（鲁科专用版）2020版高考化学总复习 第8章 第1讲 水的电离和溶液的酸碱性课件

第1讲水的电离和溶液的酸碱性【2020·备考】最新考纲：1.了解水的电离和水的离子积常数。2.了解溶液pH的定义。3.了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。核心素养：1.变化观念与平衡思想：认识水的电离有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析水的电离，运用平衡移动原理解决实际问题。2.科学探究与创新意识：能发现和提出酸碱中和滴定中有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解，进行误差分析。考点一水的电离(频数：★★☆难度：★★☆)水的电离主要结合盐类的水解反应进行考查，主要角度有：(1)水名师课堂导语的电离影响因素；(2)水的离子积常数的理解与应用。1.水的电离H2O＋H2OH3O＋＋OH－水是极弱的电解质，水的电离方程式为或。任何情况下水电离产生的[H＋]、[OH－]总是相等的。H2OH＋＋OH－2.水的离子积常数温度增大电解质水的离子积常数Kw＝[H＋]·[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。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.填写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[OH－][H＋]HCl______________________________NaOH______________________________可水解的盐Na2CO3______________________________NH4Cl______________________________温度升温______________________________降温______________________________其他：如加入Na______________________________逆逆逆正正正正不变不变不变不变不变增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小增大减小减小减小水属于弱电解质，遵循弱电解质电离平衡原理，水的电离是动态平衡，也遵循勒夏特列原理。[速查速测]1.（易混点排查）正确的打“√”，错误的打“×”（1）在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变（）（2）NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同（）（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）25℃和60℃的水的pH，前者大于后者，但都显中性（）（5）室温下，pH值相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液，水的电离程度后者大（）××√√√2.(教材改编题)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答案C3.（思维探究题）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[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，[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[H＋]·[OH－]是增大还是减小？答案甲正确，温度不变，Kw是常数，加入H2SO4，[H＋]增大，[H＋]·[OH－]＞Kw，平衡左移。[H＋]·[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。[A组基础知识巩固]1.（2019·泉州模拟）某温度下，向[H＋]＝1×10－6mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的[H＋]＝1×10－2mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是（）A.该温度高于25℃B.由水电离出来的H＋的浓度为1×10－10mol·L－1C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离D.取该溶液加水稀释100倍，溶液中的[OH－]减小答案D解析该温度下蒸馏水中[H＋]＝1×10－6mol·L－1，大于25℃时纯水中[H＋]，故温度高于25℃，A项正确；此温度下Kw＝1×10－12，故该NaHSO4溶液中[OH－]＝1×10－121×10－2＝1×10－10（mol·L－1），由水电离出的[H＋]与溶液中的[OH－]相等，B项正确；加入NaHSO4后，NaHSO4电离出的H＋抑制了水的电离，C项正确；加水稀释时，[H＋]减小，而Kw不变，故[OH－]增大，D项错误。2.（2018·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13解析在25℃时，某稀溶液中由水电离产生的[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。答案A3.在不同温度下，水溶液中[H＋]与[OH－]的关系如图所示。下列有关说法中正确的是（）A.若从a点到c点，可采用在水中加入酸的方法B.b点对应的醋酸中由水电离出的[H＋]＝10－6mol·L－1C.c点对应溶液的Kw大于d点对应溶液的KwD.T℃时，0.05mol·L－1Ba（OH）2溶液的pH＝11解析a点对应的[H＋]和[OH－]相等，c点对应的[H＋]和[OH－]也相等，溶液一定呈中性，从a点到c点，可以采用升温的方法，A错误；Kw只与温度有关，同温度下不同酸碱性溶液的Kw相同，a点和b点的Kw都是10－14，c点和d点的Kw都是10－12，酸和碱溶液都会抑制水的电离，酸溶液中由水电离出的[H＋]H2O与溶液中的[OH－]相等，即b点时[H＋]H2O＝[OH－]＝10－8mol·L－1，B、C均错误；T℃时，Kw＝10－12，0.05mol·L－1Ba（OH）2溶液中[H＋]＝10－11mol·L－1，pH＝11，D正确。答案D【方法技巧】室温下水电离的[H＋]或[OH－]的计算（1）中性溶液[OH－]＝[H＋]＝10－7mol·L－1（2）酸溶液[H＋]＝[H＋]酸＋[H＋]水[OH－]＝[OH－]水＝[H＋]水酸溶液中，H＋来源于酸的电离和水的电离，而OH－只来源于水的电离。（3）碱溶液[OH－]＝[OH－]碱＋[OH－]水[H＋]＝[H＋]水＝[OH－]水碱溶液中，OH－来源于碱的电离和水的电离，而H＋只来源于水的电离。（4）盐溶液酸性[H＋]＝[H＋]水[OH－]＝Kw[H＋]碱性[OH－]＝[OH－]水[H＋]＝Kw[OH－]中性：[H＋]＝[H＋]水＝[OH－]＝[OH－]水水解呈酸性或碱性的盐溶液中，H＋和OH－均来源于水的电离。[B组考试能力过关]4.（上海卷）水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是（）A.NaHSO4溶液B.KF溶液C.KAl（SO4）2溶液D.NaI溶液解析NaHSO4在溶液中电离出H＋，抑制水的电离；KF在水溶液中电离出的F－结合水电离出的H＋生成弱酸HF而发生水解；KAl（SO4）2在溶液中电离出的Al3＋与水电离出的OH－结合生成Al（OH）3而发生水解，所以F－和Al3＋均促进水的电离；HI是强酸，I－不水解，对水的电离平衡不影响。答案D5.（四川卷）25℃时等体积的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，发生电离的水的物质的量之比是（）A.1∶10∶1010∶109B.1∶5∶5×109∶5×109C.1∶20∶1010∶109D.1∶10∶104∶109解析设溶液的体积为1L。①中pH＝0的H2SO4中[H＋]＝1.0mol·L－1，[OH－]＝1.0×10－14mol·L－1，水电离的物质的量为1.0×10－14mol；②中[OH－]＝0.1mol·L－1，[H＋]＝1.0×10－13mol·L－1，水电离的物质的量为1.0×10－13mol；③中[OH－]＝1.0×10－4mol·L－1，水电离的物质的量为1.0×10－4mol；④中[H＋]＝1.0×10－5mol·L－1，水电离的物质的量为1.0×10－5mol。故①②③④中水电离的物质的量之比为1.0×10－14mol∶1.0×10－13mol∶1.0×10－4mol∶1.0×10－5mol＝1∶10∶1010∶109，A项正确。答案A6.（广东卷）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项，升高温度，促进水的电离平衡，则[H＋]和[OH－]都同等程度地变大，若由c向b变化，则[H＋]增大，[OH－]将变小，错误；B项，根据b点对应的[H＋]和[OH－]都为1.0×10－7mol·L－1，所以该温度下，水的离子积常数Kw＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14，错误；C项，加入FeCl3发生水解反应：Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋，破坏水的电离平衡，[H＋]增大、Kw不变，[OH－]变小，则可能引起由b向a变化，正确；D项，c点对应的溶液呈碱性，稀释溶液，[OH－]变小，Kw不变，[H＋]增大，故可引起由c向b的变化，而不是向d变化，错误。答案C考点二溶液的酸碱性和pH(频数：★☆☆难度：★★☆)本考点主要考查溶液酸碱性的判断，溶液pH的求算，以及pH的名师课堂导语使用，pH的求算是难点，复习时加以关注。1.溶液的酸碱性常温下，溶液的酸碱性与[H＋]、[OH－]的关系：溶液的酸碱性[H＋]与[OH－]比较[H＋]大小酸性溶液[H＋]_____[OH－][H＋]_____1×10－7mol·L－1中性溶液[H＋]_____[OH－][H＋]_____1×10－7mol·L－1碱性溶液[H＋]_____[OH－][H＋]_____1×10－7mol·L－1＞＞＝＝＜＜2.溶液的pH（1）表达式为______________________。（2）使用范围：pH的取值范围为0～14，即只适用于[H＋]≤1mol·L－1或[OH－]≤1mol·L－1的电解质溶液，当[H＋]或[OH－]≥1mol·L－1时，直接用[H＋]或[OH－]表示溶液的酸碱性。pH＝－lg[H＋]只有在常温下，pH＝7为中性溶液，但[H＋]＝[OH－]在任何温度下都表示中性溶液。3.pH试纸的使用把小片试纸放在___________或玻璃片上，用洁净干燥的___________蘸取待测液滴在干燥的pH试纸的中部，观察变化稳定后的颜色，______________________即可确定溶液的pH。表面皿玻璃棒与标准比色卡对比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。广泛pH试纸只能测出整数值。4.溶液pH的计算（1）单一溶液的pH计算强酸溶液：如HnA，设浓度为cmol·L－1，[H＋]＝ncmol·L－1，pH＝－lg[H＋]＝－lg（nc）。强碱溶液（25℃）：如B（OH）n，设浓度为cmol·L－1，[H＋]＝10－14ncmol·L－1，pH＝－lg[H＋]＝1