2020版高考化学大一轮复习 专题8 2 第二单元 溶液的酸碱性课件 苏科版

专题8水溶液中的离子平衡第二单元溶液的酸碱性专题8水溶液中的离子平衡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。水的电离[知识梳理]1．水的电离水是极弱的电解质，电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－或H2OH＋＋OH－。2．水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)。(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______________________。(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。1×10－14温度增大稀的电解质水溶液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[自我检测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变。()(2)25℃与60℃时，水的pH相等。()(3)25℃时NH4Cl溶液的Kw小于100℃时NaCl溶液的Kw。()(4)室温下由水电离的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO－3能大量共存。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×2．25℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④(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：选C。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)，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，故水的电离程度由大到小的顺序为④①②③。(1)Kw不仅适用于纯水，还适用于中性、酸性或碱性的稀溶液，不管哪种溶液均有c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O。如酸性溶液中：[c(H＋)酸＋c(H＋)H2O]·c(OH－)H2O＝Kw；碱性溶液中：[c(OH－)碱＋c(OH－)H2O]·c(H＋)H2O＝Kw。(2)室温下，由水电离出的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液可能呈强酸性或强碱性，故该溶液中HCO－3、HSO－3均不能大量共存。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[解析]A．c点溶液中c(OH－)＞c(H＋)，溶液呈碱性，升温，溶液中c(OH－)不可能减小。B.由b点对应c(H＋)与c(OH－)可知，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14。C.FeCl3溶液水解显酸性，溶液中c(H＋)增大，因一定温度下水的离子积是常数，故溶液中c(OH－)减小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化。D.c点溶液呈碱性，稀释时c(OH－)减小，同时c(H＋)应增大，故稀释溶液时不可能引起由c向d的变化。[答案]C(1)水中加入NaHSO4溶液，水的电离平衡__________，溶液中的c(H＋)________，Kw________。(2)水中加入KAl(SO4)2溶液，水的电离平衡__________，溶液中的c(H＋)________，Kw________。答案：(1)逆向移动增大不变(2)正向移动增大不变水的电离平衡及其影响因素1．25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－ΔH＞0，下列叙述正确的是()A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低B．向水中加入少量固体NaHSO4，c(H＋)增大，Kw不变C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低D．将水加热，Kw增大，pH不变解析：选B。根据平衡体系H2OH＋＋OH－，对各选项的分析如下：选项分析结论A稀氨水是弱碱，加入水中后水溶液中c(OH－)增大，平衡逆向移动错误BNaHSO4溶于水后发生电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4，使c(H＋)增大，由于温度不变，故Kw不变正确选项分析结论C水中加入固体CH3COONa，CH3COO－发生水解，促进水的电离，平衡正向移动，使溶液呈碱性，c(H＋)降低错误D升高温度，水的电离程度增大，Kw增大，pH变小错误2.下图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是()A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝KwB．M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)C．图中T1＜T2D．XZ线上任意点均有pH＝7解析：选D。A.水中c(H＋)与c(OH－)的乘积为一常数。B.由图看出M区域内c(H＋)c(OH－)。C.T2时c(H＋)·c(OH－)大于T1时c(H＋)·c(OH－)，因为水的电离过程是吸热的，温度越高，水的离子积越大，所以T2T1。D.pH＝－lgc(H＋)，XZ线上任意点的c(H＋)＝c(OH－)，但pH不一定为7。水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算3．25℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝5的NH4NO3溶液中，由水电离的H＋的物质的量之比是()A．1∶10∶1010∶109B．1∶5∶(5×109)∶(5×108)C．1∶20∶1010∶109D．1∶10∶104∶109解析：选A。25℃时，pH＝0的H2SO4溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－14mol·L－1；0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.05mol·L－1×2＝0.1mol·L－1，根据Kw＝c(H＋)·c(OH－)可得，由水电离出的c(H＋)＝10－13mol·L－1；pH＝10的Na2S溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－4mol·L－1；pH＝5的NH4NO3溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－5mol·L－1，故等体积上述溶液中由水电离的H＋的物质的量之比为10－14∶10－13∶10－4∶10－5＝1∶10∶1010∶109，即选项A正确。理清溶液中H＋或OH－的来源(1)常温下，中性溶液c(OH－)＝c(H＋)＝10－7mol·L－1。(2)溶质为酸的溶液①OH－全部来自水的电离，水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)。②实例计算常温下pH＝2的盐酸中水电离出的c(H＋)，方法是先求出溶液中的c(OH－)＝Kw10－2mol·L－1＝10－12mol·L－1，即水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol·L－1。(3)溶质为碱的溶液①H＋全部来自水的电离，水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)。②实例计算常温下pH＝12的NaOH溶液中水电离出的c(OH－)，方法是先求出溶液中的c(H＋)＝10－12mol·L－1，即水电离出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12mol·L－1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液①常温下pH＝5的NH4Cl溶液中H＋全部来自水的电离，由水电离出的c(H＋)＝10－5mol·L－1，因为部分OH－与NH＋4结合，c(OH－)＝Kw10－5mol·L－1＝10－9mol·L－1。②常温下pH＝12的Na2CO3溶液中OH－全部来自水的电离，由水电离出的c(OH－)＝Kw10－12mol·L－1＝10－2mol·L－1。溶液的酸碱性与pH[知识梳理]一、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。1．酸性溶液：c(H＋)______c(OH－)，常温下，pH_____7。2．中性溶液：c(H＋)______c(OH－)，常温下，pH_____7。3．碱性溶液：c(H＋)_____c(OH－)，常温下，pH____7。＝＝二、pH及其测量1．计算公式：pH＝____________。2．测量方法(1)pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在_________或__________上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与____________对照，即可确定溶液的pH。(2)pH计测量法。－lgc(H＋)玻璃片表面皿标准比色卡3．溶液的酸碱性与pH的关系室温下：酸性碱性[自我检测]1．下列溶液一定显酸性的是________。①pH7的溶液②c(H＋)＝c(OH－)的溶液③c(H＋)＝1×10－7mol·L－1的溶液④c(H＋)c(OH－)的溶液⑤0.1mol·L－1的NH4Cl溶液解析：题目没有说明温度，所以pH7的溶液不一定是酸性溶液，只有c(H＋)c(OH－)才是准确的判断依据。NH4Cl溶液水解呈酸性。答案：④⑤2．判断下列溶液在常温下的酸碱性(填“酸性”“碱性”或“中性”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合：____________。(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合：____________。(3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合：____________。(4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合：____________。(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合：____________。答案：(1)中性(2)碱性(3)酸性(4)中性(5)酸性(1)溶液呈现酸性或碱性决定于c(H＋)与c(OH－)的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH＝6的溶液可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。(2)使用pH试纸时不能用蒸馏水润湿。(3)广范pH试纸只能测出pH的整数值。(1)下列溶液一定呈中性的是________。A．pH＝7的溶液B．c(H＋)＝10－7mol·L－1的溶液C．c(H＋)/c(OH－)＝10－14的溶液D．氨水和氯化铵的混合液中c(NH＋4)＝c(Cl－)(2)已知T℃，Kw＝1×10－13，则T℃__________25℃(填“”“”或“＝”)。在T℃时将pH＝11的NaOH溶液aL与pH＝1的硫酸bL混合(忽略混合后溶液体积的变化)，若所得混合溶液的pH＝10，则a∶b＝________。(3)25℃时，有pH＝x的盐酸和pH＝y的氢氧化钠溶液(x≤6，y≥8)，取aL该盐酸与bL该氢氧化钠溶液反应，恰好完全中和，求：①a/b＝________________(填表达式，用x、y表示)；②若x＋y＝14，则a/b＝________(填数据)；③若x＋y＝13，则a/b＝________(填数据)。[解析](1)A.只有25℃时，pH＝7的溶液才呈中性，该选项没有指明温度，酸碱性无法确定，错误；B.只有25℃时，c(H＋)＝10－7mol·L－1的溶液才呈中性，该选项没有指明温度，酸碱性无法确定，错误；C.c(H＋)/c(OH－)＝10－14的溶液c(H＋)c(OH－)，溶液呈碱性，错误；D.根据电荷守恒可得氨水和氯化铵的混合液中：c(NH＋4)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因为c(NH＋4)＝c(Cl－)，可得c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，正确。(2)温度升高时Kw增大，T℃时Kw1×10－14，即T℃25℃；NaOH溶液中n(OH－)＝0.01amol，硫酸中n(H＋)＝0.1bmol，根据混合后溶液pH＝10，得10－3＝0.01a－0.1ba＋b，解得a∶b＝101∶9。(3)若两溶液完全中和，则溶液中n(H＋)＝n(OH－)，即10－xa＝10y－14b，①整理得a