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高二化学教案:《溶液的酸碱性教学案》教学设计

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本文题目:高二化学教案:溶液的酸碱性教学案

第1课时 溶液的酸碱性

[目标要求] 1.了解溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系。 2.了解pH的定义及简单的计算。

一、溶液的酸碱性

1.一种溶液显酸性、中性还是碱性,取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。在一定温度下,水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数。只要知道溶液中氢离子(或氢氧根离子)的浓度,就可以计算溶液中氢氧根离子(或氢离子)的浓度,并据此判断酸碱性。例如室温下测得某溶液中的c(H+)为1.0×10-5mol?L-1,根据KW=c(H+)?c(OH-)=1.0×10-14mol2?L-2可求得该酸溶液中c(OH-)=1.0×10-9mol?L-1 。

2.酸性溶液:c(H+)>c(OH-),c(H+)越大,酸性越强;

中性溶液:c(H+)=c(OH-);

碱性溶液:c(H+)

二、溶液的酸碱性与pH的关系

1.溶液pH的定义

(1)由于用c(H+)及c(OH-)来表示溶液的酸碱性有时数值非常小,使用很不方便。

在实际应用中,人们常用溶液中氢离子浓度的负对数(pH)来表示溶液的酸碱性。pH与氢离子浓度的关系式为pH=-lg_c(H+)。

(2)pH值与溶液酸碱性的关系

在25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol?L-1,所以在25 ℃时,pH=7时,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,溶液显中性。pH>7时,溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,溶液显碱性,且pH越大,溶液中c(OH-)越大,溶液的碱性越强。pH

2.强酸与强酸(或强碱与强碱)混合溶液pH的计算

(1)强酸与强酸混合液的pH

强酸 Ⅰ:c1(酸),V1(酸)――→电离n1(H+)=c1(H+)?V1,

强酸 Ⅱ:c2(酸),V2(酸)――→电离n2(H+)=c2(H+)?V2,

?V混=V1+V2 n混(H+)=c1(H+)?V1+c2(H+)?V2?c混(H+)=c1?H+??V1+c2?H+??V2V1+V2?pH。

(2)强碱与强碱混合液的pH

强碱Ⅰ:c1(碱),V1(碱)――→电离n1(OH-)=c1(OH-)?V1

强碱Ⅱ:c2(碱),V2(碱)――→电离n2(OH-)=c2(OH-)?V2

?V混=V1+V2 n混(OH-)=c1(OH-)?V1+c2(OH-)?V2

?c混(OH-)=c1?OH-??V1+c2?OH-??V2V1+V2,再求c(H+)=KWc?OH-??pH。

三、溶液pH的测定方法

1.酸碱指示剂

酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱,它们的颜色变化是在一定的pH范围内发生的,因此可以用这些指示剂粗略测出pH范围,但不能准确测定pH。

常用指示剂的变色范围和颜色变化如下表:

指示剂 甲基橙 石蕊 酚酞

变色范围pH 3.1~4.4 5~8 8.2~10.0

溶液颜色 红、橙、黄 红、紫、蓝 无色、粉红、红

2.pH试纸

粗略地测定溶液的pH可用pH试纸。pH试纸的使用方法是:取一小块pH试纸放在玻璃片上(或表面皿上),用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,变色稳定后与标准比色卡对照确定溶液的pH。

3.pH计

通过仪器pH计来精确测定溶液的pH。

知识点一 溶液的酸碱性

1.下列溶液肯定呈酸性的是()

A.含H+的溶液 B.能使酚酞显无色的溶液

C.pH

答案 D

解析 任何水溶液中均含H+和OH-,故A错。酚酞显无色的溶液,其pH

2.判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液中,一定呈碱性的是()

A.能够使甲基橙呈现黄色的溶液

B.溶液的pH>7

C.溶液中:c(H+)

D.溶液中:c(H+)>1×10-7 mol?L-1

答案 C

解析 溶液酸碱性最本质的判断标准是看H+和OH-浓度的相对大小,只有当c(H+)>c(OH-)时,溶液才呈酸性;当c(H+)=c(OH-)时,溶液呈中性;当c(H+)4.4时呈现黄色。所以,使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性。溶液的pH与温度有关,常温下pH>7的溶液一定显碱性,但在不是常温的情况下就不一定了。

3.下列溶液一定呈中性的是()

A.pH=7的溶液

B.c(H+)=c(OH-)的溶液

C.由强酸、强碱以等物质的量反应所得到的溶液

D.非电解质溶于水所得到的溶液

答案 B

知识点二 pH值计算

4.常温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1,则该溶液的pH可能是()

A.4 B.7 C.8 D.11

答案 D

解析 由题意知由水电离产生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1

5.25℃时,若pH=a的10体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系()

A.a+b=14 B.a+b=13 C.a+b=15 D.a+b=7

答案 C

解析 酸中n(H+)=10-a×10,碱中n(OH-)=10-1410-b×1=10-14+b,根据混合后溶液呈中性,故n(H+)=n(OH-),即10-a×10=10-14+b,所以a+b=15。

知识点三 pH的测定方法

6.下列试纸中,在测溶液的性质时,预先不能用蒸馏水润湿的是()

A.石蕊试纸 B.醋酸铅试纸 C.KI淀粉试纸 D.pH试纸

答案 D

解析 pH试纸测溶液的酸碱性时是定量测定,加水润湿后会导致溶液的浓度降低,使测得的pH产生偏差,所以不能润湿。

7.有一学生甲在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。

(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是________________。

(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是________,原因是________________________________________________________________________。

(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol?L-1的硫酸和0.01 mol?L-1的硫酸。若能,简述操作过程。

________________________________________________________________________

①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙试液

④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸

答案 (1)丙 当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差

(2)盐酸 在稀释过程中,醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大,误差较小

(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01 mol?L-1的硫酸

解析 本题考查pH试纸的使用,pH试纸使用不能用蒸馏水润湿,若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同:若溶液为中性,则测得结果无误差;若为酸性,测得结果偏大;若为碱性,测得结果偏小。

练基础落实

1.用pH试纸测定某无色溶液的pH时,规范的操作是()

A.将pH试纸放入溶液中,观察其颜色变化,跟标准比色卡比较

B.将溶液倒在pH试纸上跟标准比色卡比较

C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较

D.在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较

答案 C

2.常温下,pH=11的X、Y两种碱溶液各1 mL,分别稀释至100 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是()

A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等

B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强

C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体积V(X)>V(Y)

D.若9

答案 D

3.在常温下,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()

A.8.3 B.8.7 C.9 D.9.7

答案 D

解析 本题考查有关混合溶液pH的计算。有关稀溶液混合,总体积近似等于两种溶液体积之和。强碱溶液混合,应按c(OH-)计算:c混(OH-)=(1×10-6 mol?L-1+1×10-4 mol?L-1)/2=5.05×10-5 mol?L-1,c混(H+)=KW/c(OH-)≈2×10-10 mol?L-1,pH=9.7。

4.下列叙述正确的是()

A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)×c(OH-)=1×10-14 mol2?L-2

B.c(H+)等于1×10-7 mol?L-1的溶液一定是中性溶液

C.0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍

D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱

答案 A

解析 KW=c(H+)?c(OH-) ,且KW只与温度有关,所以,在常温下,纯水,酸性、碱性或中性稀溶液,其KW=1×10-14mol2?L-2;在温度不确定时,中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7 mol?L-1;0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;当c(H+)或c(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(H+)或c(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(H+)或c(OH-)来表示。

练方法技巧

5.pH=3的两种一元酸HX和HY溶液,分别取50 mL加入足量的镁粉,充分反应后,收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY),若V(HX)>V(HY),则下列说法正确的是()

A.HX可能是强酸

B.HY一定是强酸

C.HX的酸性强于HY的酸性

D.反应开始时二者生成H2的速率相等

答案 D

解析 解答该题应注意以下三点:(1)强酸完全电离,弱酸部分电离。(2)酸性相同的溶液,弱酸的浓度大,等体积时,其物质的量多。(3)产生H2的速率取决于c(H+)的大小。本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意,Mg粉足量,酸不足,应根据酸的物质的量来计算H2的体积,由V(HX)>V(HY),知pH相等时,HX的物质的量浓度比HY的大,即HX是比HY弱的弱酸,而无法判断HY是强酸还是弱酸,故A、B、C错误;D项,反应开始时的速率取决于c(H+),因为开始时c(H+)相等,故D项正确。

6.某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是()

A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线

B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强

C.a点KW的数值比c点KW的数值大

D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度

答案 B

解析 本题考查了强酸和弱酸的稀释规律,解题时要注意弱酸在稀释时还会继续电离。pH相同的盐酸(强酸)和醋酸(弱酸),稀释相同的倍数时,因醋酸在稀释时仍不断地电离,故盐酸的pH增大的多,故曲线Ⅰ代表盐酸稀释时pH的变化曲线,A错误;不断加水稀释时,溶液中c(H+)不断减小,导电性减弱,B正确;因为KW仅仅是温度的函数,因为是在相同的温度下,故a点KW与c点KW的数值相同,C错误;因盐酸和醋酸的pH相同,则c(醋酸)>c(盐酸),稀释相同的倍数,由于醋酸存在电离平衡,故仍有c(醋酸)>c(盐酸),D错误。

练综合拓展

7.已知水在25 ℃和95 ℃时,其电离平衡曲线如右图所示:

(1)则25 ℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)25 ℃时,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__________。

(3)95 ℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________________________________________________________________________

__________________。

(1) 曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。请分析其原因:

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案 (1)A 水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,c(H+)、c(OH-)小

(2)10∶1 (3)a+b=14或pH1+pH2=14

(4)曲线B对应95 ℃,此时水的离子积为10-12mol2?L-2,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=5

解析 本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响。

(1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的pH也增大,但溶液仍然呈中性。因此结合图象中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断,25 ℃时水的电离平衡曲线应为A,理由为水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大。

(2)25 ℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸碱恰好中和,即n(OH-)=n(H+),则V(NaOH)?10-5 mol?L-1=V(H2SO4)?10-4 mol?L-1,得V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。

(3)要注意的是95 ℃时,水的离子积为10-12mol2?L-2,即c(H+)?c(OH-)=10-12mol2?L-2,即:等体积强酸、强碱反应至中性时pH(酸)+pH(碱)=12。根据95 ℃时混合后溶液呈中性,pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12;有100×10-a=1×10b-12,即:10-a+2=10b-12,所以,有以下关系:a+b=14或pH1+pH2=14。

(4)在曲线B对应温度下,因pH(酸)+pH(碱)=12,可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-),若是强酸、强碱,两溶液等体积混合后溶液应呈中性;现混合溶液的pH=5,即等体积混合后溶液显酸性,说明H+与OH-完全反应后又有新的H+产生,即酸过量,所以说酸HA是弱酸。

8.(1)pH=2的某酸稀释100倍,pH________4,pH=12的某碱稀释100倍,pH________10。

(2)室温时,将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________,将稀释后的溶液再稀释100倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________。

(3)

MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如右图所示。下列叙述中不正确的是()

A.MOH是一种弱碱

B.在x点,MOH完全电离

C.在x点,c(M+)=c(R+)

D.稀释前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍

答案 (1)≤ ≥ (2)2∶1 20∶1 (3)B

解析 (1)若某酸为强酸,则pH=4,若为弱酸,则pH

(2)pH=5的H2SO4稀释10倍,c(H+)和c(SO2-4)同等倍数减小,所以c(H+)∶c(SO2-4)=2∶1,若将稀释后的溶液再稀释100倍,其pH≈7,而c(SO2-4)=5×10-7102=5×10-9 mol?L-1,所以c(H+)∶c(SO2-4)=10-7∶5×10-9=20∶1。

(3)由图知,稀释100倍后ROH的pH变化为2,为强碱,MOH的pH变化为1,为弱碱;x点时ROH与MOH的c(OH-)相等,故c(M+)与c(R+)相等;稀释前ROH的c(OH-)=0.1 mol?L-1,MOH的c(OH-)=0.01 mol?L-1,故D项正确;MOH为弱碱,在任何点都不能完全电离,B项错误。

第2课时 酸碱中和滴定

[目标要求] 1.理解酸碱中和滴定的原理。2.初步了解酸碱中和滴定的操作方法。3.掌握有关酸碱中和滴定的误差分析。

酸碱中和滴定

1.酸碱中和滴定概念:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。滴定的原理:n元酸与n′元碱恰好完全中和时:nc酸V酸=n′c碱V碱。如果用A代表一元酸,用B代表一元碱,可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度:cB=cAVAVB。

2.酸碱中和滴定的关键:准确测定参加反应的两种溶液的体积,以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。

3.酸碱中和滴定实验

实验仪器:pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。

实验药品:标准液、待测液、指示剂。

实验步骤:

(1)查:检查两滴定管是否漏水和堵塞;

(2)洗:先用蒸馏水洗涤两滴定管,然后用所要盛装的酸碱润洗2~3遍;

(3)盛、调:分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上2~3厘米处,并将滴定管固定在滴定管夹上,然后赶走滴定管内部气泡,调节滴定管中液面高度处于某一刻度,并记下读数。

(4)取:从碱式滴定管中放出25.00 mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中,滴入2滴酚酞试液,将锥形瓶置于酸式滴定管下方,并在瓶底衬一张白纸。

(5)滴定:左手控制酸式滴定管活塞,右手拿住锥形瓶瓶颈,边滴入盐酸,边不断摇动锥形瓶,眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。

(6)记:当看到加一滴盐酸时,锥形瓶中溶液红色突变为无色时,停止滴定,且半分钟内不恢复原来的颜色,准确记下盐酸读数,并准确求得滴定用去的盐酸体积。

(7)算:整理数据进行计算。

根据cB=cAVAVB计算。

二、酸碱中和滴定误差分析

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酸式滴定管漏液(偏高);②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定过程中气泡变小(偏高);③滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将溶液溅出(偏低);④滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响); ⑤用甲基橙作指示剂进行滴定时,溶液由橙色变红色时停止滴定(偏高);⑥用甲基橙作指示剂,溶液由黄色变橙色,5 s后又褪去(偏低)。

知识点一 酸碱中和滴定

1.一只规格为a mL的滴定管,其尖嘴部分充满溶液,管内液面在m mL处,当液面降到n mL处时,下列判断正确的是()

A.流出溶液的体积为(m-n) mL

B.流出溶液的体积为(n-m) mL

C.管内溶液体积等于(a-n) mL

D.管内溶液体积多于n mL

答案 B

解析 滴定管的“0”刻度在上方,越向下刻度越大,所以流出液体的体积为(n-m) mL;刻度线以下及尖嘴部分均充有溶液,所以管内溶液体积大于(a-n) mL。

2.某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:

(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视________,直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并______为止。

(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是()

A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸

B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥

C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失

D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数

(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为________mL,终点读数为________mL,所用盐酸溶液的体积为________mL。

(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:

滴定次数 待测NaOH溶液的体积/mL 0.100 0 mol?L-1盐酸的体积/mL

滴定前刻度 滴定后刻度 溶液体积/mL

第一次 25.00 0.00 26.11 26.11

第二次 25.00 1.56 30.30 28.74

第三次 25.00 0.22 26.31 26.09

依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。

答案 (1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10

(4)V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL,c(NaOH)=0.100 0 mol?L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol?L-1

解析 在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式:c(NaOH)=c?HCl??V[?HCl?aq]V[?NaOH?aq]。欲求c(NaOH),须先求V[(HCl)aq]再代入公式;进行误差分析时,要考虑实际操作对每一个量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影响,进而影响c(NaOH)。

(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。

(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸稀释,消耗相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高;用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响OH-的物质的量,也就不影响结果;若排出气泡,液面会下降,故读取V酸偏大,结果偏高;正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。

(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。

(4)先算出耗用标准酸液的平均值

V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL(第二次偏差太大,舍去)。c(NaOH)=0.1000 mol?L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol?L-1。

知识点二 酸碱中和滴定误差分析

3.用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时,下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是()

A.锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出

B.滴定管装液后尖嘴部位有气泡,滴定后气泡消失

C.指示剂变色15 s后又恢复为原来的颜色便停止滴定

D.锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗

答案 B

解析 根据c(B)=c?A??V?A?V?B?判断,A项中,V(B)的实际量减少,导致V(A)减少,测定值偏小;B项使液体充满气泡,导致V(A)增大,测定值偏大;C项未到滴定终点,偏小;D项,不影响测定结果。

4.称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内,盐酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.无影响;D.无法判断,填写下列各项操作会给实验造成的误差。

(1)称量固体NaOH时,未调节天平的零点()

(2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时,加入水的体积不准确()

(3)滴定管装入盐酸前未用盐酸洗()

(4)开始滴定时,滴定管尖端处有气泡,滴定完毕气泡排出()

(5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下,结束时初读数按0计算()

(6)在滴定过程中活塞处漏液()

(7)摇动锥形瓶时,因用力过猛,使少量溶液溅出()

(8)滴定前读数时仰视,滴定完毕读数时俯视()

答案 (1)D (2)C (3)B (4)B (5)A (6)B (7)A (8)A

解析 (1)称量固体NaOH时,未调节天平零点,不能确定称量结果是偏大还是偏小,故选D。(2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。(3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了,导致测定结果偏低。(4)滴定前有气泡,滴定后无气泡,相当于待测液比实际用量多了,导致结果偏低。(5)读出的数据比实际值小,导致结果偏大。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多,导致结果偏低。(7)摇动锥形瓶时,用力过猛,使少量液体溅出,致使一部分NaOH未被中和,消耗待测液体积减小,使测定结果偏高。(8)读出的数据比实际值偏小,使结果偏高。

练基础落实

1.酸碱恰好完全中和时()

A.酸与碱的物质的量一定相等

B.溶液呈现中性

C.酸与碱的物质的量浓度相等

D.酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等

答案 D

2.用盐酸滴定NaOH溶液的实验中,以甲基橙为指示剂,滴定到终点时,溶液颜色的变化是()

A.由黄色变为红色 B.由黄色变为橙色

C.由橙色变为红色 D.由红色变为橙色

答案 B

3.用标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液,下列操作导致结果偏低的是()

①锥形瓶用蒸馏水洗净后,再用待测液润洗2~3次

②滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失

③滴定前仰视读数,滴定后平视读数

④摇动锥形瓶时,有少量液体溅出

⑤滴定时,锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液

A.③ B.④⑤ C.①②③ D.③④

答案 D

解析 ①中相当于向锥形瓶中事先加入了一部分NaOH,会多耗用盐酸,导致结果偏高;②中气泡体积充当了标准盐酸,导致V(HCl)偏大,结果偏高;③中滴定前仰视使V(HCl)初偏大,则ΔV(HCl)=V(HCl)末-V(HCl)初偏小,结果偏低;④中使NaOH溅出,则使V(HCl)偏小,结果偏低;⑤对结果无影响,综合分析,选D。

4.下列指示剂的选择不正确的是()

(已知:I2+2Na2S2O3) 2NaI+Na2S4O6

标准溶液 待测溶液 指示剂

A HCl NaOH 甲基橙

B NaOH HCl 酚酞

C I2 Na2S2O3 淀粉

D KMnO4 Na2SO3 酚酞

答案 D

解析 强酸与强碱滴定时,甲基橙或酚酞均可以,但一般强酸滴定强碱时用甲基橙,反之用酚酞,A、B均正确;据I2遇淀粉变蓝可检验I2,C正确;D项中KMnO4本身有颜色,无需再用其他指示剂,D不正确。

5.下列仪器中使用前不需要检验是否漏水的是()

A.滴定管 B.分液漏斗 C.过滤漏斗 D.容量瓶

答案 C

6.用0.1 mol?L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的盐酸,如果达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液体积约为0.05 mL)继续加水至50 mL,所得溶液pH是()

A.4 B.7.2 C.10 D.11.3

答案 C

解析 本题是以酸碱中和滴定为素材设计的题目,涉及到溶液中OH-、H+、pH的计算,考查学生的计算能力。用0.1 mol?L-1的NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的盐酸,滴定到终点时溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液体积为0.05 mL),加水至50 mL,此时溶液中

c(OH-)=0.1 mol?L-1×0.05 mL50 mL=1×10-4 mol?L-1

c(H+)=1.0×10-14c?OH-?=1.0×10-141×10-4=1×10-10 mol?L-1

pH=10即选项C正确。

练方法技巧

7.下列实验操作不会引起误差的是()

A.酸碱中和滴定时,用待测液润洗锥形瓶

B.酸碱中和滴定时,用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液

C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时,选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加了几滴

D.用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时,酸式滴定管尖嘴部分有气泡,开始实验时无气泡

答案 C

解析 A:锥形瓶一定不要用待测液润洗,否则使待测液的量偏大,消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。

B:冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液,还是量取待测溶液,都必须用待装溶液润洗2~3次,否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小,影响结果。

C:在滴定过程中,指示剂略多加了几滴,一般不影响实验结果,因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。

D:开始实验时酸式滴定管中无气泡,结束实验时有气泡,会导致所读取的V(HCl)偏小,依据V(HCl)?c(HCl)=V(NaOH)?c(NaOH),使所测的c(NaOH)偏小。

8.用1.0 mol?L-1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液,其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示,则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是()

A.1.0 mol?L-1,20 mL B.0.5 mol?L-1,40 mL

C.0.5 mol?L-1,80 mL D.1.0 mol?L-1,80 mL

答案 C

解析 滴定前稀H2SO4的pH=0,c(H+)=1.0 mol?L-1,则c(H2SO4)=0.5 mol?L-1,当pH=7时V(NaOH)=40 mL,通过计算原硫酸溶液的体积为40 mL。本题考查中和滴定曲线,关键是把握滴定终点,pH=7恰好完全反应,即n(H+)=n(OH-)。

练综合拓展

9.氧化还原滴定实验与中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。

现有0.001 mol?L-1KMnO4酸性溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应离子方程式是2MnO-4+5HSO-3+H+===2Mn2++5SO2-4+3H2O

填空完成问题:

(1)该滴定实验所需仪器有下列中的________。

A.酸式滴定管(50 mL) B.碱式滴定管(50 mL) C.量筒(10 mL) D.锥形瓶 E.铁架台 F.滴定管夹 G.烧杯 H.白纸 I.胶头滴管 J.漏斗

(2)不用________(酸、碱)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因

________________________________________________________________________。

(3)选何种指示剂,说明理由______________________________________________。

(4)滴定前平视KMnO4液面,刻度为a mL,滴定后俯视液面刻度为b mL,则(b-a) mL比实际消耗KMnO4溶液体积______(多、少)。根据(b-a)mL计算得到的待测浓度,比实际浓度______(大、小)。

答案 (1)A、B、D、E、F、G、H

(2)碱 KMnO4溶液能把橡胶管氧化

(3)不用指示剂,因为KMnO4被还原剂还原成Mn2+,紫红色褪去,所以不需要指示剂

(4)少 小

解析 (1)(2)酸性KMnO4具有强氧化剂,要放在酸式滴定管中,取用待测NaHSO3溶液要用碱式滴定管,再根据滴定所需的仪器可选出正确答案。

(3)酸性KMnO4被还原为Mn2+后由紫色变为无色。

(4)俯视读得的数值偏小。

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高三化学教案:《水的电离和溶液的酸碱性》教学设计


【使用说明】:

1.课前完成基础知识导学部分,牢记基础知识,掌握基本题型,标注疑惑知识点。独立完成课后52-53页作业。

2.课堂认真.限时.积极.规范完成合作探究和知识巩固,解决疑惑难点。

3.课后完成知识反馈.填写查漏补缺并在规定时间内上交课代表。

一.学习目标:

1.巩固水的电离和水的离子积,溶液的酸碱性和氢离子浓度、氢氧根浓度及PH值的关系。

2.掌握PH值的定义及溶液PH值计算。

3.理解强酸碱、弱酸碱溶液稀释过程中的变化趋势。

二.基础知识导学:(用时30分)

㈠.溶液的酸碱性

①.pH定义: 。

②.数学表达式:pH= 。

③.溶液的酸碱性和c(H+)、c(OH—)及PH值的关系

在室温时:在室温时对于任何稀溶液,溶液中的c(H+)×c(OH—)=== 。

酸性溶液: c(H+) c(OH—) pH 7

中性溶液: c(H+) c(OH—) pH 7

碱性溶液: c(H+) c(OH—) pH 7

④.溶液的酸碱性也可用pOH来表示 :pOH采用OH -的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。在室温对某物质的稀溶液:pOH + pH ==

⑤.pH值的测量:pH试纸 。

pH计 。

㈡.PH值的计算。

1.基本公式:pH=-lgc(H+) c(H+)×c(OH—) = KW

2.基本题型:

⑴.稀酸碱溶液的pH计算

①.在常温下求浓度为0.01mol/L的KOH、盐酸、硫酸、Ba(OH)2溶液的PH值。

②.在常温时某一元弱酸HA的电离常数为0.01,求浓度为1mol/L的该溶液的PH值。

③.在常温时某一元弱酸HA的电离度为0.01,求浓度为0.01mol/L的该溶液的PH值。

⑵.酸碱溶液混合的计算

①.在常温时浓度均为0.01mol/L的盐酸和氢氧化钠分别体积比1:1、9:1、1:9求混合液的PH值。

②.pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得溶液的pH=11,则强碱与强酸的

体积比是

A.11∶1 B.9∶1 C.1∶11 D.1∶9.

③.在25℃时,有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液,取VaL该盐酸溶液用该NaOH溶液中和,需VbL NaOH溶液,问:

(1)若a+b=14,则Va/Vb= .

(2)若a+b=13,则Va/Vb=

(3)若a+b=15,则Va/Vb= 。(题中a≤b,b≥8)。.

⑶.酸碱溶液的稀释

①.常温下,将0.1mol 的盐酸稀释10倍,则溶液的pH为 。 若稀释100倍,pH是 。若稀释106倍,pH又是。如换成同浓度的氢氧化钠溶液呢?

②.常温下,将PH值为1的醋酸稀释10倍,则溶液的pH 2(>、=、、=、、=、

结论:

三.疑难解析和典型题例评析:(用时:10分)

㈠.疑难解析:

1.PH值的计算。

2.酸碱溶液的稀释过程中的PH值变化。

3.酸碱溶液混合后溶液酸碱性的确定。

㈡.典型题例评析:

1.将pH相同的醋酸和盐酸,分别用蒸馏水稀释至原溶液体积的a倍和b倍,稀释之后,两溶液的pH相等,则a和b的关系是( )

A. a>b B. a=b

C. a

2.常温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1 10 mol ,则该溶液的pH可能是( )

A. 11 B. 3 C. 7 D. 8

3.pH=2和pH=4的两种稀H2SO4,等体积混合后,溶液的( )

A.c(H+)=1×10-3 mol/L, B.c(OH-)=2×10-12 mol/L

C.pH=2.3 D.pH=3

4.在由水电离出的 的溶液中可能大量共存的离子组为

A. B.

C. D.

5.某温度下,纯水的 为 ,则此时为c(OH-)为 ,若温度不变,滴人稀 使 = ,则由水电离出的 为 ,此时温度 (填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。

四.合作探究和能力展示:(用时10分)

1.25℃时,pH=2的HCl溶液中,由水电离出的H+浓度是

A.1×10-7mol?L-1 B.1×10-12mol?L-1.

C.1×10-2mol?L-1 D.1×10-14mol?L-1.

3.90℃时水的离子积KW=3.8×10-13,该温度时纯水的pH

A.等于7 B.介于6~7之间. C.大于7 D.无法确定

3.常温下,在0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中,水的离子积是

A.1×10-14 B.1×10-13. C.1.32×10-14 D.1.32×10-15.

4.下列溶液肯定是酸性的是

A.含H+的溶液 B.加酚酞显无色的溶液

C.pH

5.在下列叙述中,能说明盐酸是强酸,醋酸是弱酸的是( )

A.将pH=4的盐酸和醋酸都稀释成pH=5的溶液,醋酸所需加入的水量多

B.相同pH的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体,醋酸的pH变大

C.相同pH的盐酸和醋酸分别跟锌反应时,产生H2的起始速率相等

D.盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓硫酸反应制取

6.pH定义为pH=-lgc(H+),pOH定义为pOH=-lgc(OH-),Kw表示25℃时水的离子积常

数,则弱酸性溶液中的c(H+)可表示为

A.Kw/pOH mol/L B.10pOH-14 mol/L C.10 14-pOH mol/L D.10-pOH mol/L

7.中和相同体积、相同pH的Ba(OH)2、NaOH、NH3?H2O三种溶液,所用相同浓度的盐酸的体积分别是V1、V2、V3,则三者的关系是:

A.V1=V2=V3 B.V1>V2>V3 C.V3>V1>V2D.V1=V2

8.pH和体积都相同的醋酸和硫酸,分别与足量的Na2CO3溶液反应,在相同条件下放出二氧化碳气体的体积是

A.一样多 B.醋酸比硫酸多.

C.硫酸比醋酸多 D.无法比较

9.在25℃时,纯水中c(H+) c(OH-)= ;在酸性溶液中,c(H+)(大于、小于或等于) 10-7mol/L,pH 7;在碱性溶液中,c(OH-) mol/L,pH 7;在中性溶液中,c(H+) 10-7mol/L,pH 7。

10.在25℃时,有pH=a的硫酸与pH=b的NaOH溶液,取VaL该硫酸同该NaOH溶液恰好反应,需VbLNaOH溶液,问:

(1)若a+b=14时,则Va/Vb= (填数值);

(2)若a+b=12时,则Va/Vb= (填数值);

(3)若a+b=16时,则Va/Vb= (填表达式),

五.知识巩固:(用时15分)

1.能影响水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(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.向水中通入二氧化碳气体. D.向水中加食盐晶体

2.下列酸溶液的pH相同时,其物质的量浓度最小的是 A.H2SO3 B.H2SO4. C.CH3COOH D.HNO3.

3.常温下c(OH-)最小的是

A.pH=0的溶液. B.0.05 mol?L-1 H2SO4.

C.0.5 mol?L-1 HCl. D.0.05 mol?L-1的Ba(OH)2

4.用蒸馏水稀释1 mol?L-1醋酸时,始终保持增大趋势的是 A.溶液中的c(CH3COO-) B.溶液中的c(H+).

C.溶液中的c(CH3COOH). D.溶液中的(OH-)

5.把pH=3的H2SO4溶液和pH=10的NaOH溶液混合,两者恰好中和,则两种溶液的

体积比应是

A.10∶1 B.1∶10 C.1∶100 D.1∶2.

6.将pH=6的CH3COOH溶液加水稀释1000倍后,溶液中的 A.pH=9 B.c(OH-)≈10-5mol?L-1.

C.pH≈7 D.c(OH-)≈10-7 mol?L-1.

7.常温时,下列溶液的pH等于8或大于8的是

A.0.1 mol?L-1的NaOH溶液滴定稀盐酸,用酚酞做指示剂滴定到终点

B.pH=6的醋酸用水稀释100倍

C.pH=10的氢氧化钠溶液稀释1000倍

D.0.1 mol?L-1的硫酸100 mL跟0.2 mol?L-1 NaOH溶液150 mL完全反应

8.下列说法中正确的是

A.100 mL pH=3的盐酸和醋酸溶液,与足量锌反应时,起始时二者产生氢气的速率基

本相等.

B.100 mL 1 mol?L-1的盐酸和50 mL 2 mol?L-1的盐酸分别与足量的锌反应,两者放出氢气的速率和质量均相等.

C.100 mL pH=3的盐酸和醋酸溶液,与足量锌反应后,所得氢气的质量相等.

D.100 mL 0.1 mol?L-1的硫酸和盐酸溶液,与足量锌反应后,前者放出氢气的质量

是后者放出氢气质量的2倍.

9.某酸溶液的pH=1,此酸溶液的物质的量浓度

A.0.1 mol?L-1.

B.一定大于0.1 mol?L-1.

C.若为强酸一定等于0.1 mol?L-1,若为弱酸一定大于0.1 mol?L-1.

D.若为强酸一定≤0.1 mol?L-1,若为弱酸一定>0.1 mol?L-1.

10.pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得溶液的pH=11,则强碱与强酸的

体积比是 A.11∶1 B.9∶1 C.1∶11 D.1∶9.

11.某强酸溶液pH=a,强碱溶液pH=b,已知a+b=12,酸碱溶液混合pH=7,则酸溶

液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为

A.V(酸)=102V(碱) B.V(碱)=102V(酸).

C.V(酸)=2V(碱) D.V(碱)=2V(酸)

12.在室温下混和下列等体积的酸和碱的溶液,混合液 一定小于7的是 A. 的硝酸跟 的氢氧化钾溶液

B. 的盐酸跟 的氨水

C. 的硫酸跟 的氢氧化钠溶液

D. 的醋酸跟 的氢氧化钡溶液

13.在 的某溶液中,由水电离的 为

A. B.

C. D.

14.若溶液中由水电离产生的[OH-]=1×10-14 mol?L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是

A.Al3+ Na+ NO3- Cl- B.K+ Na+ Cl- NO3-

C.K+ Na+ Cl- AlO2- D.K+ NH4+ SO42- NO3-

15.今有a:CHaCOOH、b:HCl、c:H2SO4三种溶液。

(1)当它们的pH相同时,其物质的量浓度的关系是 。

(2)当它们的物质的量浓度相同时,其pH关系是 。

(3)中和同一烧碱溶液,需同浓度的三种溶液的体积关系是 。

(4)体积浓度相同的a、b、c三溶液,分别与同浓度的NaOH溶液反应使pH等于7,所需NaOH溶液的体积关系是 。

六.课堂小结:(用时5分)

七.知识反馈:(用时20分)

1.用蒸馏水稀释l mo1/ L醋酸时,始终保持增大趋势的是 ( )

A.溶液中的c(CH3COO—) B.溶液中的c(H+ )

C.溶液中的c(CH3COOH) D.溶液中的c(H+ )

2.某强酸溶液 ,强碱溶液 ,已知 ,酸碱溶液混合后 ,则酸溶液体积V(酸)和碱溶液体积V(碱)的正确关系为( )

A.V(酸)= (碱) B.V(碱)= (酸)

C.V(酸)= (碱) D.V(碱)= (酸)

3.有甲、乙两种溶液,甲溶液中的pH是乙溶液中pH的2倍,则甲溶液中c(H+)与乙溶液中c(H+)之比

A.2 :1 B.1 :10

C.1 :100 D.1 :10x(x为乙溶液的pH)

4.下列溶液中与 的NaOH溶液的pH值相同的是( )

A.把pH=6的盐酸稀释1000倍。

B.把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释10倍。

C.把10毫升 H2SO4溶液与10毫升 的NaOH溶液

相混合。

D.把pH=8的NaOH溶液稀释10倍。

5.将体积都是10毫升,pH值都等于3的醋酸和盐酸,加水稀释到a毫升和b毫升,测得稀释后溶液的pH值均为5,则稀释后溶液的体积为( )

A.a = b = 100毫升 B.a = b = 1000毫升

C.a b

6.现有pH=a和pH=b的两种NaOH溶液,已知b=a+2,将两种溶液等体积混和后,所得溶液的pH接近于 ( B )

A.a-lg2 B.b-lg2 C. a+lg2 D. b+lg2

7.下列各组离子中,能在pH = 1的溶液中大量共存,并且溶液为无色透明的是

A. B.

C. D.

8.常温下, 相等的盐酸和醋酸中的 ( )

A.前者大 B.后者大 C.相等 D.无法确定

9.欲使 的 溶液的 调整到接近7,下列方法不可行的是( )

A.加入 的 溶液 B.加入 的盐酸

C.加水稀释 倍 D.加入饱和 溶液

10.将25mL pH=10的KOH溶液跟50mL pH=10的Ba(OH)2溶液混合,所得混合溶液的 为

A.9.7 B.10 C.10.3 D.10.7

11.1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应,则该碱溶液的pH等于

A. 9.0 B. 9.5 C. 10.5 D. 11.5

12.常温下,强酸溶液A和强碱溶液B的pH之和为16,当它们按一定体积比混合时,溶液的pH恰好等于7,则A与B的体积比是:( )

A 1︰10 B 10︰1 C 1︰100 D 100︰1

13.在100℃时水的kw=10-12, 向氨水中滴加盐酸,当c(NH4+)=c(Cl-)时,溶液的pH

A. 大于7 B. 小于7 C. 等于6 D. 等于7

14.常温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1 10 mol ,则该溶液的pH可能是

A. 11 B. 3 C. 7 D. 8

15.下列叙述正确的是

A pH=3和pH=4的盐酸各10mL混合,所得溶液的pH=3.5

B 溶液中[H+]越大,pH值也越大,溶液的酸性就越强

C 液氯虽然不导电,但溶解于水后导电情况良好,因此,液氯也是强电解质

D 当温度不变时,在纯水中加入强碱溶液不会影响水的离子积常数

16.(1)已知某溶液中含Fex+ 、Cl-、Na+ 、SO42- 其离子个数比为 Fex+ 、Cl-、Na+ 、SO42- =1:2:3:2,则x=____________。

(2)PH=3的盐酸溶液和PH=11的氨水等体积混合后,溶液中各种离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_____________ ____________。

(3)把PH = 3有HCl和PH = 10的Ba(OH)2溶液混和后,若所得溶液的PH = 7,那么混和前两溶液HCl和Ba(OH) 2的体积比为 __________________________

17.设水的电离平衡曲线如图1—8 所示:

(1)若以A点表示25oC时水的电离平衡时的

离子浓度,当温度上升到100oC时,水的电离平衡

状态到B点,则此时水的离子积从________变为

________________

(2)将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀

盐酸混合,并保持100oC 的恒温,欲使混合溶液的

pH等于7,则Ba(OH)2与盐酸的体积比为______________

18.25℃时,若体积为 、pH= 的某一元强酸与体积为 、pH= 的某一元强碱混合,恰好中和,且已知

(1) 值可否等于3(填“可”或“否”) ,其理由是 ;

(2) 值可否等于5(填“可”或“否”) ,其理由是 ;

(3) 的取值范围是 。

八.查漏补缺:

1.疑惑题:

2.完全不会的题:

高二化学水的电离和溶液的酸碱性034


一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢?小编为此仔细地整理了以下内容《高二化学水的电离和溶液的酸碱性034》,仅供参考,欢迎大家阅读。

化学:3.2《水的电离和溶液的酸碱性》学案(1)(新人教版选修4)
(第1课时)
【学习目标】⒈了解水的电离平衡及其“离子积”
⒉了解溶液的酸碱性和pH的关系

【学习重点】⒈水的离子积
⒉溶液的酸碱性和pH的关系
【学习难点】水的离子积
【学习过程】
【情景创设】
一、水的电离
[思考]水是不是电解质?它能电离吗?写出水的电离方程式.
1.水的电离:水是电解质,发生电离,电离过程
水的电离平衡常数的表达式为
思考:实验测得,在室温下1LH2O(即mol)中只有1×10-7molH2O电离,则室温下C(H+)和C(OH-)分别为多少?纯水中水的电离度α(H2O)=。
2.水的离子积
水的离子积:KW=。
注:(1)一定温度时,KW是个常数,KW只与有关,越高KW越。
25℃时,KW=,100℃时,KW=10-12。
(2)KW不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。任何水溶液中,由水所电离而生成的C(H+)C(OH-)。
二、溶液的酸碱性和pH
1.影响水的电离平衡的因素
 (1)温度:温度升高,水的电离度,水的电离平衡向方向移动,C(H+)和C(OH-),KW。
 (2)溶液的酸、碱度:改变溶液的酸、碱度均可使水的电离平衡发生移动。

讨论:改变下列条件水的电离平衡是否移动?向哪个方向移动?水的离子积常数是否改变?是增大还是减小?
①升高温度②加入NaCl③加入NaOH④加入HCl
练习:①在0.01mol/LHCl溶液中,C(OH-)=,C(H+)=,
由水电离出的H+浓度=,由水电离出的OH-浓度=。,
②在0.01mol/LNaOH溶液中,C(OH-)=,C(H+)=,
由水电离出的H+浓度=,由水电离出的OH-浓度=。
③在0.01mol/LNaCl溶液中,C(OH-)=,C(H+)=,
由水电离出的H+浓度=,由水电离出的OH-浓度=。
小结:(1)升高温度,促进水的电离KW增大
 (2)酸、碱抑制水的电离
2.溶液的酸碱性
溶液的酸碱性常温(25℃)
中性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/L
酸性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/L
碱性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/L
3.溶液的pH:pH=-lgc(H+)
轻松做答:
(1)C(H+)=1×10-6mol/LpH=______;C(H+)=1×10-3mol/LpH=_____
C(H+)=1×10-mmol/LpH=______;C(OH-)=1×10-6mol/LpH=______
C(OH-)=1×10-10mol/LpH=______;C(OH-)=1×10-nmol/LpH=______
(2)pH=2C(H+)=________;pH=8c(H+)=________
(3)c(H+)=1mol/LpH=______;c(H+)=10mol/LpH=______
归纳:pH与溶液酸碱性的关系(25℃时)
pH溶液的酸碱性
pH7溶液呈性,pH越小,溶液的酸性
pH=7溶液呈性
pH7溶液呈性,pH越大,溶液的碱性
【反馈练习】
1.pH=2的强酸溶液,加水稀释,若溶液体积扩大10倍,则C(H+)或C(OH-)的变化( )
A、C(H+)和C(OH-)都减少B、C(H+)增大C、C(OH-)增大 D、C(H+)减小
2.向纯水中加入少量的KHSO4固体(温度不变),则溶液的( )
A、pH值升高B、C(H+)和C(OH-)的乘积增大C、酸性增强 D、OH-离子浓度减小
3.100℃时,KW=1×10-12,对纯水的叙述正确的是( )
 A、pH=6显弱酸性 B、C(H+)=10-6mol/L,溶液为中性
 C、KW是常温时的10-2倍D、温度不变冲稀10倍pH=7

第二节水的电离和溶液的酸碱性(第2课时)
【课标要求】⒈
了解溶液的酸碱性和pH的关系
⒉掌握有关溶液pH值的简单计算
⒊了解常用的酸碱指示剂
【学习重点】⒈水的离子积,H+浓度、OH-浓度、pH值与溶液酸碱性的关系
⒉有关溶液pH值的简单计算
【学习难点】pH值的计算
【学习过程】
【情景创设】
二、溶液的酸碱性和pH
⒈定义:PH=,广泛pH的范围为0~14。
注意:当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时,不用pH表示溶液的酸碱性。
⒉意义:
溶液的酸碱性常温(25℃)
中性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
酸性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
碱性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
⒊溶液PH的测定方法
(1)酸碱指示剂法
 说明:常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚酞试液。
常用酸碱指示剂的pH变色范围
指示剂变色范围的pH
石蕊5红色5-8紫色8蓝色
甲基橙3.1红色3.1-4.4橙色4.4黄色
酚酞8无色8-10浅红色10红色
(2)pH试纸法
使用方法:
(3)PH计法
三、PH的应用
阅读教材P49-50
四、有关pH的计算
(一)单一溶液的PH计算
1、分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/LBa(OH)2溶液的PH值。
2、已知常温下浓度为0.01mol/L的CH3COOH溶液的电离度为1%,求该溶液的PH值。
(二)酸碱混合溶液的PH计算
3、将PH=2的H2SO4溶液与PH=4的H2SO4溶液等体积混合后,求溶液的PH值。
4、将PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后,求溶液的PH值。
5、常温下PH=4的HCl和PH=10的NaOH分别按体积比为1:1,11:9,9:11混合,分别求三种情况下溶液的PH值。

(三)酸、碱加水稀释后溶液的PH值
6、常温下,将PH=1的H2SO4溶液和PH=13的NaOH溶液分别稀释1000倍,求所得溶液的PH值。
思考:若在常温下,将PH=1的CH3COOH溶液和PH=13的NH3H2O溶液分别稀释1000倍,则所得溶液的PH值在什么范围之内。
[反馈练习]
1.求下列溶液混合后的pH:
(1)把pH=2和pH=4的两种强酸溶液等体积混合,其pH=。
(2)把pH=12和pH=14的两种强碱溶液等体积混合,其pH=。
(3)把pH=5的H2SO4溶液和pH=8的NaOH溶液等体积混合,其pH=。
2.室温时,将PH=5的H2SO4溶液稀释10倍,则C(H+):C(SO42-)=;
若再将稀释后的溶液再稀释100倍,则C(H+):C(SO42-)=。
2.20mL0.01mol/LKOH溶液的pH为;30mL0.005mol/LH2SO4溶液的pH为;两溶液混合后,溶液的pH为。
3.设水的电离平衡线如右图所示。

(1)若以A点表示25°时水在电离平衡时的粒子浓度,当温
度升高到100°时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子10-6
积从_________增加到____________;
10-7
(2)将PH=8的Ba(OH)2溶液与PH=5的稀盐酸混合,并保持
在100°的恒温,欲使混合溶液的PH=7,则Ba(OH)2溶液和盐
酸的体积比为__________。

溶液的酸碱性


教学时间第十二周5月8日本模块第34、35课时
教学
课题专题专题4溶液中的离子反应
单元第二单元溶液的酸碱性
节题第1、2课时溶液的酸碱性
教学目标知识与技能了解溶液pH的定义,能进行pH的简单计算。
过程与方法通过实验联想、比较等培养学生的想象能力和思维能力
情感态度
与价值观通过溶液PH的测定,何会化学在生产生活中的应用。。
教学重点pH的简单计算
教学难点pH的简单计算
教学方法讨论法
教学过程

教师主导活动学生主体活动
[知识回顾]
1、写出醋酸、一水合氨溶于水和水的电离方程式:
CH3COOHCH3COO-+H+
NH3H2ONH4++OH—
H2OH++OH—
2、水的离子积常数
[完成下表]
溶液酸碱性c(H+)与c(OH—)关系
任意温度室温(mol/L)pH值(室温)
酸性c(H+)c(OH—)小于7
中性c(H+)=c(OH—)7
碱性c(H+)c(OH—)大于7
一、溶液的酸碱性
1、c(H+)与c(OH—)比较
2、PH与7
3、PH试纸的使用

练习

口答、检查
25℃[H+][OH—]=10—7=10—14=Kw
[阅读]P67
本质
对昭表3—6
大于7显碱性,
小于7显酸性
等于7显中性




程教师主导活动学生主体活动
取试纸置于表面皿上,用玻璃棒蘸取试液少许,点在试纸上观察颜色变化,与比色卡,读出。
[讲解](二)有关pH的计算
1.溶液简单混合
V1、V2的一元强酸或强碱
.

2.强酸和强碱混合(发生中和反应,忽略体积变化)可能情况有三种:
①若酸和碱恰好中和.即nH+=nOH—,pH=7.
②若酸过量,求出过量的[H+],再求pH值.
③若碱过量,求出过量的[OH—],求出pOH后求pH值.
特例:若强酸与强碱等体积混合
①若pH酸+pH碱=14,则完全中和pH=7.
②若pH酸+pH碱>14,则碱过量pH≈pH碱-0.3
③若pH酸+pH碱<14,则酸过量pH≈pH酸+0.3
[分析]①呈中性:即pH=7.
nH+=nOH—
10—aV1=10—(14-b)V2
V1:V2=10—14+a+b
10n=10a+b-14
n=a+b-14
a+b=14+n
②若呈酸性.即pH<7
nH+>nOH—
10—aV1>10—(14-b)V2
V1:V2>10—14+a+b
10n>10-14+a+b
a+b<14+n 
 ③若呈碱性,即pH>7,同理可知
a+b>14+n
不湿润

注意:强酸直接由[H+]总求pH值
强碱由[OH—]总求pOH,后再求pH值

(注意)先判断显性离子!

了解即可
[练习]
pH=a的HCl溶液和pH=b的NaOH溶液按体积比V1:V2混合.当混合液分别呈中性、酸性、碱性时,且V1:V2=10n时,a+b分别为多少?



程教师主导活动学生主体活动
3.关于酸、碱混合时的定性判断(常温)
酸与碱混合时发生中和反应,但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和,也不一定溶液呈中性,由生成的盐能否水解及水解情况而定,另外酸碱的强弱不同,提供反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质。一般酸或碱过量化生成的盐水解对溶液的酸碱性影响大。
下面把常见的几种情况分列出来.
①等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液pH>7(由生成的强碱弱酸盐水解决定)
②等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液pH<7(由生成的强酸弱碱盐水解决定)
③等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积混合后溶液pH=7(因生成强酸强碱盐不水解)
想一想:若酸或碱之一是多元,情况又怎样?
④当pH=pOH的强酸与强碱溶液以等体积混合后pH=7(与酸、碱的几元性无关)
⑤当pH=3的某一元酸溶液与pH=11的一元强碱以等体积混合后pH≤7。(考虑酸有强弱之分,若分弱酸,制反应后酸过量)
⑥当pH=3的某一元强酸pH=11的一元碱溶液的以等体积混合后pH≥7(同理⑤,弱碱过量)
⑦将pH=3的酸溶液和pH=11的碱溶液以等体积混合后溶液pH=无法确定.
再想一想:⑤⑥⑦与酸、碱的几元性有无关系?

例1.将0.5L0.1mol/LFe2(SO4)3溶液与1L0.6mol/L氨水溶液完全混合并过滤,溶液总体积不变,则所得滤液的pH值与下列选项符合的是__________
A.等于0.3mol/L氨水的溶液的pH值
B.等于0.2mol/L氨水溶液的pH值
C.大于0.3mol/L氨水溶液的pH值
D.小于0.2mol/L氨水溶液的pH值
[解析]:先考虑反应,写出反应的离子方程式
Fe3++3NH3H2O===Fe(OH)3↓+3NH4+
1mol3mol
0.1mol0.3mol
由此可知氨水过量0.3mol,但体积已为1.5L,此时氨水浓度为C==0.2mol/L
请注意,上反应还生成了0.3mlNH4+,但NH3H2O的电离会产生抑制作用,故后成性没有0.2ml/L的纯氨水强,本题应选D.
例2.求下列混合溶液的pH:(1)pH=3和pH=5的两强酸等体积混合;(2)pH=8和pH=10的两强碱等体积混合。
分析酸溶液混合后,H+的物质的量等于原来两酸溶液H+的物质的量之和,从而求出[H+]及溶液的pH,碱溶液混合后,OH—的物质的量等于原来两碱溶液OH—的物质的量之和,从而求出[OH—],根据Kw换算出[H+],最后求出溶液的pH。在第(2)题中,切不可直接将两碱溶液中的H+的物质的量相加,不能认为这是混合溶液的H+的总量,否则就会造成很大错误。
解:(1)[H+]=
=5×10—4mol/L
pH=-lg(5×10—4)=3.3
(2)[OH—]=
=5×10—5mol/L
[H+]==2×10—10mol/L
pH=-lg(2×10—10)
=9.7
总结:两种强酸等体积混合的pH等于混合前pH数值小的加上0.3;两种强碱等体积混合的pH等于混合前pH数值大的减去0.3。(2)必须按显性离子计算。
例3.常温下有体积为V1L,pH值为m的稀硫酸和体积为V2L、pH值为n的NaOH溶液混合后.(1)如果V1=V2时.
①当m+n=13时,则混合后溶液呈______________性.
②当m+n=15时,则混合后溶液呈______________性.
(2)如果混合后pH=7时;
①当m+n=14时,则V1:V2=____________.
②当m+n=13时,则V1:V2=____________.
③当m+n>14时,则V1:V2=___________.(填表达表),且V1________V2(填>、<、或==
解析H2SO4尽管为二元强酸,但当用pH值表示时,与几元则无关.
(1)根据上文提及的特例,可知
当m+n=13<14,即混合液呈酸性.
当m+n=15>14,即混合液呈碱性,pH>7.
(2)若混合后溶液pH=7,即中性.
根据上文提到,a+b=14+n,可推知
当m+n=14时,则V1:V2=1
当m+n=13时,则V1:V2=
当m+n>14时,则nH+=nOH—
10—mV1=10—(14—n)V2
V1:V2=10—14+n+m=10m+n—14
∵m+n>14,∴V1:V2>1即V1>V2

例4.Ba(OH)2和NaOH混合溶液的pH=14,取该溶液100mL,持续通入CO2,当CO2通入0.56L时生成沉淀最多(体积指标准状况,设溶液体积不发生改变),试通过计算回答:
(1)Ba(OH)2和NaOH的物质的量浓度各为多少?
(2)当通入CO2的体积为2.24L时,溶液中各种离子(除H+、OH—)物质的量浓度各为多少?
解析:(1)混合液中总[OH—]=1mol/L,n(OH)—=0.1mol当CO2道入0.56L时沉淀最多,此时发生如下反应:
Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O
1mol1mol
0.025mol0.025mol
C[Ba(OH)2]==0.25mol/L
n(NaOH)=n(OH—)总-2n[Ba(OH)2]
=0.1-2×0.025=0.05(mol)
C(NaOH)==0.5mol/L
(2)当n(CO2)=0.1mol时,发生下列反应
CO2+OH—=HCO3—
0.1mol0.1mol0.1mol
此时溶液中无沉淀,故[Na+]=0.5mol/L[Ba2+]=0.25mol/L
[HCO3—]=1mol/L
小结:溶液中发生多种反应时常用关系式法、电得失守恒、电荷守恒。
[小结]能定性判断溶液的酸碱性,会进行PH的简单计算。
[作业]讲义

板书计划一、溶液的酸碱性
二、溶液PH计算
反馈PH试纸的使用要讲,PH计算只讲简单的。


[课后练习]
1.下列溶液中,pH最大的是()
A.pH=4的盐酸和pH=10的烧碱溶液等体积混合B.pH=5的盐酸稀释1000倍
C.pH=11的烧碱溶液稀释1000倍D.pH=11的氨水溶液稀释1000倍
[讲解]pH最大,即溶液碱性最强,氢氧根离子浓度最大,D
2.有pH值都等于4的硝酸和醋酸,均取1mL加水稀释至amL和bmL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积()
A.a=b=100mLB.a=b=1000mLC.a<bD.a>b
[讲解]pH相等强酸与弱酸,加水稀释相同倍数,强酸溶液PH变化大。C

3.中和相同体积,相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三种稀溶液时,用去同种浓度的NaOH溶液的体积依次为V1、V2、V3,则V1、V2、V3的大小关系正确的是()
A.V1=V2=V3B.V1=V2<V3C.V1=V2>V3D.V1<V2<V3
[讲解]相同pH值的H2SO4、HCl、CH3COOH三种稀溶液中,硫酸、盐酸氢离了子浓度相同,酸强浓度较大。

4.等体积混合0.1mol/L盐酸和0.06mol/LBa(OH)2溶液后,溶液的pH等于()
A.2.0B.12.3C.1.7D.12.0
[讲解]氢氧化钡是二元碱,且过量。B
5.有pH值相等的A、B、C、D四种一元酸的溶液各20ml,与过量镁充分反应后,产生氢气质量是D>C>B=A.这说明:①D的酸性最强.②A与B的酸性最强且彼此相当.③原D反应后溶液的pH值最大.④反应后原A和B的溶液的pH值最大;⑤反应前D的电离程度最大,⑥反应前四种酸的电离程度相同,其中正确的是()
A.①③⑤B.②④⑥C.①⑥D.②③
[讲解]D,采用排除法。
6.pH值相同、体积相同的盐酸和醋酸分别与等体积、等浓度的NaOH溶液混合,若醋酸与氢氧化钠混合后溶液的pH值的7,则盐酸与氢氧化钠的混合后溶液的pH值()
A.>7B.<7C.=7D.无法判断
[讲解]B
7.相同条件下pH=3的盐酸和pH=3的醋酸:
(1)取等体积两溶液,分别稀释pH=4时,两者加水量的关系是:
前者________后者(填>、<或=,下同=;
(2)取等体积的两溶液,分别加入等物质的量的相应钠盐固体少量,两溶液的pH大小关系是:前者_________后者;
(3)各取两溶液VL,分别加入VLpH=11的NaOH,充分反应后,两溶液pH大小关系是:前者__________后者。
8.某工业废水,经化验含游离氯的浓度为0.001mol/L,且此废水的pH=4,为除去10L此废水中的游离氯,需加入浓度为0.025mol/L的Na2SO3溶液多少毫升?除氯后溶液的pH约为多少?
[直击高考]
1.室温下,下列溶液等体积混合后,所得溶液的pH一定大于7的是(06上海)
A.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液
B.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液
D.pH=4的盐酸和pH=l0的氨水
2.室温时,将xmLpH=a的稀NaOH溶液与ymLpH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断,正确的是(06广东)
A.若x=y,且a+b=14,则pH7B.若10x=y,且a+b=13,则pH=7
C.若ax=by,且a+b=13,则pH=7D.若x=10y,且a+b=14,则pH7

高二化学下册《水的电离和溶液的酸碱性》知识点整理


高二化学下册《水的电离和溶液的酸碱性》知识点整理

1、水电离平衡::
水的离子积:KW=c[H+]·c[OH-]
25℃时,[H+]=[OH-]=10-7mol/L;KW=[H+]·[OH-]=1*10-14
注意:KW只与温度有关,温度一定,则KW值一定
KW不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)

2、水电离特点:(1)可逆(2)吸热(3)极弱

3、影响水电离平衡的外界因素:
①酸、碱:抑制水的电离KW〈1*10-14
②温度:促进水的电离(水的电离是吸热的)
③易水解的盐:促进水的电离KW〉1*10-14

4、溶液的酸碱性和pH:
(1)pH=-lgc[H+]
(2)pH的测定方法:
酸碱指示剂——甲基橙、石蕊、酚酞。
变色范围:甲基橙3.1~4.4(橙色)石蕊5.0~8.0(紫色)酚酞8.2~10.0(浅红色)
pH试纸—操作玻璃棒蘸取未知液体在试纸上,然后与标准比色卡对比即可。
注意:①事先不能用水湿润PH试纸;②广泛pH试纸只能读取整数值或范围

文章来源:http://m.jab88.com/j/112155.html

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