2012高二化学课件：3.2.1水的电离-溶液的酸碱性与pH(人教版选修4)

2012高二化学课件：3.2.1水的电离-溶液(róngyè)的酸碱性与pH(人教版选修4)第一页，共57页。第二页，共57页。第三页，共57页。第四页，共57页。第五页，共57页。第六页，共57页。1.试分析温度对水的电离平衡及水的离子积的影响。提示：水是弱电解质，其电离过程吸收热量，所以(suǒyǐ)升高温度能促进水的电离，从而使水的离子积增大。第七页，共57页。2.请与同学探究，在室温下，酸或碱的稀溶液中，由水电离出的c〔H+〕和c〔OH-〕还相等吗？c〔H+〕·c〔OH-〕=1×10-14还成立吗？提示(tíshì)：在酸或碱的稀溶液中由水电离出的c〔H+〕和c〔OH-〕一定相等，但溶液所有的c〔H+〕和所有的c〔OH-〕一定不相等。c〔H+〕·c〔OH-〕=1×10-14仍然成立。第八页，共57页。3.讨论在0.1mol/L的NaOH溶液中,由水电离出的离子是否符合以下关系:c〔H+〕=c〔OH-〕=1×10-7?提示:在0.1mol/L的NaOH溶液中c〔OH-〕=0.1mol/L,由c〔H+〕·c〔OH-〕=1×10-14可知c〔H+〕=1×10-13mol/L，即在溶液中c〔H+〕=c〔OH-〕不成立(chénglì),但由水电离产生的c〔OH-〕=c〔H+〕=1×10-13mol/L。第九页，共57页。【典例1】〔2010·太原模拟〕25℃时，水的电离达到平衡：H2OH++OH-ΔH＞0，以下表达正确的是A.向水中参加稀氨水(ānshuǐ)，平衡逆向移动，c(OH-)降低B.向水中参加少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大，KW不变3COOH，平衡逆向移动，c(H+)降低D.将水加热，KW增大，pH不变第十页，共57页。【思路点拨】〔1〕明确外界各因素对水的电离的影响。〔2〕水的离子积KW=c〔H+〕·c〔OH-〕。〔3〕KW仅与温度(wēndù)有关。第十一页，共57页。【自主解答】选B。此题考查外界条件对水的电离平衡的影响。解答时要先分析清楚水的电离平衡的移动方向，然后再讨论c(H+)、c(OH-)或KW的变化。向水中参加稀氨水，c〔OH-〕增大，平衡逆向移动，c〔H+〕减小，A项不正确(zhèngquè)；向水中参加少量固体NaHSO4：NaHSO4====Na++H++SO42-，c〔H+〕增大，但KW不变，B项正确(zhèngquè)；向水中参加少量CH3COOH后，使水的电离平衡逆向移动，c〔OH-〕减小，c〔H+〕增大，C项不正确(zhèngquè)；将水加热，水的电离平衡正向移动，c〔H+〕、c〔OH-〕均增大，KW增大，pH减小，但仍呈中性，D项不正确(zhèngquè)。第十二页，共57页。第十三页，共57页。第十四页，共57页。第十五页，共57页。第十六页，共57页。第十七页，共57页。第十八页，共57页。1.试讨论pH分别为6、7、8的三种溶液一定分别呈酸性、中性、碱性吗？提示：都不一定。因为pH只能表示c〔H+〕的大小，而无法确切(quèqiè)知道c〔OH-〕的大小。溶液的酸碱性不只取决于c〔H+〕的大小，而是取决于c〔H+〕和c〔OH-〕的相对大小。在室温下，pH分别为6、7、8的三种溶液一定分别呈酸性、中性、碱性，但不是室温就不一定了。第十九页，共57页。2.请思考在室温(shìwēn)下，pH=1的盐酸溶液用水稀释100倍后pH=3吗？pH=6的盐酸溶液用水稀释100倍后pH=8吗？提示：室温(shìwēn)下，pH=1的盐酸溶液稀释100倍后pH=3是正确的，但pH=6的盐酸溶液稀释100倍后仍为酸性溶液，pH不可能变为8，这时水的电离是主要的，应在6到7之间。第二十页，共57页。3.小新同学(tóngxué)在用pH试纸测定某溶液的pH之前，用蒸馏水湿润了试纸，请探究他的操作对测定结果的影响。提示:使用pH试纸前不能用蒸馏水湿润，湿润后相当于稀释了溶液，假设是酸性溶液，那么湿润后测得的pH偏大，假设为碱性溶液，湿润后测得的pH偏小，假设为中性溶液，无影响。第二十一页，共57页。【典例2】以下关于溶液的酸碱性(jiǎnxìnɡ)与pH的说法正确的选项是A.pH＜7的溶液一定是酸性溶液，其c〔H+〕＞1×10-7mol/LB.强酸与弱碱等体积混合后，溶液一定呈酸性C.c〔H+〕=1×10-7mol/L的溶液可能是酸性、中性或碱性(jiǎnxìnɡ)溶液D.pH=a的溶液用水稀释1000倍后，一定是pH=〔a+3〕第二十二页，共57页。【思路点拨】(1)注意溶液的温度，因为KW的值是与温度有关的；〔2〕判断溶液的酸碱性要根据(gēnjù)c〔H+〕和c〔OH-〕的相对大小；〔3〕pH与c〔H+〕的对应关系。第二十三页，共57页。【自主解答】选C。A项没有(méiyǒu)指明温度，pH＜7的溶液其c〔H+〕＞1×10-7mol/L，但不一定是酸性溶液，该项错误；B项，强酸与弱碱浓度不明确，等体积混合后，溶液不一定呈酸性，也可能是中性或碱性，该项错误；C项，c〔H+〕=1×10-7mol/L的溶液,在25℃时,为中性;温度大于25℃时,为碱性;温度小于25℃时为酸性,该项正确;D项,溶液再稀释,也不可能由酸性变为碱性,如室温下pH=6的溶液稀释1000后不可能pH=9,所以该项错误。第二十四页，共57页。知识点一：水的电离1.室温下，在0.01mol／L的NaOH溶液中c(H+)为〔〕A.1.0×10-7mol／LB.1.0×10-6mol／LC.1.0×10-12mol／LD.1.0×10-2moL／L【解析(jiěxī)】选C。0.01mol／L的NaOH溶液中c(OH-)=0.01mol／L,那么c(H+)=KW/c(OH-)=1.0×10-14=1.0×10-12mol／L,应选C。第二十五页，共57页。2.〔双选〕不能促进水的电离，即不能增大(zēnɡdà)水的电离程度的方法或途径是〔〕2气体第二十六页，共57页。【解析】选B、C。Na与H2O电离出的H+反响生成H2，同时生成NaOH，故促进了水的电离，A不符合题意(tíyì)；烧碱电离出OH-，抑制了水的电离，B符合题意(tíyì)。SO2+H2OH2SO3H++HSO3-，电离出的H+抑制了水的电离，C符合题意(tíyì)；D项参加红热的铜，使水的温度升高，促进了水的电离，D不符合题意(tíyì)。第二十七页，共57页。3.在100℃时，NaCl溶液中c〔H+〕=1×10-6mol/L，以下说法中不正确(zhèngquè)的选项是()C.随着温度的升高，水的离子积增大Kw=c〔H+〕·c〔OH-〕=1×10-12【解析】选A。升高温度，水的电离程度增大。100℃时NaCl溶液中，H2OH++OH-因c〔H+〕=c〔OH-〕=1×10-6mol/L。故Kw=c〔H+〕·c〔OH-〕=1×10-12，故温度升高，水的离子积增大，但溶液仍呈中性。第二十八页，共57页。知识点二：溶液的酸碱性与pH4.能表示(biǎoshì)人体大量喝水时，胃液〔含HCl〕的pH变化的图像是〔〕第二十九页，共57页。【解析】选A。胃液呈酸性,pH小于7,当大量喝水时,相当于稀释胃液,酸性减弱(jiǎnruò),pH增大,但仍为酸性,所以pH仍小于7,应选A。第三十页，共57页。5.在不同温度下的水溶液中c〔H+〕=10xmol/L,c(OH-)=10ymol/L,x与y的关系(guānxì)如下图，请答复以下问题:第三十一页，共57页。(1)曲线Ⅰ代表的温度(wēndù)下，水的离子积为_____，曲线Ⅰ所代表的温度(wēndù)_____〔填“高于〞、“低于〞或“等于〞〕曲线Ⅱ所代表的温度(wēndù)。你判断的依据是__________。(2)曲线Ⅰ所代表的温度(wēndù)下，0.01mol/L的NaOH溶液的pH为_____。第三十二页，共57页。【解析】(1)由图可知曲线Ⅰ代表的温度(wēndù)下，当c〔H+〕=10-8mol/L时c(OH-)=10-4mol/L，故此温度(wēndù)下Kw=c〔H+〕·c〔OH-〕=1×10-12；曲线Ⅱ代表的温度(wēndù)下，当c〔H+〕=10-8mol/L时c(OH-)＜10-4mol/L，那么Kw＜1×10-12,故曲线Ⅰ所代表的温度(wēndù)高于曲线Ⅱ所代表的温度(wēndù)。第三十三页，共57页。〔2〕曲线Ⅰ代表的温度下Kw=1×10-12，0.01mol/LNaOH溶液中c(OH-)=1×10-2mol/L，那么c〔H+〕==1×10-10mol/L，故pH=-lgc〔H+〕=10。答案：〔1〕1×10-12高于曲线Ⅰ所代表的温度下水(xiàshuǐ)的离子积大于曲线Ⅱ所代表的温度下水(xiàshuǐ)的离子积〔2〕10第三十四页，共57页。一、选择题〔此题包括5小题，每题4分，共20分〕1.关于水的离子积常数，以下说法中不正确(zhèngquè)的选项是〔〕A.纯水中c(H+)·c(OH-)=1×10-14B.25℃纯水中c(H+)·c(OH-)=1×10-14C.25℃稀盐酸中c(H+)·c(OH-)=1×10-14D.KW值随温度升高而增大第三十五页，共57页。【解析】选A。25℃时纯水电离出c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L,那么KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,适用于纯水及稀的电解质水溶液，但必须是在25℃时，KW=1×10-14,因为温度升高(shēnɡɡāo)，水的电离程度增大，KW增大，应选A。第三十六页，共57页。2.〔2010·聊城模拟〕能影响(yǐngxiǎng)水的电离平衡，并使溶液中的c〔H+〕>c〔OH-〕的操作是〔〕第三十七页，共57页。【解析(jiěxī)】选C。第三十八页，共57页。第三十九页，共57页。3.〔双选〕室温下，某溶液中由水电离出的c(H+)为1.0×10-10mol／L，那么该溶液的pH为〔〕【解析】选A、C。溶液中由水电离出的c(H+)为1.0×10-10mol／L，那么由水电离出的c(OH-)也为1.0×10-10mol／L，说明水的电离受到了抑制(yìzhì)，所以该溶液可能为酸性也可能为碱性。当溶液为酸性时，pH=4；当溶液为碱性时，pH=10。第四十页，共57页。4.(2010·启东中学模拟)在25℃时，某溶液由水电离出的H+的浓度为1×10-12mol·L-1，以下各组离子(lízǐ)在溶液中有可能大量共存的是()+Na+HCO3-Cl-2+K+NO3-SO42-+K+Al3+F-4+SO42-Cl-NO3-第四十一页，共57页。【解析】选D。由水电离出的H+浓度为1×10-12mol·L-1，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性。A中HCO3-在酸、碱性条件(tiáojiàn)下均不能存在；B中Fe2+在酸、碱性条件(tiáojiàn)下均不能存在；C中Al3+在碱性条件(tiáojiàn)下不能存在，F-在酸性条件(tiáojiàn)下不能存在；D中NH4+在碱性条件(tiáojiàn)下不能存在，但在酸性条件(tiáojiàn)下可以存在。第四十二页，共57页。5.结合(jiéhé)下表中所列物质的pH判断，在以下各组物质中，分别能使紫色石蕊溶液变红、不变色、变蓝的是〔〕A.柠檬汁、食盐水、厕所清洁剂B.牙膏、蒸馏水、肥皂水第四十三页，共57页。C.草木灰、蒸馏水、柠檬汁D.橘汁、食盐水、草木灰水【解析】选D。使紫色石蕊溶液(róngyè)变红的是酸性溶液(róngyè)，不变色的是中性溶液(róngyè)，变蓝的是碱性溶液(róngyè)。厕所清洁剂的pH为1.7，显酸性，使紫色石蕊试液变红色，所以A错误，牙膏的pH为8.2，显碱性，使紫色石蕊试液变蓝，所以B错误，草木灰和柠檬汁的pH分别为10.6和2.5，分别使紫色石蕊试液变蓝和变红，所以C不正确。第四十四页，共57页。第四十五页，共57页。二、非选择题〔此题包括1小题，共10分〕6.有一学生甲在实验室测某溶液的pH，实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净枯燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价(píngjià)为：操作错误，测定结果一定有误差。学生丙对学生甲操作的评价(píngjià)为：操作错误，但测定结果不一定有误差。〔1〕你支持_____〔填“乙〞或“丙〞〕同学的观点，原因是__________。第四十六页，共57页。〔2〕假设用此法分别测定c〔H+〕相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是_____，原因(yuányīn)是__________。〔3〕只从以下试剂中选择实验所需的物品，你_____〔填“能〞或“不能〞〕区分0.1mol·L-1的硫酸和0.01mol·L-1的硫酸。假设能，简述操作过程。________________________________________。①紫色石蕊试液②酚酞试液③甲基橙试液④蒸馏水⑤BaCl2溶液⑥pH试纸第四十七页，共57页。【解析】〔1〕用pH试纸测溶液的pH时，试纸不能润湿，否那么，相当于将溶液稀释，酸性溶液的pH偏大，碱性溶液的pH偏小，但中性溶液的pH无影响。〔2〕用湿润的pH试纸测量溶液的pH时，对强电解质溶液pH的影响更大，因弱电解质溶液在稀释过程(guòchéng)中要继续电离，稀释后的弱电解质溶液中离子浓度比强电解质溶液中离子浓度更接近未稀释时的离子浓度。〔3〕0.1mol·L-1的硫酸和0.01mol·L-1的硫酸浓度差异较大，可直接用pH试纸鉴别。第四十八页，共57页。答案：〔1〕丙当溶液呈中性时，那么不产生误差；否那么将产生误差〔2〕盐酸同等程度(chéngdù)的稀释相同pH的盐酸和醋酸，由于醋酸会进一步电离，盐酸中c〔H+〕变化较大〔3〕能用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上，与标准比色卡比较其pH，pH较大的为0.01mol·L-1的硫酸第四十九页，共57页。1.〔5分〕以下说法中正确的选项是〔〕A.在25℃纯水中，c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，呈中性B.溶液中，假设c(H+)＞10-7mol/L，那么c(H+)＞c(OH-)，呈酸性C.c(H+)越大，那么pH越大，溶液的碱性(jiǎnxìnɡ)越强D.pH为0的溶液，其中只有H+而无OH-第五十页，共57页。【解析】选A。c(H+)=c(OH-)，那么(nàme)溶液呈中性，A项正确；c(H+)＞10-7mol/L，那么(nàme)c(H+)不一定大于c(OH-)，所以B项错误；c(H+)越大，那么(nàme)pH越小，溶液的碱性越弱，C项错误；在任何水溶液中都既有H+又有OH-，D项错误。第