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第三章水溶液中的离子平衡第二节水的的电离与溶液的酸碱性…-酸碱中和滴定编号-17 【本节课内容目标】1.掌握酸碱中和滴定的原理及操作方法。
2.了解指示剂的选择及误差分析。
【本节课内容的重点】酸式滴定管和碱式滴定管的使用；探究酸碱中和反应过程中pH 的变化特点。
【本节课内容的难点】滴定操作中滴定终点的判断，滴定实验中数据的处理，滴定过程中误差判断。
【本节课内容的】：一、本节课个人学习任务：1.如何测定溶液pH值？［思考］⑴、能否直接把pH试纸伸到待测液中？⑵、是否要先湿润pH试纸后，再将待测液滴到pH试纸上？⑶、能否用广泛pH试纸测出pH=7.l来？⑷、用湿润的pH试纸检验待测液，对该溶液pH值的测定：( )A、一定有影响B、偏大C、偏小D、不确定2.酸碱中和滴定的定义和原理是什么？滴定管在使用时应注意哪些问题？3.中和滴定操作实验步骤有哪些？滴定实验操作中应注意哪些问题？数据如何处理？(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)4.中和滴定的误差分析原理是什么？中和滴定的常用指示剂有哪些？滴定中滴定管要用所盛溶液润洗，锥形瓶也要提前润洗吗？【本节课小组合作任务】1.实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生测定盐酸浓度是在实验室中进行的实验.请完成下列填空：(1)配制100 mLO」()mol L-1 NaOH标准溶液。
%1主要操作步骤：计算一称量一溶解一(冷却后)一___________ -洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)一_______ 一_______ -将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签。
%1称量______ g氢氧化钠固体所需仪器有：天平(带舷码、银子)、__________ 、 _⑵取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中，并滴加2〜3滴酚駄作指示剂，用自己配制的标准NaOH 溶液进行滴定。
重复上述滴定操作2〜3次，记录数据如下：编号标准NaOH溶液的浓度(mol/L)滴定完成时，NaOH的体积(mL)待测盐酸体积(m 10.1022.6420.00 20.1022.7220.00 30」022.8020.00①滴定达到终点的标志是 ____________________%1根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为 ________ (保留2位有效数字)。
高中化学学习材料唐玲出品一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．(2012·常德高二检测)判断强、弱电解质的标准是( )A．导电能力 B．相对分子质量C．电离程度D．溶解度解析：依据强弱电解质的定义可知，它们之间最根本的区别在于它们在水溶液中的电离程度的大小。
答案：C2．下列有关“电离平衡”的叙述中正确的是( )A．电解质在溶液里达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度相等B．达到电离平衡时，由于分子和离子的浓度不再发生变化，所以说电离平衡是静态平衡C．电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡就会发生移动D．电解质达到电离平衡后，各种离子的浓度相等解析：A项，达到电离平衡时，分子浓度和离子浓度均不变，但未必相等；B项，达到电离平衡时，分子仍然要电离为离子，离子也要结合为分子，只是二者速率相等；D项，达到电离平衡时，各离子浓度不变，但不一定相等。
答案：C3．[双选题]水溶液中，下列电离方程式书写正确的是( )A．CH3COOH H＋＋CH3COO－B．NaHSO4===Na＋＋HSO－4C．NH3·H2O NH＋4＋OH－D．H3PO43H＋＋PO3－4解析：CH3COOH、NH3·H2O、H3PO4属于弱电解质，不完全电离，H3PO4为三元中强酸，应分步电离，故A、C正确，D不正确。
NaHSO4为强酸的酸式盐，HSO－4完全电离，故B不正确，正确答案为A、C。
答案：AC4．(2012·长春高二检测)下列关于电离常数(K)的说法中正确的是( )A．电离常数(K)越小，表示弱电解质电离能力越弱B．电离常数(K)与温度无关C．不同浓度的同一弱电解质，其电离常数(K)不同D．多元弱酸各步电离常数相互关系为K1<K2<K3解析：电离常数表示电离程度的大小，K值越大，电离程度越大。
电离常数是一个温度的函数，温度不变时电离常数不变。
多元弱酸的电离常数关系为K1≫K2≫K3。
第二节水的电离和溶液的酸碱性第1课时水的电离和溶液的酸碱性●课标要求1．知道水的离子积常数。
2．初步掌握pH测定的方法，知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要应用。
●课标解读1.了解水的电离及水的离子积常数。
2．了解溶液的酸碱性与pH的意义。
●教学地位本课时介绍了水是一种弱电解质，在一定条件下水的离子积是常数。
了解测定溶液pH的方法。
利用pH，c(H＋)，c(OH－)等判断水溶液的酸碱性是本章的基础。
●新课导入建议追求健康长寿是人类共同的愿望。
人们首先要拥有健康，才有可能获得财富、地位和幸福。
健康从哪里来呢？水是生命之源，如果没有水，就不可能有生命。
风靡日本、欧美等国的活性离子水是一种高品质的饮用水。
离子水比普通水分子团直径小，渗透作用快，有利于消除体内过多的自由基，能够延缓机体衰老，且对多种疾病有预防和辅助治疗的作用。
它的诞生，在全世界掀起了一场饮水领域的革命，善待生命，从水开始。
你知道水中有哪些粒子吗？【提示】水中有H2O、H＋、OH－三种微粒。
●教学流程设计课前预习安排：(1)看教材P45～46，填写【课前自主导学】中的“知识1，水的电离”，并完成【思考交流1】；(2)看教材P46～47页，填写【课前自主导学】中的“知识2，溶液的酸碱性与pH”，并完成【思考交流2】。
⇒步骤1：导入新课并对本课时教材地位分析。
⇒步骤2：建议对【思考交流1、2】多提问几个学生，使80%以上的学生都能掌握该内容，以利于下一步对该重点知识的探究。
⇓步骤5：在老师指导下学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、4、5三题，验证学生对探究点的理解掌握情况。
⇐步骤4：教师通过【例1】和教材P45～46页的讲解研析，对“探究1”的内容进行总结。
⇐步骤3：师生互动完成“探究1，影响水电离平衡的因素及水的离子积”可利用【问题导思】的设问由浅入深的进行，建议教师除【例1】外，再变换一下命题角度，可采用【教师备课资源】，以拓展学生的思路。
3-2-1 水的电离1．水的电离过程为H 2O H++OH-,在不同温度下其离子积为K W(25℃)=1.010-14mol2·L-2,K W(35℃)=2.1×10-14mol2·L-2。
则下列叙述正确的是()A.[H+]随温度的升高而降低B.35℃时,[H+]>[OH-]C.水的电离程度25℃大于35℃D.水的电离是吸热的过程【答案】D【解析】水的电离是吸热的,随着温度的升高,水的电离程度增大,[H+]和[OH-]都增大,A、C 错误,D正确；水在任何温度下,电离出的[H+]和[OH-]都相等,B错误。
故答案D。
2．下列溶液导电能力最强的是()A.0.1 mol·L-1的氨水100 mLB.0.1 mol·L-1的醋酸50 mLC.0.05 mol·L-1的醋酸100 mLD.0.05 mol·L-1的硫酸100 mL【答案】D【解析】溶液的导电性只与溶液中离子浓度和离子所带电荷数有关系,离子的浓度越大,电荷数越多,则溶液的导电性越强,在选项中只有硫酸是强酸,溶液的酸性最强,所以溶液的导电性最强,故答案D。
3．25 ℃时，在0.01 mol·L－1的硫酸溶液中，水电离出的H＋浓度是()A．5×10－13 mol·L－1B．0.02 mol·L－1C．1×10－7 mol·L－1D．1×10－12 mol·L－1【答案】A【解析】H2SO4电离出的[H＋]＝0.02 mol·L－1，由25 ℃时K w＝1×10－14 mol2·L－2可知[OH －]＝5×10－13 mol·L－1，OH－是由水电离产生的，则水电离产生的[H＋]＝[OH－]＝5×10－13 mol·L －1。
高中化学学习材料唐玲出品一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．下列说法正确的是( )A．HCl溶液中无OH－B．NaOH溶液中无H＋C．KCl溶液中既无H＋也无OH－D．常温下，任何物质的水溶液中都有H＋和OH－，且K W＝1×10－14解析：无论是酸、还是碱，无论是电解质还是非电解质，只要在水溶液中，都存在水的电离平衡。
25℃时，在任何物质的水溶液中都有：K W＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。
答案：D2．常温下，在0.1 mol·L－1CH3COOH溶液中，水的离子积是( )A．1.0×10－14B．1.0×10－13C．1.32×10－14D．1.32×10－15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，K W＝1.0×10－14。
答案：A3．(2011·郑州高二检测)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．向水中加入二氧化碳气体D．向水中加食盐晶体解析：A项加金属钠跟水反应生成NaOH，c(OH－)>c(H＋)，错误；B项加热促进水的电离，但c(H＋)＝c(OH－)，错误；D项对水的电离平衡没有影响，c(H＋)＝c(OH－)，错误。
答案：C4．K W仅仅是温度的函数。
下列关于K W与温度关系的叙述中，正确的是( )A．温度越高，K W越大B．温度越低，K W越大C．随着温度的升高，K W可能增大也可能减小D．随着温度的升高，K W肯定增大，H＋和OH－浓度同时升高解析：K W仅仅是温度的函数，由于水的电离是一个吸热过程，温度升高，K W增大，但溶液中c(H＋)和c(OH－)的变化无法判断，可能同时升高，也可能一个升高一个降低。
答案：A5．[双选题]常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，该溶液可能是( )A．二氧化硫水溶液B．氯化钠水溶液C．硝酸钠水溶液D．氢氧化钠水溶液解析：c(H＋)水＝1.0×10－13 mol/L<1.0×10－7 mol/L，说明水的电离受到抑制，溶液既可能呈酸性，也有可能呈碱性。
第二节水的电离和溶液的酸碱性从容说课最常见的溶液无疑是水溶液，在溶液中发生的酸碱中和反应也是最基础的反应之一，并且溶液的酸碱性还在很大程度上影响着许多化学反应及其在生产和生活中的应用。
本节是以了解水的电离作为理解影响溶液酸碱性本质因素的突破口。
由于要得到真正意义上的纯净水并不容易，因此，教科书以提供“精确的导电性实验”的结果这种方式来说明水的微弱电离，证明水是一种极弱的电解质，并以此作为后面讨论问题的实验依据。
通过水的离子积的导出，可以加深学生对弱电解质电离的理解，找到溶液发生酸碱性变化的平衡点。
帮助学生认识到水不仅是促使酸、碱、盐等电解质发生电离的环境因素，它自身也是一种弱电解质，尽管水的离子积非常微小，但恰恰是它对溶液酸碱性变化起着重要的杠杆作用。
通过教科书表32可以告诉学生：我们一方面需要了解水的离子积大小受温度变化的影响，可以通过“水的离子积随温度升高而增大”这一事实认定水的电离是一个吸热过程；但另一方面，由于水的离子积在室温条件下的变化不是很大，所以为了实际应用的方便，通常“可忽略温度的影响，K W值为1×10－14”。
教科书中的【思考与交流】要求学生分析酸或碱的稀溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小，主要是为理解pH的大小与溶液酸碱性关系作铺垫。
关于溶液pH的教学可大致分为这样几部分：pH的概念、pH的大小与溶液酸碱性的关系、溶液pH的测定方法和pH的应用。
为了扩大学生的知识面，教科书以图示和资料的方式介绍pH与农业生产的密切关系，在教学中利用这些资源可使教学的知识更加鲜活。
【实践活动】是本节教材的一个重要组成部分，要求学生理解实践活动设计的原理、了解化学定量分析的方法，并学会用图象和表格的方式去分析问题，以提高学生从事科学探究的能力和综合素质。
1．新课导入，可按这样的思路进行：水的性质→水分子之间的相互作用→水的电离。
让学生注意到：水是一种最普通而又具有许多特性的物质，也是应用最广泛的溶剂。
高中化学学习材料
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一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．下列说法正确的是( )
A．HCl溶液中无OH－
B．NaOH溶液中无H＋
C．KCl溶液中既无H＋也无OH－
D．常温下，任何物质的水溶液中都有H＋和OH－，且K W＝1×10－14
解析：无论是酸、还是碱，无论是电解质还是非电解质，只要在水溶液中，都存在水的电离平衡。
25℃时，在任何物质的水溶液中都有：K W＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。
答案：D
2．常温下，在0.1 mol·L－1CH3COOH溶液中，水的离子积是( )
A．1.0×10－14B．1.0×10－13
C．1.32×10－14D．1.32×10－15
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，K W＝1.0×10－14。
答案：A
3．(2011·郑州高二检测)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．向水中加入二氧化碳气体
D．向水中加食盐晶体
解析：A项加金属钠跟水反应生成NaOH，c(OH－)>c(H＋)，错误；B项加热促进水的电离，但c(H＋)＝c(OH－)，错误；D项对水的电离平衡没有影响，c(H＋)＝c(OH－)，错误。
答案：C
4．K W仅仅是温度的函数。
下列关于K W与温度关系的叙述中，正确的是( )
A．温度越高，K W越大
B．温度越低，K W越大
C．随着温度的升高，K W可能增大也可能减小
D．随着温度的升高，K W肯定增大，H＋和OH－浓度同时升高
解析：K W仅仅是温度的函数，由于水的电离是一个吸热过程，温度升高，K W增大，但溶液中c(H＋)和c(OH－)的变化无法判断，可能同时升高，也可能一个升高一个降低。
答案：A
5．[双选题]常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，该溶液可能是( )
A．二氧化硫水溶液B．氯化钠水溶液
C．硝酸钠水溶液D．氢氧化钠水溶液
解析：c(H＋)水＝1.0×10－13 mol/L<1.0×10－7 mol/L，
说明水的电离受到抑制，溶液既可能呈酸性，也有可能呈碱性。
A项，SO 2＋H2O H2SO3，H 2SO3HSO－3＋H＋，HSO－3SO2－3＋H＋，溶液呈酸性；D项，NaOH===Na＋＋OH－，溶液呈碱性。
答案：AD
6．常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为( )
①1 mol/L 的盐酸②0.1 mol·L－1的盐酸
③0.01 mol·L－1的NaOH
A．1∶10∶100 B．0∶1∶12
C．14∶13∶12 D．14∶13∶2
解析：①1 mol/L盐酸中c(H＋)＝1 mol/L，
由水电离出的c(H＋)水＝10－14 mol/L，
②0.1 mol/L盐酸中，c(H＋)＝0.1 mol/L，
由水电离出的c(H＋)水＝10－13 mol/L，
③0.01 mol/L NaOH溶液中，c(OH－)＝0.01 mol/L，
由水电离出的c(H＋)水＝10－12 mol/L，
则三者由水电离出的氢离子浓度之比为：
10－14∶10－13∶10－12＝1∶10∶100。
答案：A
7．在相同温度下，0.01 mol/L NaOH溶液和0.01 mol/L的盐酸相比，下列说法正确的是( )
A．由水电离出的c(H＋)相等
B．由水电离出的c(H＋)都是1.0×10－12 mol/L
C．由水电离出的c(OH－)都是0.01 mol/L
D．两者都促进了水的电离
解析：若该温度下水的离子积常数为K W (这里没有说是25℃)，则在0.01 mol/L 的NaOH 溶液中，由水电离的c (H ＋
)＝
K W c (OH －
)＝K W
0.01
mol/L 。
在0.01 mol/L 的HCl 溶液中，由水电离出的c (H ＋
)＝c (OH －
)水电离＝K W
0.01
mol/L 。
答案：A
二、非选择题(本题包括4小题，共39分) 8．(8分)(1)某温度(t ℃)时，水的K W ＝1×10
－12
，则该温度(填“>”、“<”或
“＝”)________25℃，其理由是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该温度下，在c (H ＋
)＝1×10－7
mol /L 的NaOH 溶液中，由水电离出的c (OH －
)＝________ mol/L 。
解析：(1)升高温度，K W 增大，现K W ＝1×10
－12
>1×10
－14
，因此温度高于25℃。
(2)NaOH 溶液中由水电离出来的c (OH －
)等于溶液中c (H ＋
)，即为1×10－7
mol ·L －1。
答案：(1)> 升温促进水电离，K W 增大 (2)1×10－7
9．(10分)25℃时欲使水电离产生的c (H ＋
)＝10
－13
mol /L ，配制1 L 溶液，应向其中加
入5.0 mol/L 的盐酸溶液______L 或加入NaOH 晶体________g 。
解析：水电离的c (H ＋
)＜10－7
mol/L ，是外界加入酸或碱抑制水的电离，但离子积不变，利用水的离子积计算出溶液的c (H ＋
)或c (OH －
)，然后再根据总物质的量进行计算。
水电离的c (H ＋
)＝10
－13
mol /L ，若为酸溶液，溶液中c (OH －)＝10
－13
mol/L ，由K W ＝
c (H ＋)·c (OH －)，得c (H ＋)＝10－1 mol /L ，同理若为碱溶液，溶液中c (OH －)＝10－1 mol/L 。
则1 L ×10－1 mol /L ＝V ×5.0 mol/L ，V ＝0.02 L ；1 L ×10－1
mol /L ＝m (NaOH)÷40 g/mol ，m (NaOH)＝4 g 。
答案：0.02 4
10．(9分)在某温度下的水溶液中，c (H ＋
)＝10x mol /L ，c (OH －
)
＝10y mol/L ，x 与y 的关系如图所示：
(1)该温度下，水的离子积为________。
(2)该温度下，0.01 mol/L NaOH 溶液中c (H ＋
)为________。
解析：(1)选取图像中的一点，如当x ＝－5时，y ＝－10，故水的K w ＝10－5
·10－10
＝10
－15。
(2)0.01 mol /L NaOH 溶液中c (OH －
)＝10－2
mol/L ，故c (H ＋
)＝K w
c (OH －)＝10－15
10－2＝10
－13 (mol/L)。
答案：(1)10
－15
(2)10
－13
mol/L
11．(12分)(1)25℃时，10 L水中含OH－的物质的量为________ mol，含H＋的个数为________个(设阿伏加德罗常数为N A，下同。
)
(2)25℃时，1 g水中含H＋的个数为________个。
解析：(1)常温下，K W＝1×10－14，c(H＋)水＝c(OH－)水＝1×10－7 mol/L。
1 L水中含n(OH－)＝1×10－7 mol，n(H＋)＝1×10－7 mol，故10 L水中含OH－的物质的量为1×10－6 mol，含H＋的个数为10－6N
A个。
(2)1 L水即1 000 g水中含H＋的物质的量为1×10－7 mol，故1 g水中含H＋的物质的量为1×10－10 mol，即含H＋的个数为10－10N A个。
答案：(1)10－610－6N A
(2)10－10N A。
