高考化学一轮复习 8.2 水的电离和溶液的酸碱性课件

第2节水的电离和溶液的酸碱性-2-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组考点一影响水电离平衡的因素及有关计算落实基础1.水的电离和水的离子积常数(2)水的离子积常数KW=c(H+)·c(OH-),其中,c(H+)与c(OH-)为水溶液中H+和OH-的总浓度,不可片面理解为水电离产生的H+与OH-的浓度。(3)KW的影响因素:只与温度有关。一般我们认为,25℃(室温)下KW=1×10-14;100℃时,KW=1×10-12。(1)水是一种极弱的电解质,其电离方程式为H2OH++OH-。-3-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组2.水的电离平衡移动影响因素(1)温度:温度升高,KW变大,水的电离平衡右移。(2)外加酸或碱,可抑制水的电离(相当于“同离子效应”):如在水中加入盐酸、氢氧化钠等,可使水的电离程度变小,但不影响KW的大小。(3)外加可水解的盐,可促进水的电离(相当于“离子反应效应”):如在水中加入醋酸钠、氯化铵、碳酸钠等,可使水的电离程度变大,但不影响KW的大小。(4)加入强酸的酸式盐(如NaHSO4),相当于加入酸,抑制水的电离;加入弱酸的酸式盐,对水的电离是促进还是抑制作用,则要看是水解程度大,还是电离程度大。-4-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组考查角度一影响水的电离平衡的因素例1下列说法正确的是()A.100℃时,KW=1×10-12,此温度下pH=6的溶液一定显酸性B.25℃时,0.1mol·L-1的NaHSO3溶液pH=4,说明在水溶液中只存在电离C.NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3、NaHSO4溶于水,对水的电离都有促进作用D.25℃时,10mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液与5mL0.1mol·L-1NaOH溶液混合,所得溶液中有2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)HSO3-答案解析解析关闭水的离子积KW=1×10-12,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol·L-1,此温度下pH=6,溶液显示中性,故A错误;25℃时,0.1mol·L-1的NaHSO3溶液pH=4,说明HSO3-在水溶液中的电离程度大于亚硫酸氢根离子的水解程度,溶液显示酸性,故B错误;NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3对水的电离都有促进作用,而NaHSO4溶于水会电离出氢离子,抑制了水的电离,故C错误;溶液中n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.001mol、n(Na+)=0.0005mol,则n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=2n(Na+),由于在同一溶液中,所以2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),故D正确。答案解析关闭D-5-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组方法指导影响水电离平衡的因素:(1)实例(H2OH++OH-):改变条件电离平衡溶液中c(H+)溶液中c(OH-)pH溶液的酸碱性KW升高温度右移增大增大减小中性增大加入酸碱加入酸,如硫酸、醋酸左移增大减小减小酸性不变加入碱,如NaOH、NH3·H2O左移减小增大增大碱性不变-6-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组改变条件电离平衡溶液中c(H+)溶液中c(OH-)pH溶液的酸碱性KW加入盐加入强碱弱酸盐,如Na2CO3右移减小增大增大碱性不变加入强酸弱碱盐,如NH4Cl右移增大减小减小酸性不变加入强酸强碱盐,如NaCl不移不变不变不变中性不变加入活泼金属,如Na右移减小增大增大碱性不变-7-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组(2)总结:促进电离升高温度加入可水解的盐加入与H+或OH-反应的物质抑制电离降低温度加入酸加入碱水的电离平衡也属于化学平衡,也遵循勒夏特列原理,在分析时,首先把H2OH++OH-写上,然后依据此电离方程式进行分析。-8-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组考查角度二与KW有关的计算与判断例2常温下,有下列水溶液:①pH=0的盐酸②0.5mol·L-1的盐酸③0.1mol·L-1的NH4Cl溶液(pH约为5)④0.1mol·L-1的NaOH溶液⑤0.5mol·L-1的NH4Cl溶液⑥1mol·L-1的NaCl溶液,以上溶液中,水电离的c(H+)由大到小的顺序是。①中由水电离出的c(H+)=。③中由水电离出的c(H+)=。答案解析解析关闭属于酸溶液的有①和②,其中①c(H+)较大;属于盐溶液的有③、⑤、⑥,其中⑤酸性较强,⑥不水解,呈中性;属于碱溶液的有④,因为盐的水解能促进水的电离,酸、碱的电离抑制水的电离,故水电离出的c(H+)由大到小的顺序为⑤③⑥④②①。①中由水电离出的c水(H+)=c水(OH-)=𝐾W𝑐溶液(H+)=1×10-14100=1×10-14(mol·L-1)。③中由水电离出的c水(H+)=c溶液(H+)=1×10-5mol·L-1。答案解析关闭⑤③⑥④②①1×10-14mol·L-11×10-5mol·L-1-9-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组方法指导(1)注意区分溶液中的c(H+)和由水电离的c(H+)之间的差异,注意溶液中H+的来源。(2)抓住由H2O电离的c(OH-)和c(H+)永远相等,适当运用忽略,如酸溶液中忽略水电离出的H+、碱溶液中忽略水电离出的OH-。(3)在常温下当水电离出的c(H+)10-7时,水的电离程度减小,一定是酸或碱溶液;当水电离出的c(H+)10-7时,水的电离程度增大,一定是能水解的盐溶液。-10-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组(2015广东理综)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是()A.升高温度,可能引起由c向b的变化B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化答案解析解析关闭题图中曲线上的点对应同一温度下的水溶液中的c(H+)和c(OH-),升高温度,水的离子积常数发生改变,所以升温不可能引起c向b的变化,A项错误;b点对应的c(H+)=c(OH-),KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14,B项错误;Fe3+水解显酸性,图中a点c(OH-)c(H+),C项正确;c和d代表不同温度下的离子积常数,所以只稀释溶液但不改变溶液温度不会引起c向d的变化,D项错误。答案解析关闭C-11-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组考点二溶液的酸碱性判断和pH的计算落实基础1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。(将“”“=”或“”填在下表空格中)溶液c(H+)、c(OH-)大小比较室温/25℃数值pH中性溶液c(H+)=c(OH-)c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1=7酸性溶液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-17-12-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组2.pH(1)定义式:pH=-lgc(H+)。(2)溶液的酸碱性与pH的关系:室温下:(3)适用范围:pH=0~14。(4)pH试纸的使用:①把小片试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。②注意事项: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。广泛pH试纸只能测出整数值(不精确)。-13-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组考查角度一溶液酸碱性的判断例1在25℃,某稀溶液中由水电离产生的c(H+)为1×10-13mol·L-1,下列有关溶液的叙述正确的是()A.该溶液一定呈酸性B.该溶液一定呈碱性C.该溶液的pH约为1D.该溶液的pH可能约为13,也可能为1答案解析解析关闭由水电离产生的c(H+)为1×10-13mol·L-1,说明该溶液抑制水的电离,可能是酸或碱,pH可能约为1或13。答案解析关闭D-14-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组方法指导(1)等浓度等体积一元酸溶液与一元碱溶液混合后所得溶液酸碱性的判断。中和反应反应后所得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-15-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组(2)室温下,已知酸溶液和碱溶液pH之和,等体积混合后溶液酸碱性的判断。①若强酸溶液与强碱溶液的pH之和等于14,则混合后溶液显中性:pH=7。②若强酸溶液与强碱溶液的pH之和大于14,则混合后溶液显碱性:pH7。③若强酸溶液与强碱溶液的pH之和小于14,则混合后溶液显酸性:pH7。④若酸、碱溶液的pH之和为14,酸、碱中有一强一弱,则酸、碱溶液混合后,谁弱显谁的性质。-16-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组(3)室温下,强酸和强碱恰好完全中和,溶液体积与pH的关系。VaLpH=a的盐酸与VbLpH=b的NaOH溶液混合,二者恰好完全反应,溶液呈中性。则10-aVa=10b-14Vb𝑉𝑎𝑉𝑏=10𝑏-1410-𝑎=10(a+b)-14若a+b=14,则Va=Vb;若a+b14,则VaVb;若a+b14,则VaVb。-17-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组考查角度二pH的有关计算例2已知在100℃的温度下,水的离子积KW=1×10-12,本题涉及的溶液其温度均为100℃。下列说法中正确的是()A.0.005mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2B.0.001mol·L-1的NaOH溶液,pH=11C.0.005mol·L-1的H2SO4溶液与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50mL,需要pH=9的NaOH溶液100mL答案解析解析关闭A项中0.005mol·L-1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.005mol·L-1×2=0.01mol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lg0.01=2。B项中0.001mol·L-1的NaOH溶液中,c(OH-)=0.001mol·L-1,c(H+)=𝐾W𝑐(OH-)=1×10-121×10-3mol·L-1=1×10-9mol·L-1,pH=-lg(1×10-9)=9。C项中0.005mol·L-1的H2SO4溶液与0.01mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,溶液呈中性,pH=6。D项中pH=3的H2SO4溶液c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=9的NaOH溶液c(OH-)=1×10-3mol·L-1,二者完全中和,溶液的体积相等。答案解析关闭A-18-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组方法指导溶液pH的计算方法解答有关溶液pH的计算题目时,首先要注意温度,明确是25℃(室温)还是其他温度,然后判断溶液的酸碱性,再根据以下口诀进行计算:酸按酸(H+),碱按碱(OH-);同强相混直接算,同强等混弱点三;异强相混看过量;无限稀释“7”为限。解题步骤图示如下:-19-考点一考点二考点三基础梳理考点突破高考微题组(1)单一溶液pH的计算:①强酸溶液,如HnA溶液,设溶质的物质的量浓度为cmol·L-1,c(H+)=ncmol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lgnc。②强碱溶液,如B(OH)n溶液,设溶质的物质的量浓度为cmol·L-1,c(H+)=10-14𝑛𝑐mol·L-1,pH=-lgc(H+)=14+lgnc。(2)两强酸溶液混合后pH的计算:由c混(H+)=𝑐1(H+)𝑉1+𝑐2(H+)𝑉2𝑉1+𝑉2先求出混合后的c混(H+),再根据公式pH=-lgc(H+)求pH。若两强酸溶液等体积混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH小的加0.3(口诀:同强等混弱点三)。如pH=3和pH=5的盐酸等体积混合后,pH=3.3。-20-考点一考点二考点三基础梳理