（江苏专用版）2020版高考化学总复习 专题七 第2讲 水的电离及溶液的酸碱性 中和滴定课件

第2讲水的电离及溶液的酸碱性中和滴定考点一水的电离平衡考点二溶液的酸碱性与pH及计算总纲目录考点三酸碱中和滴定高考演练考点一水的电离平衡1.水的电离水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2O H3O++OH-或简写为H2O H++OH-。25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=①1×10-7mol·L-1;任何水溶液中,由水电离出的c(H+)与c(OH-)都相等。2.水的离子积常数KW=c(H+)·c(OH-)。(1)室温下:KW=②1×10-14。(2)影响因素:只与③温度有关,升高温度,KW④增大。(3)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)温度升高,促进水的电离,KW⑤增大;温度降低,抑制水的电离,KW⑥减小。(2)加入酸或碱⑦抑制水的电离。(3)加入可水解的盐,⑧促进水的电离。(4)加入能与水反应的活泼金属,⑨促进水的电离。 特别提醒a.水的离子积常数KW=c(H+)·c(OH-),不仅适用于纯水,也适用于所有稀的水溶液。b.水的离子积常数说明在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H+和OH-存在。c.比较由H2O电离产生的c(H+)的大小时,可先对物质进行分类,酸、碱抑制水的电离,能水解的盐促进水的电离。1.【易错辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)纯水中c(H+)随着温度的升高而降低。 (✕)(2)25℃时,0.10mol·L-1NaHCO3溶液加水稀释后,c(H+)与c(OH-)的乘积变大。 (✕)(3)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变。 (✕)(4)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。 (✕)(5)100℃的纯水中c(H+)=1×10-6mol·L-1,此时水呈酸性。 (✕)2.【多维思考】(1)在pH=2的盐酸中由水电离出来的c(H+)与c(OH-)之间的关系是什么?(2)甲同学认为,在水中加入稀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?答案(1)外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候由水电离出的c(H+)和c(OH-)总是相等的。(2)甲正确,温度不变,KW是常数,加入H2SO4,c(H+)增大,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。题组一外界条件对水的电离平衡的影响1.25℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH-(ΔH0),下列叙述正确的是 (B)A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)减小B.向水中加入少量硫酸氢钠固体,c(H+)增大,KW不变C.向水中加入少量NaCl固体,平衡逆向移动,c(H+)减小D.将水加热,KW增大,pH不变解析本题考查水的电离。一水合氨电离出OH-而导致溶液中c(OH-)增大,从而抑制水的电离,故A错误;向水中加入硫酸氢钠固体,硫酸氢钠电离出氢离子导致溶液中c(H+)增大,温度不变,KW不变,故B正确;向水中加入少量固体NaCl,对水的电离无影响,平衡不移动,故C错误;水的电离是吸热过程,升高温度促进水的电离,则KW增大,pH减小,故D错误。2.下列说法正确的是 (D)A.向纯水中加入少量盐酸或氢氧化钠溶液都能使水的电离平衡逆向移动,水的离子积减小B.加热纯水,氢离子浓度增大,溶液的pH减小,水的离子积不变C.常温下,pH均为5的盐酸与氯化铵溶液中,水的电离程度相同D.常温下,向纯水中加入少量的硫酸氢钠溶液,能使水的电离平衡逆向移动,但水的离子积不变解析温度不变水的离子积常数不变,A项错误;升高温度,水的离子积变大,B项错误;盐酸能抑制水的电离,氯化铵能促进水的电离,C项错误;硫酸氢钠电离出的氢离子抑制水的电离,使水的电离平衡逆向移动,但温度不变,则水的离子积不变,D项正确。3.已知水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是 () A.水的离子积常数关系为KW(B)KW(A)KW(C)KW(D)B.常温下向水中加入醋酸钠固体,可以从C点向D点变化C.B点对应的温度下,pH=4的硫酸与pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合,溶液的pH=7D.升高温度可实现由C点向D点变化答案B依据题图分析可知,KW(A)KW(B)KW(C)=KW(D),A项错误;向水中加入醋酸钠固体,溶液中c(OH-)变大,c(H+)变小,B项正确;常温下,pH=4的硫酸和pH=10的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液的pH=7,B点对应温度不是常温,C项错误;C点升高温度,c(H+)、c(OH-)均应增大,且保持c(H+)=c(OH-),D项错误。误区警示(1)任何情况下水电离产生的c(H+)和c(OH-)总是相等的。(2)酸、碱、盐虽然影响水的电离平衡(不水解的盐除外),造成水电离出的H+或OH-的浓度发生变化,但在25℃时KW仍然不变,因为KW只与温度有关。(3)水的离子积常数KW=c(H+)·c(OH-)中H+和OH-不一定是水电离出来的。c(H+)、c(OH-)均指溶液中的H+、OH-的总浓度。(4)室温下,由水电离出的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液可能呈强酸性,也可以呈强碱性,故在该溶液中HC 、HS 均不能大量共存。3O3O题组二水电离出的c(H+)和c(OH-)的计算4.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 (A)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,由水电离出的c(H+)与溶液中c(OH-)相等,为1.0×10-14mol·L-1;②中c(H+)=0.1mol·L-1,由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1;③中c(OH-)=1.0×10-2mol·L-1,由水电离出的c(H+)与溶液中c(H+)相等,为1.0×10-12mol·L-1;④中c(OH-)=1.0×10-3mol·L-1,由水电离出的c(H+)=1.0×10-11mol·L-1。则(1.0×10-14)∶(1.0×10-13)∶(1.0×10-12)∶(1.0×10-11)=1∶10∶100∶1000,A项正确。5.已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4 Na++H++S 。某温度下,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中,不正确的是 (D)A.该温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度是1.0×10-10mol·L-1C.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离D.该温度下加入等体积pH=12的NaOH溶液可使溶液恰好呈中性24O解析本题考查水的电离。某温度下纯水的pH=6,说明该温度下c(H+)=c(OH-)=1×10-6mol·L-1,KW=1×10-121×10-14,该温度高于25℃,故A正确;水电离出来的氢离子的浓度等于溶液中氢氧根离子的浓度,c水(H+)=c(OH-)= = mol·L-1=1×10-10mol·L-1,故B正确;NaHSO4电离生成氢离子,相当于一元强酸,抑制水的电离,故C正确;该温度下KW=1×10-12,加入等体积pH=10的NaOH溶液可使溶液恰好呈中性,故D错误。W(H)Kc121100.016.求算下列常温下溶液中由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-)=。答案(1)10-12mol·L-110-12mol·L-1(2)10-10mol·L-110-10mol·L-1(3)10-2mol·L-1(4)10-4mol·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-)。(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)(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。思维建模由水电离出的c(H+)或c(OH-)与溶液中的c(H+)或c(OH-)的大小规律考点二溶液的酸碱性与pH及计算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“=”填在下表的空格中)。溶液的酸碱性c(H+)与c(OH-)比较室温下c(H+)大小pH酸性溶液c(H+)①c(OH-)c(H+)②1×10-7mol·L-1③7中性溶液c(H+)④=c(OH-)c(H+)⑤=1×10-7mol·L-1⑥=7碱性溶液c(H+)⑦c(OH-)c(H+)⑧1×10-7mol·L-172.溶液的pH(1)定义式:pH=⑨-lgc(H+)。(2)溶液的酸碱性与pH的关系(室温下): 3.pH的测定(1)pH试纸测定方法:把小片pH试纸放在 表面皿或玻璃片上,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)pH计测定可精确测定溶液的pH。 特别提醒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;若测中性溶液的pH,pH试纸用蒸馏水润湿不产生误差;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,因为氯水有强氧化性(漂白性)。1.【易错辨析】判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)任何温度下,利用c(H+)和c(OH-)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)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH,一定会使结果偏小。 (✕)(4)一定温度下,pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1。 (✕)(5)常温下用pH试纸测得0.05mol·L-1的稀硫酸的pH等于1.3。 (✕)(6)常温下,某溶液能使酚酞呈无色,该溶液一定显酸性。 (✕)2.【多维思考】常温下,若使pH=3的盐酸与pH=9的Ba(OH)2溶液混合使其成为pH=7的溶液,混合时盐酸和Ba(OH)2溶液的体积之比为(C)A.1∶60B.3∶1C.1∶100D.100∶1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+)= ⇨最后求pH=-lgc(H+)。W(OH)Kc2.单一类的计算方法(1)浓度为c的强酸溶液(HnA):由c(H+)=nc可求pH。(2)浓度为c的强碱溶液[B(OH)n]:由c(OH-)=nc可求c(H+)= ,最后求pH。WKnc3.混合类的计算方法同性混合若为强酸的溶液混合,则先求c(H+)混=[c(H+)1V1+c(H+)2V2]/(V1+V2)⇨再求pH若为强碱的溶液混合,则先求c(OH-)混=[c(OH-)1