人教版高考化学一轮复习 第2节 水的电离和溶液的pH课件 新人教

1、第二节水的电离和溶液的pH复习目标展示1. 了解水的电离、水的离子积、溶液pH等概念。2了解影响水电离平衡的因素及酸、碱溶液稀释时pH的变化规律。3掌握有关溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算。水的 电离和溶液的pH在今后几年的高考命题中很有可能出现，一般以选 择题形式出现，考查得很灵活，计算部分不难，但是考生须牢记水 的电离、水的离子积、溶液pH等概念。2022/7/30 星期六1知识点1 水的电离问题1：水的电离性质？水的离子积大小？影响水的电离平衡的 因素？ 2022/7/30 星期六2【思维延伸】1水的电离 水是一种极弱的电解质，只能微弱地电离，并存在着电离平 衡。水的电离方

2、程式：H2OH2O H3OOH，简写 为H2O HOH。2水的离子积常数 25时，由纯水的导电性实验测得，1 L纯水中只有 1107 mol H2O电离。所以在常温时：KWc(H)c(OH) 1107110711014。KW只与温度有关，KW 是常数。2022/7/30 星期六3知识点2 溶液的酸碱性和pH问题2：溶液酸碱性的实质？pH的表示方法？溶液的pH简单计算和测定方法？2022/7/30 星期六4考点1 影响水电离平衡的因素1温度：由于水的电离过程吸热，故升温使水的电离平衡右移， 即加热能促进水的电离，c(H)、c(OH)同时增大，KW增大， pH变小，但c(H)与c(OH)仍相等，故

3、体系仍显中性。2酸、碱：在纯水中加入酸或碱，酸电离出的H或碱电离 出的OH均能使水的电离平衡左移，即酸、碱的加入抑 制水的电离。若此时温度不变，则KW不变，c(H)、 c(OH)此增彼减。 即：加酸，c(H)增大，c(OH)减小，pH变小。 加碱，c(OH)增大，c(H)减小，pH变大。2022/7/30 星期六53能水解的盐：在纯水中加入能水解的盐，由于水解的实质 是盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合水电离出的 H或OH，所以水解必破坏水的电离平衡，使水的电离 平衡右移。即盐类的水解促进水的电离。4其他因素：向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H 直接作用，因而同样能促进水的电离。 要点深

4、化 (1)KW揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，H和OH 共存，只是相对含量不同而已。KW只与温度有关，KW不仅适 用于纯水，还适用于酸、碱、盐的稀溶液。2022/7/30 星期六6(2)由于水的离子积的存在，在弱电解质稀释时，溶液中总有一种 浓度增大的离子。如弱酸稀释时，c(OH)增大，弱碱稀释 时，c(H)增大。(3)溶液中的c(H)和水电离出来的c(H)是不同的：常温下水电 离出的c(H)1107 mol/L，若某溶液中水电离出的c(H) 1107 mol/L，则可判断出该溶液中加入的酸或 碱抑制了 水的电离；若某溶液中水电离出的c(H)1107 mol/L，则 可判断出该溶液中加

5、入的水解的盐或活泼金 属促进了水的电离。(4)常温下，溶液中的c(H)1107 mol/L，说明该溶液是酸 溶液或水解显酸性的盐溶液。常温下，c(H)1 107 mol/L，说明是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。 2022/7/30 星期六7【例1】 25时，水的电离达到平衡：H2O HOH， H0，下列叙述正确的是 () A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低 B向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，K+不变 C向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动， c(H)降低 D将水加热，KW增大，pH不变 解析：KW只与温度有关，与c(H)的变化无关。A中c(OH) 应增大；C中

6、平衡正向移动；D中KW增大，pH应减小。 答案：B2022/7/30 星期六8变式训练1把1 mL 0.1 molL1的H2SO4加水稀释制成2 L溶液，在此溶 液中由水电离产生的H，其浓度接近于 () A1104 molL1 B1108 molL1 C11011 molL1 D11010 molL1 解析：此题是水中加硫酸，水中c(H)必然增大，而由于 KW为一常数，c(OH)必然减小，而c(OH)只能来自水的 电离，故只需求出c(OH)，便知道由水电离出的c(H)。 答案：D 2022/7/30 星期六9考点2 溶液的酸碱性和pH1溶液的酸碱性 溶液酸碱性的判断依据：c(H)c(OH)，溶

7、液呈酸性； c(H)c(OH)，溶液呈中性；c(H)c(OH)，溶液呈 碱性，上述判断与溶液的温度、溶液的种类无关。2022/7/30 星期六102溶液的pH pH1g c(H)，溶液的酸碱性与c(OH)和c(H)的相对大 小、c(H)和pH的关系如下表所示：2022/7/30 星期六113.pH试纸的使用 (1)方法：把小片试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液滴 在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确 定溶液的pH。 (2)注意：pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因 被稀释可能产生误差；用pH试纸读出的pH只能是整数。要点深化1溶液pH的计算 (1)总体原则 若溶液为

8、酸性，先求c(H)，再求pH； 若溶液为碱性，先求c(OH)，再由c(H)求c(H)，最后求 pH。2022/7/30 星期六12 (2)具体情况(室温下) 酸、碱溶液pH的计算 a强酸溶液，如HnA，设浓度为c molL1，c(H) nc molL1，pHlgc(H)lg(nc)。 b强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c molL1， c(H) molL1，pH1gc(H)14lg(nc)。 酸、碱混合pH计算 a两强酸混合 b两强碱混合 2022/7/30 星期六13 c强酸、强碱混合(一者过量) d强酸、强碱的pH之和与H和OH浓度比较 pH(酸)pH(碱)14，c酸(H)c碱(OH)

9、pH(酸)pH(碱)14，c酸(H)c碱(OH) pH(酸)pH(碱)14，c酸(H)c碱(OH) 推导：pH(酸)pH(碱)lg 14lg 。2022/7/30 星期六14 特别提示：应用以上要点，可解决有关pH计算问题，在具体计 算中还有以下技巧： 若pH(pH的差值)2的两种强酸溶液等体积混合，pH混 pH小0.3； 若pH2的两种强碱溶液等体积混合，pH混pH大0.3。2酸、碱溶液稀释时pH的变化 (1)强酸、弱酸的稀释2022/7/30 星期六15(2)强碱、弱碱的稀释【例2】 (2008全国理综，9)取浓度相同的NaOH和HCl溶 液，以32体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则

10、原溶 液的浓度为 () A0.01 mol/L B0.017 mol/L C0.05 mol/L D0.50 mol/L 解析：设NaOH和HCl溶液的浓度都为x。根据反应后溶液的 pH12显碱性列计算式。 c(OH)102 mol/L，解之得 x0.05 mol/L。 答案：C2022/7/30 星期六16变式练习2pH5的盐酸和pH9的氢氧化钠溶液以体积比119混 合，则混合液的pH为 () A7.2 B8 C6 D无法计算 解析：pH5的盐酸溶液中c(H)105 molL1，pH9的 氢氧化钠溶液中c(OH)105 molL1，两者以体积比119 混合，则酸过量，混合液的pH小于7。 答

11、案：C 2022/7/30 星期六173pH相同的醋酸和盐酸，分别用蒸馏水稀释至原来体积的m倍 和n倍。稀释后的溶液的pH仍相等，则m和n的关系是 () Amn Bmn Cmn D不能确定 解析：pH相同的CH3COOH和HCl，当稀释相同的倍数时，因醋酸 电离平衡右移，CH3COOH的pH较小，若要稀释至两者pH相等， 则要求mn。 答案：A 2022/7/30 星期六18客观题pH是溶液酸碱性最常用的表示方法，pH的计算是化学计算中的常见计算，熟练进行溶液pH的计算是高考的基本要求，也是常出现的题型之一。高分解密直接用两种碱溶液的c(H)求混合液中c(H)就会得到错误答案A。因为碱溶液中的

12、c(H)是水电离出的，当两种碱液混合时，c(OH)发生了改变，c(OH)变化影响水的电离平衡，使c(H)也相应的改变，所以不能以原溶液的c(H)求混合液中的c(H)。2022/7/30 星期六19【考题一】 将pH9的Ba(OH)2溶液和pH12的NaOH溶液以 体积比41相混合，则室温时混合液中c(H)为 () A.(10124109)molL1 B.(10128109)molL1 C51012 molL1 D.1010 molL1 审题视点：(1)Ba(OH)2溶液和NaOH溶液相混合。 (2)已知两溶液的pH和体积比。 (3)混合后溶液一定呈碱性。 (4)所求：混合后c(H)。 2022

13、/7/30 星期六20 思路点拨：设Ba(OH)2溶液体积为4 L，NaOH溶液体积为1 L，混 合溶液体积为5 L。pH9时；c(H)109 molL1，c(OH) 105 molL1； pH12时：c(H+)1012 molL1，c(OH)102 molL1。 所以混合液的 2103 molL1，混合后的c(H) 51012 molL1。 标准答案：C 2022/7/30 星期六21 高分解密 直接用两种碱溶液的c(H)求混合液中c(H)就会得到错误答案A。 因为碱溶液中的c(H)是水电离出的，当两种碱液混合时，c(OH) 发生了改变，c(OH)变化影响水的电离平衡，使c(H) 也相应的

14、改变，所以不能以原溶液的c(H)求混合液中的c(H)。 主观题 温度是影响水的电离平衡的重要因素，也是影响溶液pH 计算和 溶液酸碱性判断的重要因素，非常温下的计算和判断尤其重要。2022/7/30 星期六22【考题二】 (山东淄博)已知水在25和95时， 其电离平衡曲线如图所示： (1)则25时水的电离平衡曲线应为_ (填“A”或“B”)，请说明理由 。 (2)25时，将pH9的NaOH溶液与pH4的H2SO4溶液混 合，若所得混合溶液的pH7，则NaOH溶液与H2SO4溶液体 积比为_。 (3)95时，若100体积pH1a的某强酸溶液与1体积pH2b的 某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前

15、，该强酸的pH1与强 碱的pH2之间应满足的关系是 。A水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H)、c(OH)小101ab14或pH1pH2142022/7/30 星期六23(4)曲线B对应温度下，pH2的某HA溶液和pH10的NaOH 溶液等体积混合后，混合溶液的pH5。请分析其原 因： 。 思路点拨：本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的 离子积和溶液pH的影响。 (1)当温度升高时，促进水的电离，水的离子积也增大，水中 氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大，水的pH也减小，但溶 液仍然呈中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及氢离子 浓度、氢氧根离子浓度可以判断，25时水的电离平

16、衡曲线 应为A，理由为水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程 度增大。 曲线B对应95，此时水的离子积为1012，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H，使溶液pH5 2022/7/30 星期六24 (2)25时所得混合溶液的pH7，溶液呈中性即酸碱恰好中 和，即n(OH)n(H)，则V(NaOH)105 molL1 V(H2SO4)104 molL1得，V(NaOH)V(H2SO4)101 。 (3)要注意是95时，水的离子积为1012，即c(H)c(OH) 1012，即：等体积强酸强碱反应至中性时pH(酸)pH(碱) 12。根据95时混合物溶液呈中

17、性，pH2b的某强碱溶液 中c(OH)10b12；有10010a110b12，即： 10a210b12，所以，有以下关系： ab14，或pH1pH214。2022/7/30 星期六25 高分解密 (1)非常温状态下，水的离子积不是11014。 (2)非常温状态下，pH7非中性。 (3)溶液酸碱性的实质不因温度的变化而变化。 规律支持 (1)KW与温度有关，因为水的电离过程是吸热过程，所以温度升 高，有利于水的电离，KW增大。如100时，KW1012。 (4)在曲线B对应温度下，因pH(酸)pH(碱)12，可得酸碱两 溶液中c(H)c(OH)，如果强酸、强碱，两溶液等体积混 合后溶液应呈中性；现

18、混合溶液的pH5，即等体积混合后溶 液显酸性，说明H与OH完全反应后又有新的H产生，即 酸过量，所以说酸HA是弱酸。2022/7/30 星期六26 (2)KW不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪 种溶液均有c(H)H2Oc(OH)H2O 如酸性溶液中：c(H)酸c(H)H2Oc(OH)H2OKW 碱性溶液中：c(OH)碱c(OH)H2Oc(H)H2OKW (3)水的离子积常数揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡， 都有H和OH共存，只是相对含量不同而已。并且在稀酸或稀 碱溶液中，当温度为25时，KWc(H)c(OH)11014 仍为同一常数。 (4)水的电离是永恒存在的，在研究

19、水溶液体系中离子的成分时， 不要忽略H和OH共同存在。另外，通过对水的离子积研究， 知道水溶液的酸碱性是c(H)和c(OH)相对大小不同形成的,即： c(H)c(OH)酸性 c(H)c(OH)中性 c(H)c(OH)碱性 2022/7/30 星期六271(5分)(2010德州期末)纯水在25时的氢离子浓度与90时的 氢离子浓度的关系是 （ ） A大于 B等于 C小于 D不能肯定 解析：水的电离过程是吸热的，所以90时纯水电离出的 c(H)和c(OH)比25时纯水电离出的c(H)和c(OH)大。 答案：C2(5分)常温下，在pH12的某碱溶液中，由水电离出的 c(OH)为 () A1.0107

20、mol/L B1.0106 mol/L C1.0103 mol/L D1.01012 mol/L2022/7/30 星期六28 解析：由水电离的c(H)10pH1.01012 mol/L，由水电 离出的c(OH)等于由水电离出的c(H)，所以，c(OH)也等 于1.01012 mol/L。 答案：D3(5分)水是一种极弱的电解质，在常温下平均每n个水分子只 有1个分子发生电离，n的值是 () A11014 B55.6107 C1107 D55.6 解析：根据常温时，1 L水中只有1107 mol的水电离，可 以确定如下关系： molNA1107 molNA n 1 解得n55.6107。 答案：B2022/7/30 星期六294(5分)(2010徐州模拟)在t时，某Ba(OH)2的稀溶液中c(H) 10a mol/L，c(OH)10b mol/L，已知ab12。向该 溶液中逐滴加入pHc的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下 表所示： 假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为 () A3 B4 C5 D62022/7/30 星期六30解析：本题考查了pH的综合计算和从图表中获取关键信息的 能力。Ba(