基本信息
第三章 物质在水溶液中的行为
第一节 水溶液
教学重点: 水的离子积KW、[ ]、PH与溶液的酸碱性的关系。
教学难点:水的离子积KW,有关PH的简单计算。
方法措施:学习本节时,由水是极弱的电解质,在纯水中会有极少量的水发生电离,结合化学平衡的原理以及平衡常数的含义
知识块一、水的电离及溶液的酸碱性
【问题情境设疑】
酸(或碱)水溶液中,除了溶质酸(或碱)外,还有溶剂水。在溶液中,酸或碱全部或部分以离子形式存在,那么水是全以水分子形式存在,还是也有部分电离成为 和O 呢?
有人测量了经过28次蒸馏的水的电导值,结果不为零。这证明纯水中存在能自由移动的离子,经分析知道它们是 和O ,是由水电离产生的。
【核心内容整合】
问题一、水的电离
1.探究水的电离及其电离方程式
有人测量了经过28次蒸馏的水的电导值,结果不为零。这证明水是极弱的电解质,它能发生微弱的电离,纯水中存在能自由移动的离子,经分析知道它们是 和O 。其电离方程式为:H2O +O ,或H2O+H2O +O 。
[规律总结]水的电离的特点:
⑴水的电离是由水分子与水分子之间的相互作用引起的。
⑵极难电离,通常只有极少数水分子发生电离。
【问题分析示例】
例题1:某温度下,纯水的[ ]=2× mol/L,则此时溶液中[ ]为 mol/L;若温度不变,滴入盐酸使[ ]=5× mol/L,则此时溶液中[ ]为 mol/L。
〖思路点拨〗依据水的电离的性质知,由水电离出的 和O 浓度始终相等,由纯水中的[ ]与[ ]先求出KW,而KW只是温度的函数,温度不变,依据KW进行计算即可。
解析:⑴由纯水纯水的[ ]=2× mol/L,则此时溶液中[ ]=2× mol/L,此
迁移应用:
1.室温下,在PH=2的某碱溶液中,由水电离的C(OH-)为( )
A.1.0×10-7 mol/L B.1.0×10-6 mol/L
C.1.0×10-2 mol/ L D.1.0×10-12 mol/L
解析:在PH=2的某碱溶液中,c(H+)=1.0×10-2 mol/ L,而室温KW=1× ,故C(OH-)= = =1× mol/L。
答案:D
【分级强化训练】
基础达标
1.下列说法正确的是( )
A.HCl溶液中无
B.NaOH溶液中无H+
C.NaCl溶液中既无 也无H+
D.常温下,任何物质的水溶液中都有H+和 ,且KW=1× 。
解析:无论是任何溶液中都含有H++和 ,且水的离子积常数KW只是温度的函数,常温下,KW=1× 。
答案:D
能力提升
4.给蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是( )。
A.[H+][OH-]乘积不变 B.pH增大了
C.[OH-]降低了 D.水电离出的[H+]增加了
解析:KW是温度函数,与[ ]、[ ]的变化无关。当蒸馏水中滴入少量盐酸后,[H+ ][OH- ]乘积不变,但溶液中[H+]增加了,而水电离出的[H+]减小了,pH增大,[OH-]降低。
答案:C
创新应用
7.为了更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG)的概念,AG=lg[C(H+)/C(OH-)],下列有关酸度的叙述中正确的是 ( )
A.中性溶液的AG=0
B.酸性溶液的AG<0
C.常温下,0.1 mol/L NaOH溶液的AG=12
D.常温下,0.1 mol/L盐酸溶液的AG=12
解析:中性溶液时,C(H+)=C(OH-),则C(H+)/C(OH-)=1,即AG=0;酸性溶液时,C(H+)>C(OH-),则C(H+)/C(OH-)>1,即AG>0;常温下,0.1 mol/L NaOH溶液中,C(OH-)=0.1 mol/L,C(H+)=1×10-13 mol/L,则C(H+)/C(OH-)=1×10-12,即AG=-12;而同理常温下,0.1 mol/L盐酸溶液的AG=12。
答案:AD
本节综合评价
一、选择题
1.25℃时,某溶液中,由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol•L-1,则该溶液的pH可能是( )。
A.12 B.7 C.6 D.2
解析:常温下,由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol•L-1,说明酸或碱对水的电离起了抑制作用,若是酸,则酸电离的c(H+)=1×10-2 mol•L-1,PH=2;若是碱,则碱电离的c(OH-)=1×10-2 mol•L-1,c(H+)=1×10-12 mol•L-1,PH=12。
答案:AD