《3年高考2年模拟》2022课标版高中化学一轮复习 第2讲　水的电离及溶液的酸碱性(2).pptx

1、必备知识 整合 关键能力 突破 第第2 2讲水的电离及溶液的酸碱性讲水的电离及溶液的酸碱性 必备知识 整合 关键能力 突破 一、水的电离一、水的电离 必备知识 整合 1.水的电离水的电离 水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2O H3O+OH-或 H2O H+OH- 。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.水的离子积常数水的离子积常数 (1)表达式:KW=c(H+)c(OH-)。 (2)室温下:KW=110-14 ,纯水中:c(H+)=c(OH-)=10-7 molL-1 。 (3)影响因素:只与温度 有关,升高温度,KW增大 。 (4)适用范围:纯水和稀的电解质水溶液。 (5)意义:

2、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。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.外界条件对水电离平衡的影响外界条件对水电离平衡的影响 平衡移动方向KW水的电离程度c(OH-)c(H+) 酸逆向 不变减小 减小增大 碱逆向不变 减小增大减小 可水解 的盐 Na2CO3正向不变增大 增大减小 NH4Cl正向不变增大减小 增大 温度 升温正向 增大 增大增大增大 降温逆向减小 减小减小减小 其他:如加入Na正向 不变增大增大减小 条件 体系变化 必备知识 整合 关键能力 突破 二、溶液的酸碱性和二、溶液的酸碱性和pH 1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性 (1)酸性溶液:c(H+)

3、 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+) 7。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.溶液的溶液的pH (1)计算公式:pH=-lg c(H+) 。 (2)适用范围:通常应用于c(H+)、c(OH-)都较小的稀溶液,小于1 mol/L。 (3)表示意义:溶液酸性越强,c(H+)越大 ,pH越小;溶液碱性越强,c(H+)越 小 ,pH越大。 (4)室温下,溶液的酸碱性与pH的关系 必备知识 整合 关键能力 突破 3.pH的测定的测定 (1)用pH试纸测定:用镊子夹取一小片pH试纸放在洁净的表面皿或玻璃片 上,用

4、干燥洁净的玻璃棒 蘸取待测液点在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)用pH计测定:可精确测量溶液的pH。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.常用酸碱指示剂及其变色范围常用酸碱指示剂及其变色范围 指示剂变色范围(pH) 石蕊8.0蓝 色 甲基橙4.4黄 色 酚酞10.0红 色 5.溶液溶液pH的计算的计算 (1)单一溶液pH的计算 强酸溶液:如HnA溶液,设溶液浓度为c molL-1,c(H+)=nc molL-1,pH=-lg c(H+)=-lg nc。 必备知识 整合 关键能力 突破 强碱溶液(25 ):如B(OH)n溶液,设B(OH)n浓度为c mol

5、L-1,c(H+)= molL-1, pH=-lg c(H+)=14+lg nc。 (2)混合溶液pH的计算 a.两种强酸溶液混合:直接求出c混(H+),再据此求pH,c混(H+)= 。 14 10 nc b.两种强碱溶液混合:先求出c混(OH-),再根据KW求出c混(H+),最后求pH,c混(OH-)= 。 c.强酸、强碱溶液混合:先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中H+或OH- 的浓度,最后求pH,c混(H+)或c混(OH-)=。 1122 12 (H )(H )cVcV VV 1122 12 ( H )( H )c OVc OV VV |(H )( H )|cVcOV VV 酸酸碱碱

6、酸碱 必备知识 整合 关键能力 突破 (3)酸溶液、碱溶液稀释时pH的变化 酸溶液(pH=a)碱溶液(pH=b) 弱酸强酸弱碱强碱 稀释至原体积 10n倍时的pH b-nb-n 无限稀释pH无限接近7 必备知识 整合 关键能力 突破 1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)95 纯水的pHV(乙) ( ) 必备知识 整合 关键能力 突破 2.某温度下纯水中c(H+)=210-7 molL-1,则此时c(OH-)为210-7molL-1 ;若温度 不变,滴入稀盐酸使c(H+)=510-4 molL-1,则溶液中c(OH-)为810-11 molL-1 ,由水 电离产生的c(H+)

7、为810-11 molL-1 ,此时温度高于 (填“高于” “低于”或“等于”)25 。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.计算下列溶液的pH(25 )。 (1)0.1 molL-1的盐酸的pH=1 ; (2)0.005 molL-1的稀硫酸的pH=2 ; (3)0.1 molL-1的NaOH溶液的pH=13 ; (4)0.005 molL-1的Ba(OH)2溶液的pH=12 ; (5)0.15 molL-1的盐酸与0.35 molL-1的NaOH溶液等体积混合后溶液的pH= 13 。 必备知识 整合 关键能力 突破 考点一水的电离 典例探究典例探究 例例下图表示水中c(H+)和c(OH-)

8、的关系,下列判断错误的是() 关键能力 突破 A.两条曲线间任意点均有c(H+)c(OH-)=KW B.M区域内任意点均有c(H+)c(OH-) C.图中T1T2 D.XZ线上任意点均有pH=7 D 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析同一温度下c(H+)与c(OH-)的乘积为常数,A项正确;XZ线上任意点都有 c(H+)=c(OH-),M区域位于直线XZ的左上侧,则M区域内任意点均有c(H+) c(OH-),B项正确;升高温度,水的电离程度增大,c(H+)与c(OH-)都增大,Z点的pH 小于X点,故T10)的平衡。下列叙述一 定正确的是() A.向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,KW

9、减小 B.将水加热,KW增大,pH不变 C.向水中加入少量金属Na,平衡逆向移动,c(H+)减小 D.向水中加入少量硫酸钠固体,c(H+)和KW均不变 D 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项,向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,温度不变,KW不变,错误; B项,升高温度,促进水的电离,KW增大,c(H+)增大,pH减小,错误;C项,向水中加 入少量金属钠,反应消耗H+,使水的电离平衡正向移动,c(H+)减小,错误。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.某温度下,有pH相同的H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液,在H2SO4溶液中由水电离 的H+浓度为10-a molL-1,在Al2

10、(SO4)3溶液中由水电离的H+浓度为10-b molL-1,则 此温度下的KW为() A.10-14 B.10-2a C.10-(a+b)D.10-(7+a) 解析解析设该温度下KW=10-x,则H2SO4溶液中c(H+)=10a-x molL-1,pH=-(a-x),在 Al2(SO4)3溶液中由水电离的H+浓度为10-b molL-1,pH=b,则a-x=-b,即x=a+b, KW=10-x=10-(a+b)。 C 必备知识 整合 关键能力 突破 题组二水的离子积及电离平衡曲线分析题组二水的离子积及电离平衡曲线分析 3.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确

11、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1.010-13 C.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 C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析升高温度时,水的电离平衡右移,c(H+)和c(OH-)均增大,KW随之增大,而 c和b对应的KW相等,A项不正确;由题图中数据可计算出题给温度下,水的离子 积常数KW =c(H+)c(OH-)=1.010-14,B项不正确;加入FeCl3后,Fe3+水解促进水的 电离,使c(H+)增大,c(OH-)减小,但KW不变,可能引起由b向a的变化,C项正确;题 给温

12、度下,稀释溶液,KW不变,而c和d对应的KW不相等,D项不正确。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是() A.图中五个点的KW:BCA=D=E B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量 NaOH的方法 C.若从A点到C点,可采用温度不变时在水中 加入适量H2SO4的方法 D.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=12的KOH等体积混合后,溶液显中性 A 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析从题图中可看出:A、D、E是在25 时水的电离平衡曲线上,它们的 KW相同,B点是在100 时水的电离平衡曲线上,C点在A点、B点的连线上,由 于水是弱电解质,

13、升高温度,促进水的电离,水的离子积常数增大,则图中五个 点的KW:BCA=D=E,故A正确;从A点到D点温度不变,溶液中c(H+)增大, c(OH-)减小,可采用在水中加入少量酸的方法,故B错误;若从A点到C点,水的 离子积常数增大,可采用升高温度的方法,故C错误;处在B点时,KW=10-12,pH= 2的硫酸中c(H+)=10-2 molL-1,pH=12的KOH中c(OH-)=1 molL-1,若二者等体积 混合,n(OH-)n(H+),所以溶液显碱性,故D错误。 必备知识 整合 关键能力 突破 考点二溶液的酸碱性和pH的计算 典例探究典例探究 例例(1)下列溶液一定呈中性的是D 。 A.

14、pH=7的溶液 B.c(H+)=10-7 molL-1的溶液 C.c(H+)/c(OH-)=10-14的溶液 D.氨水和氯化铵溶液的混合液,其中c(N)=c(Cl-) 4 H 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)已知T 时,KW=110-13,则T (填“”“14,则=10 x+y-14 (填表达式,用x、y表示)。 a b a b a b 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析(1)A项, 只有25 时,pH=7的溶液才呈中性,该选项没有指明温度,错 误;B项, 只有25 时,c(H+)=10-7 molL-1的溶液才呈中性,该选项没有指明温 度,错误;C项, c(H+)/c(OH-)=

15、10-14的溶液中c(H+)110-14,即T 25 ;NaOH溶液中n(OH-)=0.01a mol,硫酸溶液中 n(H+)=0.1b mol,根据混合后溶液pH=10,得10-3=,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,整理得= 10 x+y-14。 4 H 4 H 0.010.1ab ab a b 若x+y=14,则=1;若x+y=13,则=0.1;若x+y14,则=10 x+y-14。 a b a b a b 必备知识 整合 关键能力 突破 名师点拨名师点拨 混合溶液酸、碱性的判断方法 (1)等浓度、等体积的一

16、元酸与一元碱混合所得的溶液 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 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)室温下,已知酸和碱pH之和,等体积混合后溶液酸、碱性的判断。 强酸与强碱溶液混合: pH之和酸碱性pH 等于14中性pH=7 大于14碱性pH7 小于14酸性pH14a+bVbVa10,错误。C项,向等浓度等体积的HCl溶液和CH3COOH溶液中 分别加入等物质的量浓度的NaOH溶液,溶液恰好为中性时,消耗NaOH溶液的体 积:CH3COOH110-14,所以将pH=3的盐酸与pH=11的NaOH溶液等体积混合 后,溶液显碱性,D错误。 必备知识 整

17、合 关键能力 突破 3.(1)在温度t 时,某溶液中c(H+)=10-a molL-1,c(OH-)=10-b molL-1,已知a+b=12, 则t大于 (填“大于”“小于”或“等于”)25 。 (2)常温下,向某Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH=x的盐酸,测得混合溶液的部分pH 如下表所示: 序号氢氧化钡溶液的体积/mL盐酸的体积/mL溶液的pH 22.000.0012 22.0018.0011 22.0022.007 必备知识 整合 关键能力 突破 x=2 ,Ba(OH)2溶液的物质的量浓度为510-3 molL-1 。 (3)常温下,向100 mL pH=2的硫酸与硫酸钠的混合溶液中,

18、加入300 mL上述 Ba(OH)2溶液,沉淀正好达最大量,此时溶液的pH大于 (填“大于”“小于” 或“等于”)7;原混合溶液中硫酸钠的物质的量浓度为0.01 molL-1 。 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析(1)已知a+b=127的溶液不一定呈碱性 B.中和pH和体积均相等的氨水、NaOH溶液,所需HCl的物质的量相同 C.相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中,c(OH-)相等 D.氨水和盐酸反应后的溶液,若溶液呈中性,则c(Cl-)=c(N) 4 H B 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析NH3H2O为弱电解质, NaOH为强电解质,则等体积和等pH的两溶液,

19、 NH3H2O的物质的量大于NaOH的物质的量,故消耗HCl的物质的量前者多, B错误;在25 时, pH7的溶液一定呈碱性,此题未明确温度, 所以溶液不一 定呈碱性,A正确;相同温度下,pH相同的盐酸和醋酸溶液中氢氧根离子浓度 相等,C正确;若氨水和盐酸反应后的溶液呈中性,根据电荷守恒知,氯离子和 铵根离子的物质的量浓度相等,D正确。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.(2020浙江7月选考,17,2分)下列说法不正确的是() A.2.010-7 molL-1的盐酸中c(H+)=2.010-7 molL-1 B.将KCl溶液从常温加热至80 ,溶液的pH变小但仍保持中性 C.常温下,NaC

20、N溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质 D.常温下,pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH增大 A 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项,盐酸是一元强酸,可以完全电离,但在2.010-7 molL-1的盐酸中要 考虑水的电离,故c(H+)不是2.010-7 molL-1,错误;B项,KCl是强酸强碱盐,不会 发生水解,故KCl溶液显中性,加热时,水的电离平衡正向移动,溶液的pH变小, 但仍显中性,正确;C项,常温下NaCN溶液显碱性,说明CN-水解,HCN是弱酸,正 确;D项,常温下,在醋酸溶液中加入醋酸钠固体,增大了c(CH3COO-),使醋酸的 电离平衡逆向移动,溶液pH增大,正确。