适用于新高考新教材浙江专版2025届高考化学一轮总复习第8章水溶液中的离子反应与平衡第32讲水的电离和溶液的pH课件新人教版

第32讲水的电离和溶液的pH选考目标要求1.了解水的电离、离子积常数(KW),具有严谨求实的科学态度,具有探索未知、崇尚真理的意识。2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算,深刻认识化学对社会发展的重大贡献,能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断。命题分析在2021年和2022年的四次选考里主要以离子浓度大小比较的形式考查水的电离和溶液的pH;2023年的选考中与弱电解质的电离平衡、电离常数结合考查,预计今后的考查形式以综合题为主。知识点一水的电离与水的离子积常数落实主干基础1.水的电离

(2)25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1。名师点拨任何情况下,水电离产生的c(H+)、c(OH-)总是相等的。2.水的离子积常数

名师点拨KW=c(H+)·c(OH-)中的H+和OH-不一定都是由水电离出来的,而是指溶液中的c(H+)和c(OH-)。3.水的电离平衡的影响因素(1)温度:温度升高,促进水的电离;温度降低,抑制水的电离。(2)酸、碱:加入酸或碱均能使水的电离平衡逆向移动,抑制水的电离。(3)能水解的盐:(如CH3COONa)CH3COO-能与水电离出的H+结合生成CH3COOH,故能促进水的电离。名师点拨(1)给水加热,水的电离程度增大,c(H+)>10-7

mol·L-1,pH<7,但水仍显中性。(2)酸、碱能抑制水的电离,故室温下,酸、碱溶液中水电离产生的c(H+)<1×10-7

mol·L-1,而能水解的盐溶液中水电离产生的c(H+)[或c(OH-)]>1×10-7

mol·L-1。4.水电离出的c水(H+)或c水(OH-)的计算(1)当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)在溶液中c(H+)、c(OH-)较小的数值是水电离出来的。如下表:(2)当促进水的电离时(如盐的水解)在溶液中c(H+)、c(OH-)较大的数值是水电离出来的。如下表:归纳总结室温下,水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算方法(1)中性溶液:c(OH-)=c(H+)=10-7

mol·L-1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。

[练一练]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)25℃时NH4Cl溶液的KW大于100℃时NaCl溶液的KW。(

)(2)任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)相等。(

)(3)25℃时,0.10mol·L-1NaHCO3溶液加水稀释后,c(H+)与c(OH-)的乘积变大。(

)(4)向水中滴入少量稀盐酸,水的电离平衡逆向移动,KW减小。(

)×√××2.已知:25℃时,KW=1.0×10-14;35℃时,KW=2.1×10-14。下列有关水的电离的叙述正确的是(

)A.c(H+)随温度的升高而减小B.水的电离属于吸热过程C.向蒸馏水中加入NaOH溶液,KW增大D.35℃时,水中c(H+)>c(OH-)B解析

水的离子积KW=c(H+)·c(OH-),升高温度,KW增大,说明升高温度,水的电离程度增大,水电离产生的c(H+)、c(OH-)均增大,A错误,B正确;KW仅与温度有关,向蒸馏水中加入NaOH溶液,c(OH-)增大,由于温度不变,则KW不变,C错误;任何温度下水都呈中性,则35

℃时,水中c(H+)=c(OH-),D错误。突破命题视角角度一

水的电离平衡及其影响因素1.某温度下,向c(H+)=1.0×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1.0×10-2mol·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1.0×10-10mol·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c(OH-)减小D解析

该温度下蒸馏水中的c(H+)大于25

℃时纯水中的c(H+),水的电离为吸热过程,A项正确;此温度下KW=1.0×10-12,故该NaHSO4溶液中c(OH-)=

mol·L-1=1.0×10-10

mol·L-1,由水电离出的c(H+)与溶液中的c(OH-)相等,B项正确;NaHSO4电离出的H+抑制了水的电离,C项正确;加水稀释时,溶液中c(H+)减小,而KW不变,故c(OH-)增大,D项错误。2.常温时,纯水中由水电离出的c(H+)=amol·L-1,pH=1的盐酸中由水电离出的c(H+)=bmol·L-1,0.1mol·L-1的盐酸与0.1mol·L-1的氨水等体积混合后,由水电离出的c(H+)=cmol·L-1,则a、b、c的关系正确的是(

)A.a>b=c B.c>a>bC.c>b>a D.b>c>aB解析

盐酸抑制水的电离,所以b<a;0.1

mol·L-1的盐酸与0.1

mol·L-1的氨水等体积混合后,生成氯化铵溶液,水解促进水的电离,则c>a,故B正确。角度二

水的电离平衡曲线3.水的电离平衡曲线如图所示,回答下列问题。(1)图中A、B、C、D、E五点KW间的关系:

。

(2)在水中加少量酸,可实现A点向

点移动。

(3)ABE形成的区域中的点都呈现

性。

(4)若在B点温度下,pH=2的硫酸溶液中,=

mol·L-1。

B>C>A=D=ED碱1×10-10归纳总结正确理解水的电离平衡曲线(1)曲线上的任意点的KW都相同,即c(H+)·c(OH-)相同,温度相同。(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的KW不同,温度不同。(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度相同,改变酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。知识点二溶液的酸碱性与pH落实主干基础1.溶液的酸碱性(常温下)酸性溶液c(H+)>c(OH-)pH<7中性溶液c(H+)=c(OH-)pH=7碱性溶液c(H+)<c(OH-)pH>72.溶液的pH(1)计算公式:pH=-lgc(H+)。(2)适用范围:通常应用于c(H+)、c(OH-)都较小的稀溶液,一般小于1mol·L-1。(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)常温下,溶液的酸碱性跟pH的关系:3.pH的测定(1)pH试纸法:粗略测定溶液的pH。广泛pH试纸测出的pH是整数。pH试纸的使用:把小片试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸的中部,观察稳定后的颜色,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。(2)pH计:精确测定溶液的pH。[练一练]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性。(

)(2)pH=7的溶液一定呈中性。(

)(3)用pH试纸测得某溶液的pH为3.4。(

)(4)用湿润的pH试纸测溶液的pH,一定影响测量结果。(

)(5)常温下,将pH=3的酸和pH=11的碱等体积混合,所得溶液的pH=7。(

)√××××2.(1)计算常温时下列溶液的pH(忽略溶液混合时体积的变化):①pH=2的盐酸与等体积的水混合:pH=

。

②pH=2的盐酸加水稀释到原体积的1000倍:pH=

。

③0.1mol·L-1CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数K=1.8×10-5):pH=

。

④0.1mol·L-1NH3·H2O溶液(NH3·H2O的电离度α=1%,电离度2.352.9

11(2)常温下,在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是

。

(3)常温下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的稀盐酸VbL混合,若所得溶液呈中性,且a+b=13,则=

。

1∶410突破命题视角角度一

酸碱溶液混合后酸碱性的判断1.(2023·浙江宁波高三选考模拟)下列说法正确的是(

)A.25℃时,将pH=5的醋酸溶液与pH=5的盐酸等体积混合,混合后溶液pH>5B.25℃时,等浓度的盐酸与醋酸分别稀释相同倍数,稀释后溶液pH:盐酸<醋酸C.25℃时,等体积、等pH的盐酸与醋酸分别用等浓度的NaOH溶液中和,盐酸消耗NaOH溶液多D.25℃时,pH=3的一元酸HA溶液与pH=11的一元碱MOH溶液等体积混合后溶液呈酸性,则HA是强酸B解析

pH=5的醋酸溶液与pH=5的盐酸中氢离子浓度相同,都是10-5

mol·L-1,等体积混合后,氢离子浓度不变,故pH为5,A错误;等浓度的盐酸与醋酸分别稀释相同倍数后其浓度依然相同,醋酸是弱酸,部分电离,氢离子浓度较小,pH大,B正确;等体积、等pH的盐酸与醋酸,其中醋酸的浓度大,用氢氧化钠中和时消耗的氢氧化钠较多,C错误;混合后溶液呈酸性,说明酸的浓度较大,则酸HA为弱酸,MOH是相对较强的碱,但是不一定是强碱,D错误。归纳总结酸碱溶液混合后酸碱性的判断规律(1)等浓度等体积的一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性,同强显中性”。(2)室温下c酸(H+)=c碱(OH-),即pH之和等于14时,一强一弱等体积混合——“谁弱谁过量,谁弱显谁性”。(3)已知强酸和强碱的pH,等体积混合(25

℃时):①pH之和等于14,呈中性;②pH之和小于14,