2．將1mol·L-1H2SO4溶液100mL與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液50g混合均勻后，滴入甲基橙指示劑，此時溶液的顏色是 ( )
A．淺紫色 B．黃色 C．紅色 D．無色
1.水是一種極弱的電解質(zhì),在室溫下平均每n個水分子只有一個水分子能電離，則n是( )
A.1×10-4 B. 55.6×107 C. 1×107 D. 6.02×1021
2.分析酸堿對水的電離平衡的影響結(jié)果與溶液性質(zhì)的關(guān)系得溶液性質(zhì)的實質(zhì)：
|
溶液性質(zhì) |
C(H+)與C(OH-)的關(guān)系(填>、<、=) |
|
中性 |
|
|
酸性 |
|
|
堿性 |
|
知識點四：pH的定義方法
[例6]、下列溶液，一定呈中性的是 ( )
A.由等體積、等物質(zhì)的量濃度的一元酸跟氫氧化鈉溶液混合后所形成的溶液
B.[H+]=1×10-7mol·L-1的溶液
C.pH=14-pOH 的溶液
D.pH=pOH 的溶液 (2000年化學(xué)試測題)
解析：此題要求將教材中定義pH方法遷移應(yīng)用于表示pOH以及pH與pOH的關(guān)系，根據(jù)pH的定義方法，可定義pOH= ―lgC(OH―)，將室溫下水的離子積的表達(dá)式C(H+)×C(OH-)=10―14兩邊取負(fù)對數(shù)，―lgC(H+)―lgC(OH―)= ―lg10―14，整理得pH+pOH=14。應(yīng)用所得關(guān)系式分析可得答案。
解答：D
點評：pOH= ―lgC(OH―)、pH+pOH=14兩個關(guān)系式及其應(yīng)用均不在教學(xué)大綱和考綱范圍內(nèi)，我們不一定要掌握，但將教材中的知識、方法加以遷移應(yīng)用，進(jìn)行探究發(fā)現(xiàn)是教學(xué)大綱和考綱提出的能力要求。此題作為全國高考化學(xué)測試題具有重要的指導(dǎo)意義，值得大家認(rèn)真去領(lǐng)悟，在隨后的2001年上海高考題以及2002年全國理科綜合高考題中又出現(xiàn)了類似的題目。
為更好地表示溶液的酸堿性，科學(xué) 家提出了酸度(AG)的概念，AG＝
，則下列敘述正確的是
A 中性溶液的AG＝0
B 酸性溶液的AG＜0
C 常溫下0.lmol/L氫氧化鈉溶液的AG＝12
D 常溫下0.lmol/L鹽酸溶液的AG＝12( 2001年上海)
有人曾建議用AG表示溶液的酸度(acidity arede)，AG的定義為AG＝lg([H+]/[OH－])。下列表述正確的是
A 在25℃時，若溶液呈中性，則pH＝7，AG＝1
B 在25℃時，若溶液呈酸性，則pH＜7，AG＜0
C 在25℃時，若溶液呈堿性，則pH＞7，AG＞0
D 在25℃時，溶液的pH與AG的換算公式為AG＝2(7－pH) (2002理科綜合)
知識點五：溶液pH的計算
[例7]室溫下將n體積pH=10和m體積pH=13兩種NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液，則n：m=--------------
解析：此題是關(guān)于兩種不反應(yīng)的溶液混合后溶液pH值的計算，根據(jù)混合前后溶質(zhì)(NaOH)量守恒，列式求解
解答：pH=10 C(H+)=10-10mol/L C(OH-) =10-4mol/L
pH=13 C(H+)=10-13mol/L C(OH-) =10-1mol/L
pH=12 C(H+)=10-12mol/L C(OH-) =10-2mol/L
10-4·n + 10-1·m = (n+m) ×10-2
n ：m = 100 ：11
規(guī)律： 有關(guān)混合溶液的pH計算，題設(shè)條件可千變?nèi)f化，正向、逆向思維，數(shù)字與字母交替出現(xiàn)，但基本題型只有兩種：(1)混合后不反應(yīng)，(2)混合后反應(yīng)。對于溶液的稀釋，可將水作為濃度為0的溶液，仍屬混合后不反應(yīng)一類，這一類混合溶液的pH應(yīng)介于兩種溶液的pH之間，因而酸、堿溶液無論加多少水稀釋，其最終pH均不可能等于純水的pH(即常溫不可能為7)。
混合溶液pH的計算方法也很簡單，即設(shè)法求出混合溶液的C(H+)，若是溶液顯堿性，則必須先求出溶液的C(OH-)，然后再換算為C(H+)或按OH-量守恒列式求解。
算一算：此題若按照H+守恒求解，是什么結(jié)果？
[例8]25ºC，若10體積的某強(qiáng)堿溶液與1體積的某強(qiáng)酸溶液混合后，溶液呈中性，則混合之前，該堿的pH與強(qiáng)酸的pH之間該滿足的關(guān)系是_______________________
分析：由題意知，本題為酸、堿混合后完全中和，根據(jù)中和反應(yīng)的實質(zhì)可知，酸中n(H+)與堿中n(OH-)相等，故有C(H+)酸V酸 == C(OH-)堿V堿，由此關(guān)系列式可求得結(jié)果。
解答：設(shè)酸的pH為a，C(H+)酸=10-a，堿的pH為b，C(OH-)堿=10-14 / 10-b=10- (14 - b)
因為混合后溶液呈中性，所以C(H+)酸V酸 == C(OH-)堿V堿
10-a ×V = 10 - (14 - b) ×10V = 10 - (13 - b) ×V
10-a = 10 - (13 - b)
兩邊取負(fù)對數(shù)：-lg10-a = -lg10 - (13 - b)，a=13-b a+b=13
即酸的pH與堿的pH之和為13
點評：上面解法盡管可順利地得出本題的解，但題中的酸堿體積比可以任意變換，則每一變換都得重新求解，這就啟發(fā)我們能否找出酸、堿pH與兩者體積比之間的關(guān)系呢？同時若混合后不顯中性其關(guān)系又會怎樣呢？
將上面的解改為：
C(H+)酸V酸 == C(OH-)堿V堿
10-a ×V酸 = 10 - (14 - b) ×V堿
10-a·10-b=10-14·(V堿 / V酸)
兩邊取負(fù)對數(shù)得：a+b=14―lg(V堿 / V酸)
若混合后溶液顯酸性------------------------：
若混合后溶液顯堿性-------------------------：
同學(xué)們在學(xué)習(xí)中要善于總結(jié)、積累，把自己積累的經(jīng)驗、成果用于指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)。例如掌握了上述關(guān)系后，解下列題目就很輕松。
在20℃時，有PH值為x(x£6)的鹽酸和PH值為y(y³8)的NaOH溶液，取Vx升該鹽酸同該NaOH溶液中和，需Vy升NaOH溶液
(1)若x+y=14時，則
=
(2)若x+y=13時，則=
(3)若x+y>14時，則=
(表達(dá)式)，且Vx Vy(填<、>或=)
隨堂作業(yè)
一 選擇題
1.
酸堿鹽對水的電離平衡的影響
電離后顯酸性的：抑制水的電離。如：HSO4- (只
電離)、H2PO4-(電離強(qiáng)于水解)
鹽： 電離后水解的：促進(jìn)水的電離
電離后顯中性、不水解的：無影響
4．培養(yǎng)學(xué)習(xí)過程中探究、總結(jié)的習(xí)慣。
知識點一：水的電離
[例1](1)與純水的電離相似，液氨中也存在著微弱的電離：2NH3 
NH4++NH2-
據(jù)此判斷以下敘述中錯誤的是 ( )
A．液氨中含有NH3、NH4+、NH2-等微粒
B．一定溫度下液氨中C(NH4+)·C(NH2-)是一個常數(shù)
C．液氨的電離達(dá)到平衡時C(NH3) = C(NH4+) = C(NH2-)
D．只要不加入其他物質(zhì)，液氨中C(NH4+) = C(NH2-)
(2)完成下列反應(yīng)方程式
①在液氨中投入一小塊金屬鈉，放出氣體----------------------------
②NaNH2溶于水的反應(yīng)----------------------------------
③類似于“H++OH-=H2O”的反應(yīng)----------------------------
解析：此題要求掌握水自偶的實質(zhì)(水分子電離產(chǎn)生的H+與H2O結(jié)合形成H3O+)以及水的電離平衡,并能遷移應(yīng)用于對于NH3電離的認(rèn)識：NH3分子電離產(chǎn)生H+和NH2-,H+與NH3結(jié)合生成NH4+，液氨電離產(chǎn)生等量的NH2-與NH4+，一定溫度下離子濃度乘積為一常數(shù)；NH4+類似于H+，NH2-類似于OH-。具備上述知識后，就可順利完成解題。
答案：(1)C
(2)①2Na+2NH3=H2↑+2NaNH2
②NaNH2+H2O=NaOH+NH3↑或NH2-+H2O=OH-+NH3↑
③NH2-+NH4+ =2NH3↑或NH4Cl+NaNH2=2NH3↑+NaCl
練習(xí)：(1)純硫酸、乙醇中也存在微弱的電離，寫出其電離方程式
硫酸--------------------------------------------
乙醇---------------------------------------------
(2)乙醇鈉中加水的反應(yīng)--------------------------------------------
乙醇鈉和NH4Cl的反應(yīng)----------------------------------－
知識點二：水的離子積
[例2]某溫度下純水中C(H+) = 2×10-7 mol/L，則此時溶液中的C(OH-) = ___________。
若溫度不變，滴入稀鹽酸使C(H+) = 5×10-6 mol/L，則此時溶液中的C(OH-) = ___________。
解析：由水電離產(chǎn)生的H+與OH-量始終相等，知純水中C(H+) = C(OH-)。根據(jù)純水中C(H+) 與C(OH-)可求出此溫度下水的Kw的值，由Kw的性質(zhì)(只與溫度有關(guān)，與離子濃度無關(guān))，若溫度不變，稀鹽酸中Kw仍為此值，利用此值可求出鹽酸中的C(OH-)。
答案：純水中 C(OH-) = C(H+) = 2×10-7 mol/L
Kw = C(H+)·C(OH-) = 2×10-7×2×10-7 = 4×10-14
稀鹽酸中 C(OH-) = Kw / C(H+) = (4×10-14) / (5×10-6) = 8×10-9 mol/L
[例3] .難溶化合物的飽和溶液存在著溶解平衡，例如：
AgCl(s) Ag++Cl-,Ag2CrO4(s)
2Ag++CrO42-,在一定溫度下，難溶化合物飽和溶液離子濃度的乘積為一常數(shù)，這個常數(shù)用Ksp表示。
已知：Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO42-]=1.9×10-12
現(xiàn)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，試通過計算回答：
(1)Cl-和CrO42-中哪種先沉淀?
(2)當(dāng)CrO42-以Ag2CrO4形式沉淀時，溶液中的Cl-離子濃度是多少? CrO42-與Cl-能否達(dá)到有效的分離?(設(shè)當(dāng)一種離子開始沉淀時，另一種離子濃度小于10-5mol/L時，則認(rèn)為可以達(dá)到有效分離)
解析：(1)當(dāng)溶液中某物質(zhì)離子濃度的乘積大于Ksp時，會形成沉淀。幾種離子共同沉淀某種離子時，根據(jù)各離子積計算出所需的離子濃度越小越容易沉淀。(2)由Ag2CrO4沉淀時所需Ag+濃度求出此時溶液中Cl-的濃度可判斷是否達(dá)到有效分離。
解答：(1)AgCl飽和所需 Ag+濃度[Ag+]1=1.8×10-7摩/升
Ag2CrO4飽和所需Ag+濃度[Ag+]2=
=4.36×10-5摩/升
[Ag+]1<[Ag+]2，Cl-先沉淀。
(2) Ag2CrO4開始沉淀時[Cl-]=
=4.13×10-6<10-5，所以能有效地分離。
知識點三：水的電離平衡的移動
[例4] ：某溶液中由水電離出來的C(OH-)=10-12mol/L，則該溶液中的溶質(zhì)不可能是( )
A、HCl B、NaOH C、NH4Cl D、H2SO4
解析：由水電離反應(yīng)式知：此溶液水電離產(chǎn)生的C(H+)=C(OH-) =10-12mol/L，若溶液中的H+全部來自水的電離，則此溶液顯堿性，是因溶有堿類物質(zhì)所致，若溶液中的H+不僅為水電離所產(chǎn)生，則此溶液顯酸性，為酸性物質(zhì)電離所致。NH4Cl不可能電離產(chǎn)生H+。
解答：C
下列兩題為上題的變式，分析一下變在何處？解題方法、思路與上題是否一樣？差異何在？
(1)室溫下，在純水中加入某物質(zhì)后，測得溶液中由水電離產(chǎn)生的C(H+)=10-12mol/L，則加入的物質(zhì)可能是(假設(shè)常溫下碳酸、氫硫酸的第一步電離度為0.1%) ( )
A、通入CO2 B、通入H2S C、通入NH3 D、加入NaHSO4
(2)某溶液中水電離產(chǎn)生的C(H+)=10-3mol/L，,該溶液中溶質(zhì)可能是( )
�、貯l2(SO4)3 ②NaOH ③NH4Cl ④NaHSO4
A、①② B、①③ C、②③ D、①④
[例5]能促進(jìn)水的電離，并使溶液中C(H+)>C(OH-)的操作是 ( )
(1)將水加熱煮沸 (2)向水中投入一小塊金屬鈉 (3)向水中通CO2 (4)向水中通NH3 (5)向水中加入明礬晶體 (6)向水中加入NaHCO3固體 (7)向水中加NaHSO4固體
A、(1)(3)(6)(7) B、(1)(3)(6) C、(5)(7) D、(5)
解析：本題主要考查外界條件對水的電離平衡的影響，請按如下思路完成本題的解：本題涉及到哪些條件對水的電離平衡的影響？各自對水的電離平衡如何影響？結(jié)果任何(C(H+)與C(OH-)相對大小)？歸納酸、堿、鹽對水的電離平衡的影響。
解答： D
規(guī)律小結(jié)：
酸、堿：抑制水的電離
3．掌握混合溶液pH計算的方法，并能運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決一些有關(guān)pH計算的綜合問題
2．靈活解答水的電離平衡的相關(guān)問題；
1．通過對水的電離、離子積、pH定義等重要知識和方法遷移應(yīng)用的練習(xí)，提高認(rèn)知能力；
30．
右下圖所示為進(jìn)藏鐵路的四種方案：①青藏方案；
②甘藏方案；③川藏方案；④滇藏方案。試分析
回答如下問題。(15分)
(1)結(jié)合自然條件分析，你認(rèn)為哪種方案最佳，為什么?
。(2分)
(2)結(jié)合自然條件分析，你認(rèn)為哪種方案最差，為什么?
。(2分)
(3)目前，青藏高原地區(qū)最主要的運(yùn)輸方式是 。(1分)
(4)目前，青藏高原已有公路與外省區(qū)聯(lián)系，也有航空線聯(lián)
系全國各地，為什么還要克服種種不利因素，投資100
億元修建鐵路? 。(2分)
(5)鐵路①經(jīng)過的城市A是 (1分)，經(jīng)過的大盆地
是 (1分)，經(jīng)過的著名自然保護(hù)區(qū)是 (1
分)。修筑鐵路時將遇到的困難有( ) (1分)
A．缺氧、凍土 B．太陽輻射弱、地震
C．氣壓高、土地鹽堿化 D．云霧、多滑坡
(6)結(jié)合初中所學(xué)知識分析，未來穿行于青藏高原運(yùn)輸線上的貨車中主要運(yùn)輸?shù)呢浳镉心男?
(2分)
(7)試用可持續(xù)發(fā)展的觀點說明青藏地區(qū)開發(fā)應(yīng)注意的問題。
。(2分)
29．讀我國亞熱帶某地區(qū)地質(zhì)圖(如右圖)，回
答問題。(6分)
(1)圖中所示地質(zhì)構(gòu)造為 判斷根據(jù)是
。
(2)甲、乙、丙三個村中 村可成為
旅游區(qū)，理由是 。
(3)在 村不可能找到化石，理由是 。
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