第09讲水的电离溶液的酸碱性与pH（原卷版）

第09讲水的电离溶液的酸碱性与pH模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理模块三重点难点必掌握模块四核心考点精准练模块五小试牛刀过关测1．认识水的电离平衡，了解水的离子积常数；能运用弱电解质的电离模型分析水的电离，发展应用模型解决问题的能力。2．认识溶液的酸碱性与pH的关系，学会计算溶液的pH。3．能正确测定溶液的pH，了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。一．水的电离水分子电离过程：可知：纯水大部分以________的形式存在，但其中也存在着极少量的________________。水是一种极弱的电解质。1．电离方程式：H2O＋H2OH3O＋＋OH－，简写为________________。2．电离常数K电离＝________________。3．特点：eq\x(难)—极难电离，常温下1L水只有1×10－7mol电离eq\x(逆)—是可逆过程eq\x(等)—电离出c(H＋)________c(OH－)eq\x(吸)—是________过程二．水的离子积常数1．含义电离前后水的物质的量可看作常数，K电离•c（H2O）=c(H＋)•c(OH－)，其中K电离与c（H2O）的积仍为常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积，记作KW。2．表达式KW=________________KW叫做水的离子积常数，简称水的离子积。Kw可由实验测得，也可通过理论计算求得。3．影响因素t/℃0102025405090100Kw/10140.1150.2960.6871.012.875.3137.154.5（1）25℃时，KW=________。不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于________________。（2）水的离子积Kw只受________的影响，温度升高，KW________。（水的电离是吸热过程。)4．适用范围KW不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于________________。二．溶液的酸碱性与pH1．溶液呈酸碱性的本质溶液的酸碱性取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小溶液的酸碱性本质25℃c(H＋)与c(OH－)比较c(H＋)酸性溶液c(H＋)________c(OH－)________10－7mol·L－1中性溶液c(H＋)________c(OH－)________10－7mol·L－1碱性溶液c(H＋)________c(OH－)________10－7mol·L－1①任何电解质溶液中，H＋与OH－总是共存，但不能大量共存。②水中加酸或碱均抑制水的电离，但由水电离出的c(H＋)与c(OH－)总是相等。③溶液的酸、碱性主要在于c(H＋)与c(OH－)的相对大小。2．溶液酸碱性的一种表示——pH（1）pH计算公式：pH＝________。（2）溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系意义pH越大，溶液的碱性________；pH越小，溶液的酸性________溶液酸碱性与pH的关系(常温下)pH＜7，为________溶液；pH＝7，为________溶液；pH＞7，为________溶液适用范围1×10－14mol·L－1________c(H＋)________1mol·L－13．溶液酸碱性的测定方法pH试纸测定操作使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于________________的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒________试液点在试纸上，当试纸颜色变化________后迅速与标准比色卡对照，读出pH类别广泛pH试纸：其pH范围是________(最常用)，可以识别的pH差约为1精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸pH计测量pH计也叫________，该仪器可精密测量溶液的pH。其量程为________4．溶液酸碱性的另外一种表示——pOH①pOH＝－lgc(OH－)②常温下：pH＋pOH＝14①使用pH试纸测溶液的pH时，试纸不能用蒸馏水润湿，否则会把溶液进行稀释，记录数据时只能是________。②若测具有漂白性的溶液(如氯水)的pH不能用pH试纸，改用________。4．酸碱稀释时pH变化的规律稀释前pH稀释100倍后pH无限稀释HCl2pH________4pH接近7，小于7CH3COOH2pH________4NaOH12pH________10pH接近7，大于7NH3·H2O12pH________10三．水电离出的c(H＋)与c(OH—)的计算（1）对于酸溶液，通常溶液的c(H＋)________酸电离的c(H＋)，水电离出的c(OH—)(水)＝c(H＋)(水)＝EQ\f(1.0×10－14,c(酸))。（2）对于碱溶液，通常溶液的c(OH—)________碱电离的c(OH—)，水电离出的c(H＋)(水)＝c(OH—)(水)＝EQ\f(1.0×10－14,c(碱))。一．影响水电离的因素条件改变平衡移动溶液中的水电离的溶液的酸碱性Kwc(H＋)c(OH－)c(H＋)c(OH－)促进水的电离升高温度__________________________________________加钠__________________________________________电解NaCl__________________________________________电解CuSO4__________________________________________加NH4Cl__________________________________________加Na2CO3__________________________________________抑制水的电离加入酸__________________________________________加入碱__________________________________________降低温度__________________________________________【注意】理解Kw应注意的几个问题：（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。（2）Kw只与温度有关。因为水的电离是吸热过程，所以温度升高，有利于水的电离，Kw增大，如100℃，Kw＝5.5×10－13。但是在室温下，Kw为1.0×10－14。（3）Kw不仅适用于纯水，还适用于酸、碱的稀溶液，且由水电离的c水(H＋)＝c水(OH－)。此时，水溶液中水的离子积常数不变。二．溶液pH的计算【问题探究】1．常温时，pH＝2的溶液与pH＝12的溶液等体积混合后，混合液的pH一定等于7吗？不一定。如果一种是强酸，另一种是强碱，则混合后呈中性，pH＝7；如果一种是强酸，另一种是弱碱，则混合后碱过量，混合液呈碱性，pH>7；如果一种是弱酸，另一种是强碱，则混合后酸过量，混合液呈酸性，pH<7。2．等体积pH都为13的NaOH和NH3·H2O溶液，加水稀释到pH都为12，所需水的体积一样多吗？不一样多。因为NaOH为强碱，稀释时c(OH－)与溶液体积成反比，即稀释10倍就可以使pH从13变为12；而NH3·H2O为弱碱，在稀释时，随着水的加入，不仅使c(OH－)减小，而且影响氨水的电离平衡，从而使c(OH－)不是成倍数地减少，即氨水pH从13变为12，要稀释10倍以上。【知识归纳总结】1．单一溶液的pH计算①强酸溶液，如HnA，设物质的量浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lgnc。②强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝eq\f(10－14,nc)mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lgnc。2．混合溶液的计算(常温下)溶液类型相关计算两种强酸混合eq\a\vs4\al(强酸：c1H＋强酸：c2H＋)⇒c(H＋)＝eq\f(c1H＋V1＋c2H＋V2,V1＋V2)⇒pH巧记：若pH之差≥2的两种强酸等体积混合，pH＝pH小＋0.3两种强碱混合eq\a\vs4\al(强碱：c1OH－强碱：c2OH－)⇒c(OH－)＝eq\f(c1OH－V1＋c2OH－V2,V1＋V2)⇒c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)⇒pH巧记：若pH之差≥2的两种强碱等体积混合，pH＝pH大－0.3酸碱混合恰好完全反应呈中性pH＝7酸过量c(H＋)＝eq\f(c1H＋V1－c2OH－V2,V1＋V2)⇒pH碱过量c(OH－)＝eq\f(c2OH－V2－c1H＋V1,V1＋V2)⇒c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)⇒pH三．酸(或碱)溶液稀释后pH的计算及大小比较【问题探究】对于pH＝a的强酸和弱酸溶液，均稀释到原溶液体积的10n倍(a＋n<7)，试写出稀释后溶液的pH或范围。稀释到原溶液体积的10n倍，强酸溶液的pH就增大n个单位，即稀释后强酸溶液的pH＝a＋n，弱酸溶液的pH范围：a＜pH＜a＋n。【知识归纳总结】酸碱溶液稀释时pH的变化可用数轴表示。①强酸、弱酸溶液的稀释：②强碱、弱碱溶液的稀释：③变化趋势：对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数，强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大(如下图所示)。这是因为强酸(或强碱)已完全电离，随着加水稀释，溶液中H＋(或OH－)物质的量(水电离的除外)不会增多，而弱酸(或弱碱)随着加水稀释，电离程度增大，H＋(或OH－)物质的量会不断增多。考点一：水的电离1．（2324高二上·黑龙江哈尔滨·期末）下列操作可以使水的离子积常数增大的是A．通入少量HCl气体 B．加入少量CuSO4固体C．加热 D．滴入少量NaOH溶液2．（2324高二上·河南开封·期中）水的电离过程为H2OOH++OH。在25℃、35℃时水的离子积常数分别为1.0×1014、2.1×1014。下列叙述正确的是A．水的电离是放热过程 B．水的电离度C．在35℃时，纯水中 D．纯水中随着温度的升高而增大3．（2223高二下·青海海南·期末）在某温度下，NaCl稀溶液中c(H+)=1×106mol/L。下列说法中正确的是A．该NaCl溶液显酸性 B．该NaCl溶液显中性C．该NaCl溶液中水的电离被抑制 D．该NaCl溶液中Kw=1×10144．（2324高二上·四川成都·期中）室温下，两种酸在水中的电离示意图（代表）如图，下列有关说法错误的是A．图②代表强酸在水中的电离情况B．两种酸溶液中均存在电离平衡：C．两种酸溶液中由水电离出的D．若图①溶液的，则将溶液稀释10倍后，5．（2324高二上·湖南衡阳·期中）最近《科学》杂志评出十大科技突破，其中“火星上找到水的影子”名列第一。关于水的离子积常数，下列说法不正确的是A．100℃时，蒸馏水中，B．25℃时，纯水中，C．25℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中，D．值随温度升高而增大考点二：溶液的酸碱性与pH6．（2324高一下·上海·期中）下列说法错误的是A．无论在纯水中，还是在稀溶液中，由水电离出的与总是相等B．的溶液不一定呈中性，的溶液一定呈中性C．一瓶密封保存的新制氯水经光照一段时间后，pH减小D．测定某溶液pH应先用蒸馏水润湿pH试纸7．（2324高二下·上海杨浦·期中）下列溶液一定呈中性的是A．的溶液B．的溶液C．等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液D．紫色石蕊试液不变色8．（2324高二上·河北沧州·期中）某溶液中，该溶液呈A．中性 B．酸性 C．碱性 D．无法判断9．（2324高二上·江西南昌·期末）下列有关说法不正确的是A．的醋酸溶液与的盐酸等体积混合，混合液的B．，的溶液，水电离出的C．任何温度下，都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性D．，用试纸测得某氯水的为51．（2324高二上·四川广安·阶段练习）下列水溶液一定呈酸性的是A．c(H+)>c(OH)的溶液 B．pH=5的溶液C．含有H+的溶液 D．遇酚酞显无色的溶液2．（2324高二上·江苏无锡·阶段练习）室温下，两种不同浓度的NaOH溶液，pH分别为14和10.将这两溶液等体积混合后，所得溶液中的c(H+)为A．1×(10－14+10－10)mol·L－1 B．mol·L－1C．2×10－10mol·L－1 D．2×10－14mol·L－13．（2324高二上·江苏南京·期中）由水电离出来的的溶液中，一定能大量共存且溶液为无色的离子组是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、4．（2324高二上·上海·期末）一定温度下，水溶液中H+和OH的浓度变化曲线如图，下列说法正确的是A．升高温度，可能引起c向d的变化B．该温度下，水的离子积常数为1.0×1013C．该温度下，a点时的溶液一定是一种酸的溶液D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向b的变化5．（2324高二上·浙江杭州·期末）水的电离过程为，不同温度下水的离子积常数为：，，则下列叙述正确的是A．水的电离是吸热的B．在时，纯水中C．水的电离程度D．纯水中随着温度的升高而降低6．（2324高二上·广东云浮·阶段练习）已知：时，；时，。下列有关水的电离的叙述正确的是A．c(H+)随着温度的升高而减小 B．时，c(H+)>c(OH)C．向蒸馏水中加入溶液，增大 D．加入少量固体CuSO4，水的电离平衡正向移动7．（2223高二上·北京延庆·期末）常温时，下列溶液中，的是A．0.1mol/L B．的溶液C．的醋酸 D．0.01mol/L氨水8．（2223高二上·广东广州·阶段练习）25℃时，下列溶液pH一定小于7的是A．滴加酚酞后，溶液不变红B．等体积0.1mol/LHNO3和0.1mol/L氨水溶液混合C．pH=9的NaOH溶液加水稀释到原体积的1000倍D．pH=3的H2SO4溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合9．（2223高二上·重庆大足·阶段练习）下列叙述正确的是A．纯水的，说明加热可导致水呈酸性B．的盐酸与的氨水等体积混合后C．的番茄汁中是的牛奶中的100倍D．的溶液稀释100倍，其10．（2324高二上·浙江·期中）下列有关说法不正确的是A．25℃，用pH试纸测得某氯水的pH为5B．任何温度下，利用和浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性C．25℃，的NaOH溶液，由水电离出的D．的醋酸溶液与的盐酸等体积混合，混合液的11．（2324高二上·新疆乌鲁木齐·期末）常温下，下列说法正确的是A．将的HCl溶液稀释1000倍后pH变为8B．将的NaOH溶液稀释1000倍后pH变为6C．将的HCl溶液加热蒸发，体积变为原来的，pH变为3D．将的醋酸溶液稀释100倍后，12．（2324高二上·山东东营·阶段练习）按要求回答问题：