2011届高三化学一轮复习11 水的电离和溶液的pH值 旧人教版

1 水的电离和溶液的水的电离和溶液的 pHpH 值值 考纲要求 1 从水的电离平衡去理解水的离子积和溶液 pH 值的含义 掌握溶液 pH 值跟氢离子浓度和 溶液酸碱性的关系 2 了解指示剂的变色范围 学会用 pH 试纸测定溶液的 pH 值 3 掌握酸碱的 pH 值计算以及氢离子浓度和 pH 值的互算 4 通过水的离子积和溶液酸碱性等内容的教学 对学生进行矛盾的对立统一 事物间的相互 关系和相互制约等辨证唯物主义观点的教育 一 水的离子积一 水的离子积 1 定义 H2OH OH Q KW c H c OH 2 性质 1 在稀溶液中 KW只受温度影响 而与溶液的酸碱性和浓度大小无关 2 在其它条件一定的情况下 温度升高 KW增大 反之则减小 二 溶液的二 溶液的 pH 1 定义 pH lg c H 广泛 pH 的范围为 0 14 注意 当溶液中 c H 或 c OH 大于 1mol 时 不用 pH 表示溶液的酸碱性 2 pH 与溶液酸碱性的关系 25 时 表表 5 1 pH 与溶液的酸碱性与溶液的酸碱性 pH溶液的酸碱性 pH7溶液呈碱性 pH 越大 溶液的碱性越强 3 改变溶液 pH 的常用方法 表表 5 2 改变溶液改变溶液 pH 的方法的方法 pH 变化采取的措施 加碱 pH 增大 对于酸性溶液可加水稀释 加酸 pH 减小 对于碱性溶液可加水稀释 注意 酸性溶液无限加水稀释 pH 只能接近于 7 且仍小于 7 碱性溶液无限加水稀释 时 pH 只能接近于 7 且仍大于 7 4 有关 pH 的计算 1 酸溶液中 c H 酸c H 水 KW 碱溶液中 c OH 碱c OH 水 KW 2 2 强碱 强碱溶液稀释的计算 强酸溶液 pH 稀释 pH 原来 lg n n 为稀释的倍数 强碱溶液 pH 稀释 pH 原来 lg n n 为稀释的倍数 3 强酸 强碱溶液两两等体积混合后溶液的 pH 计算 表表 5 3 强酸 强碱溶液两两等体积混合时强酸 强碱溶液两两等体积混合时 pH 的计算的计算 混合物质两种溶液 pH 关系混合后溶液 pH A B 均为酸pHA pHBpHA 0 3 A B 均为碱pHA pHBpHB 0 3 pHA pHB 147 pHA pHB14 酸剩余 pHB 0 3 注意 酸碱溶液的 pH 之差必须 2 否则误差较大 4 pH c 的关系 一元弱酸溶液中 pH lg c H lg c 一元弱碱溶液中 pOH lg c OH lg c pH 14 POH 注意 部分为新教材中不作要求的部分 水的电离和溶液的水的电离和溶液的 pH 基础知识基础知识 一 水的电离一 水的电离 1 水是一种 水是一种 的电解质 它能微弱电离生成的电解质 它能微弱电离生成 和和 其电离方程式为 其电离方程式为 通常简写为 通常简写为 2 在在 25 时 时 1 L 水的物质的量约为水的物质的量约为 mol 其中 只有 其中 只有 mol H2O 电离 电离 水的离子积常数 简称水的离子积 其表达式为水的离子积常数 简称水的离子积 其表达式为 Kw Kw 随温度升高而随温度升高而 因为水的电离是 因为水的电离是 的过程 例如 的过程 例如 25 时 时 Kw 为为 1 10 14 100 时约为时约为 1 10 12 水的离子积不仅适用于纯水 也适用于其他水溶液 不论是纯水还是稀溶液 只要 水的离子积不仅适用于纯水 也适用于其他水溶液 不论是纯水还是稀溶液 只要 不变 不变 Kw 就不变 就不变 二 溶液的酸碱性和二 溶液的酸碱性和 pH 在酸 碱溶液中 水的电离平衡被破坏 但在酸 碱溶液中 水的电离平衡被破坏 但 H 与与 OH 的浓度乘积仍是 的浓度乘积仍是 当加酸 当加酸 时 水的电离平衡时 水的电离平衡 c H c OH 当加碱时 道理也如此 只是 当加碱时 道理也如此 只是 c OH c H 所以说 溶液酸 碱性的实质是溶液中的 所以说 溶液酸 碱性的实质是溶液中的 c H 和和 c OH 的相对大小问 的相对大小问 题 题 利用 利用 c H 和和 c OH 的相对大小判断溶液的酸碱性 的相对大小判断溶液的酸碱性 若若 c H c OH 则溶液呈 则溶液呈 若若 c H c OH 则溶液呈 则溶液呈 若若 c H c OH 则溶液呈 则溶液呈 3 溶液酸碱性的表示方法 溶液酸碱性的表示方法 pH 1 定义 定义 pH 2 意义 意义 pH 大小能反映出溶液中大小能反映出溶液中 c H 的大小 能表示溶液的酸碱性强弱 的大小 能表示溶液的酸碱性强弱 常温下 常温下 pH 7 溶液呈溶液呈 pH 越小 溶液酸性越越小 溶液酸性越 pH 每减小每减小 1 个单位 个单位 c H 当溶液的酸碱性用 当溶液的酸碱性用 pH 表示时 其表示时 其 c H 的大小范围一般为的大小范围一般为 mol L c H pH 0 3 三 关于三 关于 pH 的计算的计算 填写计算式填写计算式 1 单一溶液的 单一溶液的 pH 强碱强碱 OH 浓度为浓度为 c OH 2 混合溶液的 混合溶液的 pH 两强酸两强酸 H 浓度分别为浓度分别为 c1 H c2 H 体积分别为体积分别为 V V1 1 V V2 2 混合 混合 规律规律 强酸等体积混合 若强酸等体积混合 若 pH 差差 2 时 用较小的时 用较小的 pH 值值 两强碱两强碱 OH 浓度分别为浓度分别为 c1 OH c2 OH 体积分别为体积分别为 V V1 1 V V2 2 混合 混合 规律规律 强碱等体积混合 若强碱等体积混合 若 pH 差差 2 时 用较大的时 用较大的 pH 值值 强酸与强碱强酸与强碱 强酸 强酸 c H V V1 1 强碱 强碱 c OH V V2 2 混合混合 若完全中和 若完全中和 若酸过量 若酸过量 若碱过量 若碱过量 四 四 pH 的测定方法 的测定方法 pH 试纸 酸碱指示剂 试纸 酸碱指示剂 pH 计等 计等 巩固练习巩固练习 一 选择题一 选择题 1 重水 D2O 离子积为 1 6 10 5 可以由 pH 一样的定义来规定 pD lgc D 下列叙述 正确的是 A 溶解 0 01molDCl 的 D2O 溶液 1L 其 pD 2 0 B 中性溶液的 pD 7 0 C 含 0 2mol 的 NaOD 的 D2O 溶液 2L 其 pD 12 0 D 向 100mL 0 25mol L 的 DCl 重水溶液中 加入 50mL 0 2mol L 的 NaOD 的重水溶液 其 pD 1 0 2 下列说法正确的是 A pH10Vb B Vb 10Va C Vb10Va 9 下列四种溶液中 由水电离生成的氢离子浓度之比 是 pH 0 的盐酸 0 1mol L 的盐酸 0 01mol L 的 NaOH 溶液 pH 11 的 NaOH 溶液 A 1 10 100 1000 B 0 1 12 11 C 14 13 12 11 D 14 13 2 3 10 同温度下的两种氨水 A 和 B A 溶液的浓度是 c mol L 电离度为 1 B 溶液中 NH4 为 c mol L 电离度为 2 则下列判断正确的是 A A 溶液中的 OH 是 B 溶液中 OH 的 1倍 B 1c H c B c A B c OH c H c A c B C c H c OH c A c H c OH 13 弱酸 HY 溶液的 pH 3 0 将其与等体积水混合后的 pH 范围是 A 3 0 3 3 B 3 3 3 5 C 3 5 4 0 D 3 7 4 3 14 在平衡体系 H2SH HS HS H S2 中 当减小溶液 pH 时 则硫离子浓度 会 A 可能增大 也可能减小 B 增大 C 减小 D 无变化 二 非选择题二 非选择题 5 15 若纯水中水的电离度为 1 pH x 的盐酸中水的电离度为 2 pH y 的氨水中水的电 离度为 3 两溶液等体积混合后溶液中水的电离度为 4 若 x y 14 其中 x 6 y 8 则 1 2 3 4从小到大的顺序是 16 在 25 时 0 1mol L NaR 的溶液中水的电离度为 1 在 0 1mol L 盐酸中水的电离 度为 2 若 1 2 109 则 0 1mol L NaR 溶液的 pH 为 17 已知浓度均为 0 1mol L 的 8 种溶液 HNO3 H2SO4 HCOOH Ba OH 2 NaOH CH3COONa KCl NH4Cl 其溶液 pH 由小到大的顺序是 18 已知 25 时几种物质的电离度 溶液浓度为 0 1mol L 如下表 已知 H2SO4第一 步电离是完全的 H2SO4溶液的 H2SO4 NaHSO4溶液中的 HSO4 CH3COOH HCl 10 29 1 33 100 1 25 时 0 1mol L 上述几种溶液中 c H 由大到小的顺序是 填序号 下同 2 25 时 pH 相同的上述几种溶液 其物质的量浓度由大到小的顺序是 3 25 时 将足量的锌粉投入等体积 pH 等于 1 的上述几种溶液中 产生 H2的体积 同温同压下 由大到小的顺序是 4 25 时 0 1mol l H2SO4溶液中 HSO4 的电离度小于 0 1mol L NaHSO4溶液中 HSO4 的电离度的原因是 19 配制 99 时的溶液 100mL KW 1 10 12 使其中 c OH 为 10 9mol L 除纯水外 需要 用 pH 1 的盐酸溶液 mL 20 甲 乙两瓶氨水的浓度分别为 1mol L 和 0 1mol L 则甲 乙两瓶氨水中 c OH 之 比 填大于 等于或小于 10 请说明理由 21 取体积相同 0 025L 的两份 0 10mol L NaOH 溶液 把其中一份放在空气中一段 时间后 溶液的 pH 填增大 减小或不变 其原因是 22 将 0 05mol L 的盐酸溶液和未知浓度的氢氧化钠溶液以 1 2 的体积比混合 所得混 合溶液的 pH 为 12 用上述氢氧化钠溶液滴定 pH 为 3 的某一元弱酸溶液 20mL 达到终点时 消耗氢氧化钠溶液 12 5mL 试求 1 氢氧化钠溶液的物质的量浓度 2 此一元弱酸的 物质的量浓度 3 一元弱酸的电离度 23 NaOH 和 Ba OH 2混合溶液的 pH 14 取该溶液 100mL 持续通 CO2 当 CO2通入体积为 0 56L 时生成沉淀最多 试通过计算 气体体积均指标态 设溶液体积不发生改变 回答 6 1 NaOH 和 Ba OH 2的物质的量浓度各是多少 2 当通入 CO2总体积为 2 24 升时 溶液 中各离子 除 H OH 物质的量浓度各是多少 24 将磷酸溶液逐渐滴加到 60mL 的氢氧化钡溶液中 其溶液的 pH 与所加磷酸的体积之 间的关系如下图所示 溶液的总体积看作原溶液体积与滴加入的溶液体积之和 求 1 pH 为 P 时 生成沉淀的质量 2 pH 为 P 时 溶液中 c OH 水的电离和溶液的水的电离和溶液的 pH 基础知识参考答案基础知识参考答案 一 水的电离 1 水是一种 极弱极弱 的电解质 它能微弱电离生成 H3O 和 OH 其电离方程式为 H2O H2O H3O OH 通常简写为 H2O H OH 2 在 25 时 1 L 纯水的物质的量约为 55 56 mol 其中 只有 1 10 7 mol H2O 电离 水的离子积常数 简称水的离子积 其表达式为 Kw c H c OH Kw 随温度升高而 增大增大 因为水的电离是 吸热吸热 的过程 例如 25 时 Kw 为 1 10 14 100 时约为 1 10 12 水的离子积不仅适用于纯水 也适用于其他水溶液 不论是纯水还是稀溶液 只 要 温度温度 不变 Kw 就不变 二 溶液的酸碱性和 pH 在酸 碱溶液中 水的电离平衡被破坏 但 H 与 OH 的浓度乘积仍是常数常数 当加酸 时 水的电离平衡向左移动向左移动 c H c OH 当加碱时 道理也如此 只是 c OH c H 所以说 溶液酸 碱性的实质是溶液中的 c H 和 c OH 的相对大小问 题 利用 c H 和 c OH 的相对大小判断溶液的酸碱性 若 c H c OH 则溶液呈 碱性碱性 若 c H c OH 则溶液呈 中性中性 若 c H c OH 则溶液呈 酸性酸性 3 溶液酸碱性的表示方法 pH 1 定义 pH lg c H 2 意义 pH 大小能反映出溶液中 c H 的大小 能表示溶液的酸碱性强弱 常温下 pH 7 溶液呈 酸性酸性 pH 越小 溶液酸性越 强强 pH 每减小 1 个单位 c H 增大增大10倍倍 当溶液的酸碱性用 pH 表示时 其 c H 的大小范围一般为 1 10 14 mol L c H 1 mol L 即 14 pH 0 三 关于 pH 的计算 填写计算式 7 1 单一溶液的 pH 强碱 OH 浓度为 c OH c H Kw c OH pH lg c H 2 混合溶液的 pH 两强酸 H 浓度分别为 c1 H c2 H 体积分别为 V1 V2 混合 c H 混混 c1 H V V1 1 c2 H V V2 2 V V1 1 V V2 2 pH lg c H 混混 规律 强酸等体积混合 若 pH 差 2 时 用较小的 pH 值 加加0 3 两强碱 OH 浓度分别为 c1 OH c2 OH 体积分别为 V1 V2 混合 c OH 混混 c1 OH V V1 1 c2 OH V V2 2 V V1 1 V V2 2 c H 混混 Kw c OH 混混 pH lg c H 混混 规律 强碱等体积混合 若 pH 差 2 时 用较大的 pH 值 减减0 3 强酸与强碱 强酸 c H V1 强碱 c OH V