【大纲创新设计】高考化学一轮复习 第2节 水的电离和溶液的pH课件 新人教

第二节水的电离和溶液的pH复习目标展示1.了解水的电离、水的离子积、溶液pH等概念。2．了解影响水电离平衡的因素及酸、碱溶液稀释时pH的变化规律。3．掌握有关溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算。水的电离和溶液的pH在今后几年的高考命题中很有可能出现，一般以选择题形式出现，考查得很灵活，计算部分不难，但是考生须牢记水的电离、水的离子积、溶液pH等概念。知识点1水的电离问题1：水的电离性质？水的离子积大小？影响水的电离平衡的因素？

【思维延伸】1．水的电离水是一种极弱的电解质，只能微弱地电离，并存在着电离平衡。水的电离方程式：H2O＋H2OH3O＋＋OH－，简写为H2OH＋＋OH－。2．水的离子积常数25℃时，由纯水的导电性实验测得，1L纯水中只有1×10－7molH2O电离。所以在常温时：KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－7×1×10－7＝1×10－14。KW只与温度有关，KW是常数。知识点2溶液的酸碱性和pH问题2：溶液酸碱性的实质？pH的表示方法？溶液的pH简单计算和测定方法？考点1影响水电离平衡的因素1．温度：由于水的电离过程吸热，故升温使水的电离平衡右移，即加热能促进水的电离，c(H＋)、c(OH－)同时增大，KW增大，pH变小，但c(H＋)与c(OH－)仍相等，故体系仍显中性。2．酸、碱：在纯水中加入酸或碱，酸电离出的H＋或碱电离出的OH－均能使水的电离平衡左移，即酸、碱的加入抑制水的电离。若此时温度不变，则KW不变，c(H＋)、

c(OH－)此增彼减。即：加酸，c(H＋)增大，c(OH－)减小，pH变小。加碱，c(OH－)增大，c(H＋)减小，pH变大。3．能水解的盐：在纯水中加入能水解的盐，由于水解的实质是盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合水电离出的H＋或OH－，所以水解必破坏水的电离平衡，使水的电离平衡右移。即盐类的水解促进水的电离。4．其他因素：向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H＋直接作用，因而同样能促进水的电离。要点深化

(1)KW揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。KW只与温度有关，KW不仅适用于纯水，还适用于酸、碱、盐的稀溶液。(2)由于水的离子积的存在，在弱电解质稀释时，溶液中总有一种浓度增大的离子。如弱酸稀释时，c(OH－)增大，弱碱稀释时，c(H＋)增大。(3)溶液中的c(H＋)和水电离出来的c(H＋)是不同的：常温下水电离出的c(H＋)＝1×10－7mol/L，若某溶液中水电离出的c(H＋)＜1×10－7mol/L，则可判断出该溶液中加入的酸或碱抑制了水的电离；若某溶液中水电离出的c(H＋)＞1×10－7mol/L，则可判断出该溶液中加入的水解的盐或活泼金属促进了水的电离。(4)常温下，溶液中的c(H＋)>1×10－7mol/L，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液。常温下，c(H＋)<1×10－7mol/L，说明是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。【例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硫酸氢钠，c(H＋)增大，K+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：KW只与温度有关，与c(H＋)的变化无关。A中c(OH－)应增大；C中平衡正向移动；D中KW增大，pH应减小。

答案：B变式训练1．把1mL0.1mol·L－1的H2SO4加水稀释制成2L溶液，在此溶液中由水电离产生的H＋，其浓度接近于()A．1×10－4mol·L－1B．1×10－8mol·L－1C．1×10－11mol·L－1D．1×10－10mol·L－1解析：此题是水中加硫酸，水中c(H＋)必然增大，而由于

KW为一常数，c(OH－)必然减小，而c(OH－)只能来自水的电离，故只需求出c(OH－)，便知道由水电离出的c(H＋)。

答案：D考点2溶液的酸碱性和pH1．溶液的酸碱性溶液酸碱性的判断依据：c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈酸性；

c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性；c(H＋)＜c(OH－)，溶液呈碱性，上述判断与溶液的温度、溶液的种类无关。2．溶溶液的的pHpH＝＝－1gc(H＋)，溶溶液的的酸碱碱性与与c(OH－)和和c(H＋)的的相相对对大大小、、c(H＋)和3.pH试试纸纸的的使使用用(1)方方法法：：把把小小片片试试纸纸放放在在表表面面皿皿上上，，用用玻玻璃璃棒棒蘸蘸取取待待测测液液滴滴在干干燥燥的的pH试试纸纸上上，，试试纸纸变变色色后后，，与与标标准准比比色色卡卡对对比比即即可可确确定溶溶液液的的pH。。(2)注注意意：：pH试试纸纸使使用用前前不不能能用用蒸蒸馏馏水水润润湿湿，，否否则则待待测测液液因因被稀稀释释可可能能产产生生误误差差；；用用pH试试纸纸读读出出的的pH只只能能是是整整数数。。要点点深深化化1．．溶溶液液pH的的计计算算(1)总总体体原原则则①若若溶溶液液为为酸酸性性，，先先求求c(H＋)，再求求pH；；②若溶液液为碱性性，先求求c(OH－)，再由由c(H＋)＝求c(H＋)，最后后求pH。(2)具具体情况况(室温温下)①酸、碱碱溶液pH的计计算a．强酸酸溶液，，如HnA，设浓浓度为cmol··L－1，c(H＋)＝ncmol··L－1，pH＝＝－lgc(H＋)＝－lg(nc)。b．强碱碱溶液，，如B(OH)n，设浓度度为cmol··L－1，c(H＋)＝mol··L－1，pH＝＝－1gc(H＋)＝14＋lg(nc)。②酸、碱碱混合pH计算算a．两强强酸混合合b．两强强碱混合合c．强酸酸、强碱碱混合(一者过过量)d．强酸、强强碱的pH之之和与H＋和OH－浓度比较pH(酸)＋＋pH(碱)＝14，c酸(H＋)＝c碱(OH－)pH(酸)＋＋pH(碱)＜14，c酸(H＋)＞c碱(OH－)pH(酸)＋＋pH(碱)＞14，c酸(H＋)＜c碱(OH－)推导：pH(酸)＋pH(碱)＝－－lg＝14－lg。。特别提示：应用以上要点点，可解决有有关pH计算算问题，在具具体计算中还有以下下技巧：①若ΔpH(pH的差值值)≥2的两两种强酸溶液液等体积混合合，pH混＝＝pH小＋0.3；②若ΔpH≥≥2的两种强强碱溶液等体体积混合，pH混＝pH大－0.3。2．酸、碱溶溶液稀释时pH的变化(1)强酸、、弱酸的稀释释(2)强碱、、弱碱的稀释释【例2】(2008··全国理综ⅡⅡ，9)取浓度相同的的NaOH和和HCl溶液，以3∶2体积比相混混合，所得溶溶液的pH等等于12，则则原溶液的浓度为()A．0.01mol/LB．0.017mol/LC．0.05mol/LD．0.50mol/L解析：设NaOH和和HCl溶液液的浓度都为为x。根据反应后后溶液的pH＝12显显碱性列计算算式。＝c(OH－)＝10－2mol/L，，解之得x＝0.05mol/L。答案：C变式练习2．pH＝5的盐酸和pH＝9的氢氢氧化钠溶液液以体积比11∶9混合，则混合液液的pH为()A．7.2B．8C．．6D．无法法计算解析：pH＝5的盐盐酸溶液中c(H＋)＝10－5mol·L－1，pH＝9的的氢氧化钠溶液液中c(OH－)＝10－5mol·L－1，两者以体积积比11∶9混合，则酸过过量，混合液液的pH小于于7。答案：C3．pH相同同的醋酸和盐盐酸，分别用用蒸馏水稀释释至原来体积积的m倍和n倍。稀释后的的溶液的pH仍相等，则则m和n的关系是()A．m＞nB．m＝nC．m＜nD．不能确定定解析：pH相同的CH3COOH和HCl，当稀稀释相同的倍倍数时，因醋醋酸电离平衡右移移，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客观题pH是溶液酸酸碱性最常用用的表示方法法，pH的计计算是化学计计算中的常见见计算，熟练练进行溶液pH的计算是是高考的基本本要求，也是是常出现的题题型之一。高高分解密直接接用两种碱溶溶液的c(H＋)求混合液中中c(H＋)就会得到错错误答案A。。因为碱溶液液中的c(H＋)是水电离离出的，当当两种碱液液混合时，，c(OH－)发生了改改变，c(OH－)变化影响响水的电离离平衡，使使c(H＋)也相应的的改变，所所以不能以以原溶液的的c(H＋)求混合液液中的c(H＋)。【考题一】】将pH＝9的Ba(OH)2溶液和pH＝12的的NaOH溶液以体积比4∶∶1相混合合，则室温温时混合液液中c(H＋)为()A.×(10－12＋4×10－9)mol··L－1B.×(10－12＋8×10－9)mol··L－1C．5×10－12mol·L－1D.×10－10mol·L－1审题视点：：(1)Ba(OH)2溶液和NaOH溶液液相混合。。(2)已知知两溶液的的pH和体体积比。(3)混合合后溶液一一定呈碱性性。(4)所求求：混合后后c(H＋)。思路点拨：：设Ba(OH)2溶液体积为为4L，，NaOH溶液体积积为1L，混合溶液体积积为5L。pH＝＝9时；c(H＋)＝10－9mol·L－1，c(OH－)＝10－5mol·L－1；pH＝12时：c(H+)＝10－－12mol·L－1，c(OH－)＝10－2mol·L－1。所以混合液液的≈2×10－3mol·L－1，混合后的的c(H＋)＝＝＝5×10－12mol·L－1。标准答案：：C高分解密直接用两种种碱溶液的的c(H＋)求混合液液中c(H＋)就会得到到错误答案案A。因为碱溶液液中的c(H＋)是水电离离出的，当当两种碱液液混合时，，c(OH－)发生了改变变，c(OH－)变化影响响水的电离离平衡，使使c(H＋)也相应应的改变，所以以不能以原原溶液的c(H＋)求混合液液中的c(H＋)。主观题温度是影响响水的电离离平衡的重重要因素，，也是影响响溶液pH计算和和溶液酸碱性性判断的重重要因素，，非常温下下的计算和和判断尤其其重要。【考题二】】(山东东淄博)已知水在25℃和95℃时，，其电离平衡衡曲线如图图所示：(1)则25℃时水水的电离平平衡曲线应应为________(填“A””或“B””)，请说说明理由。(2)25℃时，将将pH＝9的NaOH溶液与与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得得混合溶液液的pH＝＝7，则NaOH溶溶液与H2SO4溶液体积比为________。(3)95℃时，若若100体体积pH1＝a的某某强强酸酸溶溶液液与与1体体积积pH2＝b的某强强碱碱溶溶液液混混合合后后溶溶液液呈呈中中性性，，则则混混合合前前，，该该强强酸酸的的pH1与强强碱的的pH2之间间应应满满足足的的关关系系是是。A水的的电电离离是是吸吸热热过过程，，温温度度低低时时，，电电离离程程度度小小，，c(H＋)、、c(OH－)小小10∶∶1a＋b＝14或或pH1＋pH2＝14(4)曲曲线线B对对应应温温度度下下，，pH＝＝2的的某某HA溶溶液液和和pH＝＝10的的NaOH溶液液等等体体积积混混合合后后，，混混合合溶溶液液的的pH＝＝5。。请请分分析析其其原原因：：。思路路点点拨拨：：本题题的的关关键键是是搞搞清清楚楚温温度度对对水水的的电电离离平平衡衡、、水水的的离子子积积和和溶溶液液pH的的影影响响。。(1)当当温温度度升升高高时时，，促促进进水水的的电电离离，，水水的的离离子子积积也也增增大大，，水水中中氢离离子子浓浓度度、、氢氢氧氧根根离离子子浓浓度度都都增增大大，，水水的的pH也也减减小小，，但但溶溶液仍然呈中性性。因此结合合图像中A、、B曲线变化化情况及氢离离子浓度、氢氧根根离子浓度可可以判断，25℃时水的的电离平衡曲曲线应为A，理由由为水的电离离是吸热过程程，升高温度度，水的电离离程度增大。曲线B对应95℃，此时时水的离子积积为10－12，HA为弱酸，，HA中和NaOH后，，混合溶液中中还剩余较多多的HA分子，可继续续电离出H＋，使溶液pH＝5(2)25℃℃时所得混合合溶液的pH＝7，溶液液呈中性即酸酸碱恰好中和，即n(OH－)＝n(H＋)，则则V(NaOH)··10－5mol·L－1＝V(H2SO4)·10－4mol·L－1得，V(NaOH)∶∶V(H2SO4)＝10∶∶1。。(3)要注注意是是95℃时时，水水的离离子积积为10－12，即c(H＋)·c(OH－)＝10－12，即：：等体体积强强酸强强碱反反应至至中性性时pH(酸)＋pH(碱)＝12。根根据95℃℃时混混合物物溶液液呈中中性，，pH2＝b的某强强碱溶溶液中c(OH－)＝10b－12；有100×10－a＝1××10b－12，即：：10－a＋2＝10b－12，所以以，有有以下下关系系：a＋b＝14，或或pH1＋pH2＝14。高分解解密(1)非常常温状状态下下，水水的离离子积积不是是1××10－14。(2)非常常温状状态下下，pH＝＝7非非中性性。(3)溶液液酸碱碱性的的实质质不因因温度度的变变化而而变化化。规律支支持(1)KW与温度度有关关，因因为水水的电电离过过程是是吸热热过程程，所所以温温度升升高，有有利于于水的的电离离，KW增大。。如100℃时时，KW＝10－12。(4)在曲曲线B对应应温度度下，，因pH(酸)＋pH(碱)＝12，，可得得酸碱碱两溶液中中c(H＋)＝c(OH－)，如如果强强酸、、强碱碱，两两溶液液等体体积混混合后溶溶液应应呈中中性；；现混混合溶溶液的的pH＝5，即即等体体积混混合后后溶液显酸酸性，，说明明H＋与OH－完全反反应后后又有有新的的H＋产生，，即酸过量量，所所以说说酸HA是是弱酸酸。(2)KW不仅适适用于于纯水水，还还适用用于酸酸性或或碱性性的稀稀溶液液。不不管哪哪种溶液液均有有c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O如酸性性溶液液中：：{c(H＋)酸＋＋c(H＋)H2O}·c(OH－)H2O＝KW碱性溶液中中：{c(OH－)碱＋c(OH－)H2O}·c(H＋)H2O＝KW(3)水的的离子积常常数揭示了了在任何水水溶液中均均存在水的的电离平衡衡，都有H＋和OH－共存，只是是相对含量量不同而已已。并且在在稀酸或稀稀碱溶液中，，当温度为为25℃时时，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14仍为同一常常数。(4)水的的电离是永永恒存在的的，在研究究水溶液体体系中离子子的成分时时，不要忽略H＋和OH－共同存在。。另外，通通过对水的的离子积研研究，知道水溶液液的酸碱性性是c(H＋)和c(OH－)相对大小小不同形成成的,即：：c(H＋)＞c(OH－)酸性c(H＋)＝c(OH－)中性c(H＋)＜c(OH－)碱性1．(5分)(2010·德州期期末)纯水在25℃时的氢氢离子浓度度与90℃℃时的氢离子浓度度的关系是是（（））A．大于B．等于于C．小于于D．不不能肯定解析：水的电离过过程是吸热热的，所以以90℃时时纯水电离离出的c(H＋)和c(OH－)比25℃℃时纯水电电离出的c(H＋)和c(OH－)大。答案：C2．(5分)常温下，在在pH＝12的某碱碱溶液中，，由水电离离出的c(OH－)为()A．1.0×10－7mol/LB．1.0×10－6mol/LC．1.0×10－3mol/LD．1.0×10－12mol/L解析：由水电离的的c(H＋)＝10－pH＝1.0××10－12mol/L，由水电电离出的c(OH－)等于由水水电离出的的c(H＋)，，所以，c(OH－)也等于1.0××10－12mol/L。。答案：D3．(5分)水是一种极极弱的电解解质，在常常温下平均均每n个水分子只只有1个分子子发生电离离，n的值是()A．1×1014B．55.6××107C．1×107D．55.6解析：根据常温温时，1L水中只有有1×10－7mol的水电离离，可以确定如如下关系系：mol××NA～1×10－7mol××NAn1解得n＝55.6×107。答案：B4．(5分)(2010·徐州模拟拟)在t℃时，某Ba(OH)2的稀溶液液中c(H＋)＝10－amol/L，c(OH－)＝10－bmol/L，已知a＋b＝12。向该溶液中逐逐滴加入入pH＝＝c的盐酸，，测得混混合溶液液的部分分pH如如下表所示：：假设溶液液混合前前后的体体积变化化忽略不不计，则则c为()A．3B．4C．5D．6解析：本题考查