第09講水的電離溶液的酸堿性與pH（原卷版）

第09講水的電離溶液的酸堿性與pH模塊一思維導(dǎo)圖串知識模塊二基礎(chǔ)知識全梳理模塊三重點(diǎn)難點(diǎn)必掌握模塊四核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練模塊五小試牛刀過關(guān)測1．認(rèn)識水的電離平衡，了解水的離子積常數(shù)；能運(yùn)用弱電解質(zhì)的電離模型分析水的電離，發(fā)展應(yīng)用模型解決問題的能力。2．認(rèn)識溶液的酸堿性與pH的關(guān)系，學(xué)會計(jì)算溶液的pH。3．能正確測定溶液的pH，了解溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用。一．水的電離水分子電離過程：可知：純水大部分以________的形式存在，但其中也存在著極少量的________________。水是一種極弱的電解質(zhì)。1．電離方程式：H2O＋H2OH3O＋＋OH－，簡寫為________________。2．電離常數(shù)K電離＝________________。3．特點(diǎn)：eq\x(難)—極難電離，常溫下1L水只有1×10－7mol電離eq\x(逆)—是可逆過程eq\x(等)—電離出c(H＋)________c(OH－)eq\x(吸)—是________過程二．水的離子積常數(shù)1．含義電離前后水的物質(zhì)的量可看作常數(shù)，K電離?c（H2O）=c(H＋)?c(OH－)，其中K電離與c（H2O）的積仍為常數(shù)，稱為水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積，記作KW。2．表達(dá)式KW=________________KW叫做水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積。Kw可由實(shí)驗(yàn)測得，也可通過理論計(jì)算求得。3．影響因素t/℃0102025405090100Kw/10140.1150.2960.6871.012.875.3137.154.5（1）25℃時，KW=________。不僅適用于純水（或其他中性溶液），也適用于________________。（2）水的離子積Kw只受________的影響，溫度升高，KW________。（水的電離是吸熱過程。)4．適用范圍KW不僅適用于純水（或其他中性溶液），也適用于________________。二．溶液的酸堿性與pH1．溶液呈酸堿性的本質(zhì)溶液的酸堿性取決于c(H＋)和c(OH－)的相對大小溶液的酸堿性本質(zhì)25℃c(H＋)與c(OH－)比較c(H＋)酸性溶液c(H＋)________c(OH－)________10－7mol·L－1中性溶液c(H＋)________c(OH－)________10－7mol·L－1堿性溶液c(H＋)________c(OH－)________10－7mol·L－1①任何電解質(zhì)溶液中，H＋與OH－總是共存，但不能大量共存。②水中加酸或堿均抑制水的電離，但由水電離出的c(H＋)與c(OH－)總是相等。③溶液的酸、堿性主要在于c(H＋)與c(OH－)的相對大小。2．溶液酸堿性的一種表示——pH（1）pH計(jì)算公式：pH＝________。（2）溶液的pH與c(H＋)及酸堿性的關(guān)系意義pH越大，溶液的堿性________；pH越小，溶液的酸性________溶液酸堿性與pH的關(guān)系(常溫下)pH＜7，為________溶液；pH＝7，為________溶液；pH＞7，為________溶液適用范圍1×10－14mol·L－1________c(H＋)________1mol·L－13．溶液酸堿性的測定方法pH試紙測定操作使用pH試紙的正確操作為取一小塊pH試紙于________________的玻璃片或表面皿上，用干燥潔凈的玻璃棒________試液點(diǎn)在試紙上，當(dāng)試紙顏色變化________后迅速與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，讀出pH類別廣泛pH試紙：其pH范圍是________(最常用)，可以識別的pH差約為1精密pH試紙：可判別0.2或0.3的pH差值專用pH試紙：用于酸性、中性或堿性溶液的專用pH試紙pH計(jì)測量pH計(jì)也叫________，該儀器可精密測量溶液的pH。其量程為________4．溶液酸堿性的另外一種表示——pOH①pOH＝－lgc(OH－)②常溫下：pH＋pOH＝14①使用pH試紙測溶液的pH時，試紙不能用蒸餾水潤濕，否則會把溶液進(jìn)行稀釋，記錄數(shù)據(jù)時只能是________。②若測具有漂白性的溶液(如氯水)的pH不能用pH試紙，改用________。4．酸堿稀釋時pH變化的規(guī)律稀釋前pH稀釋100倍后pH無限稀釋HCl2pH________4pH接近7，小于7CH3COOH2pH________4NaOH12pH________10pH接近7，大于7NH3·H2O12pH________10三．水電離出的c(H＋)與c(OH—)的計(jì)算（1）對于酸溶液，通常溶液的c(H＋)________酸電離的c(H＋)，水電離出的c(OH—)(水)＝c(H＋)(水)＝EQ\f(1.0×10－14,c(酸))。（2）對于堿溶液，通常溶液的c(OH—)________堿電離的c(OH—)，水電離出的c(H＋)(水)＝c(OH—)(水)＝EQ\f(1.0×10－14,c(堿))。一．影響水電離的因素條件改變平衡移動溶液中的水電離的溶液的酸堿性Kwc(H＋)c(OH－)c(H＋)c(OH－)促進(jìn)水的電離升高溫度__________________________________________加鈉__________________________________________電解NaCl__________________________________________電解CuSO4__________________________________________加NH4Cl__________________________________________加Na2CO3__________________________________________抑制水的電離加入酸__________________________________________加入堿__________________________________________降低溫度__________________________________________【注意】理解Kw應(yīng)注意的幾個問題：（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。（2）Kw只與溫度有關(guān)。因?yàn)樗碾婋x是吸熱過程，所以溫度升高，有利于水的電離，Kw增大，如100℃，Kw＝5.5×10－13。但是在室溫下，Kw為1.0×10－14。（3）Kw不僅適用于純水，還適用于酸、堿的稀溶液，且由水電離的c水(H＋)＝c水(OH－)。此時，水溶液中水的離子積常數(shù)不變。二．溶液pH的計(jì)算【問題探究】1．常溫時，pH＝2的溶液與pH＝12的溶液等體積混合后，混合液的pH一定等于7嗎？不一定。如果一種是強(qiáng)酸，另一種是強(qiáng)堿，則混合后呈中性，pH＝7；如果一種是強(qiáng)酸，另一種是弱堿，則混合后堿過量，混合液呈堿性，pH>7；如果一種是弱酸，另一種是強(qiáng)堿，則混合后酸過量，混合液呈酸性，pH<7。2．等體積pH都為13的NaOH和NH3·H2O溶液，加水稀釋到pH都為12，所需水的體積一樣多嗎？不一樣多。因?yàn)镹aOH為強(qiáng)堿，稀釋時c(OH－)與溶液體積成反比，即稀釋10倍就可以使pH從13變?yōu)?2；而NH3·H2O為弱堿，在稀釋時，隨著水的加入，不僅使c(OH－)減小，而且影響氨水的電離平衡，從而使c(OH－)不是成倍數(shù)地減少，即氨水pH從13變?yōu)?2，要稀釋10倍以上?！局R歸納總結(jié)】1．單一溶液的pH計(jì)算①強(qiáng)酸溶液，如HnA，設(shè)物質(zhì)的量濃度為cmol·L－1，c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lgnc。②強(qiáng)堿溶液，如B(OH)n，設(shè)濃度為cmol·L－1，c(H＋)＝eq\f(10－14,nc)mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lgnc。2．混合溶液的計(jì)算(常溫下)溶液類型相關(guān)計(jì)算兩種強(qiáng)酸混合eq\a\vs4\al(強(qiáng)酸：c1H＋強(qiáng)酸：c2H＋)?c(H＋)＝eq\f(c1H＋V1＋c2H＋V2,V1＋V2)?pH巧記：若pH之差≥2的兩種強(qiáng)酸等體積混合，pH＝pH?。?.3兩種強(qiáng)堿混合eq\a\vs4\al(強(qiáng)堿：c1OH－強(qiáng)堿：c2OH－)?c(OH－)＝eq\f(c1OH－V1＋c2OH－V2,V1＋V2)?c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)?pH巧記：若pH之差≥2的兩種強(qiáng)堿等體積混合，pH＝pH大－0.3酸堿混合恰好完全反應(yīng)呈中性pH＝7酸過量c(H＋)＝eq\f(c1H＋V1－c2OH－V2,V1＋V2)?pH堿過量c(OH－)＝eq\f(c2OH－V2－c1H＋V1,V1＋V2)?c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)?pH三．酸(或堿)溶液稀釋后pH的計(jì)算及大小比較【問題探究】對于pH＝a的強(qiáng)酸和弱酸溶液，均稀釋到原溶液體積的10n倍(a＋n<7)，試寫出稀釋后溶液的pH或范圍。稀釋到原溶液體積的10n倍，強(qiáng)酸溶液的pH就增大n個單位，即稀釋后強(qiáng)酸溶液的pH＝a＋n，弱酸溶液的pH范圍：a＜pH＜a＋n?！局R歸納總結(jié)】酸堿溶液稀釋時pH的變化可用數(shù)軸表示。①強(qiáng)酸、弱酸溶液的稀釋：②強(qiáng)堿、弱堿溶液的稀釋：③變化趨勢：對于pH相同的強(qiáng)酸和弱酸(或強(qiáng)堿和弱堿)溶液稀釋相同的倍數(shù)，強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)溶液的pH變化幅度大(如下圖所示)。這是因?yàn)閺?qiáng)酸(或強(qiáng)堿)已完全電離，隨著加水稀釋，溶液中H＋(或OH－)物質(zhì)的量(水電離的除外)不會增多，而弱酸(或弱堿)隨著加水稀釋，電離程度增大，H＋(或OH－)物質(zhì)的量會不斷增多?？键c(diǎn)一：水的電離1．（2324高二上·黑龍江哈爾濱·期末）下列操作可以使水的離子積常數(shù)增大的是A．通入少量HCl氣體 B．加入少量CuSO4固體C．加熱 D．滴入少量NaOH溶液2．（2324高二上·河南開封·期中）水的電離過程為H2OOH++OH。在25℃、35℃時水的離子積常數(shù)分別為1.0×1014、2.1×1014。下列敘述正確的是A．水的電離是放熱過程 B．水的電離度C．在35℃時，純水中 D．純水中隨著溫度的升高而增大3．（2223高二下·青海海南·期末）在某溫度下，NaCl稀溶液中c(H+)=1×106mol/L。下列說法中正確的是A．該NaCl溶液顯酸性 B．該NaCl溶液顯中性C．該NaCl溶液中水的電離被抑制 D．該NaCl溶液中Kw=1×10144．（2324高二上·四川成都·期中）室溫下，兩種酸在水中的電離示意圖（代表）如圖，下列有關(guān)說法錯誤的是A．圖②代表強(qiáng)酸在水中的電離情況B．兩種酸溶液中均存在電離平衡：C．兩種酸溶液中由水電離出的D．若圖①溶液的，則將溶液稀釋10倍后，5．（2324高二上·湖南衡陽·期中）最近《科學(xué)》雜志評出十大科技突破，其中“火星上找到水的影子”名列第一。關(guān)于水的離子積常數(shù)，下列說法不正確的是A．100℃時，蒸餾水中，B．25℃時，純水中，C．25℃時，任何以水為溶劑的稀溶液中，D．值隨溫度升高而增大考點(diǎn)二：溶液的酸堿性與pH6．（2324高一下·上?！て谥校┫铝姓f法錯誤的是A．無論在純水中，還是在稀溶液中，由水電離出的與總是相等B．的溶液不一定呈中性，的溶液一定呈中性C．一瓶密封保存的新制氯水經(jīng)光照一段時間后，pH減小D．測定某溶液pH應(yīng)先用蒸餾水潤濕pH試紙7．（2324高二下·上海楊浦·期中）下列溶液一定呈中性的是A．的溶液B．的溶液C．等物質(zhì)的量的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)得到的溶液D．紫色石蕊試液不變色8．（2324高二上·河北滄州·期中）某溶液中，該溶液呈A．中性 B．酸性 C．堿性 D．無法判斷9．（2324高二上·江西南昌·期末）下列有關(guān)說法不正確的是A．的醋酸溶液與的鹽酸等體積混合，混合液的B．，的溶液，水電離出的C．任何溫度下，都可利用和濃度的相對大小來判斷溶液的酸堿性D．，用試紙測得某氯水的為51．（2324高二上·四川廣安·階段練習(xí)）下列水溶液一定呈酸性的是A．c(H+)>c(OH)的溶液 B．pH=5的溶液C．含有H+的溶液 D．遇酚酞顯無色的溶液2．（2324高二上·江蘇無錫·階段練習(xí)）室溫下，兩種不同濃度的NaOH溶液，pH分別為14和10.將這兩溶液等體積混合后，所得溶液中的c(H+)為A．1×(10－14+10－10)mol·L－1 B．mol·L－1C．2×10－10mol·L－1 D．2×10－14mol·L－13．（2324高二上·江蘇南京·期中）由水電離出來的的溶液中，一定能大量共存且溶液為無色的離子組是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、4．（2324高二上·上?！て谀┮欢囟认?，水溶液中H+和OH的濃度變化曲線如圖，下列說法正確的是A．升高溫度，可能引起c向d的變化B．該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.0×1013C．該溫度下，a點(diǎn)時的溶液一定是一種酸的溶液D．該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向b的變化5．（2324高二上·浙江杭州·期末）水的電離過程為，不同溫度下水的離子積常數(shù)為：，，則下列敘述正確的是A．水的電離是吸熱的B．在時，純水中C．水的電離程度D．純水中隨著溫度的升高而降低6．（2324高二上·廣東云浮·階段練習(xí)）已知：時，；時，。下列有關(guān)水的電離的敘述正確的是A．c(H+)隨著溫度的升高而減小 B．時，c(H+)>c(OH)C．向蒸餾水中加入溶液，增大 D．加入少量固體CuSO4，水的電離平衡正向移動7．（2223高二上·北京延慶·期末）常溫時，下列溶液中，的是A．0.1mol/L B．的溶液C．的醋酸 D．0.01mol/L氨水8．（2223高二上·廣東廣州·階段練習(xí)）25℃時，下列溶液pH一定小于7的是A．滴加酚酞后，溶液不變紅B．等體積0.1mol/LHNO3和0.1mol/L氨水溶液混合C．pH=9的NaOH溶液加水稀釋到原體積的1000倍D．pH=3的H2SO4溶液和pH=11的NaOH溶液等體積混合9．（2223高二上·重慶大足·階段練習(xí)）下列敘述正確的是A．純水的，說明加熱可導(dǎo)致水呈酸性B．的鹽酸與的氨水等體積混合后C．的番茄汁中是的牛奶中的100倍D．的溶液稀釋100倍，其10．（2324高二上·浙江·期中）下列有關(guān)說法不正確的是A．25℃，用pH試紙測得某氯水的pH為5B．任何溫度下，利用和濃度的相對大小均可判斷溶液的酸堿性C．25℃，的NaOH溶液，由水電離出的D．的醋酸溶液與的鹽酸等體積混合，混合液的11．（2324高二上·新疆烏魯木齊·期末）常溫下，下列說法正確的是A．將的HCl溶液稀釋1000倍后pH變?yōu)?B．將的NaOH溶液稀釋1000倍后pH變?yōu)?C．將的HCl溶液加熱蒸發(fā)，體積變?yōu)樵瓉淼?，pH變?yōu)?D．將的醋酸溶液稀釋100倍后，12．（2324高二上·山東東營·階段練習(xí)）按要求回答問題：