【人教创新设计】高考化学一轮复习 第二节 水的电离和溶液的酸碱性课件 新人教

1.理解水的电离平衡和离子积的概念，影响水电离平衡的因素。2．了解溶液的酸碱性和pH的关系。3．学会pH的计算。4．了解测定溶液pH的方法，知道pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。第二节水的电离和溶液的酸碱性1．水是一种极弱的电解质：

电离方程式为 ΔH

0(>，<)>2．水的电离是

过程，因此升高温度水的电离平衡向右移动，Kw

。如100℃时纯水电离的H＋浓度c(H＋)H2O＝10－6mol·L－1，此时Kw＝

。3．Kw不仅适用于纯水，向水中加入适量酸或碱或者盐形成稀溶液时，只要温度不变，Kw

。即酸、碱、盐的稀溶液中均同时存在H＋和OH－，且有： ①c(H＋)H2O

c(OH－)H2O ②c(H＋)·c(OH－)＝Kw增大10－12＝不变吸热4．水的电离平衡的移动H2OH＋＋OH－ΔH>0条件变化移动方向c(H＋)c(OH－)KW升高温度向右增大增大增大加酸向左增大减小不变加碱向左减小增大不变加强酸弱碱盐向右增大减小不变加强碱弱酸盐向右减小增大不变说明“→”(←)表示向右(左)，“↑”(↓)表示增大(减小)，“－”表示不变。思考：水电离出的c(H＋)和c(OH－)有怎样的关系？提示：水的离子积常数揭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。在酸性或碱性的稀溶液中，由水电离出的c(H＋)和c(OH－)总相等，即c(H＋)水＝c(OH－)水。如0.1mol·L－1HCl或NaOH溶液中，c(H＋)水＝c(OH－)水＝1×10－13

mol·L－1。酸中c(OH－)很小，但这完全是由水电离出来的，不能忽略。同样的碱溶液中的c(H＋)也不能忽略。1．溶液酸、碱性的实质

在酸、碱溶液中水的电离被抑制，但H＋与OH－的关系仍符合

。当加酸时，水的电离平衡

，

c(H＋)

c(OH－)；当加碱时，道理也如此，只是c(OH－)

c(H＋)。所以说，溶液酸、碱性的实质是溶液中的c(H＋)和c(OH－)的相对大小问题。c(H＋)·c(OH－)＝Kw向左移动>>2．溶液酸碱性的表示方法——pH (1)定义：pH＝

。 (2)适用范围：0～14 (3)意义：pH大小能反映出溶液中c(H＋)(或c(OH－))的大小， 即能表示溶液的酸碱性强弱。 常温下：pH<7，溶液呈

。pH越小，溶液的酸性越

； pH每减小1个单位，c(H＋)

； 常温下：pH>7，溶液呈

，pH越大，溶液的碱性越

， pH每增加1个单位，c(OH)－

。—lgc(H＋)酸性强增大10倍碱性强增大10倍(4)溶液酸碱性的判断①利用c(H＋)和c(OH－)的相对大小判断若c(H＋)>c(OH－)，则溶液呈

；若c(H＋)＝c(OH－)，则溶液呈

；若c(H＋)<c(OH－)，则溶液呈

。②利用pH判断25℃时，若溶液的pH<7，则溶液呈

，若pH＝7，则溶液呈

；若pH>7，则溶液呈

。酸性中性碱性酸性中性碱性 注意： ①是无条件的，任何温度、浓度都适用。 ②是有条件的，适用温度为25℃。在100℃时Kw＝10－12， pH＝

为中性，pH>

为碱性，pH<

为酸性。3．pH试纸的使用 (1)方法：把小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央，试纸变色后，与标准比色卡比较来确定溶液的pH。 (2)注意：pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则将可能产生误差。666延伸：常见指示剂的变色范围试剂pH范围对应的指示剂颜色甲基橙

石蕊

酚酞

1．酸酸碱中中和滴滴定原原理用已知知物质质的量量浓度度的来测定定未知知物质质的量量浓度度的的物质的的量浓浓度的的方法法。2．中中和滴滴定操操作(以标标准盐盐酸滴滴定NaOH溶溶液为为例)(1)准备①滴定管管a．检检验酸酸式滴滴定管管；酸(或或碱)碱(或或酸)是否漏漏水b．洗涤酸式式和碱碱式滴滴定管管后要要用润洗2～3次，，并排除除滴定定管尖尖嘴处处的；c．．用用漏漏斗斗注注入入标标准准液液至至。d．．将将液液面面调调节节到到“0”或“0”以下下某某一一刻刻度度处处，，记记下下读读数数。。②锥形形瓶瓶：：只只用用蒸蒸馏馏水水洗洗涤涤，，不不能能用用待待测测液液润润洗洗。。(2)滴滴定定①用碱碱式式滴滴定定管管取取一一定定体体积积待待测测液液于于锥锥形形瓶瓶中中，，滴滴入入滴指指示示剂剂(甲甲基基橙橙)。。②用握活活塞塞旋旋转转开开关关，，右右手手不不断断旋旋转转摇摇动动锥锥形形瓶瓶，，眼睛睛注注视视至黄黄色色变变为为橙橙色色，，记记下下读读数数。。待装装液液(标标准准液液或或待待测测液液)气泡泡“0”刻度度上上方方2cm～～3cm处处2～～3左手手锥形形瓶瓶中中溶溶液液的的颜颜色色变变化化(3)计计算算每个样样品品做做次，，取取平平均均值值求求出出结结果果。。滴定定管管和和量量筒筒读读数数时时有有什什么么区区别别？？提示示：滴定定管管的的“0””刻度度在在上上面面，，越越往往下下刻刻度度值值越越大大，，而而量量筒筒无无零零刻刻度度，，并并且且越越往往上上刻刻度度越越大大，，记记录录数数据据时时滴滴定定管管一一般般到到0.01mL，而量筒仅仅为0.12～3延伸：酸酸碱中和和滴定操操作中应应注意的的几个问问题(1)酸、碱式滴滴定管的的构造以以及读数数准确度度0.01mL。(2)指指示剂的的选择要要注意滴滴定完成成后生成成盐的溶溶液的酸酸碱性。。(3)滴滴定速度度，先快快后慢，，接近滴滴定终点点时，应应一滴一一摇动。。(4)振振荡半分分钟溶液液颜色不不发生变变化，达达滴定终终点。(5)读读数时，，视线与与液面的的凹液面面的最低低处及刻刻度在同同一水平平线上。。中和滴定定水液洗器器切分明明，查漏漏赶气再再调零。。待测液中中加试剂剂，左手手控制右右手动。。瓶下垫纸纸眼观色色，读数数要与切切面平。。酚酞示剂剂常相识识，强酸酸弱碱甲甲基橙。。使用酸式式滴定管管，不盛盛碱液切切记清。。1．温度度：由于水的电电离过程程吸热，，故升温温使水的的电离平平衡右移移，即加加热能促促进水的的电离，，c(H＋)、c(OH－)同时增增大，KW增大，pH变小小，但c(H＋)与c(OH－)仍相等等，故体体系仍显显中性。。2．酸、碱：：在纯水中加加入酸或或碱，酸酸电离出出的H＋或碱电离离出的OH－均能使水水的电离离平衡左左移，即即酸、碱碱的加入入抑制水水的电离离。若此此时温度度不变，，则KW不变，c(H＋)、c(OH－)此增彼彼减。即：加酸酸，c(H＋)增大，，c(OH－)减小，，pH变变小加碱，c(OH－)增大，，c(H＋)减小，，pH变变大。3．能水水解的盐盐：在纯水中中加入能能水解的的盐，由由于水解解的实质质是盐电电离出的的弱酸阴阴离子或或弱碱阳阳离子结结合水电电离出的的H＋或OH－，所以以水解解必破破坏水水的电电离平平衡，，使水水的电电离平平衡右右移。。即盐盐类的的水解解促进进水的的电离离。4．其其他因因素：：向水中中加入入活泼泼金属属，由由于与与水电电离出出的H＋直接作作用，，因而而同样样能促促进水水的电电离。。【例1】25℃时，水的的电离离达到到平衡衡：H2OH＋＋OH－；ΔH＞0，，下列列叙述述正确确的是是()A．向向水中中加入入稀氨氨水，，平衡衡逆向向移动动，c(OH－)降低低B．向向水中中加入入少量量固体体硫酸酸氢钠钠，c(H＋)增大大，KW不变C．向向水中中加入入少量量固体体CH3COONa，平平衡逆逆向移移动，，c(H＋)降低低D．将将水加加热，，KW增大，，pH不变变解析：：Kw只与温度度有关关，与与c(H＋)的变变化无无关。。A中中c(OH－)应增增大；；C中中平衡衡正向向移动动；D中KW增大，，pH应减减小。。答案：：B(1)KW揭示了在在任何何水溶溶液中中均存存在水水的电电离平平衡，，H＋和OH－共存，，只是是相对对含量量不同同而已已。KW只与温温度有有关，，KW不仅适适用于于纯水水，还还适用用于酸酸、碱碱、盐盐的稀稀溶液液。(2)由于于水的的离子子积的的存在在，在在弱电电解质质稀释释时，，溶液液中总总有一一种浓浓度增增大的的离子子。如如弱酸酸稀释释时，，c(OH－)增大，弱弱碱稀释时时，c(H＋)增大。(3)溶液液中的c(H＋)和水电离离出来的c(H＋)是不同的的：常温下下水电离出出的c(H＋)＝1×10－7mol/L，若某溶溶液中水电电离出的c(H＋)<1×10－7mol/L，则可判判断出该溶溶液中加入入的酸或碱碱抑制了水水的电离；；若某溶液液中水电离离出的c(H＋)>1×10－7mol/L，则可判判断出该溶溶液中加入入的水解的的盐或活泼泼金属促进进了水的电电离。(4)常温温下，溶液液中的c(H＋)<1×10－7mol/L，说明该该溶液是酸酸溶液或水水解显酸性性的盐溶液液。常温下下，c(H＋)>1×10－7mol/L，说明是是碱溶液或或水解显碱碱性的盐溶溶液。1．在不同温度下下的水溶液液中c(H＋)＝10xmol/L，c(OH－)＝10ymol/L，x与y的关系如右右图所示。。请回答下下列问题：：(1)曲线线Ⅰ代表的温度度下，水的的离子积为为________，曲线Ⅰ所代表的温温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)曲线Ⅱ所代表的温温度。你判判断的依据据是。(2)曲线线Ⅰ所代表的温温度下，0.01mol/L的NaOH溶液液的pH为为________。解析：(1)根据曲线中的的数据，可可以知道曲曲线Ⅰ代表的温度度下水的离离子积为1×10－12，水的电离离过程是吸吸热过程，，温度越高高，水的离离子积就越越大，曲线线Ⅰ所代表的离离子积比曲曲线Ⅱ的大，所以以，曲线Ⅰ代表的温度度高。(2)曲线线Ⅰ所代表水的的离子积为为1×10－12,0.01mol/L的NaOH溶液液中c(OH－)＝10－2mol/L，则c(H＋)＝10－10mol/L，pH＝＝10。答案：(1)1××10－12高于曲线ⅡⅡ所代表的的离子积比比曲线Ⅰ的的小，由于于水的电离离过程是吸吸热过程，，温度越高高，离子积积越大，故故曲线Ⅱ代代表的温度度低1．单一溶液液的pH计算算(1)强酸溶液，如如HnA，设浓度为为dmol/L，，c(H＋)＝ndmol·L－1，pH＝－lg{c(H＋)}＝－lgnd。(2)强碱溶溶液，如B(OH)n，设浓度为dmol·L－1，c(OH－)＝ndmol·L－1c(H＋)＝mol·L－1，pH＝－lg{c(H＋)}＝14＋＋lgnd。2．酸、碱混混合液的pH计算当溶液混合后后体积变化可可忽略时，则则有：(1)两强酸酸混合c(H＋)混＝pH＝－lgc(H＋)混(2)两强碱碱混合c(OH－)混＝c(H＋)＝(3)强酸强碱混合(适用于酸碱碱混合后一者者过量)pH＝－lgc(H＋)(1)若a＋b＝14Va＝Vbc(H＋)＝c(OH－)(2)若a＋b<14Va<Vb酸浓碱稀(3)若a＋b>14Va>Vb碱浓酸稀(4)＝＝10a＋b－143．强酸强碱发生生中和反应的的问题讨论设一元强酸体积积Va，pH＝a，一元强碱体体积Vb，pH＝b。当二者恰好反反应时a和b以及Va、Vb的关系：【例2】(2010··模拟精选，，安徽芜湖一一模)1体积pH＝2.5的盐酸与与10体积某某一元强碱溶溶液恰好完全全反应，则该该碱溶液的pH等于()A．9.0B．9.5C．10.5D．11.0解析：二者恰好完全中中和n(H＋)＝n(OH－)，即c1V1＝c2V2，现二者体积积比为1∶10，则c(H＋)∶c(OH－)＝10∶1，因为酸中中c(H＋)＝10－2.5mol/L，，碱中c(OH－)＝10－3.5mol/L，，c(H＋)＝＝＝10－10.5mol/L，，pH＝10.5。答案：C1．酸碱溶液液稀释后的pH变化酸与碱的pH之和为14，等体积混混合。溶液pH计算算口诀：强酸(pH＝a)弱酸(pH＝a)强碱(pH＝b)弱碱(pH＝b)稀释10n倍pH＝a＋n(a＋n<7)a<pH<a＋npH＝b－n(b－n>7)b－n<pH<b酸按酸，碱按碱碱，酸酸碱混合合看过量，无无限稀释七为为限。2．pH相同的醋酸和盐酸酸，分别用蒸蒸馏水稀释至至原来体积的的m倍和n倍。稀释后的溶液液的pH仍相相等，则m和n的关系是()A．m>nB．m＝nC．m<nD．不能确定解析：pH相同的CH3COOH和HCl，当稀稀释相同的倍倍数时，因醋醋酸电离平衡衡右移，CH3COOH的pH较小，若若要稀释至两两者pH相等等，则要求m>n。答案：A【例1】25℃时，某溶液中由由水电离出来来的H＋的浓度为1×10－amol/L，，以下说法中正正确的是()A．a>7时，水的的电离一定受受到促进B．a<7时，水的的电离一定受受到抑制C．a>7时，溶液液的pH一定定为14－aD．a<7时，溶液液的pH一定定为a解析析：：常温下下水水的的离离子子积积是是1×10－14，由由水水电电离离出出来来的的H＋的浓浓度度为为1×10－7mol/L，，如如果果a>7肯肯定定是是水水的的电电离离受受到到了了抑抑制制，，该该溶溶液液可可能能是是酸酸溶溶液液也也可可能能是是碱碱溶溶液液。。如如果果a<7时时，，水水的的电电离离一一定定受受到到促促进进，，是是盐盐的的水水解解起起到到的的作作用用。。A、、B正正好好答答反反，，所所以以A、、B都都错错。。C选选项项，，当当a>7时时，，如如果果是是碱碱溶溶液液则则此此时时溶溶液液中中所所有有的的H＋都是是由由水水电电离离出出来来的的，，此此时时溶溶液液的的pH＝＝a，如如果果是是酸酸溶溶液液则则此此时时溶溶液液中中所所有有的的OH－都是是由由水水电电离离产产生生的的，，此此时时溶溶液液的的pOH＝＝a，pH＝＝14－－a。D选选项项中中，，当当a<7时时，，溶溶液液呈呈酸酸性性，，溶溶液液中中的的氢氢离离子子都都是是由由水水电电离离产产生生的的，，故故有有pH＝＝a。答案案：：D高分分策策略略本题题考考查查了了水水的的电电离离及及其其影影响响因因素素，，也也联联系系到到了了盐盐类类的的水水解解，，是是一一种种综综合合性性题题目目。。考考生生易易忽忽视视溶溶液液中中H＋或OH－的来来源源以以及及条条件件变变化化。。错错选选A、、B。。对于于此此类类题题可可细细究究如如下下：：根据据水水的的电电离离方方程程式式：：H2OH＋＋OH－，水水的的电电离离受受到到外外界界因因素素的的影影响响：：①在酸酸或或碱碱的的溶溶液液中中，，外外界界加加入入的的H＋或OH－使得c(H＋)或c(OH－)增大，，水的电电离平衡衡向左移移动，水水的电离离受到抑抑制。注注意，由由于水的的电离是是很微弱弱的，在在酸溶液液中H＋绝大部分分来自酸酸的电离离，只有有OH－全部来自自于水，，此时由水水电离产产生的c(H＋)等于该该溶液中中的c(OH－)，而在在碱溶液液中，H＋全部来自自于水的的电离，，此时水水电离产产生的c(H＋)就是溶溶液中的的c(H＋)。②如果溶液液中有盐盐的水解解则正好好相反，，在强碱碱弱酸盐盐溶液中中，由于于弱酸的的酸根离离子结合合了一些些H＋，使平衡衡向右移移动，c(OH－)增大，，当然这这时的OH－全部来自自于水，，而这时时溶液中中的H＋只是水电电离产生生的H＋的一部分分，另一一部分和和弱酸的的酸根离离子结合合了。如如果是弱弱碱强酸酸盐溶液液，由于于弱碱的的阳离子子结合了了一部分分OH－，水的电电离平衡衡同样向向右移动动，c(H＋)增大，，此时溶溶液中的的c(H＋)就是水水电离出出的c(H＋)。因此由于于盐的水水解，水水的电离离受到促促进。在在进行有有关计算算时要特特别注意意：由于于盐的水水解(单单水解)而使得得溶液呈呈现酸碱碱性时，，酸性溶溶液中c(H＋)就是水水电离产产生的c(H＋)；而在在碱性溶溶液中，，n(OH－)等于水水电离产产生的n(H＋)。要记记住，H2O在电离离出1个个H＋的同时一一定而且且只能电电离出1个OH－。【例2】】(8分)醋酸是重要要的一元元酸，在在有机和和无机反反应中都都有应用用。现有25℃时，pH＝3的的醋酸。。请回答答以下问问题：(1)若若向醋酸酸中加入入少量醋醋酸钠固固体，此此时溶液液中________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)若向向醋酸酸中加加入稀稀NaOH溶液液，使使其恰恰好完完全反反应，，所得得溶液液的pH________(填“>”“<”或“＝”)7，，用离离子方方程式式表示示其原原因______________________________________________。。(3)若向醋酸酸中加加入pH＝＝11的NaOH溶溶液，，且二二者的的体积积比为为1∶1，则则所得得溶液液中各各离子子的物物质的的量浓浓度由由大到到小的的顺序序是_________________________。(4)若向向醋酸酸中加加入NaOH溶溶液至至溶液液恰好好呈中中性，，此时c(Na＋)____________c(CH3COO－)(填填“>”、“<”或“＝”)。(5)若向向醋酸酸中加加入一一定量量NaOH溶液液，所所得混混合液液pH＝6，则则此溶溶液中中c(CH3COO－)－c(Na＋)＝________mol/L(填填写准准确数数据)。(2)易失2分分，CH3COO－的水解解方程程式漏漏写可可逆号号(3)易失失2分分，虽虽能找找出c(CH3COO－)最大大、c(OH－)最小小，但但错排排了c(H＋)和c(Na＋)，忽忽略了了CH3COOH与与NaOH并未未恰好好完全全反应应时，，c(CH3COO－)、c(Na＋)要远远大于于c(H＋)、c(OH－)(5)－2分，，忽略略了题题目中中要求求得出出准确确数据据，也也就是是不能能忽略略c(OH－)，尽管它它非常常小。。本题重点点研究究电离离平衡衡和盐盐的水水解平平衡。。(1)①向醋酸