人教版高考化學一輪復習 第2節(jié) 水的電離和溶液的pH課件 新人教

1、第二節(jié)水的電離和溶液的pH復習目標展示1. 了解水的電離、水的離子積、溶液pH等概念。2了解影響水電離平衡的因素及酸、堿溶液稀釋時pH的變化規(guī)律。3掌握有關溶液pH與氫離子濃度、氫氧根離子濃度的簡單計算。水的 電離和溶液的pH在今后幾年的高考命題中很有可能出現，一般以選 擇題形式出現，考查得很靈活，計算部分不難，但是考生須牢記水 的電離、水的離子積、溶液pH等概念。2022/7/30 星期六1知識點1 水的電離問題1：水的電離性質？水的離子積大??？影響水的電離平衡的 因素？ 2022/7/30 星期六2【思維延伸】1水的電離 水是一種極弱的電解質，只能微弱地電離，并存在著電離平 衡。水的電離方

2、程式：H2OH2O H3OOH，簡寫 為H2O HOH。2水的離子積常數 25時，由純水的導電性實驗測得，1 L純水中只有 1107 mol H2O電離。所以在常溫時：KWc(H)c(OH) 1107110711014。KW只與溫度有關，KW 是常數。2022/7/30 星期六3知識點2 溶液的酸堿性和pH問題2：溶液酸堿性的實質？pH的表示方法？溶液的pH簡單計算和測定方法？2022/7/30 星期六4考點1 影響水電離平衡的因素1溫度：由于水的電離過程吸熱，故升溫使水的電離平衡右移， 即加熱能促進水的電離，c(H)、c(OH)同時增大，KW增大， pH變小，但c(H)與c(OH)仍相等，故

3、體系仍顯中性。2酸、堿：在純水中加入酸或堿，酸電離出的H或堿電離 出的OH均能使水的電離平衡左移，即酸、堿的加入抑 制水的電離。若此時溫度不變，則KW不變，c(H)、 c(OH)此增彼減。 即：加酸，c(H)增大，c(OH)減小，pH變小。 加堿，c(OH)增大，c(H)減小，pH變大。2022/7/30 星期六53能水解的鹽：在純水中加入能水解的鹽，由于水解的實質 是鹽電離出的弱酸陰離子或弱堿陽離子結合水電離出的 H或OH，所以水解必破壞水的電離平衡，使水的電離 平衡右移。即鹽類的水解促進水的電離。4其他因素：向水中加入活潑金屬，由于與水電離出的H 直接作用，因而同樣能促進水的電離。 要點深

4、化 (1)KW揭示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡，H和OH 共存，只是相對含量不同而已。KW只與溫度有關，KW不僅適 用于純水，還適用于酸、堿、鹽的稀溶液。2022/7/30 星期六6(2)由于水的離子積的存在，在弱電解質稀釋時，溶液中總有一種 濃度增大的離子。如弱酸稀釋時，c(OH)增大，弱堿稀釋 時，c(H)增大。(3)溶液中的c(H)和水電離出來的c(H)是不同的：常溫下水電 離出的c(H)1107 mol/L，若某溶液中水電離出的c(H) 1107 mol/L，則可判斷出該溶液中加入的酸或 堿抑制了 水的電離；若某溶液中水電離出的c(H)1107 mol/L，則 可判斷出該溶液中加

5、入的水解的鹽或活潑金 屬促進了水的電離。(4)常溫下，溶液中的c(H)1107 mol/L，說明該溶液是酸 溶液或水解顯酸性的鹽溶液。常溫下，c(H)1 107 mol/L，說明是堿溶液或水解顯堿性的鹽溶液。 2022/7/30 星期六7【例1】 25時，水的電離達到平衡：H2O HOH， H0，下列敘述正確的是 () A向水中加入稀氨水，平衡逆向移動，c(OH)降低 B向水中加入少量固體硫酸氫鈉，c(H)增大，K+不變 C向水中加入少量固體CH3COONa，平衡逆向移動， c(H)降低 D將水加熱，KW增大，pH不變 解析：KW只與溫度有關，與c(H)的變化無關。A中c(OH) 應增大；C中

6、平衡正向移動；D中KW增大，pH應減小。 答案：B2022/7/30 星期六8變式訓練1把1 mL 0.1 molL1的H2SO4加水稀釋制成2 L溶液，在此溶 液中由水電離產生的H，其濃度接近于 () A1104 molL1 B1108 molL1 C11011 molL1 D11010 molL1 解析：此題是水中加硫酸，水中c(H)必然增大，而由于 KW為一常數，c(OH)必然減小，而c(OH)只能來自水的 電離，故只需求出c(OH)，便知道由水電離出的c(H)。 答案：D 2022/7/30 星期六9考點2 溶液的酸堿性和pH1溶液的酸堿性 溶液酸堿性的判斷依據：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 堿性，上述判斷與溶液的溫度、溶液的種類無關。2022/7/30 星期六102溶液的pH pH1g c(H)，溶液的酸堿性與c(OH)和c(H)的相對大 小、c(H)和pH的關系如下表所示：2022/7/30 星期六113.pH試紙的使用 (1)方法：把小片試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待測液滴 在干燥的pH試紙上，試紙變色后，與標準比色卡對比即可確 定溶液的pH。 (2)注意：pH試紙使用前不能用蒸餾水潤濕，否則待測液因 被稀釋可能產生誤差；用pH試紙讀出的pH只能是整數。要點深化1溶液pH的計算 (1)總體原則 若溶液為

8、酸性，先求c(H)，再求pH； 若溶液為堿性，先求c(OH)，再由c(H)求c(H)，最后求 pH。2022/7/30 星期六12 (2)具體情況(室溫下) 酸、堿溶液pH的計算 a強酸溶液，如HnA，設濃度為c molL1，c(H) nc molL1，pHlgc(H)lg(nc)。 b強堿溶液，如B(OH)n，設濃度為c molL1， c(H) molL1，pH1gc(H)14lg(nc)。 酸、堿混合pH計算 a兩強酸混合 b兩強堿混合 2022/7/30 星期六13 c強酸、強堿混合(一者過量) d強酸、強堿的pH之和與H和OH濃度比較 pH(酸)pH(堿)14，c酸(H)c堿(OH)

9、pH(酸)pH(堿)14，c酸(H)c堿(OH) pH(酸)pH(堿)14，c酸(H)c堿(OH) 推導：pH(酸)pH(堿)lg 14lg 。2022/7/30 星期六14 特別提示：應用以上要點，可解決有關pH計算問題，在具體計 算中還有以下技巧： 若pH(pH的差值)2的兩種強酸溶液等體積混合，pH混 pH小0.3； 若pH2的兩種強堿溶液等體積混合，pH混pH大0.3。2酸、堿溶液稀釋時pH的變化 (1)強酸、弱酸的稀釋2022/7/30 星期六15(2)強堿、弱堿的稀釋【例2】 (2008全國理綜，9)取濃度相同的NaOH和HCl溶 液，以32體積比相混合，所得溶液的pH等于12，則

10、原溶 液的濃度為 () A0.01 mol/L B0.017 mol/L C0.05 mol/L D0.50 mol/L 解析：設NaOH和HCl溶液的濃度都為x。根據反應后溶液的 pH12顯堿性列計算式。 c(OH)102 mol/L，解之得 x0.05 mol/L。 答案：C2022/7/30 星期六16變式練習2pH5的鹽酸和pH9的氫氧化鈉溶液以體積比119混 合，則混合液的pH為 () A7.2 B8 C6 D無法計算 解析：pH5的鹽酸溶液中c(H)105 molL1，pH9的 氫氧化鈉溶液中c(OH)105 molL1，兩者以體積比119 混合，則酸過量，混合液的pH小于7。 答

11、案：C 2022/7/30 星期六173pH相同的醋酸和鹽酸，分別用蒸餾水稀釋至原來體積的m倍 和n倍。稀釋后的溶液的pH仍相等，則m和n的關系是 () Amn Bmn Cmn D不能確定 解析：pH相同的CH3COOH和HCl，當稀釋相同的倍數時，因醋酸 電離平衡右移，CH3COOH的pH較小，若要稀釋至兩者pH相等， 則要求mn。 答案：A 2022/7/30 星期六18客觀題pH是溶液酸堿性最常用的表示方法，pH的計算是化學計算中的常見計算，熟練進行溶液pH的計算是高考的基本要求，也是常出現的題型之一。高分解密直接用兩種堿溶液的c(H)求混合液中c(H)就會得到錯誤答案A。因為堿溶液中的

12、c(H)是水電離出的，當兩種堿液混合時，c(OH)發(fā)生了改變，c(OH)變化影響水的電離平衡，使c(H)也相應的改變，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【考題一】 將pH9的Ba(OH)2溶液和pH12的NaOH溶液以 體積比41相混合，則室溫時混合液中c(H)為 () A.(10124109)molL1 B.(10128109)molL1 C51012 molL1 D.1010 molL1 審題視點：(1)Ba(OH)2溶液和NaOH溶液相混合。 (2)已知兩溶液的pH和體積比。 (3)混合后溶液一定呈堿性。 (4)所求：混合后c(H)。 2022

13、/7/30 星期六20 思路點撥：設Ba(OH)2溶液體積為4 L，NaOH溶液體積為1 L，混 合溶液體積為5 L。pH9時；c(H)109 molL1，c(OH) 105 molL1； pH12時：c(H+)1012 molL1，c(OH)102 molL1。 所以混合液的 2103 molL1，混合后的c(H) 51012 molL1。 標準答案：C 2022/7/30 星期六21 高分解密 直接用兩種堿溶液的c(H)求混合液中c(H)就會得到錯誤答案A。 因為堿溶液中的c(H)是水電離出的，當兩種堿液混合時，c(OH) 發(fā)生了改變，c(OH)變化影響水的電離平衡，使c(H) 也相應的

14、改變，所以不能以原溶液的c(H)求混合液中的c(H)。 主觀題 溫度是影響水的電離平衡的重要因素，也是影響溶液pH 計算和 溶液酸堿性判斷的重要因素，非常溫下的計算和判斷尤其重要。2022/7/30 星期六22【考題二】 (山東淄博)已知水在25和95時， 其電離平衡曲線如圖所示： (1)則25時水的電離平衡曲線應為_ (填“A”或“B”)，請說明理由 。 (2)25時，將pH9的NaOH溶液與pH4的H2SO4溶液混 合，若所得混合溶液的pH7，則NaOH溶液與H2SO4溶液體 積比為_。 (3)95時，若100體積pH1a的某強酸溶液與1體積pH2b的 某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前

15、，該強酸的pH1與強 堿的pH2之間應滿足的關系是 。A水的電離是吸熱過程，溫度低時，電離程度小，c(H)、c(OH)小101ab14或pH1pH2142022/7/30 星期六23(4)曲線B對應溫度下，pH2的某HA溶液和pH10的NaOH 溶液等體積混合后，混合溶液的pH5。請分析其原 因： 。 思路點撥：本題的關鍵是搞清楚溫度對水的電離平衡、水的 離子積和溶液pH的影響。 (1)當溫度升高時，促進水的電離，水的離子積也增大，水中 氫離子濃度、氫氧根離子濃度都增大，水的pH也減小，但溶 液仍然呈中性。因此結合圖像中A、B曲線變化情況及氫離子 濃度、氫氧根離子濃度可以判斷，25時水的電離平

16、衡曲線 應為A，理由為水的電離是吸熱過程，升高溫度，水的電離程 度增大。 曲線B對應95，此時水的離子積為1012，HA為弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中還剩余較多的HA分子，可繼續(xù)電離出H，使溶液pH5 2022/7/30 星期六24 (2)25時所得混合溶液的pH7，溶液呈中性即酸堿恰好中 和，即n(OH)n(H)，則V(NaOH)105 molL1 V(H2SO4)104 molL1得，V(NaOH)V(H2SO4)101 。 (3)要注意是95時，水的離子積為1012，即c(H)c(OH) 1012，即：等體積強酸強堿反應至中性時pH(酸)pH(堿) 12。根據95時混合物溶液呈中

17、性，pH2b的某強堿溶液 中c(OH)10b12；有10010a110b12，即： 10a210b12，所以，有以下關系： ab14，或pH1pH214。2022/7/30 星期六25 高分解密 (1)非常溫狀態(tài)下，水的離子積不是11014。 (2)非常溫狀態(tài)下，pH7非中性。 (3)溶液酸堿性的實質不因溫度的變化而變化。 規(guī)律支持 (1)KW與溫度有關，因為水的電離過程是吸熱過程，所以溫度升 高，有利于水的電離，KW增大。如100時，KW1012。 (4)在曲線B對應溫度下，因pH(酸)pH(堿)12，可得酸堿兩 溶液中c(H)c(OH)，如果強酸、強堿，兩溶液等體積混 合后溶液應呈中性；現

18、混合溶液的pH5，即等體積混合后溶 液顯酸性，說明H與OH完全反應后又有新的H產生，即 酸過量，所以說酸HA是弱酸。2022/7/30 星期六26 (2)KW不僅適用于純水，還適用于酸性或堿性的稀溶液。不管哪 種溶液均有c(H)H2Oc(OH)H2O 如酸性溶液中：c(H)酸c(H)H2Oc(OH)H2OKW 堿性溶液中：c(OH)堿c(OH)H2Oc(H)H2OKW (3)水的離子積常數揭示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡， 都有H和OH共存，只是相對含量不同而已。并且在稀酸或稀 堿溶液中，當溫度為25時，KWc(H)c(OH)11014 仍為同一常數。 (4)水的電離是永恒存在的，在研究

19、水溶液體系中離子的成分時， 不要忽略H和OH共同存在。另外，通過對水的離子積研究， 知道水溶液的酸堿性是c(H)和c(OH)相對大小不同形成的,即： c(H)c(OH)酸性 c(H)c(OH)中性 c(H)c(OH)堿性 2022/7/30 星期六271(5分)(2010德州期末)純水在25時的氫離子濃度與90時的 氫離子濃度的關系是 （ ） A大于 B等于 C小于 D不能肯定 解析：水的電離過程是吸熱的，所以90時純水電離出的 c(H)和c(OH)比25時純水電離出的c(H)和c(OH)大。 答案：C2(5分)常溫下，在pH12的某堿溶液中，由水電離出的 c(OH)為 () 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：由水電離的c(H)10pH1.01012 mol/L，由水電 離出的c(OH)等于由水電離出的c(H)，所以，c(OH)也等 于1.01012 mol/L。 答案：D3(5分)水是一種極弱的電解質，在常溫下平均每n個水分子只 有1個分子發(fā)生電離，n的值是 () A11014 B55.6107 C1107 D55.6 解析：根據常溫時，1 L水中只有1107 mol的水電離，可 以確定如下關系： molNA1107 molNA n 1 解得n55.6107。 答案：B2022/7/30 星期六294(5分)(2010徐州模擬)在t時，某Ba(OH)2的稀溶液中c(H) 10a mol/L，c(OH)10b mol/L，已知ab12。向該 溶液中逐滴加入pHc的鹽酸，測得混合溶液的部分pH如下 表所示： 假設溶液混合前后的體積變化忽略不計，則c為 () A3 B4 C5 D62022/7/30 星期六30解析：本題考查了pH的綜合計算和從圖表中獲取關鍵信息的 能力。Ba(