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文檔簡介
第49講水的電離和溶液的pH1.
認識水的電離,了解水的離子積常數(shù)。2.認識溶液的酸堿性及pH,掌握溶液pH的計算及檢測方法??键c一考點二考點一考點一水的電離與水的離子積常數(shù)
1.水的電離(1)水的電離方程式為H2O+H2O?H3O++OH-或H2O?H++OH-。(2)25℃時,純水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1。2.水的離子積常數(shù)(1)水的離子積常數(shù):Kw=c(H+)·c(OH-)。(2)影響因素:只與________有關(guān),升高溫度,Kw________。(3)意義:Kw揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要溫度不變,Kw不變。【師說·助學】
Kw適用范圍:Kw不僅適用于純水,也適用于酸、堿、鹽的稀溶液。溫度增大3.影響水電離平衡的因素(1)升高溫度,水的電離程度增大,Kw增大。(2)加入酸或堿,水的電離程度均________,Kw________。(3)加入可水解的鹽(如FeCl3、Na2CO3),水的電離程度________,Kw不變。減小不變增大【易錯診斷】判斷正誤,錯誤的說明理由。1.任何水溶液中均存在H+和OH-,且水電離出的c(H+)和c(OH-)相等:_______________________________________________。2.將水加熱,Kw和c(H+)均增大:_______________________。3.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性,兩溶液中水的電離程度相同:______________________________________________________________________________________________________________。4.溫度一定時,在純水中通入少量SO2,水的電離平衡不移動,Kw不變:______________________________________________________________。正確。正確。
錯誤。SO2與H2O反應生成的H2SO3為弱酸,其電離出的H+使水的電離平衡逆向移動。
NaCl、CH3COONa和NaOHc>b>a解析:由滴定曲線可知,a點時NaOH溶液和HCl恰好完全反應生成NaCl和水,CH3COOH未發(fā)生反應,溶質(zhì)成分為NaCl和CH3COOH;b點時CH3COOH反應掉一半,溶質(zhì)成分為NaCl、CH3COOH和
CH3COONa;c點時NaOH溶液與CH3COOH恰好完全反應,溶質(zhì)成分為NaCl、CH3COONa;d點時NaOH過量,溶質(zhì)成分為NaCl、CH3COONa和NaOH。典例2一定溫度下,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,可能引起由c向b的變化B.該溫度下,水的離子積常數(shù)為1.0×10-13C.該溫度下,加入FeCl3可能引起由b向a的變化D.該溫度下,稀釋溶液可能引起由c向d的變化答案:C解析:由圖可知,a、b、c三點對應的平衡常數(shù)不變,該曲線上的點溫度相等,升高溫度,不能引起由c向b的變化,故A項錯誤;b點c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1,故Kw=1.0×10-14,故B項錯誤;FeCl3為強酸弱堿鹽,F(xiàn)e3+結(jié)合水電離出的OH-,促進水的電離平衡右移,c(H+)增大,c(OH-)減小,可能引起由b向a的變化,故C項正確;由c點到d點,水的離子積常數(shù)減小,但溫度不變,Kw不變,則稀釋溶液不能引起由c向d的變化,故D項錯誤。【師說·延伸】
正確理解水的電離平衡曲線(1)曲線上的任意點的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同,溫度相同。(2)曲線外的任意點與曲線上任意點的Kw不同,溫度不同。(3)實現(xiàn)曲線上點之間的轉(zhuǎn)化需保持溫度相同,改變酸堿性;實現(xiàn)曲線上點與曲線外點之間的轉(zhuǎn)化一定要改變溫度?!緦c演練】考向一正確理解水的電離平衡曲線1.水的電離平衡曲線如圖所示,回答下列問題。(1)圖中A、B、C、D、E五點Kw間的關(guān)系:___________________。(2)在水中加少量酸,可實現(xiàn)A點向________點移動。(3)ABE形成的區(qū)域中的點都呈現(xiàn)________性。(4)若在B點溫度下,pH=2的硫酸溶液中,c水(H+)=________mol·L-1。B>C>A=D=ED堿1×10-10考向二從定性、定量兩個角度理解水電離出的c水(H+)或c水(OH-)2.25℃時,相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中:①NaCl
②NaOH
③H2SO4
④(NH4)2SO4,其中水的電離程度按由大到小的順序是____________。④>①>②>③3.計算c水(H+)或c水(OH-)(1)室溫下,0.01mol·L-1的鹽酸中,c水(H+)=________________。(2)室溫下,pH=4的亞硫酸溶液中,c水(H+)=________________。(3)室溫下,pH=10的KOH溶液中,c水(OH-)=________________。(4)室溫下,pH=4的NH4Cl溶液中,c水(H+)=________________。(5)室溫下,pH=10的CH3COONa溶液中,c水(OH-)=________________。1×10-12mol·L-11×10-10mol·L-11×10-10mol·L-11×10-4mol·L-11×10-4mol·L-125℃時,由水電離出的c水(H+)或c水(OH-)的計算方法(1)酸、堿抑制水的電離,酸溶液中求c(OH-),即c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-),堿溶液中求c(H+),即c水(OH-)=c水(H+)=c(H+)。(2)水解的鹽促進水的電離,故c水(H+)等于顯性離子的濃度。(3)酸式鹽溶液酸式酸根以電離為主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)。酸式酸根以水解為主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)??键c二考點二溶液的酸堿性與pH1.溶液的酸堿性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c(H+)與c(OH-)比較常溫下溶液pH酸性溶液c(H+)____c(OH-)____7中性溶液c(H+)=c(OH-)=7堿性溶液c(H+)<c(OH-)>7><2.溶液的pH及其測量方法(1)計算公式:pH=-lgc(H+)。(2)適用范圍:25℃時,0~14。(3)測量方法①pH試紙法:用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的________或________上,用玻璃棒蘸取待測液點在試紙的中央,變色后與__________對照,即可確定溶液的pH。②pH計(也叫酸度計)測量法:可較精確測定溶液的pH。(4)溶液酸堿性的另外一種表示——pOH①pOH=__________;②常溫下:pH+pOH=________。玻璃片表面皿標準比色卡-lgc(OH-)14【師說·助學】
25℃時,pH與溶液中的c(H+)的關(guān)系:
正確。錯誤。溫度高于25℃時,中性水溶液的pH<7。正確。錯誤。氯水有漂白性,不能用pH試紙測量溶液的pH。
10
【對點演練】考向一溶液酸、堿性的判斷1.常溫下,兩種溶液混合后酸堿性的判斷(在括號中填“酸性”“堿性”或“中性”)。(1)相同濃度的HCl和NaOH溶液等體積混合(
)(2)相同濃度的CH3COOH和NaOH溶液等體積混合(
)(3)相同濃度的NH3·H2O和HCl溶液等體積混合(
)(4)pH=2的H2SO4和pH=12的NaOH溶液等體積混合(
)(5)pH=3的HCl和pH=10的NaOH溶液等體積混合(
)(6)pH=3的HCl和pH=12的NaOH溶液等體積混合(
)(7)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等體積混合(
)(8)pH=2的H2SO4和pH=12的NH3·H2O等體積混合(
)中性堿性酸性中性酸性堿性酸性堿性考向二多角度計算溶液的pH2.計算25℃時下列溶液的pH。(1)0.005mol·L-1的H2SO4溶液的pH=________。(2)0.001mol·L-1的NaOH溶液的pH=________。(3)0.1mol·L-1的NH3·H2O溶液(NH3·H2O的電離度α約為1%)的pH=________。(4)將pH=8的NaOH溶液與pH=10的NaOH溶液等體積混合,混合溶液的pH=________。(5)0.015mol·L-1的硫酸與0.01mol·L-1的NaOH溶液等體積混合,混合溶液的pH=________。211119.72
101∶410
6接近1∶10
稀釋酸、堿溶液時pH變化規(guī)律考向四pH概念的拓展應用5.某溫度下,水中c(H+)與c(OH-)的關(guān)系如圖所示。pOH=-lgc(OH-)。下列說法不正確的是(
)A.b點溫度高于25℃B.在水中通入氨氣,由水電離出的c(H+)減小C.僅升高溫度,可從b點變?yōu)閍點D.b點所處溫度下,0.1mol·L-1KOH溶液的pH=13答案:D解析:由題圖可知,b點對應的pOH=pH=6.5,則有c(H+)=c(OH-)=10-6.5mol·L-1,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-6.5×10-6.5=1×10-13>Kw(25℃),故b點溫度高于25℃,A正確;在水中通入氨氣,c(OH-)增大,抑制了水的電離,則由水電離出的c(H+)減小,B正確;升高溫度,水的電離平衡正向移動,c(H+)、c(OH-)均增大,則pH、pOH均減小,且二者相等,故升高溫度,可從b點變?yōu)閍點,C正確;b點對應的Kw=1×10-13,0.1mol·L-1KOH溶液中c(H+)=1×10-12mol·L-1,則溶液的pH=12,D錯誤。微專題16強酸(堿)與弱酸(堿)的比較【要點歸納】1.一元強酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)的比較(1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
比較項目酸c(H+)pH中和堿的能力與活潑金屬反應產(chǎn)生H2的量開始與金屬反應的速率鹽酸大小相同相同大醋酸溶液小大小(2)相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
比較項目酸c(H+)c(酸)中和堿的能力與足量活潑金屬反應產(chǎn)生H2的量開始與金屬反應的速率鹽酸相同小小少相同醋酸溶液大大多2.一元強酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)稀釋圖像比較(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸加水稀釋到相同的倍數(shù),醋酸的pH大加水稀釋到相同的pH,鹽酸加入的水多(2)相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸加水稀釋到相同的倍數(shù),鹽酸的pH大加水稀釋到相同的pH,醋酸加入的水多
答案:C
【對點演練】1.室溫下,相同體積、相同濃度的鹽酸與醋酸溶液。(1)分別加入足量且質(zhì)量、顆粒大小均相同的鋅,在圖甲中畫出鹽酸和醋酸溶液中H2的體積隨時間變化曲線。(2)加水稀釋,在圖乙中畫出鹽酸和醋酸溶液pH隨V(水)變化曲線。2.室溫下,相同體積、相同pH的鹽酸和醋酸溶液。(1)分別加入足量且質(zhì)量、顆粒大小均相同的鋅,在圖丙中畫出鹽酸和醋酸溶液中H
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