2014届高三化学一轮总复习-第八章-水溶液中的离子平衡-第2讲-水的电离和溶液的pH课件

第2讲水的电离和溶液的pH重难点：pH的简单计算。【考纲要求】1.了解水的电离、离子积常数、影响水电离平衡的因素。2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。3.能进行pH的简单计算。4.了解测定溶液pH的方法(强酸、强碱)。知识梳理·题型构建水的电离和溶液的pH考点二溶液的酸碱性和pH值考点一水的电离考点三酸碱中和滴定知识梳理·题型构建考点一I水的电离(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度，Kw。1．水的电离水是极弱的电解质2．水的离子积常数Kw＝。(1)室温下：Kw＝。(2)影响因素；只与有关，升高温度，Kw。(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。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。水的电离方程式为或。H2O＋H2OH3O＋＋OH－H2OH＋＋OH－c(H＋)·c(OH－)1×10－14温度增大电解质增大增大减小不变增大不变知识梳理·题型构建考点一I水的电离4．外界条件对水的电离平衡的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＋)酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其他：如加入Na正不变增大增大减小知识梳理·题型构建深度思考深度思考3．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？说明原因。水的电离平衡移动后，溶液中c(H＋)·c(OH－)增大还是减小？1．水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－一定是水电离出来的吗？答案不一定。c(H＋)和c(OH－)均指溶液中的H＋或OH－的总浓度。这一关系适用于任何稀水溶液，即任何稀水溶液中都存在这一关系。因此，在酸溶液中酸本身电离出来的H＋会抑制水的电离，而在碱溶液中，碱本身电离出来的OH－也会抑制水的电离。2．在pH＝2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H＋)与c(OH－)之间的关系是什么？答案外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候水电离出c(H＋)和c(OH－)总是相等的。答案甲正确，温度不变，Kw是常数，加入H2SO4，c(H＋)增大，c(H＋)·c(OH－)Kw，平衡左移。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。知识梳理·题型构建(1)水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，其实质是水溶液中的H＋和OH－浓度的乘积，不一定是水电离出的H＋和OH－浓度的乘积，所以与其说Kw是水的离子积常数，不如说是水溶液中的H＋和OH－的离子积常数。即Kw不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有。(2)水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。【递进题组】题组一题组二知识梳理·题型构建124356知识梳理·题型构建题组一影响水电离平衡的因素及结果判断1．25℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl②NaOH③H2SO4④(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是()A．④③②①B．②③①④C．④①②③D．③②①④解析从四种物质分析可知②NaOH、③H2SO4抑制水的电离，①NaCl不影响水的电离平衡，④(NH4)2SO4促进水的电离(NH＋4水解)，在②③中H2SO4为二元强酸、产生的c(H＋)大于NaOH产生的c(OH－)，抑制程度更大，故顺序为(由大→小)④①②③。C题组一题组二124356知识梳理·题型构建题组一影响水电离平衡的因素及结果判断2．下列操作会促进H2O的电离，且使溶液pH7的是()A．将纯水加热到90℃B．向水中加少量NaOH溶液C．向水中加少量Na2CO3溶液D．向水中加少量FeCl3溶液解析将纯水加热到90℃，水的电离程度增大，c(H＋)＝c(OH－)10－7mol·L－1，pH7，A错；向水中加少量NaOH溶液，水中c(OH－)增大，pH7，但水的电离平衡向逆方向移动，即水的电离受到抑制，B错；向水中加少量Na2CO3溶液，CO2－3与H＋结合，水中c(H＋)减小，水的电离平衡向正方向移动，c(OH－)增大，c(OH－)c(H＋)，pH7，C对；向水中加少量FeCl3溶液，Fe3＋与OH－结合为弱电解质Fe(OH)3，水中c(OH－)减小，水的电离平衡向正方向移动，c(H＋)增大，c(H＋)c(OH－)，pH7，D错。解析将纯水加热到90℃，水的电离程度增大，c(H＋)＝c(OH－)10－7mol·L－1，pH7，A错；向水中加少量NaOH溶液，水中c(OH－)增大，pH7，但水的电离平衡向逆方向移动，即水的电离受到抑制，B错；向水中加少量Na2CO3溶液，CO2－3与H＋结合，水中c(H＋)减小，水的电离平衡向正方向移动，c(OH－)增大，c(OH－)c(H＋)，pH7，C对；向水中加少量FeCl3溶液，Fe3＋与OH－结合为弱电解质Fe(OH)3，水中c(OH－)减小，水的电离平衡向正方向移动，c(H＋)增大，c(H＋)c(OH－)，pH7，D错。解析将纯水加热到90℃，水的电离程度增大，c(H＋)＝c(OH－)10－7mol·L－1，pH7，A错；向水中加少量NaOH溶液，水中c(OH－)增大，pH7，但水的电离平衡向逆方向移动，即水的电离受到抑制，B错；向水中加少量Na2CO3溶液，CO2－3与H＋结合，水中c(H＋)减小，水的电离平衡向正方向移动，c(OH－)增大，c(OH－)c(H＋)，pH7，C对；向水中加少量FeCl3溶液，Fe3＋与OH－结合为弱电解质Fe(OH)3，水中c(OH－)减小，水的电离平衡向正方向移动，c(H＋)增大，c(H＋)c(OH－)，pH7，D错。C题组一题组二124356向水中加少量FeCl3溶液，Fe3＋与OH－结合为弱电解质Fe(OH)3，水中c(OH－)减小，水的电离平衡向正方向移动，c(H＋)增大，c(H＋)c(OH－)，pH7，D错。知识梳理·题型构建3．25℃时，水中存在电离平衡：H2OH＋＋OH－ΔH0。下列叙述正确的是()A．将水加热，Kw增大，pH不变B．向水中加入少量NaHSO4固体，c(H＋)增大，Kw不变C．向水中加入少量NaOH固体，平衡逆向移动，c(OH－)降低D．向水中加入少量NH4Cl固体，平衡正向移动，c(OH－)增大解析将水加热时，电离平衡右移，电离出的c(H＋)、c(OH－)均增大，pH减小，A项错误；加入NaHSO4，c(H＋)增大，平衡逆向移动，温度未变化，Kw不变，B项正确；加入NaOH，c(OH－)增大，平衡逆向移动，C项错误；加入NH4Cl，NH＋4水解使平衡正向移动，c(OH－)减小，D项错误。题组一影响水电离平衡的因素及结果判断解析将水加热时，电离平衡右移，电离出的c(H＋)、c(OH－)均增大，pH减小，A项错误；加入NaHSO4，c(H＋)增大，平衡逆向移动，温度未变化，Kw不变，B项正确；加入NaOH，c(OH－)增大，平衡逆向移动，C项错误；加入NH4Cl，NH＋4水解使平衡正向移动，c(OH－)减小，D项错误。解析将水加热时，电离平衡右移，电离出的c(H＋)、c(OH－)均增大，pH减小，A项错误；加入NaHSO4，c(H＋)增大，平衡逆向移动，温度未变化，Kw不变，B项正确；加入NaOH，c(OH－)增大，平衡逆向移动，C项错误；加入NH4Cl，NH＋4水解使平衡正向移动，c(OH－)减小，D项错误。解析将水加热时，电离平衡右移，电离出的c(H＋)、c(OH－)均增大，pH减小，A项错误；加入NaHSO4，c(H＋)增大，平衡逆向移动，温度未变化，Kw不变，B项正确；加入NaOH，c(OH－)增大，平衡逆向移动，C项错误；加入NH4Cl，NH＋4水解使平衡正向移动，c(OH－)减小，D项错误。B题组一题组二124356知识梳理·题型构建题组二水电离的c(H＋)或c(OH－)的计算4．求算下列溶液中H2O电离的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－)＝_________________。(3)pH＝2的NH4Cl溶液c(H＋)＝____________________。(4)pH＝10的Na2CO3溶液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。应先求算c(OH－)，即为水电离的c(H＋)或c(OH－)。c(H＋)＝10－2mol·L－1，则c(OH－)＝10－12mol·L－1，则水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol·L－1。(2)pH＝10的NaOH溶液中，OH－有两个来源：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(OH－)＝10－4mol·L－1，c(H＋)＝10－10mol·L－1，则水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝10－10mol·L－1。(3)水解的盐，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。10－4mol·L－110－12mol·L－110－12mol·L－110－10mol·L－110－10mol·L－110－2mol·L－1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。应先求算c(OH－)，即为水电离的c(H＋)或c(OH－)。c(H＋)＝10－2mol·L－1，则c(OH－)＝10－12mol·L－1，则水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol·L－1。(2)pH＝10的NaOH溶液中，OH－有两个来源：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(OH－)＝10－4mol·L－1，c(H＋)＝10－10mol·L－1，则水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝10－10mol·L－1。(3)水解的盐，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。题组一题组二124356(3)水解的盐，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。知识梳理·题型构建5．下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H＋浓度之比(①∶②∶③∶④)是()①pH＝0的盐酸②0.1mol·L－1的盐酸③0.01mol·L－1的NaOH溶液④pH＝11的NaOH溶液A．1∶10∶100∶1000B．0∶1∶12∶11C．14∶13∶12∶11D．14∶13∶2∶3解析①中c(H＋)＝1mol·L－1