最新高考化学考点总结-水的电离和溶液的PH

1、最新高考化学考点总结水的电离和溶液的PH1 .复习重点1 .通过对水的电离、离子积、pH定义等重要知识和方法迁移应用的练习， 提高认知能力；2 .灵活解答水的电离平衡的相关问题；3 .掌握混合溶液pH计算的方法，并能运用数学工具解决一些有关pH计算 的综合问题4 .培养学习过程中探究、总结的习惯。2 .难点聚焦(-)溶液的酸碱性及pH的值溶液呈的酸碱性何性,取决于溶液中H+、0H-的相对大小：pH值的大小取 决于溶液中的H+大小pH二-lgH+ , pOH= - lgKw=pKw溶液酸碱性H+与0H-关系任意湿度室温(mol/L)pH值(室温)蝌H+ > 0H-H+> 1x107&

2、lt;7中性H*=OH-H+ = OH-=lx107=7碱性H+< 0H-H+>lx与 107>7(1)酸性越强，pH值越小,碱性越强，pH值越大,pH值减小一个单位，H+就增大到原来的10倍,pH值减小n个单位JH+的增大到原来的ion倍.(2 )任意水溶液中H+wO，但pH可为0 ,此时H+ = lmol/L ,一般H+ > lmol/L时，pH < 0 ,故直接用H+表示.(3 )判断溶液呈中性的依据为:m= OH-或pH=pOH二;pKw只有当室温时，Kw=lxl014'H+ = OH-=10-7mol/LY溶液呈中性pH = pOH = pKw=

3、7分析原因：hH H+OH-Q由于水的电离是吸热的，湿度越高，电离程度越大，kw越大.中性:pH =pOH 二;pKwT/Kw/-pH + pOHT、一 Kw'pH = pOH/如：100 , KW=lx 1012. pKw=12.中性时 Ph=1pKw=6<7.图小Loh-.:H+与OH-L pH 与 pOH 关系碱性区中性出口pH图二图一想一想：图一与图二有哪些不同？为何不同？提示：（形状Ti、T2相对位置）简平分钱划分的两个区域酸碱性不同。建议以H+、0H-=Kw ,和 pH + pOH=pKw两个关系或考虑，并注意湿度不同时Kw的影响。）（4 ）溶液pH的测定方法：酸碱指

4、示剂 pH试纸 pH计其中只传判定pH范围pH试纸也只能确定在某个值左右（对照标准比色卡），无法精确到小数点后1 倍。另外使用时不能预先润湿试纸。否则相当于又稀释了待测液，测定结果误差大。pH计测定较精确.（二）酸碱溶液的稀释前后pH值的变化。由于强酸或强碱在水中完全电离，加水稀程后不会有溶质进一步电离，故仅仅是 体积增大的因素导致酸溶液中的H+或碱溶液中的0H-减小.弱酸或弱碱由于在水中不完全电离，加水稀释同时，能促使其分子进一步电离, 故导致相应H+或0H减小的幅度降低。例如 等物质的量浓度的盐酸和醋酸,氢氧化钠和氨水分别加水稀释。溶液的pH值变化，图示如下:pHl7HAC .一-/*.H

5、C1pHl.zNaOH7处混二二二一加水 A加水若把上述问题，换成等pH值，图示又怎样呢？pH|7二二HCl/=-/ HACpHi'双也r NaOH 二一 i强酸弱酸稀释 前一=心， 后pH=a pH(Hci)=a+n <7 pH(HAc)<a+n <7 pH(Hci)=n PH(hac)< nApH(HCl)> pH(HAC) 注意：强、弱碱稀释前祐杼到睽倍 >后pH = bPh(NaOH)=b - n>7pH(NH3-H2C) > b - n > 7pH(NaOH) = nApH(NH3«H2O) < npH(N

6、aOH) > pH(NH3 H2O)酸无论怎样稀释，不可能成为碱性；若无限稀释，则pH只能无限接近7且小 于7.碱无论怎样稀释,不可能成为酸性；若无限稀释,则pH只能无限接近7且大 于7当起始强酸、弱酸的pH相同，稀释后为达仍相同，则稀释倍数一定是弱酸大小强酸（强碱、弱碱类同）（三）有关pH的计算1 .溶液简单混合（不发生反应,忽略混合时体积变化）J 强酸：pH =pH 小+0.3若等体积混合，且2PH之强碱：pH =pH 大-0.3若不等体积混合,物质的量浓度强酸H +总二.士 "吆匕+匕分别为Mi、M2体积分别为强碱0H-总二也乂+匕V1、V2的一元强酸或强碱注意：强酸直接

7、由H+总求pH值强碱由0H-总求pOH ,后再求pH值.2.强酸和强碱混合（发生中和反应，忽略体积变化）可能情况有三种：若酸和碱恰好中和.即nH+=nOH, pH=7.若酸过量，求出过量的H+,再求pH值.若碱过量，求出过量的0H-,求出pOH后求pH值.特例：若强酸与强碱等体积混合若pH竣+pH碱=14 ,则完全中和pH=7.若pH竣+pH谥 14 ,则碱过量pH冲H碱-0.3若pH酸+pH谥 14 ,则酸过量pH冲H酸+0.3讨论：pH二a的HCI溶液和pH = b的NaOH溶液按体积比Vi、2混合.当混合液分别 呈中性、酸性、碱性时，且Vi : V2=10n时，a+b分别为多少?分析呈中

8、性：即pH=7.nH+二nOH10a-Vi=10(i4-bV2V1 : V2=10-4+a+b10n=l()a + b14n=a+b-14a+b=14+n若呈酸性.即pH <7nH+>nOH10a-Vi>10(14-DV2Vi : V2>10i4+a+b10n> 10 -14+ a+ba+b <14+n若呈碱性，即pH > 7 ,同理可知a+b > 14+n想一想：若V1 ： V2 = l ： 10n=10-n ,三种情况的结果又如何呢？3 .关于酸、碱混合时的定性判断(常温)酸与碱混合时发生中和反应，但不一定恰好完呈中和。即使恰好完全中和，也

9、不一定溶液呈中性，由生成的盐能否水解及水解情况而定，另外酸碱的强弱不同， 提供反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质。一般酸或碱过量化生成的盐水解 对溶液的酸碱性影响大。下面把常见的几种情况分列出来.等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液pH>7(由生成的强碱弱酸盐水解决定）等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液pH <7（由生成 的强酸弱碱盐水解决定）等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积混合后溶液pH二7 （因生成强酸 强碱盐不水解）想一想：若酸或碱之一是多元，情况又怎样？当pH = pOH的强酸与强碱溶液以等体积混合后pH=7 （与酸、碱的几元性

10、无 尖）当pH=3的某一元酸溶液与pH=ll的一元强碱以等体积混合后pH<7o （考 虑酸有强弱之分,若分弱酸,制反应后酸过量）当pH=3的某一元强酸pH=ll的一元碱溶液的以等体积混合后pH>7 （同理 ,弱碱过量）将pH = 3的酸溶液和pH=ll的碱溶液以等体积混合后溶液pH二无法确定.再想一想：与酸、碱的几元性有无关系?3.例题精讲知识点一：水的电离例1 （ 1 ）与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH3二NH4+ + NH2-据此判断以下叙述中错误的是( )A .液氨中含有NH3、NH4 NH2-等微粒B .一定温度下液氨中C(NH4+>C(NH2-)是

11、一个常数C.液氨的电离达到平衡时C(NH3)=C(NH4+) = c(nh2-)D .只要不加入其他物质,液氨中C(NH4+)二C(NH2-)(2)完成下列反应方程式在液氨中投入一小块金属钠，放出气体NaNH2溶 于 水 的 反 应 类 似 于"H+OH一二10"的 反 应解析：此题要求掌握水自偶的实质(水分子电离产生的H+与H20结合形成由0+) 以及水的电离平衡,并能迁移应用于对于NH3电离的认识:NH3分子电离产生 H+和NH2,H+与NH3结合生成NH4+液氨电离产生等量的NH2与NH4+ , 一定温度下离子浓度乘积为一常数；NH4+类似于H+ , NH2类似于0H

12、一。 具备上述知识后，就可顺利完成解题。答案：(1)C(2 )2Na+2NH3=H2T+2NaNH2NaNH2+H2O=NaOH + NH3T或 NH2+H2O=OH+NH3fNH2+NH4+ =2NH3T或 NH4CI + NaNH2=2NH3t + NaCI知识点二：水的离子积例2某温度下纯水中C(H+) = 2x10-7 mol/L ,则此时溶液中的C(OH )=若温度不变，滴入稀盐酸使C(H+)=5x10-6 mol/L ,则此时溶液中的C(OH-)解析：由水电离产生的H+与OH-量始终相等，知纯水中C(H+)=C(0H )o根据 纯水中C(H+)与C(OH-)可求出此温度下水的Kw的

13、值，由Kw的性质(只与 温度有关,与离子浓度无关),若温度不变，稀盐酸中Kw仍为此值，利用此 值可求出盐酸中的C(0H-)o答案：纯水中 C(OH ) = C(H+) = 2x10-7 mol/LKw = C(H+) C(OH-)= 2x10-7x2x10-7 = 4x10-4稀盐酸中 C(OH-) = Kw/C(H+) = (4x10-14)/(5x10-6)= 8x10-9 mol/L例3 .难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡，例如：AgCI(s) Ag+CL,Ag2c0小)ZAgf+CrCV-,在一定温度下，难溶 化合物饱和溶液离子浓度的乘积为一常数，这个常数用Ksp表示。已知：Ksp(

14、AgCI)=Ag+CI-=1.8xlO-10Ksp(Ag2CrO4)=Ag+2CrO42 = 1.9 x 10-现有0.001摩/升AgNO3溶液滴定0.001摩/升KCI和0.001摩/升的K2c04的混和溶液,试通过计算回答：(l)CI-ffi CO42-中哪种先沉淀？(2)当CO42-以Ag2c04形式沉淀时溶液中的C卜离子浓度是多少？ CrO42- 与。-能否达到有效的分离?(设当一种离子开始沉淀时，另一种离子浓度小于 10-5mol/L时，则认为可以达到有效分离)解析：(1)当溶液中某物质离子浓度的乘积大于Ksp时,会形成沉淀。几种离子 共同沉淀某种离子时，根据各离子积计算出所需的离

15、子浓度越小越容易沉淀。(2 )由Ag2c04沉淀时所需Ag+浓度求出此时溶液中CL的浓度可判断是 否达到有效分离。解答：(1) AgCI饱和所需Ag+浓度Ag+i=1.8x10-7摩/升Ag2c04饱和所需 Ag+浓度Ag+2=:业=4.36x10-5摩/升Ag+i<Ag+2 , C卜先沉淀。1 2 y 1 n-10(2 ) AgzCrCU开始沉淀时C卜=",=4.13xlO-6<io-5,所以能有效4.36 x 10"地分离。知识点三：水的电离平衡的移动例4:某溶液中由水电离出来的C(OH-)=10-i2mol/L/则该溶液中的溶质不 可能是()A、HCI B

16、、NaOH C、NH4clD、H2SO4 解析：由水电离反应式知：此溶液水电离产生的C(H+)=C(OH) =10-i2mol/L ,若 溶液中的H+全部来自水的电离，则此溶液显碱性，是因溶有碱类物质所致, 若溶液中的H+不仅为水电离所产生，则此溶液显酸性，为酸性物质电离所 致。NH<I不可能电离产生H+。解答：C下列两题为上题的变式，分析一下变在何处？解题方法、思路与上题是否一 样？差异何在？(1 )室温下，在纯水中加入某物质后，测得溶液中由水电离产生的 C(H+)=10-i2mol/L ,则加入的物质可能是(假设常温下碳酸、氢硫酸的第一 步电离度为0.1% )()A、通入CO2 B、

17、通入H2sC、通入NH3 D、加入NaHSO4(2 )某溶液中水电离产生的C(H+)二ICHmol/L ,该溶液中溶质可能是()ALGOR NaOH NH4cl NaHSO4A、B、C、D、【例5】能促进水的电离,并使溶液中C(H+)>C(OH-)的操作是()(1)将水加热煮沸(2 )向水中投入一小块金属钠(3 )向水中通CO2 (4)向水中通NH3 (5)向水中加入明帆晶体(6 )向水中加入NaHCO3固体(7 ) 向水中加NaHSCU固体A、(1)(3)(6)(7) B、(l)(3)(6) C. (5)(7) D、( 5 ) 解析：本题主要考查外界条件对水的电离平衡的影响，请按如下思

18、路完成本题的解： 本题涉及到哪些条件对水的电离平衡的影响？各自对水的电离平衡如何影 响？结果任何(C(H+)与C(OH)相对大小)？归纳酸、碱、盐对水的电离 平衡的影响。解答：D知识点四：pH的定义方法【例6】、下列溶液，一定呈中性的是()A.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液B.H+=lxlO-7molLi 的溶液C.pH=14-pOH 的溶液D.pH二pOH的溶液(2000年化学试测题)解析:此题要求将教材中定义pH方法迁移应用于表示pOH以及pH与pOH的关 系，根据pH的定义方法，可定义pOH二-|gC(OH-),将室温下水的离子积 的表达式 C(H+)x

19、C(OH - )=10” 两边取负对 数,-|gC(HTIgC(OH-)= gio”,整理得 pH + p0H=14o 应用所得关系 式分析可得答案。解答：D点评：pOH="lgC(OH_)x pH+pOH = 14两个关系式及其应用均不在教学大纲和 考纲范围内,我们不一定要掌握，但将教材中的知识、方法加以迁移应用， 进行探究发现是教学大纲和考纲提出的能力要求。此题作为全国高考化学测 试题具有重要的指导意义，值得大家认真去领悟,在随后的2001年上海高 考题以及2002年全国理科综合高考题中又出现了类似的题目。为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度(AG )的概念，AG=怆得4，

20、则下列叙述正确的是A中性溶液的AG二0B酸性溶液的AG<0C常温下O.lmol/L氢氧化钠溶液的AG=12D 常温下O.lmol/L盐酸溶液的AG=12( 2001年上海)有人曾建议用AG表示溶液的酸度(acidity arede ),AG的定义为AG = lg(H +/OH-l下列表述正确的是A在25时，若溶液呈中性，则pH = 7, AG = 1B在25时，若溶液呈酸性，则pH <7, AG <0C在25时，若溶液呈碱性，则pH > 7 , AG > 0D在25时，溶液的pH与AG的换算公式为AG=2(7 -pH) (2002 理科综合)知识点五：溶液pH的计

21、算【例7】室温下将n体积pH=10和m体积pH = 13两种NaOH溶液混合得pH二12的NaOH溶液，则n : m=解析：此题是关于两种不反应的溶液混合后溶液pH值的计算，根据混合前后溶质 (NaOH)量守恒，列式求解解答：pH=10 C(H+)= 10-iOmol/L C(OH") =10-4mol/LpH=13 C(H+)=l(H3mol/L C(OH-) =lOmol/LpH=12 C(H+)= 10-i2mol/L C(OH-) =10-2mol/L10-4 n + lO m = (n+m) xio-2n : m = 100 : 11规律：有关混合溶液的pH计算，题设条件可

22、千变万化，正向、逆向思维，数字与字母交替出现，但基本题型只有两种：(1)混合后不反应，(2)混合后 反应。对于溶液的稀释，可将水作为浓度为0的溶液，仍属混合后不反应一 类，这一类混合溶液的pH应介于两种溶液的pH之间，因而酸、碱溶液无 论加多少水稀释，其最终pH均不可能等于纯水的pH(即常温不可能为混合溶液pH的计算方法也很简单,即设法求出混合溶液的C(H+),若 是溶液显碱性，则必须先求出溶液的C(OH-)，然后再换算为C(H+)或按OH 一量守恒列式求解。例8 25%,若10体积的某强碱溶液与1体积的某强酸溶液混合后，溶液呈中 性，则混合之前，该碱的pH与强酸的pH之间该满足的关系是分析：

23、由题意知，本题为酸、碱混合后完全中和，根据中和反应的实质可知，酸中 n(H+)与碱中n(OH-)相等，故有C(H+)酸V酸=二C(OH-)碱V碱，由此关 系列式可求得结果。解答:设酸的 pH 为 a ,C(H+)酸二UP ,碱的 pH 为 b ,C(OH-)碱=10-14/ 10七二10-(14 - b)因为混合后溶液呈中性，所以C(H+)酸V酸=二C(OH-)碱V碱10-a xV = 10 - Q4 - b) xlOV = 10 -(13 - b) xV10-a = IQ - (13 - b)两边取负对数:-IglO-a = -IglO -Q3-b), a=13-ba+b=13即酸的pH与碱

24、的pH之和为13点评：上面解法尽管可顺利地得出本题的解，但题中的酸碱体积比可以任意变换, 则每一变换都得重新求解,这就启发我们能否找出酸、碱pH与两者体积比 之间的关系呢？同时若混合后不显中性其关系又会怎样呢？ 将上面的解改为：C(H+)竣V酸=二 C(OH-)碱V通10-axV 酸=10-Q4-b)xV 通10-a.io-b=io-i4.( v 说 /V 竣)两边取负对数得：a+b=14-|g ( V碱/ V酸)若混合后溶液显酸性：若混合后溶液显碱性：同学们在学习中要善于总结、积累，把自己积累的经验、成果用于指导自己 的学习。例如掌握了上述关系后，解下列题目就很轻松。在20时，有PH值为x

25、( x<6 )的盐酸和PH值为y ( y>8 )的NaOH溶液，取Vx升该盐酸同该NaOH溶液中和，需Vy升NaOH溶液若x+y=14时网%=(2 )若 x+y=13 时，则，=(3 )若 x+y14 时，则，4 =(表达式且 Vx Vy(填、 或二)4.实战演练一选择题1 .水是一种极弱的电解质，在室温下平均每n个水分子只有一个水分子 能 电 离，则n是( )A.lxlO-4 B. 55.6x107 C. IxlO7 D. 6.02xl0212 .将ImolHH2s04溶液100mL与质量分数为10%的NaOH溶液50g混合 均匀后，滴入甲基橙指示剂，此时溶液的颜色是 ( )A

26、.浅紫色B .黄色 C .红色 D .无色3 .pH 定义为 pH=-lg c(H+)fpOH 定义为 pOH=-lg c(OH ) ,4表示25 时水的离子积常数，则弱酸性溶液中的c(H + )可表示为 ( )A、Kw/pOH mol/LB、10p°h-14 mol/LC、io 14-poh mol/LD、10-p°h mol/L4 .能使水的电离平衡正向移动，而且所得溶液呈酸性的是 ( )A .将水加热到100时，水的pH=6B .向水中滴加少量稀硫酸C .向水中滴加少量NaHCChD .向水中加入少量明研晶体5 .常温下某溶液中水电离出的C(H+)=1x10-13 m

27、ol/L ,则下列说法中正确的 是 ()A.该溶液一定呈酸性B.该溶液一定呈碱性C .该溶液中一定有C(OH-) = 0.1mol/L D .该溶液的pH值为1或136 . 25时，在水电离出的C(H+)=lxlO-5摩/升的溶液中，一定能大量共存的 是 ()A.AI3 NH4 SO42 Ch B. Mg2+、K+、SO42 HCOrC.K+、Na Cl SO42- D.Ba2 Cl Na PO43-7 .有、三瓶体积相等，浓度都是lmol/L的HCI溶液，将加热蒸发至 体积减小一半，在中加入CH3COONa固体(加入后溶液仍呈酸性),不作 改变，然后以酚猷作指示剂，用溶液滴定上述三种溶液,消

28、耗的NaOH溶液 的体积是( )A、二咫 B、咫 C、二二 D、二8 . NH4CI溶于重水色0)生成一水合氨和水合离子的化学式为 ( )A、NH3Q2O 和 HD2O+ B、 NHiHDO 和 D3O+C、NH2D D2O 和 DH2O+ D、NH2D HDO 和 D3O+9 .室温时，pH = 10的氨水和NazCCh溶液中，水电离产生的C(H+)前者与后者 之比()A. 1:1 B . 10"10 : IO-4 C . 10-4 : IO-10D10"10 :10-71 0.25 ,向VmLpH=a的NaOH溶液中滴加pH = b的盐酸lOVmL时，溶 液中CL的物质

29、的量恰好等于加入Na+的物质的量,则此时(a + b )的值为A、13 B、14 C、15 D、无法判断11.在医院中为酸中毒病人输液不应采用0.9%氯化钠溶液B 0.9%氯化镀溶液C 1.25%碳酸氢钠溶液D 5%葡萄糖溶液12 .若室温时PH二a的氨水与PH二b的盐酸等体积混和，恰好完全反应，则该氨C.103b）%水 的 电 离 度 可 表 示 为）A.10（a+b-i2）%D.10（14a-b）%13 .把40毫升Ba(0H)2溶液加入到120毫升盐酸中，所得的溶液的PH值为2。如果混和前Ba(0H)2和盐酸两种溶液PH值之和为14 ,则盐酸的物质的量浓度接近于()A.0.015 摩/升

30、 B.0.02 摩/升 C.0.03 摩/升 D.0.04 摩/升14 .已知NaHSCU在水中的电离方程式为NaHSO4=Na+ +H+ + SO42- 某温度下,向pH=6的蒸储水中加入NaHS04晶体，保持温度不变，测得溶液pH为 2 ,对于该溶液，下列叙述不正确的是( )A、该温度高于25B、水电离出来的 c (H+)=1.0x10-1° mol/LC、c (H+)= c (OH-)+C(SO42-)D、该温度下加入等体积pH值为12的NaOH溶液可使反应后的溶液恰好呈中性15 .能表示人体大量喝水时，胃液的pH变化的是0V(H2O) 0V(H2O) 0 V(H2O) 0V(

31、H2O) ABCD16.4体积pH=9的Ca(OH”溶液跟1体积pH = 13的NaOH溶液混合后，溶液中氢离子浓度为A . 5xlO-13mol/LB . 2xl012mol/LC . 1/5 (4x10-9 + 1x10-13) mol/L D . 1/5 (4x10-5 + lxlO-i) mol/L17 .a、b、c、d四种溶液PH值都小于7,已知四种溶液中H+和OH-之和由大 到小的顺序是b>a>d>c ,则这四种溶液PH值由大到小的顺序是 () A.c>d>a>b B.b>a>d>c C.a>b>c>dD.无法

32、确定18 .有下列四种溶液：(l)HCI (2)AICI3(3)NaOH (4)Na2CO3,此四种溶液中水的 电离度分别为ctl、CX2、013、CC4已知ai = (X3 , CC2 = a4且"%,则四种溶液 的PH值不可能是()A、551010B、44 10 10C、35119D、53 9 n19 . NaH是一种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaH + H2O-*NaOH + H2t ,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关NaH 的叙述错误的是()A跟水反应时，水作氧化剂B NaH中H-半径比Li+半径小C跟液氨反应时，有NaNHz生成 D跟乙醇反应时，NaH被氧化20、常温下某溶液，水电离出的c (OH-)=1.0xl0-4 mol/L,该溶液中溶质可能是 )®AI2(SO4)3 NaOH NH4cl NaHSO4A、B、C、D、二填空题21.测得某溶液的pH=6.5 ,且氢离子与氢氧根离子物质的量相等，此溶液呈性。测