【大綱創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2節(jié) 水的電離和溶液的pH課件 新人教

第二節(jié)水的電離和溶液的pH復(fù)習(xí)目標(biāo)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(shí)pH的變化規(guī)律。3．掌握有關(guān)溶液pH與氫離子濃度、氫氧根離子濃度的簡單計(jì)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(xiàn)，一般以選擇題形式出現(xiàn)，考查得很靈活，計(jì)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。知識(shí)點(diǎn)1水的電離問題1：水的電離性質(zhì)？水的離子積大??？影響水的電離平衡的因素？

【思維延伸】1．水的電離水是一種極弱的電解質(zhì)，只能微弱地電離，并存在著電離平衡。水的電離方程式：H2O＋H2OH3O＋＋OH－，簡寫為H2OH＋＋OH－。2．水的離子積常數(shù)25℃時(shí)，由純水的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)測(cè)得，1L純水中只有1×10－7molH2O電離。所以在常溫時(shí)：KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－7×1×10－7＝1×10－14。KW只與溫度有關(guān)，KW是常數(shù)。知識(shí)點(diǎn)2溶液的酸堿性和pH問題2：溶液酸堿性的實(shí)質(zhì)？pH的表示方法？溶液的pH簡單計(jì)算和測(cè)定方法？考點(diǎn)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(jìn)水的電離，c(H＋)、c(OH－)同時(shí)增大，KW增大，pH變小，但c(H＋)與c(OH－)仍相等，故體系仍顯中性。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(shí)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。3．能水解的鹽：在純水中加入能水解的鹽，由于水解的實(shí)質(zhì)是鹽電離出的弱酸陰離子或弱堿陽離子結(jié)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(jìn)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(jìn)水的電離。要點(diǎn)深化

(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(duì)含量不同而已。KW只與溫度有關(guān)，KW不僅適用于純水，還適用于酸、堿、鹽的稀溶液。(2)由于水的離子積的存在，在弱電解質(zhì)稀釋時(shí)，溶液中總有一種濃度增大的離子。如弱酸稀釋時(shí)，c(OH－)增大，弱堿稀釋時(shí)，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＋)＝1×10－7mol/L，若某溶液中水電離出的c(H＋)＜1×10－7mol/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＋)＞1×10－7mol/L，則可判斷出該溶液中加入的水解的鹽或活潑金屬促進(jìn)了水的電離。(4)常溫下，溶液中的c(H＋)>1×10－7mol/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＋)<1×10－7mol/L，說明是堿溶液或水解顯堿性的鹽溶液。【例1】25℃時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：H2OH＋＋OH－，ΔH＞0，下列敘述正確的是()A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，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(dòng)，

c(H＋)降低D．將水加熱，KW增大，pH不變解析：KW只與溫度有關(guān)，與c(H＋)的變化無關(guān)。A中c(OH－)應(yīng)增大；C中平衡正向移動(dòng)；D中KW增大，pH應(yīng)減小。

答案：B變式訓(xùn)練1．把1mL0.1mol·L－1的H2SO4加水稀釋制成2L溶液，在此溶液中由水電離產(chǎn)生的H＋，其濃度接近于()A．1×10－4mol·L－1B．1×10－8mol·L－1C．1×10－11mol·L－1D．1×10－10mol·L－1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(shù)，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考點(diǎn)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(jù)：c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈酸性；

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(guān)。2．溶溶液的的pHpH＝＝－1gc(H＋)，溶溶液的的酸堿堿性與與c(OH－)和和c(H＋)的的相相對(duì)對(duì)大大小、、c(H＋)和3.pH試試紙紙的的使使用用(1)方方法法：：把把小小片片試試紙紙放放在在表表面面皿皿上上，，用用玻玻璃璃棒棒蘸蘸取取待待測(cè)測(cè)液液滴滴在干干燥燥的的pH試試紙紙上上，，試試紙紙變變色色后后，，與與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)比比色色卡卡對(duì)對(duì)比比即即可可確確定溶溶液液的的pH。。(2)注注意意：：pH試試紙紙使使用用前前不不能能用用蒸蒸餾餾水水潤潤濕濕，，否否則則待待測(cè)測(cè)液液因因被稀稀釋釋可可能能產(chǎn)產(chǎn)生生誤誤差差；；用用pH試試紙紙讀讀出出的的pH只只能能是是整整數(shù)數(shù)。。要點(diǎn)點(diǎn)深深化化1．．溶溶液液pH的的計(jì)計(jì)算算(1)總總體體原原則則①若若溶溶液液為為酸酸性性，，先先求求c(H＋)，再求求pH；；②若溶液液為堿性性，先求求c(OH－)，再由由c(H＋)＝求c(H＋)，最后后求pH。(2)具具體情況況(室溫溫下)①酸、堿堿溶液pH的計(jì)計(jì)算a．強(qiáng)酸酸溶液，，如HnA，設(shè)濃濃度為cmol··L－1，c(H＋)＝ncmol··L－1，pH＝＝－lgc(H＋)＝－lg(nc)。b．強(qiáng)堿堿溶液，，如B(OH)n，設(shè)濃度度為cmol··L－1，c(H＋)＝mol··L－1，pH＝＝－1gc(H＋)＝14＋lg(nc)。②酸、堿堿混合pH計(jì)算算a．兩強(qiáng)強(qiáng)酸混合合b．兩強(qiáng)強(qiáng)堿混合合c．強(qiáng)酸酸、強(qiáng)堿堿混合(一者過過量)d．強(qiáng)酸、強(qiáng)強(qiáng)堿的pH之之和與H＋和OH－濃度比較pH(酸)＋＋pH(堿)＝14，c酸(H＋)＝c堿(OH－)pH(酸)＋＋pH(堿)＜14，c酸(H＋)＞c堿(OH－)pH(酸)＋＋pH(堿)＞14，c酸(H＋)＜c堿(OH－)推導(dǎo)：pH(酸)＋pH(堿)＝－－lg＝14－lg。。特別提示：應(yīng)用以上要點(diǎn)點(diǎn)，可解決有有關(guān)pH計(jì)算算問題，在具具體計(jì)算中還有以下下技巧：①若ΔpH(pH的差值值)≥2的兩兩種強(qiáng)酸溶液液等體積混合合，pH混＝＝pH?。?.3；②若ΔpH≥≥2的兩種強(qiáng)強(qiáng)堿溶液等體體積混合，pH混＝pH大－0.3。2．酸、堿溶溶液稀釋時(shí)pH的變化(1)強(qiáng)酸、、弱酸的稀釋釋(2)強(qiáng)堿、、弱堿的稀釋釋【例2】(2008··全國理綜ⅡⅡ，9)取濃度相同的的NaOH和和HCl溶液，以3∶2體積比相混混合，所得溶溶液的pH等等于12，則則原溶液的濃度為()A．0.01mol/LB．0.017mol/LC．0.05mol/LD．0.50mol/L解析：設(shè)NaOH和和HCl溶液液的濃度都為為x。根據(jù)反應(yīng)后后溶液的pH＝12顯顯堿性列計(jì)算算式。＝c(OH－)＝10－2mol/L，，解之得x＝0.05mol/L。答案：C變式練習(xí)2．pH＝5的鹽酸和pH＝9的氫氫氧化鈉溶液液以體積比11∶9混合，則混合液液的pH為()A．7.2B．8C．．6D．無法法計(jì)算解析：pH＝5的鹽鹽酸溶液中c(H＋)＝10－5mol·L－1，pH＝9的的氫氧化鈉溶液液中c(OH－)＝10－5mol·L－1，兩者以體積積比11∶9混合，則酸過過量，混合液液的pH小于于7。答案：C3．pH相同同的醋酸和鹽鹽酸，分別用用蒸餾水稀釋釋至原來體積積的m倍和n倍。稀釋后的的溶液的pH仍相等，則則m和n的關(guān)系是()A．m＞nB．m＝nC．m＜nD．不能確定定解析：pH相同的CH3COOH和HCl，當(dāng)稀稀釋相同的倍倍數(shù)時(shí)，因醋醋酸電離平衡右移移，CH3COOH的pH較小，若若要稀釋至兩兩者pH相等等，則要求m＞n。答案：A客觀題pH是溶液酸酸堿性最常用用的表示方法法，pH的計(jì)計(jì)算是化學(xué)計(jì)計(jì)算中的常見見計(jì)算，熟練練進(jìn)行溶液pH的計(jì)算是是高考的基本本要求，也是是常出現(xiàn)的題題型之一。高高分解密直接接用兩種堿溶溶液的c(H＋)求混合液中中c(H＋)就會(huì)得到錯(cuò)錯(cuò)誤答案A。。因?yàn)閴A溶液液中的c(H＋)是水電離離出的，當(dāng)當(dāng)兩種堿液液混合時(shí)，，c(OH－)發(fā)生了改改變，c(OH－)變化影響響水的電離離平衡，使使c(H＋)也相應(yīng)的的改變，所所以不能以以原溶液的的c(H＋)求混合液液中的c(H＋)?！究碱}一】】將pH＝9的Ba(OH)2溶液和pH＝12的的NaOH溶液以體積比4∶∶1相混合合，則室溫溫時(shí)混合液液中c(H＋)為()A.×(10－12＋4×10－9)mol··L－1B.×(10－12＋8×10－9)mol··L－1C．5×10－12mol·L－1D.×10－10mol·L－1審題視點(diǎn)：：(1)Ba(OH)2溶液和NaOH溶液液相混合。。(2)已知知兩溶液的的pH和體體積比。(3)混合合后溶液一一定呈堿性性。(4)所求求：混合后后c(H＋)。思路點(diǎn)撥：：設(shè)Ba(OH)2溶液體積為為4L，，NaOH溶液體積積為1L，混合溶液體積積為5L。pH＝＝9時(shí)；c(H＋)＝10－9mol·L－1，c(OH－)＝10－5mol·L－1；pH＝12時(shí)：c(H+)＝10－－12mol·L－1，c(OH－)＝10－2mol·L－1。所以混合液液的≈2×10－3mol·L－1，混合后的的c(H＋)＝＝＝5×10－12mol·L－1。標(biāo)準(zhǔn)答案：：C高分解密直接用兩種種堿溶液的的c(H＋)求混合液液中c(H＋)就會(huì)得到到錯(cuò)誤答案案A。因?yàn)閴A溶液液中的c(H＋)是水電離離出的，當(dāng)當(dāng)兩種堿液液混合時(shí)，，c(OH－)發(fā)生了改變變，c(OH－)變化影響響水的電離離平衡，使使c(H＋)也相應(yīng)應(yīng)的改變，所以以不能以原原溶液的c(H＋)求混合液液中的c(H＋)。主觀題溫度是影響響水的電離離平衡的重重要因素，，也是影響響溶液pH計(jì)算和和溶液酸堿性性判斷的重重要因素，，非常溫下下的計(jì)算和和判斷尤其其重要?！究碱}二】】(山東東淄博)已知水在25℃和95℃時(shí)，，其電離平衡衡曲線如圖圖所示：(1)則25℃時(shí)水水的電離平平衡曲線應(yīng)應(yīng)為________(填“A””或“B””)，請(qǐng)說說明理由。(2)25℃時(shí)，將將pH＝9的NaOH溶液與與pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得得混合溶液液的pH＝＝7，則NaOH溶溶液與H2SO4溶液體積比為________。(3)95℃時(shí)，若若100體體積pH1＝a的某某強(qiáng)強(qiáng)酸酸溶溶液液與與1體體積積pH2＝b的某強(qiáng)強(qiáng)堿堿溶溶液液混混合合后后溶溶液液呈呈中中性性，，則則混混合合前前，，該該強(qiáng)強(qiáng)酸酸的的pH1與強(qiáng)強(qiáng)堿的的pH2之間間應(yīng)應(yīng)滿滿足足的的關(guān)關(guān)系系是是。A水的的電電離離是是吸吸熱熱過過程，，溫溫度度低低時(shí)時(shí)，，電電離離程程度度小小，，c(H＋)、、c(OH－)小小10∶∶1a＋b＝14或或pH1＋pH2＝14(4)曲曲線線B對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)溫溫度度下下，，pH＝＝2的的某某HA溶溶液液和和pH＝＝10的的NaOH溶液液等等體體積積混混合合后后，，混混合合溶溶液液的的pH＝＝5。。請(qǐng)請(qǐng)分分析析其其原原因：：。思路路點(diǎn)點(diǎn)撥撥：：本題題的的關(guān)關(guān)鍵鍵是是搞搞清清楚楚溫溫度度對(duì)對(duì)水水的的電電離離平平衡衡、、水水的的離子子積積和和溶溶液液pH的的影影響響。。(1)當(dāng)當(dāng)溫溫度度升升高高時(shí)時(shí)，，促促進(jìn)進(jìn)水水的的電電離離，，水水的的離離子子積積也也增增大大，，水水中中氫離離子子濃濃度度、、氫氫氧氧根根離離子子濃濃度度都都增增大大，，水水的的pH也也減減小小，，但但溶溶液仍然呈中性性。因此結(jié)合合圖像中A、、B曲線變化化情況及氫離離子濃度、氫氧根根離子濃度可可以判斷，25℃時(shí)水的的電離平衡曲曲線應(yīng)為A，理由由為水的電離離是吸熱過程程，升高溫度度，水的電離離程度增大。曲線B對(duì)應(yīng)95℃，此時(shí)時(shí)水的離子積積為10－12，HA為弱酸，，HA中和NaOH后，，混合溶液中中還剩余較多多的HA分子，可繼續(xù)續(xù)電離出H＋，使溶液pH＝5(2)25℃℃時(shí)所得混合合溶液的pH＝7，溶液液呈中性即酸酸堿恰好中和，即n(OH－)＝n(H＋)，則則V(NaOH)··10－5mol·L－1＝V(H2SO4)·10－4mol·L－1得，V(NaOH)∶∶V(H2SO4)＝10∶∶1。。(3)要注注意是是95℃時(shí)時(shí)，水水的離離子積積為10－12，即c(H＋)·c(OH－)＝10－12，即：：等體體積強(qiáng)強(qiáng)酸強(qiáng)強(qiáng)堿反反應(yīng)至至中性性時(shí)pH(酸)＋pH(堿)＝12。根根據(jù)95℃℃時(shí)混混合物物溶液液呈中中性，，pH2＝b的某強(qiáng)強(qiáng)堿溶溶液中c(OH－)＝10b－12；有100×10－a＝1××10b－12，即：：10－a＋2＝10b－12，所以以，有有以下下關(guān)系系：a＋b＝14，或或pH1＋pH2＝14。高分解解密(1)非常常溫狀狀態(tài)下下，水水的離離子積積不是是1××10－14。(2)非常常溫狀狀態(tài)下下，pH＝＝7非非中性性。(3)溶液液酸堿堿性的的實(shí)質(zhì)質(zhì)不因因溫度度的變變化而而變化化。規(guī)律支支持(1)KW與溫度度有關(guān)關(guān)，因因?yàn)樗碾婋婋x過過程是是吸熱熱過程程，所所以溫溫度升升高，有有利于于水的的電離離，KW增大。。如100℃時(shí)時(shí)，KW＝10－12。(4)在曲曲線B對(duì)應(yīng)應(yīng)溫度度下，，因pH(酸)＋pH(堿)＝12，，可得得酸堿堿兩溶液中中c(H＋)＝c(OH－)，如如果強(qiáng)強(qiáng)酸、、強(qiáng)堿堿，兩兩溶液液等體體積混混合后溶溶液應(yīng)應(yīng)呈中中性；；現(xiàn)混混合溶溶液的的pH＝5，即即等體體積混混合后后溶液顯酸酸性，，說明明H＋與OH－完全反反應(yīng)后后又有有新的的H＋產(chǎn)生，，即酸過量量，所所以說說酸HA是是弱酸酸。(2)KW不僅適適用于于純水水，還還適用用于酸酸性或或堿性性的稀稀溶液液。不不管哪哪種溶液液均有有c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O如酸性性溶液液中：：{c(H＋)酸＋＋c(H＋)H2O}·c(OH－)H2O＝KW堿性溶液中中：{c(OH－)堿＋c(OH－)H2O}·c(H＋)H2O＝KW(3)水的的離子積常常數(shù)揭示了了在任何水水溶液中均均存在水的的電離平衡衡，都有H＋和OH－共存，只是是相對(duì)含量量不同而已已。并且在在稀酸或稀稀堿溶液中，，當(dāng)溫度為為25℃時(shí)時(shí)，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14仍為同一常常數(shù)。(4)水的的電離是永永恒存在的的，在研究究水溶液體體系中離子子的成分時(shí)時(shí)，不要忽略H＋和OH－共同存在。。另外，通通過對(duì)水的的離子積研研究，知道水溶液液的酸堿性性是c(H＋)和c(OH－)相對(duì)大小小不同形成成的,即：：c(H＋)＞c(OH－)酸性c(H＋)＝c(OH－)中性c(H＋)＜c(OH－)堿性1．(5分)(2010·德州期期末)純水在25℃時(shí)的氫氫離子濃度度與90℃℃時(shí)的氫離子濃度度的關(guān)系是是（（））A．大于B．等于于C．小于于D．不不能肯定解析：水的電離過過程是吸熱熱的，所以以90℃時(shí)時(shí)純水電離離出的c(H＋)和c(OH－)比25℃℃時(shí)純水電電離出的c(H＋)和c(OH－)大。答案：C2．(5分)常溫下，在在pH＝12的某堿堿溶液中，，由水電離離出的c(OH－)為()A．1.0×10－7mol/LB．1.0×10－6mol/LC．1.0×10－3mol/LD．1.0×10－12mol/L解析：由水電離的的c(H＋)＝10－pH＝1.0××10－12mol/L，由水電電離出的c(OH－)等于由水水電離出的的c(H＋)，，所以，c(OH－)也等于1.0××10－12mol/L。。答案：D3．(5分)水是一種極極弱的電解解質(zhì)，在常常溫下平均均每n個(gè)水分子只只有1個(gè)分子子發(fā)生電離離，n的值是()A．1×1014B．55.6××107C．1×107D．55.6解析：根據(jù)常溫溫時(shí)，1L水中只有有1×10－7mol的水電離離，可以確定如如下關(guān)系系：mol××NA～1×10－7mol××NAn1解得n＝55.6×107。答案：B4．(5分)(2010·徐州模擬擬)在t℃時(shí)，某Ba(OH)2的稀溶液液中c(H＋)＝10－amol/L，c(OH－)＝10－bmol/L，已知a＋b＝12。向該溶液中逐逐滴加入入pH＝＝c的鹽酸，，測(cè)得混混合溶液液的部分分pH如如下表所示：：假設(shè)溶液液混合前前后的體體積變化化忽略不不計(jì)，則則c為()A．3B．4C．5D．6解析：本題考查