2022年高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 專題 弱電解質(zhì)的電離、溶液的pH學(xué)案 蘇教版【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容：弱電解質(zhì)的電離、溶液的pH值二. 教學(xué)目標(biāo)了解電離、電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念；了解弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡；了解水的電離和水的離子積常數(shù)；了解溶液pH的定義，能進(jìn)行pH的簡單計(jì)算。三. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡；溶液pH的計(jì)算教學(xué)過程一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)：1、電解質(zhì)和非電解質(zhì)：電解質(zhì)：在熔融狀態(tài)或溶液狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物非電解質(zhì)：在熔融狀態(tài)和溶液狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物2、強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)概念：在水溶液中能完全電離的電解質(zhì)稱為強(qiáng)電解質(zhì)，在水溶液中不能完全電離(部分電離)的電解質(zhì)稱為弱電解質(zhì)。強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的比較：強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)電離程度完全電離部分電離化合物類型離子化合物、強(qiáng)極性鍵的共價(jià)化合物某些弱極性鍵的共價(jià)化合物電離過程不可逆、不存在平衡可逆、存在電離平衡溶液中的微粒陰、陽離子陰、陽離子，電解質(zhì)分子實(shí)例強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽弱酸、弱堿、水等3、弱電解質(zhì)的電離電離平衡：電離平衡：在一定條件下，當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速率相等時(shí)，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài)，稱為電離平衡。弱電解質(zhì)的電離平衡的特點(diǎn)：影響電離平衡的因素：濃度：同一弱電解質(zhì)，通常是溶液越稀，電離程度越大溫度：升高溫度，電解質(zhì)的電離程度增大外加試劑的影響：加入酸抑制弱酸的電離，加入堿抑制弱堿的電離，而加入能與酸或堿反應(yīng)的離子或物質(zhì)，可以促進(jìn)弱酸或弱堿的電離。弱電解質(zhì)的電離程度與電離常數(shù)：電離程度是指已電離的弱電解質(zhì)的分子數(shù)占原有弱電解質(zhì)總分子數(shù)的百分比；電離程度電離常數(shù)是指：在一定溫度下，弱電解質(zhì)達(dá)電離平衡后，電解質(zhì)溶液中電離產(chǎn)生的離子濃度的冪次方乘積與剩余電解質(zhì)濃度的冪次方之比是一常數(shù)，稱為電離平衡常數(shù)，簡稱電離常數(shù)；弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)(K) 對于一元弱酸 HAHA，平衡時(shí) 對于一元弱堿 MOHMOH，平衡時(shí) 在同一溫度下，弱電解質(zhì)的電離程度和電離常數(shù)都可以表示弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱。K值越大，電離程度越大，相應(yīng)酸 (或堿)的酸(或堿)性越強(qiáng)。K值只隨溫度變化。說明：1、電解質(zhì)和非電解質(zhì)均為化合物，單質(zhì)既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。 2、電解質(zhì)離解成自由移動的離子的過程稱為電解質(zhì)的電離。電解質(zhì)在水溶液中的電離是指自身電離，而不是與水反應(yīng)的產(chǎn)物的電離。3、電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱是指能否完全電離，完全電離的就是強(qiáng)電解質(zhì)，否則就是弱電解質(zhì)，與電解質(zhì)的水溶性、導(dǎo)電能力沒有必然聯(lián)系。電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力是指溶液中陰、陽離子的濃度的大小，與電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱沒有必然聯(lián)系。4、弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡，強(qiáng)電解質(zhì)不存在電離平衡。弱電解質(zhì)的電離程度、電離常數(shù)的相對大小可以判斷弱電解質(zhì)的相對強(qiáng)弱。弱電解質(zhì)的電離常數(shù)只與溫度有關(guān)，與其他條件無關(guān)。5、強(qiáng)電解質(zhì)的電離方程式書寫用“=”連接，完全電離；弱電解質(zhì)的電離方程式左右兩邊用“”連接，多元弱酸的電離分步電離，其中以第一步電離為主。 二、水的電離、溶液的pH值研究電解質(zhì)溶液時(shí)往往涉及到溶液的酸堿性，而溶液的酸堿性與水的電離有著密切的聯(lián)系。1、水的電離、水的離子積(1)水是一個(gè)極弱的電解質(zhì)。存在極弱的電離：H2OHOH 或 H2OH2OH3OOH其特點(diǎn)是自身作用下發(fā)生的極微弱的電離，類似的還有：2NH3NH2NH4(2)水的離子積在25時(shí)，純水中的c(H)=c(OH)=107mol/LKw=c(H)·c(OH)=1014水的離子積適用于所有稀的水溶液，而不論其是酸性、堿性或中性溶液水的離子積隨溫度升高而增大(3)影響水的電離的因素純水中加入酸或堿，抑制水的電離，由水電離出的H和OH等幅減小。純水中加入能水解的鹽，促進(jìn)水的電離，由水電離出的H和OH等幅增大。任何電解質(zhì)溶液中的H和OH總是共存的，c(H)和c(OH)此增彼減，但c(H)·c(OH)仍為常數(shù)。在25時(shí)，Kw=1014。其他因素：如向水中加入活潑金屬，由于與水電離出的H+直接作用，因而促進(jìn)了水的電離平衡向電離的方向移動。2、溶液的酸堿性和pH的關(guān)系pH的計(jì)算：pH=lgc(H)酸堿性和pH的關(guān)系：中性溶液c(H+)=c(OH)=107molL，pH=7酸性溶液：c(H+)>c(OH)，c(H+)>1×107molL，pH<7堿性溶液：c(H+)<c(OH)，c(H+)<1×107 molL，pH>7pH的測定方法：pH試紙；酸堿指示劑、pH計(jì)等。3、酸堿溶液的稀釋規(guī)律：強(qiáng)酸溶液：稀釋10n倍時(shí)，pH稀=pH原n (但始終不能大于或等于7)弱酸溶液：稀釋10n倍時(shí)，pH稀pH原n (但始終不能大于或等于7)強(qiáng)堿溶液：稀釋10n倍時(shí)，pH稀=pH原n (但始終不能小于或等于7)弱堿溶液：稀釋10n倍時(shí)，pH稀pH原n (但始終不能小于或等于7)4、酸混合、堿混合、酸堿混合pH計(jì)算：規(guī)律為：酸算c(H+)，堿先算c(OH)后再轉(zhuǎn)化為c(H+)，再求pH，酸堿混合(一者過量)按過量的c(H+)或c(OH)計(jì)算。強(qiáng)酸與強(qiáng)酸的混合：(先求H混：將兩種酸中的H離子數(shù)相加除以總體積，再求其它)c(H+)混=(c(H+)1V1c(H+)2V2)/(V1V2)強(qiáng)堿與強(qiáng)堿的混合：(先求OH混：將兩種酸中的OH離子數(shù)相加除以總體積，再求其它)c(OH)混=(c(OH)1V1c(OH)2V2)/(V1V2)(注意：不能直接計(jì)算c(H+)混)酸堿混合時(shí)溶液pH的計(jì)算：說明：1、溶液酸堿性的判斷方法：溶液中c(H+)與c(OH)的相對大小，而不是它們的多少；2、有關(guān)溶液的pH值的計(jì)算：酸算c(H+)，堿先算c(OH)后再轉(zhuǎn)化為c(H+)，再求pH，酸堿混合(一者過量)按過量的c(H+)或c(OH)計(jì)算；3、pH不同的兩強(qiáng)酸溶液等體積混合，所得溶液的pH比小的大0.3；pH不同的兩強(qiáng)堿溶液等體積混合，所得溶液的pH比大的小0.3；即規(guī)律為：“酸按酸，堿按堿，同強(qiáng)混合弱點(diǎn)三；異強(qiáng)混合看過量，無限稀釋7為限”4、pH試紙只能粗略地測量溶液的pH值，pH計(jì)可以精確測量溶液的pH值，而酸堿指示劑可以判斷溶液的酸堿性。常用酸堿指示劑的變色范圍：指示劑變色范圍的pH石蕊5紅色58紫色8藍(lán)色甲基橙3.1紅色3.14.4橙色4.4黃色酚酞8無色810淺紅10紅色【典型例題】例1. 下列關(guān)于鹽酸與醋酸兩種稀溶液的說法正確的是A. 相同濃度的兩溶液中c(H)相同B. 100mL 0.1mol/L的兩溶液能中和等物質(zhì)的量的氫氧化鈉C. pH=3的兩溶液稀釋100倍，pH都為5D. 兩溶液中分別加入少量對應(yīng)的鈉鹽，c(H)均明顯減小解析：A項(xiàng)鹽酸和醋酸濃度相同時(shí)，由于兩者電離程度不同，故c(H)(鹽酸)c(H)(醋酸)；B項(xiàng)兩者均為一元酸，在同體積、同濃度的前提下，鹽酸和醋酸中和氫氧化鈉的能力相同；C項(xiàng)稀釋后，鹽酸的pH=5，而醋酸的電離平衡受到促進(jìn)，電離程度增大，其pH5；D項(xiàng)中c(H)幾乎不變。故本題答案為B答案：B例2. 已知0.1mol/L的醋酸溶液中存在電離平衡：CH3COOHCH3COOH要使溶液中c(H)/c(CH3COOH)值增大，可以采取的措施是A. 加少量燒堿溶液B. 升高溫度C. 加少量冰醋酸D. 加水解析：本題考查的是條件對弱電解質(zhì)電離平衡的影響。本題所采取的四種措施都可以使平衡正向移動，但A中由于OH中和了H，使溶液中的c(H)減小，C項(xiàng)中加入CH3COOH，使平衡體系中c(CH3COOH)濃度增大，因此都使得c(H)/c(CH3COOH)減小，不符合題意；而B項(xiàng)中升高溫度平衡右移，使得體系中c(CH3COOH)濃度減小，c(H)增大，D項(xiàng)中加水，使電離度增大，則有c(H)/c(CH3COOH)=值增大。故本題答案為BD答案：BD例3. 在甲燒杯中放入鹽酸，乙燒杯中放入醋酸，兩種溶液的體積和pH都相等，向兩燒杯中同時(shí)加入質(zhì)量不等的鋅粒，反應(yīng)結(jié)束后得到等量的氫氣。下列說法正確的是A. 甲燒杯中放入鋅的質(zhì)量比乙燒杯中放入鋅的質(zhì)量大B. 甲燒杯中的酸過量C. 兩燒杯中參加反應(yīng)的鋅等量D. 反應(yīng)開始后乙燒杯中的c(H)始終比甲燒杯中的c(H)小解析：由于鹽酸和醋酸分別屬于強(qiáng)酸和弱酸，強(qiáng)酸完全電離，而弱酸部分電離，因此，當(dāng)pH值相等時(shí)，即c(H)相等時(shí)，c(CH3COOH)c(HCl)，在體積相同時(shí)，n(CH3COOH)n(HCl)，若加入的鋅粒質(zhì)量相等且過量的話，放出的H2必然是醋酸的多，則要使產(chǎn)生的H2相等，則必須醋酸有剩余，這有兩種情況：加入鋅量相等時(shí)，鹽酸完全反應(yīng)或有剩余，醋酸有剩余；加入鋅量不等時(shí)，則一定是鹽酸中鋅多，醋酸中鋅少。反應(yīng)開始后，由于醋酸中存在電離平衡，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，電離程度逐漸增大，因此，醋酸中H減小的幅度小于鹽酸，故醋酸中H濃度在反應(yīng)過程中應(yīng)始終比鹽酸中大。綜上所述，本題的答案為AC答案：AC例4. 室溫時(shí)，將xmL pH=a的稀NaOH溶液與ymL pH=b的稀鹽酸充分反應(yīng)。下列關(guān)于反應(yīng)后溶液pH的判斷，正確的是A. 若x=y，且ab=14，則pH7B. 若10x=y，且ab=13，則pH=7C. 若ax=by，且ab=13，則pH=7D. 若x=10y，且ab=14，則pH7解析：HCl與NaOH分別為強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，其溶液的pH值反映了溶液中c(H)和c(OH)的大小。pH=b的HCl中c(H)=10bmol/L，pH=a的NaOH溶液中c(OH)=10a14mol/L。A項(xiàng)中，若ab=14，a=14b，c(OH)=10a14mol/L=10bmol/L，與c(H)相等，又由于x=y，故酸堿恰好等物質(zhì)的量反應(yīng)，溶液顯中性，pH=7；B項(xiàng)，10x=y，酸的物質(zhì)的量為：y×103×10b，堿的物質(zhì)的量為：x×103×10a14，又由于ab=13，故酸過量，PH7；C項(xiàng)中ax=by，ab=13，即：a=13b則pH=a的稀NaOH溶液提供的OH的物質(zhì)的量為：n(OH)=x×103×10a14=by/a×103×10(b1)mol，pH=b的HCl所提供的H的物質(zhì)的量為：n(H)=y×103×10bmol，則n(OH)/ n(H)=by/a×103×10(b1)/(y×103×10b)=(ab)1，故PH7；D項(xiàng)中ab=14，x=y，恰好中和，溶液顯中性，現(xiàn)x=10y，說明堿過量，溶液顯堿性，pH7。綜上所述，本題答案為D答案：D例5. 下列說法正確的是A. pH=2與pH=1的硝酸中c(H+)之比為1：10B. Na2CO3溶液中c(Na+)與c(CO32 )之比為2：1C. 0.2mol/L與0.1mol/L醋酸中c(H+)之比為2：1D. NO2溶于水時(shí)，被氧化的n(NO2)與被還原的n(NO2)之比為3：1解析：本題考查了電解質(zhì)溶液的基礎(chǔ)知識，包括：溶液pH值的計(jì)算，鹽的水解，弱電解質(zhì)的電離等。A中pH增大，c(H)減小為原來的1/10，正確；B中Na2CO3=2Na+CO32理論上兩者比例應(yīng)為2：1，但由于CO32的水解消耗一部分，故兩者的比例關(guān)系大于2：1；C中醋酸是弱電解質(zhì)，濃度越大，電離度越小，則0.2mol/L與0.1mol/L醋酸中c(H+)之比小于2：1；D中3NO2H2O=2HNO3NO，被氧化與被還原的n(NO2)之比為2：1，故B、C、D都是錯誤的。答案：A例6. 在一定體積pH=12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液，當(dāng)溶液中的Ba2恰好完全沉淀時(shí)，溶液pH=11。若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和，則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是A. 19B. 11C. 12D. 14解析：Ba2恰好完全沉淀時(shí)反應(yīng)為：Ba(OH)2NaHSO4=BaSO4H2ONaOH。所以n(Ba(OH)2)=n(NaHSO4)，則有：0.5V(Ba(OH)2)×102/V(Ba(OH)2)V(NaHSO4)=103，解得V(Ba(OH)2)/V(NaHSO4)=1：4答案：D例7. 25時(shí)，若體積為Va、pH=a的某一元強(qiáng)酸與體積Vb、pH=b的某一元強(qiáng)堿混合，恰好中和，且已知VaVb和a=0.5b，請?zhí)顚懴铝锌瞻?；a值可否等于3(填“可”或“否”)_，其理由是_a值可否等于5(填“可”或“否”)_，其理由是_a的取值范圍是_ _。解析：(1)否。若a=3，由a=0.5b，推得b=6，溶液顯酸性，與題意不符，故a3(2)否。若a=5，則c(H)a=105mol/L；由a=0.5b，推得b=10，則c(OH)b=104mol/L。據(jù)題意酸堿恰好中和，有Va×c(H)a=Vb×c(OH)b，則Va/Vb=c(OH)b/c(H)a1，推得VaVb，與題意VaVb不符，故a5(3)據(jù)題意pH=b=2a7，故a7/2；又因酸堿恰好中和，有Va×c(H)a=Vb×c(OH)b，Va/Vb=c(OH)b /c(H)a=10(a+b14)1，則(ab14)0，又a=0.5b，所以3a14，a14/3，故答案為：7/2a14/3。答案：(1)否。若a=3，由a=0.5b，推得b=6，溶液顯酸性，與題意不符，故a3 ；(2)否。若a=5，則有VaVb，與題意VaVb不符，故a5；(3)7/2a14/3