【新人教版高中化学】必修一 第35讲　水的电离和溶液的pH

02考点20301考点1ContentNavigation内容导航真题体验·素养提升第35讲水的电离和溶液的pH

［课标要求］

1.认识水的电离，了解水的离子积常数。2.认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。3.能进行溶液pH的简单计算，能正确测定溶液pH。4.能选择实例说明溶液pH的调控在工业、农业生产和科学研究中的重要作用。水的电离和水的离子积考点1水的电离平衡(1)水是极弱的电解质，电离方程式为_________________________或简写为______________________________。(2)室温25℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝________mol·L－1；任何水溶液中，由水电离出的c(H＋)与c(OH－)都相等。(3)与其他弱电解质类似，水的电离是一个________过程。1×10－7吸热水的电离平衡影响因素的定性判断改变条件平衡c(H＋)c(OH－)pH溶液的酸碱性升高温度右移增大增大减小中性加入酸碱加酸左移____________________加碱左移____________________加入盐Na2CO3右移____________________NH4Cl右移____________________加入金属Na右移____________________增大减小减小酸性减小增大增大碱性减小增大增大碱性增大减小减小酸性减小增大增大碱性c(H＋)·c(OH－)(1)在水的电离平衡常数中，c(H＋)和c(OH－)均指的是整个溶液中H＋、OH－总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的c(H＋)、c(OH－)，因此推导得到的Kw的表达式中，c(H＋)、c(OH－)也表示整个溶液中的c(H＋)、c(OH－)。(2)在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离产生的c(H＋)水＝c(OH－)水。(3)水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向正方向移动，c(H＋)和c(OH－)都增大，故Kw增大，但溶液仍呈中性；对于Kw，若未注明温度，一般认为在常温下，即25℃。

水电离出的c(H＋)或c(OH－)的定量计算溶液计算原则实例(25℃)中性溶液c(OH－)＝c(H＋)c(OH－)＝c(H＋)＝10－7mol·L－1酸的溶液OH－全部来自__________pH＝2的盐酸中c(H＋)＝______mol·L－1，则c(OH－)＝Kw/10－2＝1×10－12mol·L－1，即水电离出的c(H＋)水＝c(OH－)水＝______mol·L－1碱的溶液H＋全部来自________pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝______mol·L－1，则c(H＋)＝Kw/10－2＝1×10－12mol·L－1，即水电离出的c(OH－)水＝c(H＋)水＝______mol·L－1水的电离10－210－12水的电离10－210－1210－5易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)在表达式Kw＝c(H＋)·c(OH－)中c(H＋)、c(OH－)一定是水电离出的。(

)提示表达式Kw＝c(H＋)·c(OH－)中c(H＋)、c(OH－)均表示溶液中的c(H＋)、c(OH－)，不一定是水电离出的。(2)室温下，0.1mol·L－1的HCl溶液与0.1mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等。(

)×√(3)向0.1mol·L－1的醋酸中逐滴滴加NaOH溶液，水的电离程度逐渐增大。(

)(4)某温度下，纯水中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1，则此时c(OH－)＝5×10－8mol·L－1。(

)提示纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝2×10－7mol·L－1。(5)25℃时,加水稀释醋酸溶液,c(H＋)、c(OH－)都减小,Kw减小。(

)×提示

××提示加水稀释醋酸溶液，c(H＋)减小，由于温度不变，Kw不变，c(OH－)增大。影响水的电离平衡的因素1．下列操作中，能使水的电离平衡向右移动且使液体呈酸性的是(

)A．向水中加入KHSO4固体B．向水中加入NH4Cl固体C．向水中加入K2CO3固体D．将水加热到100℃，使pH＝6√√水的电离影响因素分析(1)抑制水的电离的方法①外加酸或碱(强弱均可)；②加入强酸的酸式盐固体(如NaHSO4)；③加入电离大于水解的弱酸酸式盐(如NaHSO3)；④降温。(2)促进水的电离的方法①升温；②加入活泼金属(如Na、K等)；③加入可以发生水解的盐类(如Na2CO3)；④加入水解大于电离的弱酸酸式盐(如NaHCO3)。溶液中c(H＋)或c(OH－)、c(H＋)水或c(OH－)水的计算3．下列说法正确的是(

)A．向10mL浓度为0.1mol·L－1CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中水的电离程度始终增大B．0.01mol·L－1醋酸溶液中水的电离程度小于0.01mol·L－1盐酸中水的电离程度C．常温下将0.01mol·L－1盐酸与pH＝12的氨水等体积混合，所得溶液中由水电离出的c(OH－)>1×10－7mol·L－1D．常温下将0.01mol·L－1醋酸溶液与pH＝12的氨水等体积混合，所得溶液中由水电离出的c(OH－)<1×10－7mol·L－1√解析在滴加过程中，溶液的pH逐渐变大，水的电离程度在溶液显中性之前逐渐变大，显中性之后逐渐变小，A项错误；等浓度的醋酸和盐酸，醋酸的pH大，水的电离程度大，B项错误；混合后，氨水过量，溶液显碱性，由水电离出的c(OH－)<1×10－7mol·L－1，C项错误；混合后，氨水过量，溶液显碱性，由水电离出的c(OH－)<1×10－7mol·L－1，D项正确。4．某温度下，纯水中的c(H＋)＝2×10－7mol·L－1，则此时c(OH－)＝_____________________。若温度不变，滴入稀H2SO4使c(H＋)＝5×10－6mol·L－1，则c(OH－)＝_____________________，由水电离出的c(H＋)为_____________________。2×10－7mol·L－18×10－9mol·L－18×10－9mol·L－1水的电离曲线分析5．一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是(

)A．升高温度，可能引起由c向b的变化B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－14C．该温度下，加入FeCl3可能引起由a向b的变化D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化√溶液的酸碱性与pH考点2溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小酸性溶液c(H＋)____c(OH－)，常温下，pH____7中性溶液c(H＋)____c(OH－)，常温下，pH____7碱性溶液c(H＋)____c(OH－)，常温下，pH____7><＝＝<>溶液的pH(1)定义式：pH＝____________。(2)溶液的酸碱性与pH的关系(室温下)：－lgc(H＋)酸碱(3)pH适用范围：pH的取值范围为0～14，即只适用于c(H＋)和c(OH－)都较小的稀溶液(<1mol·L－1)。当浓度较高(>1mol·L－1)时，一般直接用浓度表示即可。(4)pH与pOH：由Kw＝c(H＋)·c(OH－)可知，pKw＝pH＋pOH，常温下Kw＝10－14，则pKw＝pH＋pOH＝14。pH的测定(1)酸碱指示剂：只能测出pH的________，一般不能准确测定pH。常用酸碱指示剂的变色范围：指示剂pH的变色范围石蕊<5红色5～8紫色>8蓝色甲基橙<3.1红色3.1～4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2～10浅红>10红色范围(2)pH试纸：粗略测定溶液的pH，广泛pH试纸一般可测出pH的________。使用方法：将pH试纸放在________________________上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测液，点在____________，然后与____________对照。注意事项：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。(3)pH计：如需精确到小数点后一位，或者更高的精度，可以通过仪器来精确测定溶液的pH，如pH计。整数值干燥洁净的玻璃片或表面皿pH试纸中部标准比色卡pH的计算(1)单一溶液pH的计算①强酸溶液，如HnA，设溶液物质的量浓度为

cmol·L－1，c(H＋)＝________________，pH＝－lgc(H＋)＝________。②强碱溶液，如B(OH)n，设溶液物质的量浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝________mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝________________。ncmol·L－1－lgnc－lgKw＋lgnc(4)强酸与强碱混合后溶液pH的计算强酸与强碱混合的实质是发生了中和反应，即H＋＋OH－===H2O，中和后常温下溶液的pH有以下三种情况：①若恰好中和，pH＝7。②若酸剩余，先求中和后剩余的c(H＋)，再求pH。③若碱剩余，先求中和后剩余的c(OH－)，再通过Kw求出c(H＋)，最后求pH。(5)溶液稀释后pH的计算①对于强酸溶液，每稀释10倍，pH________；对于弱酸溶液，每稀释10倍，pH增大________。无论稀释多少倍，酸溶液的pH不能等于或大于7，只能趋近于7。②对于强碱溶液，每稀释10倍，pH________；对于弱碱溶液，每稀释10倍，pH减小________。无论稀释多少倍，碱溶液的pH不能等于或小于7，只能趋近于7。增大1不足1减小1不足1易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)溶液中c(H＋)>10－7mol·L－1，该溶液呈酸性。(

)提示在25℃时，溶液中c(H＋)>10－7mol·L－1，溶液呈酸性，在其他温度就不一定显酸性，如100℃还可能显碱性。(2)pOH＝－lgc(OH－)，常温下溶液中的pH＋pOH＝14，正常人的血液pH＝7.3，则正常人血液(人的体温高于室温)的pOH等于6.7。(

)提示因人的体温高于室温，则正常人血液中水的离子积常数大于10－14，故pH＋pOH<14，pOH<14－pH＝6.7。××提示广泛pH试纸精确到1。(3)用广泛pH试纸测得某溶液X的pH为3.4，用pH计测得某溶液Y的pH为7.45。(

)×(4)用湿润的pH试纸测溶液的pH，一定影响测量结果。(

)×提示如果测中性溶液(如强酸强碱盐溶液)的pH，不会影响测量结果。(5)常温下，将pH＝3的酸和pH＝11的碱等体积混合，所得溶液的pH＝7。(

)提示常温下，pH＝3的强酸中的c(H＋)和pH＝11的强碱中的c(OH－)都是1×10－3mol·L－1，等体积混合，溶液呈中性，但若酸、碱为弱酸或弱碱，溶液的酸碱性不能确定。(6)pH试纸测定氯水的pH为2。(

)提示氯水中含HClO，用pH试纸测其pH时，现象为先变红后褪色，无法测出其pH。××√2．常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合(

)(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合(

)(3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合(

)(4)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(

)(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合(

)(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(

)(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(

)(8)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NH3·H2O溶液等体积混合(

)中性碱性酸性中性酸性碱性酸性碱性溶液pH的计算3．常温下，下列关于溶液稀释的说法正确的是(

)A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6mol·L－1C．将1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2L，pH＝13D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6√4．按要求计算下列各题(常温下，忽略溶液混合时体积的变化)。(1)25℃时，pH＝3的硝酸和pH＝12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合，混合溶液的pH＝________。10(2)在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀时