2019届高考化学一轮复习第25讲水的电离及溶液的酸碱性课件

第25讲水的电离及溶液的酸碱性【考纲要求】1.了解水的电离、离子积常数。2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。考点1水的电离知识梳理1.水的电离H2OH++OH-水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-或。2.水的离子积常数1×10-14温度增大电解质3.影响水电离平衡的因素(1)升高温度,水的电离程度,KW。(2)加入酸或碱,水的电离程度,KW。(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度,KW。增大增大减小不变增大不变4.外界条件对水电离平衡的具体影响体系变化条件平衡移动方向KW水的电离程度c(OH-)c(H+)HCl逆不变减小减小增大NaOH逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3.....NH4Cl.....温度升温.....降温.....其他:如加入Na.....正不变增大增大减小正不变增大减小增大正增大增大增大增大逆减小减小减小减小正不变增大增大减小【多维思考】1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变。()(2)向水中加入少量硫酸氢钠固体,促进了水的电离,c(H+)增大,KW不变。()(3)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同。()(4)室温下,pH相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液,水的电离程度一样大。()(5)常温下,pH=5的NH4Cl溶液与pH=9的CH3COONa溶液中,水的电离程度相同。()(6)在pH=2的盐酸中由水电离出的c(H+)和c(OH-)不相等。()(7)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。()提示:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×2.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?并说明原因。水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)是增大还是减小?提示:甲正确,温度不变,KW是常数,加入H2SO4,c(H+)增大,c(H+)·c(OH-)KW,平衡左移。c(H+)·c(OH-)不变,因为KW仅与温度有关,温度不变,则KW不变,与外加酸、碱、盐无关。考点演练1.(2017·陕西西安模拟)一定温度下,水存在H2OH++OH-ΔH=Q(Q0)的平衡,下列叙述一定正确的是()A.向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,KW减小B.将水加热,KW增大,pH不变C.向水中加入少量金属Na,平衡逆向移动,c(H+)降低D.向水中加入少量固体硫酸钠,c(H+)和KW均不变考向一外界条件对水电离平衡的影响解析:向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,温度不变,KW不变,A错误;升高温度,促进水的电离,KW增大,c(H+)增大,pH减小,B错误;向水中加入少量金属钠,反应消耗H+,使水的电离平衡正向移动,c(H+)降低,C错误;向水中加入硫酸钠固体后,不影响水的电离平衡,c(H+)和KW均不变,D正确。D思维建模水电离平衡移动的判断(1)促进水的电离(2)抑制水的电离升高温度消耗OH或H金属纳、可以水解的盐4降低温度外加酸、碱NaHSO性质上相当于一元强酸考向二水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算2.(2017·黑龙江双鸭山模拟)在25℃时,某稀溶液中由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1,下列有关该溶液的叙述,正确的是()A.该溶液可能呈酸性B.该溶液一定呈碱性C.该溶液的pH一定是1D.该溶液的pH不可能为13A解析:在25℃时,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-13mol·L-11×10-7mol·L-1,说明溶液中的溶质抑制水的电离,溶质为酸或碱,溶液可能呈酸性或碱性,A正确,B错误;如果该溶液呈酸性,则溶液的pH=1,如果该溶液呈碱性,则溶液的pH=13,C、D错误。3.常温下,求算下列溶液中由H2O电离产生的c(H+)和c(OH-)。(1)pH=2的H2SO4溶液:c(H+)=,c(OH-)=。(2)pH=10的NaOH溶液:c(H+)=,c(OH-)=。解析:(1)pH=2的H2SO4溶液中,H+来源有两个:H2SO4的电离和H2O的电离,而OH-只来源于水。应先求出c(OH-),即为水电离的c(H+)或c(OH-)。(2)pH=10的NaOH溶液中,OH-来源有两个:H2O的电离和NaOH的电离,H+只来源于水。应先求出c(H+),即为水电离的c(OH-)或c(H+),c(H+)=10-10mol·L-1,则水电离的c(H+)=c(OH-)=10-10mol·L-1。答案:(1)10-12mol·L-110-12mol·L-1(2)10-10mol·L-110-10mol·L-1(3)pH=2的NH4Cl溶液:c(H+)=。(4)pH=10的Na2CO3溶液:c(OH-)=。解析:(3)(4)水解的盐溶液中的H+或OH-均由水电离产生,水解显酸性的盐应计算其c(H+),水解显碱性的盐应计算其c(OH-)。pH=2的NH4Cl溶液中由水电离产生的c(H+)=10-2mol·L-1;pH=10的Na2CO3溶液中由水电离产生的c(OH-)=10-4mol·L-1。答案:(3)10-2mol·L-1(4)10-4mol·L-1思维建模溶液中H+或OH-的来源1.溶质为酸的溶液溶液中的OH-全部来自水的电离,水电离产生的c(H+)=c(OH-)。如pH=2的盐酸中,溶液中的c(OH-)=mol·L-1=10-12mol·L-1,即由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-12mol·L-1。2.溶质为碱的溶液溶液中的H+全部来自水的电离,水电离产生的c(OH-)=c(H+)。如pH=12的NaOH溶液中,溶液中的c(H+)=10-12mol·L-1,即由水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-12mol·L-1。210WK3.水解呈酸性或碱性的盐溶液(1)pH=5的NH4Cl溶液中,H+全部来自水的电离,由水电离的c(H+)=10-5mol·L-1,因为部分OH-与部分结合,溶液中c(OH-)=10-9mol·L-1。(2)pH=12的Na2CO3溶液中,OH-全部来自水的电离,因此由水电离出的c(OH-)=10-2mol·L-1。考点2溶液的酸碱性与pH知识梳理1.溶液酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小溶液的酸碱性c(H+)与c(OH-)比较c(H+)大小pH酸性溶液c(H+)c(OH-)c(H+).1×10-7mol·L-17中性溶液c(H+).c(OH-)c(H+).1×10-7mol·L-17碱性溶液c(H+)c(OH-)c(H+).1×10-7mol·L-17===2.pH(1)定义:pH=。(2)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)。(3)室温下pH与溶液酸碱性的关系-lgc(H+)酸性碱性3.pH的测定方法(1)pH试纸测定①方法:取一小片试纸放在洁净的或上,用蘸取待测液点在试纸的中央,变色稳定后与标准比色卡对照,即可确定溶液的pH。②注意: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会产生误差;用广范pH试纸读出的pH只能是。(2)pH计测定:可精确测定溶液的pH。玻璃片表面皿玻璃棒整数4.溶液pH的计算方法(1)总体原则①若溶液为酸性,先求c(H+)→再求pH=-lgc(H+)。②若溶液为碱性,先求c(OH-)→再求c(H+)=W(OH)Kc→最后求pH。(2)单一类的计算方法①浓度为c的强酸(HnA):由c(H+)=nc可求pH。②浓度为c的强碱[B(OH)n]:由c(OH-)=nc可推出c(H+)=1410nc→再求pH。(3)混合类的计算方法①若为酸的溶液混合,则先求c(H+)混=121212HHcVcVVV→再求pH。②若为碱的溶液混合,则先求c(OH-)混=121212OHOHcVcVVV→再求c(H+)=W(OH)混Kc→最后求pH。③酸溶液与碱溶液混合a.若酸过量,则先求c(H+)过=酸碱酸碱酸碱HOHcVcVVV→再求pH。b.若碱过量,则先求c(OH-)过=碱酸碱酸酸碱OHHcVcVVV→再求c(H+)=W(OH)过Kc→最后求pH。【多维思考】1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性。()(2)某溶液的c(H+)10-7mol·L-1,则该溶液呈酸性。()(3)常温常压时,pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合后,滴入石蕊溶液呈红色。()(4)常温下用pH试纸测得0.05mol·L-1的稀硫酸的pH等于1.3。()(5)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低。()(6)把pH=2与pH=12的酸、碱溶液等体积混合后,所得溶液的pH为7。()提示:(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×2.用pH试纸测溶液的pH时应注意什么问题?记录数据时又要注意什么?是否可用pH试纸测定氯水的pH?提示: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;用pH试纸读出的pH只能是整数;不能用pH试纸测定氯水的pH,因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。考点演练解析:各选项中酸中c(H+)与碱中c(OH-)相等且均为等体积混合,A项,由于醋酸为弱酸,则醋酸过量,在室温下等体积混合后,pH7,正确;B项,酸碱都是强电解质,在室温下等体积混合后,pH=7,错误;C项,由于NH3·H2O为弱碱,则碱过量,在室温下等体积混合后,pH7,错误;D项,由于NH3·H2O为弱碱,则碱过量,在室温下等体积混合后,pH7,错误。考向一混合溶液酸碱性的判断1.(2017·内蒙古包头模拟)室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是()A.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合C.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合A方法规律1.等浓度等体积一元酸与一元碱混合溶液的酸碱性中和反应混合溶液的酸碱性强酸与强碱中性强酸与弱碱酸性弱酸与强碱碱性简记为:谁强显谁性,同强显中性。2.室温下,已知酸和碱pH之和的溶液,等体积混合后溶液的酸碱性(1)两强混合①若pH之和等于14,则混合后溶液显中性,pH=7。②若pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH7。③若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH7。(2)一强一弱混合pH之和等于14时,一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性;一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。简记为:谁弱显谁性。考向二溶液稀释时pH的判断2.(2017·山东泰安模拟)常温下,关于溶液稀释的说法正确的是()A.将1L0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2L,pH=13B.将pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH=5C.将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-1D.将pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6A解析:将1L0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2L,Ba(OH)2的物质的量浓度变为0.05mol·L-1,氢氧根离子浓度为0.1mol·L-1,pH=13,A正确;pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,促进酸的电离,因此稀释100倍后,其pH5,B错误;pH=4的H2SO4溶液加水稀