全国版2019版高考化学一轮复习第8章水溶液中的离子平衡第2节水的电离和溶液的酸碱性学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 2 节 水的电离和溶液的酸碱性 考试说明 1了解水的电离、离子积常数。 2了解溶液 pH的含义及其测定方法，能进行 pH的简单计算。 3了解定量研究方法是化学发展为一门科学的重要标志。 命题规律 本节内容是高考命题的重点与热点，主要考点有四个：一是影响水电离平衡的因素及Kw的应用；二是溶液的酸碱性的判断及 pH 的计算；三是滴定原理的应用及定量研究的计算；四是结合滴定曲线判断滴定过程中离子浓度的比较及计算等。考查形式有选择题也有填空题。 考点 1 水的电离 1电离方程式 水是一种极弱的电解质，电离方 程式为 2H2O H3O OH ，简写为 H2O H OH 。

2、 2水的离子积常数 Kw c(H ) c(OH )。 (1)室温下： Kw 110 14。 (2)影响因素：只与温度有关，水的电离是 吸热 过程，升高温度， Kw增大 。 (3)适用范围： Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的 电解质 水溶液。 (4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在 H 和 OH ，只要温度不变， Kw不变。 (1)任何情况下水电离产生的 c(H )和 c(OH )总是相等的。升高温度，水的电离程度增大， c(H )增大， pH减小，但仍呈中性。 (2)水的离子积常数适用于任何酸、碱、盐的稀溶液。即 Kw c(H ) c(OH )中的 c(H )、c(OH )分别是溶液中 H 、

3、OH 的总浓度，不一定是水电离出的 c(H )和 c(OH )。 (3)水中加酸或碱对水的电离均有抑制作用，因此，室温下，若由水电离出的 c(H )0，下列叙述正确的是 ( ) A向水中加入氢氧化钠固体，平衡逆向移动， c(H )减小， c(OH )增大 B向水中加入少量固体硫酸氢钠， c(H )增大， Kw增大 C向水中加入少量固体 CH3COOH，平衡逆向移动， c(H )减小 D将水加热， Kw增大， c(H )不变 答案 A 解析 向水中加入氢氧化钠固体，氢氧根离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液中的氢氧根离子浓度增大，氢离子浓度减小，故 A正确；硫酸氢钠是强电解质，加入后，溶液中的氢离子

4、浓度增大，平衡逆向移动，温度不变，则 Kw不变，故 B错误；加入 CH3COOH 固体，溶液中氢离子浓度增大，平衡逆向移动，故 C 错误； H0，则反应吸热，温度升高，平衡正向移动， Kw增大，溶液中氢离子浓度增大，故 D错误。 3如图表示水中 c(H )和 c(OH )的关系，下列判断错误的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A两条曲线间任意点均有 c(H ) c(OH ) Kw B M区域内任意点均有 c(H )c(OH )，溶液呈 酸 性， 25 时， pH7。 【 精品教育资源文库 】 2溶液的 pH (1)定义式： pH lg_c(H )。 (2)溶液的酸碱性跟 pH的关系 室

5、温下： (3)pH的测定 用 pH 试纸测定 把小片试纸放在 表面皿 上，用 玻璃棒 蘸取待测液点在干燥的 pH 试纸上，试纸变色后，与 标准比色卡 对比 即可确定溶液的 pH。 pH 计测定：可精确测定溶液的 pH。 3溶液 pH值的计算 (1)溶液稀释的 pH 计算 (2)混合溶液的 pH 计算 两强酸混合后 pH的计算 由 c(H )混 c?H ?1V1 c?H ?2V2V1 V2 先求出混合后的 c(H )混 ，再根据公式 pH lg c(H )求pH。 两强碱混合后 pH的计算 由 c(OH )混 c?OH ?1V1 c?OH ?2V2V1 V2 先求出混合后的 c(OH )混 ，再

6、通过 Kw求出混合后 c(H )，最后求 pH。 强 酸与强碱混合后 pH的计算 强酸与强碱混合的实质是中和反应即 H OH =H2O，中和后溶液的 pH有以下三种情况： 若恰好中和， pH 7。 若剩余酸，先求中和后的 c(H )，再求 pH。 若剩余碱，先求中和后的 c(OH )，再通过 Kw求出 c(H )，最后求 pH。 【 精品教育资源文库 】 (1)溶液呈现酸、碱性的实质是 c(H )与 c(OH )的相对大小，不能只看 pH，一定温度下 pH 6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。 (2)pH 的取值范围为 0 14，即只适用于 c(H )1 molL 1或 c(OH

7、 )1 mol L 1的溶液，当 c(H )或 c(OH )1 molL 1时，直接用 c(H )或 c(OH )表示溶液的酸碱性。 (3)也可以用 pOH 来表示溶液的酸碱度。 pOH是 OH 浓度的负对数， pOH lg c(OH )。因为常温下， c(OH ) c(H ) 10 14，若两边均取负对数得： pH pOH 14。 (4)酸溶液稀释时， pH增大，但无论稀释多大倍数， pH无限接近于 7，却不会大于 7或等于 7。碱溶液稀释时， pH 减小，但无论稀释多大倍数， pH无限接近于 7，却不会小于或等于 7。 (5)pH试纸使用前不能用蒸馏水湿 润，否则待测液因被稀释可能会产生误

8、差；用广泛 pH试纸读出的 pH只能是整数。 【基础辨析】 判断正误，正确的画 “” ，错误的画 “” 。 (1)25 时，用 pH试纸测得某酸溶液的 pH 等于 1.5。 () (2)用 pH试纸测溶液的 pH时，若用水湿润试纸一定会引起误差。 () (3)用 pH试纸测得新制氯水的 pH 为 2。 () (4)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。 () (5)某溶液的 c(H )10 7 molL 1，则该溶液呈酸性。 () (6)pH 6的溶液一定呈酸性， pH 7的溶液一定呈中性。 () 题组一 溶液酸碱性的判断 1已知温度 T 时水的离子积常数为 Kw

9、，该温度下，将浓度为 a molL 1的一元酸 HA与 b molL 1的一元碱 BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是 ( ) a b 混合溶液的 pH 7 混合溶液中 c(OH ) 10 7 molL 1 混合溶液中，c(H ) Kw molL 1 混合溶液中， c(B ) c(A ) A B C D 答案 B 解析 判断溶液的酸碱性，要根据 H 浓度和 OH 浓度的相对大小。因为酸、碱的强弱未知，不能依据 a b判断， 错误；温度不能确定为 25 ，溶液的 pH 7， c(OH ) 10 7 molL 1不能判断溶液呈中性， 、 错误； Kw c(H ) c(OH )，当 c(H

10、) c(OH ) Kw molL 1时，溶液一定呈中性， 正确；根据电荷守恒 c(H ) c(B ) c(A ) c(OH )，当 c(B ) c(A )时， c(H ) c(OH )，溶液一定呈中性， 正确。故选 B。 2判断下列溶液在常温下的酸碱性 (在括号中填 “ 酸性 ”“ 碱 性 ” 或 “ 中性 ”) 。 (1)相同浓度的 HCl和 NaOH溶液等体积混合。 ( ) (2)pH 2的 HCl和 pH 12 的 NaOH溶液等体积混合。 ( ) 【 精品教育资源文库 】 (3)pH 3的 HCl和 pH 10 的 NaOH溶液等体积混合。 ( ) (4)pH 3的 HCl和 pH

11、12 的 NaOH溶液等体积混合。 ( ) (5)pH 2的 CH3COOH和 pH 12的 NaOH溶液等体积混合。 ( ) (6)pH 2的 HCl和 pH 12 的 NH3H 2O等体积混合。 ( ) 答案 (1)中性 (2)中性 (3)酸性 (4)碱性 (5)酸性 (6)碱 性 解析 (1)两者混合，恰好生成 NaCl溶液，呈中性； (2)两者混合，恰好完全反应生成 NaCl溶液，呈中性； (3)两者混合， HCl过量，溶液呈酸性； (4)两者混合， NaOH过量，溶液呈碱性； (5)两者混合， CH3COOH过量，溶液呈酸性； (6)两者混合， NH3H 2O过量，溶液呈碱性。 题组

12、二 溶液 pH的计算 3已知：在 100 时，水的离子积 Kw 110 12，下列说法正确的是 ( ) A 0.05 molL 1 H2SO4溶液的 pH 1 B 0.001 molL 1 NaOH溶液的 pH 11 C 0.005 molL 1 H2SO4溶液与 0.01 molL 1 NaOH 溶液等体积混合，混合溶液的 pH为 5，溶液显酸性 D完全中和 50 mL pH 3的 H2SO4溶液，需要 50 mL pH 11 的 NaOH溶液 答案 A 解析 0.05 molL 1 H2SO4 溶液中 c(H ) 0.05 molL 12 0.1 molL 1，则该溶液的 pH 1， A正

13、确； 0.001 molL 1 NaOH溶液中 c(OH ) 0.001 molL 1，由于 100 时水的离子积 Kw 110 12，则溶液中 c(H ) 110 9 molL 1，故溶液的 pH 9， B错误；0.005 molL 1 H2SO4溶液与 0.01 molL 1 NaOH 溶液等体积混合，二者恰好完全反应生成Na2SO4，溶液呈中性，此时溶液的 pH 6， C错误； pH 3的 H2SO4溶液中 c(H ) 10 3 molL 1， pH 11 的 NaOH溶液中 c(OH ) 0.1 molL 1，根据中和反应： H OH =H2O可知，完全中和 50 mL pH 3的 H

14、2SO4溶液，需要 0.5 mL pH 11的 NaOH溶 液， D错误。 4在某温度时，测得 0.01 molL 1的 NaOH溶液的 pH 11。 (1)该温度下水的离子积常数 Kw _。 (2)在此温度下，将 pH a的 NaOH溶液 Va L与 pH b的硫酸 Vb L混合。 若所得混合液为中性，且 a 12， b 2，则 Va Vb _。 若所得混合液为中性，且 a b 12，则 Va Vb _。 答案 (1)10 13 (2)110 101 解析 (1)由题意知，溶液中 c(H ) 10 11 molL 1， c(OH ) 0.01 molL 1，故 Kw c(H ) c(OH ) 10 13。 (2) 根据中和反应： H OH =H2O。 c(H ) V 酸 c(OH ) V 碱 10 2 Vb 10 13/10 12 Va 【 精品教育资源文库 】 VaVb10 210 1 110 。 根据中和反应 H OH =H2O c(H ) Vb c(OH ) Va 10 b Vb 10 13/10 a Va VaVb10 b10a 13 1013 (a b) 10，即 Va Vb 101 。 溶液 pH 的计算方法 考点 3 酸碱中和滴定 1实验原理 利用酸碱 中和反应 ，用已知浓度酸 (或碱 )来测定未知浓度的碱 (或酸 )的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的