-3
mol·L-1-5×10-4
mol=1.0×10-3
mol,所以c(Na2SO4)==0.01
mol·L-1。
6.答案
(1)A=D=E解析
(1)水的离子积KW随温度的升高而增大。A、D、E三点为25
℃,B点为100
℃,C对应的点介于25
℃与100
℃之间,故KW的关系是A=D=E(2)从A点至D点,保持温度不变,使c平(H+)增大,故选b。
(3)E点在25
℃下,KW=1.0×10-14
mol2·L-2,由n(OH-)=n(H+)可知,V(NaOH溶液)·10-5=V(H2SO4溶液)·10-4,。
贴近生活·拓展创新
答案
(1)1×10-12
mol2·L-2 >
(2)4 10-7 (3)①中 ②Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O ③11
解析
(1)KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-x
mol·L-1·10-y
mol·L-1=10-(x+y)
mol2·L-2,根据图示可知当x=12时,c平(OH-)=1
mol·L-1,当y=12时,c平(H+)=1
mol·L-1,故KW=1×10-12
mol2·L-2。根据温度越高水的电离程度越大,KW也随之越大,所以此时的T>25。
(2)此条件下,pH=6时溶液呈中性。根据表中实验①的数据可得Ba(OH)2溶液中c平(OH-)=10-4
mol·L-1,根据表中实验③的数据有22.00×10-3
L×10-4
mol·L-1=22.00×10-3
L×10-a
mol·L-1,可得a=4,即盐酸的pH=4。实验②中,所得溶液pH=7,Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,由H2O电离产生的c水(OH-)等于由水电离产生的c水(H+),即由水电离产生的c水(OH-)=10-7
mol·L-1。
(3)①按丁方式混合时,Ba(OH)2提供的OH-与NaHSO4提供的H+的物质的量相等,混合后溶液呈中性。②按乙方式混合时,反应前n(Ba2+)=10-3
mol,n(OH-)=2×10-3
mol,n(H+)=n(S)=10-3
mol,实际反应的Ba2+、OH-、H+、S均为10-3
mol,故反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++SBaSO4↓+H2O。③按甲方式混合时,OH-过量,反应后溶液中c平(OH-)=
mol·L-1=0.1
mol·L-1,c平(H+)=10-11
mol·L-1,则pH=11。(共29张PPT)
第2课时 水溶液的酸碱性与pH
必备知识
正误判断
1.水溶液的酸碱性
(1)溶液酸碱性的判断标准: 与 的相对大小。?
(2)水溶液的酸碱性与溶液中c平(H+)和c平(OH-)的关系:
c平(H+)
c平(OH-)
>
越强
=
<
越强
必备知识
正误判断
2.水溶液的pH
(1)pH的定义公式, 。?
(2)室温下,水溶液pH与溶液酸碱性的关系:
【微点拨】pH<7的溶液不一定是酸性溶液;pH>7的溶液不一定是碱性溶液;pH=7的溶液也不一定是中性溶液。如在某温度下,水的离子积常数为1×10-12
mol2·L-2,此时pH=6的溶液为中性溶液,pH>6的溶液为碱性溶液,pH<6的溶液为酸性溶液。
pH=-lg
c平(H+)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
必备知识
正误判断
3.溶液pH的测量方法
(1)酸碱指示剂:不同的指示剂在不同的pH范围内变色。
(2)pH试纸:将pH试纸放在 上,用 蘸取待测溶液点在pH试纸的中部,待颜色变化稳定后对照___________ 可以得到溶液pH,所得pH均为正整数。?
(3)酸度计:能够直接测量溶液的pH,读数可以精确到小数点后两位。
表面皿(或玻璃片)
玻璃棒
标准比色卡
必备知识
正误判断
【微思考】用pH试纸测得某硫酸溶液的pH为4.2,他的结论正确吗?
提示:不正确。用pH试纸测定pH时,只能读取整数值。
必备知识
正误判断
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)升高温度,水的电离平衡向电离方向移动,c(H+)增大,溶液呈酸性。( )
(2)任何温度下,利用溶液中c平(H+)和c平(OH-)的相对大小判断溶液的酸碱性。( )
(3)25
℃时pH的范围通常是0~14。( )
(4)4
℃时,纯水的pH=7。( )
(5)1.0×10-3
mol·L-1盐酸的pH=3.0,1.0×10-8
mol·L-1盐酸的pH=8.0。( )
(6)100
℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性。( )
(7)pH=4.5的番茄汁中c平(H+)是pH=6.5的牛奶中c平(H+)的100倍。( )
×
√
√
×
×
×
√
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
溶液酸碱性的判断方法
问题探究
土壤的酸碱性直接影响植物的生长发育,浙江的“龙井茶”只能生长于弱酸性的土壤中。可以用pH试纸测定pH,判断土壤的酸碱性。
1.如何使用pH试纸测定溶液的pH?
?
?
2.用pH试纸测pH时,若先用蒸馏水润湿,可能有什么结果?
提示:用镊子取一小片试纸放于玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中央,变色后与标准比色卡对照以确定其pH。
提示:用蒸馏水润湿,相当于将溶液稀释,若是酸性溶液,则c平(H+)变小,pH偏大;若是碱性溶液,则c平(OH-)变小,pH偏小;若是中性溶液,则c平(H+)和c平(OH-)不变,pH不变。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
深化拓展
水溶液的酸碱性与c平(H+)、c平(OH-)以及pH的关系
【微点拨】pH越小,酸性越强;pH越大,碱性越强。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例1下列说法正确的是( )
A.pH=7的溶液一定显中性
B.常温下由水电离的c水(OH-)为1×10-8
mol·L-1的溶液一定呈酸性
C.c平(H+)D.c(OH-)=1×10-6
mol·L-1的溶液一定呈碱性
答案:C
解析:溶液的酸碱性决定于c平(H+)与c平(OH-)的相对大小,利用pH或c平(H+)判断时应注意温度。常温下由水电离的c水(OH-)为1×10-8
mol·L-1,可能溶液中c平(OH-)=1×10-8
mol·L-1,c平(H+)=1×10-6
mol·L-1,溶液呈酸性,也可能溶液中c平(H+)=1×10-8
mol·L-1,c平(OH-)=1×10-6
mol·L-1,溶液呈碱性。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
规律方法
溶液酸碱性的判断依据
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
变式训练1(双选)下列叙述正确的是( )
A.在常温下,无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液中,c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-14
mol2·L-2
B.c平(H+)=1.0×10-7
mol·L-1的溶液不一定是中性溶液
C.0.2
mol·L-1
CH3COOH溶液与0.1
mol·L-1
CH3COOH溶液中c平(H+)相同
D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
答案:AB
解析:KW=c平(H+)·c平(OH-),且KW只与温度有关,所以常温下,无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液中,其KW=1.0×10-14
mol2·L-2,A项正确;在温度不确定时,中性溶液中的c平(H+)不一定等于1.0×10-7
mol·L-1,B项正确;0.2
mol·L-1
CH3COOH溶液与0.1
mol·L-1
CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度不同,所以溶液中的c平(H+)不同,C项错误;当c平(H+)或c平(OH-)大于1
mol·L-1时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,所以,当c平(H+)或c平(OH-)大于1
mol·L-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c平(H+)或c平(OH-)来表示,D项错误。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
溶液pH的计算
问题探究
pH=10的NaOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,混合后的c平(H+)是否为
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
深化拓展
1.单一溶液的pH计算
(1)强酸溶液,如HnA溶液,设溶质的物质的量浓度为c
mol·L-1,
c平(H+)=nc
mol·L-1,pH=-lgc平(H+)=-lgnc。
(2)强碱溶液,如B(OH)n溶液,设溶质物质的量浓度为c
mol·L-1,
2.混合溶液的pH计算
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
(3)强酸与强碱混合:强酸与强碱溶液混合,要先根据H++OH-
===
H2O计算出哪种物质过量,一般有如下三种情况:
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
3.酸、碱稀释后溶液pH的计算
【微点拨】对于酸溶液或碱溶液进行稀释,当酸碱的浓度接近水电离的氢离子浓度时,水的电离不能忽略,即pH只能无限接近于7。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例2已知某温度下纯水的pH=6。
(1)pH=7的溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。?
(2)该温度下0.1
mol·L-1的盐酸的pH=
。?
(3)该温度下0.05
mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH= 。?
(4)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=
。?
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
答案:(1)碱性 (2)1 (3)11 (4)9∶11
解析:该温度下,KW=c平(H+)·c平(OH-)=10-12
mol2·L-2。
(1)pH=7时,c平(H+)=10-7
mol·L-1,c平(OH-)=10-5
mol·L-1,c平(H+)(2)pH=-lgc平(H+)=-lg0.1=1。
(4)根据题意知反应后酸剩余,
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
易错警示计算溶液pH时注意的几个问题
(1)外界条件是否为25
℃。
(2)水电离出来的c水(H+)何时忽略不计,何时不能忽略。
(3)两种pH不同的碱溶液混合时,由于两碱溶液中水的电离程度不同,所以混合后溶液中水的电离平衡必发生移动,因此不可将两溶液中的H+的物质的量相加得到混合溶液中H+的物质的量。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
变式训练2常温下,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合溶液的pH=11,则强碱溶液与强酸溶液的体积比是( )
A.11∶1
B.9∶1
C.1∶11
D.1∶9
答案:D
解析:可设碱溶液与酸溶液的体积分别为V(碱)L和V(酸)L,由题意可知,混合后碱过量,可列等式:
,解之可得V(碱)∶V(酸)=1∶9。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
1.下列溶液一定显酸性的是( )
A.溶液中c平(OH-)>c平(H+)
B.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
C.溶液中c平(H+)=10-6
mol·L-1
D.溶液中水电离的c水(H+)=10-9
mol·L-1
答案:B
解析:判断溶液酸碱性的关键是看c平(H+)和c平(OH-)的相对大小,若c平(H+)>c平(OH-),溶液呈酸性,A项错误;可使紫色石蕊溶液变红的溶液为酸性,B项正确;由于温度不确定,C项错误;水电离的c(H+)<10-7
mol·L-1,说明向水中加入了可抑制水电离的酸或者是碱,溶液的酸碱性不能确定,D项错误。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
2.(2020安徽师大附中高二检测)关于溶液的酸性及酸性强弱的说法正确的是( )
A.只要溶液中有H+,溶液就显酸性
B.H+浓度大于OH-浓度,溶液一定显酸性
C.H+浓度增大,溶液的酸性一定增强
D.强酸溶液的酸性一定比弱酸溶液的酸性强
答案:B
解析:任何水溶液中都含有H+,含有H+的溶液不一定显酸性,也可能显碱性或中性,A错误;c平(H+)>c平(OH-)溶液一定显酸性,B正确;c平(H+)增大,c平(OH-)也有可能增大,如将水加热,溶液仍显中性,C错误;强酸与弱酸的酸性强弱看溶液中c平(H+)的相对大小,若强酸的浓度远小于弱酸的浓度,也有可能弱酸溶液的酸性强,D错误。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
3.(2020河南南阳一中高二月考)在室温下,由水电离产生的H+浓度为1×10-13
mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )
A.③⑤
B.①③
C.③④
D.②⑤
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
答案:A
解析:由水电离产生的H+浓度不能判断溶液的酸碱性,溶液可以是酸性,也可以是碱性。①若为酸性溶液,S2-和H+不能大量共存,此外H+、
具有强氧化性,能够与S2-发生氧化还原反应,不能大量共存;②若溶液为碱性,Fe2+与OH-会生成Fe(OH)2,从而不能大量共存;③不管是在碱性环境还是酸性环境,不会生成沉淀、气体和水等,可以大量共存;④
与H+反应生成CO2和H2O,
与OH-反应生成
和H2O,不能大量共存;⑤不会生成沉淀、气体和水等,可以大量共存。因此可以大量共存的有③⑤。
探究一
探究二
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4.常温下,将0.1
mol·L-1
NaOH溶液与0.04
mol·L-1
H2SO4溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于( )
A.1.7
B.2.0
C.12
D.12.4
答案:C
解析:由题意知反应后NaOH过量,混合溶液中的
故混合溶液的pH=12。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
5.(1)常温下0.01
mol·L-1
HCl溶液:
①由水电离出的c水(H+)= ;?
②溶液的pH= ;?
③加水稀释到体积为原来的100倍,pH=
。?
(2)常温下0.01
mol·L-1
NaOH溶液:
①溶液的pH= ;?
②加水稀释到体积为原来的100倍,pH=
。?
答案:(1)①1.0×10-12
mol·L-1 ②2 ③4
(2)①12 ②10
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测(共37张PPT)
第1课时 水的电离、电解质在水溶液中的存在形态
知识铺垫
必备知识
正误判断
1.电解质是在 或 下能够导电的 。非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不导电的 。?
2.电解质溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子________ 的大小以及 的多少。?
水溶液里
熔融状态
化合物
化合物
浓度
离子所带电荷
知识铺垫
必备知识
正误判断
一、水的电离
1.水的电离
纯水中存在少量的H+和OH-,是由水分子电离产生的:H2O
。?
2.水的离子积常数
(1)表达式:
水的电离是一个可逆过程,在一定条件下达到电离平衡,KW= 。?
(2)影响因素——温度
①25
℃时:KW=
。?
②水的电离是 的可逆过程,故温度升高,KW 。?
③水的离子积常数只受 的影响,与c(H+)、c(OH-)的变化无关。?
H++OH-
c平(H+)·c平(OH-)
1.0×10-14
mol2·L-2
吸热
增大
温度
知识铺垫
必备知识
正误判断
(3)应用:在一定温度下,任何稀的电解质溶液中的H+和OH-浓度的乘积都是一个常数。若知道了该温度下水的离子积常数和溶液中的c平(H+),就可以求出c平(OH-);同样,若知道了溶液中的c平(OH-),就可以求出c平(H+)。
【微思考1】常温时,水电离出的c水(H+)为1×10-13
mol·L-1时,溶液的酸碱性如何?
?
?
?
【微思考2】酸性溶液中是否存在OH-?碱性溶液中是否存在H+?试解释原因。
?
?
提示:水电离产生的c水(H+)=1.0×10-13
mol·L-1,说明水的电离平衡受到抑制,有两种情况:①该溶液可能显酸性,c溶液(H+)=0.1
mol·L-1;②该溶液可能显碱性,c溶液(OH-)=0.1
mol·L-1。故溶液可能呈酸性,也可能呈碱性。
提示:酸性溶液中存在OH-,碱性溶液存在H+。因这些溶液中都存在弱电解质水的电离平衡。
知识铺垫
必备知识
正误判断
二、电解质在水溶液中的存在形态
1.强、弱电解质的定义
强电解质:在稀的水溶液中 的电解质。?
弱电解质:在稀的水溶液中 的电解质。?
2.电解质与物质类别及在水溶液中的存在形态
完全电离
部分电离
强酸
强碱
盐
弱酸
弱碱
水
知识铺垫
必备知识
正误判断
3.电离方程式
书写电离方程式时,强电解质用“ ”,弱电解质用“ ”。如:?
(1)NaCl的电离方程式为
。?
(2)醋酸和一水合氨的电离方程式分别为 , 。?
4.溶剂化作用
(1)溶剂化作用是指溶质分子或离子与溶剂分子___________ 的作用。?
(2)电解质溶于水后的存在形态:由于溶剂化作用,电解质溶于水后以“水合离子”或“水合分子”的形态存在。
相互吸引
知识铺垫
必备知识
正误判断
【微思考3】导电能力强的电解质溶液中的溶质一定是强电解质吗?
?
?
提示:不一定。电解质溶液的导电能力与电解质的强弱没有必然联系,溶液的导电能力主要取决于离子的浓度及离子所带电荷总数。如果强电解质溶液的浓度很小,而弱电解质溶液的浓度很大,则弱电解质溶液中自由移动离子的浓度相对于强电解质溶液中的可能更大,其导电能力就可能比强电解质溶液的导电能力强。
知识铺垫
必备知识
正误判断
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)25
℃时,0.1
mol·L-1的NaOH溶液中KW=1×10-13
mol2·L-2。
( )
(2)某温度下,纯水中的c(H+)=2×10-7
mol·L-1,则
(3)25
℃时,0.01
mol·L-1的盐酸中,c(OH-)=1.0×10-12
mol·L-1。
( )
(4)强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物。
( )
×
×
√
×
知识铺垫
必备知识
正误判断
(5)强电解质溶液的导电能力强,弱电解质溶液的导电能力弱。
( )
(6)一定温度下,向纯水中加入NaOH,由于NaOH电离出的OH-抑制H2O的电离,故KW减小。( )
(7)纯水加热时,c(H+)和c(OH-)均增大。( )
×
×
√
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
外界条件对水电离平衡的影响
问题探究
Mg与滴有酚酞的冷水和热水的反应
1.在两支试管中你分别观察到什么现象?
?
?
2.为什么镁与冷水和热水反应的剧烈程度不同?
?
提示:盛冷水的试管中:镁带表面有少量气泡产生,在镁带周围溶液变为极浅的红色;盛热水的试管中:镁带表面有大量气泡产生,溶液变为红色。
提示:由于温度升高使水的电离平衡正向移动,H+浓度增大,所以热水中化学反应速率增大。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
深化拓展
1.影响水电离平衡的因素
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
【微点拨】①水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律,归纳为:
②KW的适用范围:不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
③任何水溶液中,由水电离出的OH-和H+的浓度都是相等的。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
2.水电离出的c水(H+)和c水(OH-)的计算(25
℃)
(1)中性溶液:c平(H+)=c平(OH-)=1×10-7
mol·L-1。
(2)溶质为酸的溶液:H+来源于酸和水的电离,而OH-只来源于水。c水(H+)=c平(OH-)。如0.1
mol·L-1的HCl溶液中c水(H+)=c平(OH-)=1×10-13
mol·L-1。
(3)溶质为碱的溶液:OH-来源于碱和水的电离,而H+只来源于水。c水(OH-)=c平(H+)。如0.1
mol·L-1的NaOH溶液中c水(OH-)=c平(H+)=1×10-13
mol·L-1。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例1(双选)(2020云南师大附中高二月考)25
℃时,水的电离可达到平衡:H2O
H++OH- ΔH>0。下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c平(OH-)降低
B.将水加热,KW增大,c平(H+)增大
C.向水中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动,c平(H+)降低
D.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c平(H+)增大,KW不变
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
答案:BD
解析:向水中加入氨水,氨水呈碱性,碱对水的电离起抑制作用,所以平衡逆向移动,但c平(OH-)增大,故A错误;温度升高,促进了水的电离,水的离子积常数KW增大,c平(H+)增大,故B正确;CH3COONa固体溶于水电离产生CH3COO-,CH3COO-与水电离出来的H+结合,对水的电离起到促进作用,电离平衡正向移动,c平(H+)降低,c平(OH-)增大,故C错误;NaHSO4在水溶液中电离出的氢离子使c平(H+)增大,但是温度不变,KW不变,故D正确。
易错警示影响水的电离平衡的酸和碱,不只有强酸、强碱,弱酸、弱碱也能影响水的电离平衡;水中加入酸(或碱)后,溶液中c平(H+)[或c平(OH-)]虽然增大,但KW仍不变;不管是纯水还是在酸、碱、盐溶液中,水电离产生的c水(H+)和c水(OH-)始终相等。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
变式训练1-1(2020山东临朐实验中学高二检测)下列说法正确的是( )
A.水的电离方程式为H2O
===
H++OH-
B.升高温度,水的电离程度增大
C.NaOH溶液中不存在H+
D.HCl溶液中不存在OH-
答案:B
解析:水是弱电解质,只有少部分电离,应用“
”表示,故A项错误;水的电离是吸热过程,所以升高温度,水的电离程度增大,B项正确;在NaOH溶液中,c平(OH-)>c平(H+),在HCl溶液中,c平(OH-)探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
变式训练1-2(1)向水中加入0.1
mol·L-1的盐酸,水的电离平衡向 方向移动。?
(2)25
℃时,0.1
mol·L-1的盐酸中,c平(H+)=
mol·L-1,c平(OH-)=
mol·L-1,水电离出来的c水(H+)=
mol·L-1。?
(3)某温度下测得纯水中c平(H+)=2×10-7
mol·L-1,则此时c平(OH-)= ;该温度下向纯水中加盐酸使c平(H+)=5×10-6
mol·L-1,则此时c平(OH-)= 。?
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
答案:(1)逆 (2)0.1 1.0×10-13 1.0×10-13
(3)2×10-7
mol·L-1 8×10-9
mol·L-1
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
电解质的分类与电离
问题探究
强弱电解质导电性实验
上述装置①~④中分别盛有0.1
mol·L-1的NaOH溶液、氨水、HCl溶液、CH3COOH溶液,⑤中盛有1
mol·L-1的NaOH溶液。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
1.根据①~④灯泡的明亮程度你能对电解质进行分类吗?依据是什么?
?
?
2.对比①、⑤灯泡的明亮程度,你认为电解质溶液导电能力的强弱除与电解质的强弱有关外,还与什么因素有关?
?
?
提示:能。电解质依据在水溶液中是否完全电离分为强电解质和弱电解质。
提示:还与电解质溶液中离子的浓度有关。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
深化拓展
1.强电解质与弱电解质的比较
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
2.电离方程式的书写
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
(3)酸式盐电离方程式的书写
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
素能应用
典例2(2020山西实验中学高二检测)关于强、弱电解质的有关叙述错误的是( )
A.强电解质在稀的水溶液中完全电离成阴、阳离子
B.在溶液中,导电能力强的电解质是强电解质
C.对同一弱电解质来说,当溶液的温度和浓度不同时,其导电能力也不相同
D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
答案:B
解析:判断强弱电解质就是看电解质在稀的水溶液中是否完全电离,A项正确。导电能力强并不能说明溶质是完全电离的,B项不正确。同一弱电解质的浓度不同,溶液的导电能力不同,C项正确。因为有些强电解质是共价化合物,在液态时没有自由移动的离子,所以不导电,D项正确。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
易错警示只含共价键的电解质只有在水溶液里才能发生电离(H2O除外),液态时均不电离。弱酸的酸式盐第一步是盐的完全电离,第二步是弱酸酸式酸根离子的部分电离。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
变式训练2-1(2020江西南昌县莲塘第一中学高二检测)下列电离方程式正确的是( )
答案:C
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
变式训练2-2现有以下物质:a.NaCl晶体 b.液态SO2 c.液态醋酸 d.汞 e.固体BaSO4 f.稀硫酸 g.酒精(C2H5OH) h.熔融的KNO3 i.NH4Cl晶体
请回答下列问题(用序号):
(1)以上物质能导电的是 ;?
(2)以上物质属于电解质的是 ,属于强电解质的是 ;?
(3)以上物质属于非电解质的是 。?
答案:(1)dfh (2)acehi aehi
(3)bg
解析:某种状态的物质是否导电是看其有没有自由移动的离子或自由电子,电解质和非电解质是依据化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电而对化合物进行的分类。混合物和单质既不是电解质,也不是非电解质。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
1.(2020山东德州一中高二检测)常温下,在0.1
mol·L-1
CH3COOH溶液中,水的离子积常数是( )
A.1.0×10-14
mol2·L-2
B.1.0×10-13
mol2·L-2
C.1.32×10-14
mol2·L-2
D.1.32×10-15
mol2·L-2
答案:A
解析:水的离子积只与温度有关,与溶液的酸、碱性无关。常温下,水的离子积常数KW=1.0×10-14
mol2·L-2。
探究一
探究二
素养脉络
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2.(2020山东烟台一中高二检测)25
℃时,在0.01
mol·L-1的H2SO4溶液中由水电离出的c(H+)是( )
A.5×10-13
mol·L-1
B.0.02
mol·L-1
C.1×10-7
mol·L-1
D.1×10-12
mol·L-1
答案:A
探究一
探究二
素养脉络
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3.如果25
℃时,KW=1.0×10-14
mol2·L-2,100
℃时,KW=5.5×10-13
mol2·L-2,这说明( )
A.25
℃时水的电离平衡常数较大
B.前者c平(H+)较后者大
C.水的电离是一个吸热过程
D.KW与温度无直接关系
答案:C
解析:由题意可知,温度对水的离子积有影响,温度升高时KW增大,即c平(H+)、c平(OH-)都增大,说明水的电离程度增大。
探究一
探究二
素养脉络
随堂检测
4.能影响水的电离平衡,并使溶液中的c平(H+)>c平(OH-)的操作是( )
A.向水中投入一小块金属钠
B.将水加热煮沸
C.向水中通入CO2气体
D.向水中加食盐晶体
答案:C
探究一
探究二
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5.(1)下列物质中,属于强电解质的是 (填字母,下同),属于弱电解质的是 ,属于非电解质的是 。?
a.KCl
b.CH3COOH
c.铝
d.SO2
e.Na2CO3
f.石灰水
g.盐酸
(2)下列电离方程式书写正确的是 。?
探究一
探究二
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答案:(1)a、e b d (2)D
解析:(1)KCl和Na2CO3是盐,是强电解质;CH3COOH是弱酸,是弱电解质;SO2是非电解质;Al是单质、石灰水和盐酸是混合物,它们既不是电解质也不是非电解质。
