2019版高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡第27讲水的电离和溶液的pH学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 27讲 水的电离和溶液的 pH 考纲要求 1.了解水的电离、离子积常数 (Kw)。 2.了解溶液 pH 的含义及其测定方法，能进行 pH的简单计算。 考点一 水的电离 1水的电离 水是极弱的电解质，水的电离方程式为 H2O H2O H3O OH 或 H2O H OH 。 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，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

2、不变。 3影响水电离平衡的因素 (1)升高温度，水的电离程度 增大 ， Kw增大 。 (2)加入酸或碱，水的电离程度 减小 ， Kw不变 。 (3)加入可水解的盐 (如 FeCl3、 Na2CO3)，水的电离程度 增大 ， Kw不变 。 (1)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等 () (2)水的电离平衡移动符合勒夏特列原理 () (3)100 的纯水中 c(H ) 110 6 molL 1，此时水呈酸性 () (4)在蒸馏水中滴加浓 H2SO4， Kw不变 () (5)NaCl溶 液和 CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同 () (6)室温下， 0.1 molL

3、1的 HCl溶液与 0.1 molL 1的 NaOH溶液中水的电离程度相等 () (7)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 () 【 精品教育资源文库 】 填写外界条件对水电离平衡的具体影响 体系变化 条件 平衡移动方向 Kw 水的电离程度 c(OH ) c(H ) HCl 逆 不变 减小 减小 增大 NaOH 逆 不变 减小 增大 减小 可水解的盐 Na2CO3 正 不变 增大 增大 减小 NH4Cl 正 不变 增大 减小 增大 温度 升温 正 增大 增大 增大 增大 降温 逆 减小 减小 减小 减小 其他：如加入 Na 正 不变 增大 增大

4、减小 题组一 影响水电离平衡的因素及结果判断 1 25 时，相同物质的量浓度的下列溶液： NaCl NaOH H 2SO4 (NH 4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是 ( ) A B C D 答案 C 解析 分别为碱、 酸，抑制水的电离； 中 NH4 水解促进水的电离， NaCl 不影响水的电离。 2 25 时，某溶液中由水电离产生的 c(H )和 c(OH )的乘积为 110 18，下列说法正确的是 ( ) A该溶液的 pH可能是 5 B此溶液不存在 C该溶液的 pH一定是 9 D该溶液的 pH可能为 7 答案 A 解析 由题意可知该溶液中由水电离产生的 c(H ) c

5、(OH ) 110 9 molL 1，该溶液中水的电离受到抑制，可能是酸溶液，也可能是碱溶液。若为酸溶液，则 pH 5；若为碱溶液 ，则 pH 9，故 A项正确。 【 精品教育资源文库 】 3 (2018 北京东城区质检 )如图表示水中 c(H )和 c(OH )的关系，下列判断错误的是 ( ) 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 ) C图中 T1 T2 D XZ线上任意点均有 pH 7 答案 D 解析 由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有 c(H ) c(OH ) Kw， A项正确；由图中纵横轴的大小可知 M 区域内任意

6、点均有 c(H ) c(OH )， B 项正确；温度越高，水的电离程度越大，电离出的 c(H )与 c(OH )越大，所以 T2 T1， C 项正确； XZ 线上任意点都有 c(H ) c(OH )，只有当 c(H ) 10 7 molL 1时，才有 pH 7， D项错误。 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不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。 题组二 水电离出的 c(H )或 c(OH )的定

7、量计算 4 (2017 韶关模拟 )已知 NaHSO4在水中的电离方程式为 NaHSO4=Na H SO24 。某温度下，向 c(H ) 110 6 molL 1的蒸馏水中加入 NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的 c(H ) 110 2 molL 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 110 10 molL 1 C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 答案 D 解析 A项， Kw 110 6110 6 110 12，温度高于 25 ； B、 C项， NaHSO4电离出的 H

8、抑制 H2O 电离，2HO(H )c c(OH ) 110 10 molL 1； D 项，加 H2O 稀释， c(H )减小，【 精品教育资源文库 】 而 c(OH )增大。 5 (2017 长沙市雅礼中学检测 )25 时，在等体积的 pH 0的 H2SO4溶液、 0.05 molL 1的 Ba(OH)2溶液、 pH 10 的 Na2S 溶液、 pH 5 的 NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是 ( ) A 11010 1010 9 B 15(510 9)(51 08) C 12010 1010 9 D 11010 410 9 答案 A 解析 H2SO4与 Ba(OH)2抑制水的

9、电离， Na2S 与 NH4NO3促进水的电离。 25 时， pH 0 的 H2SO4溶液中： c(H2O)电离 c(OH ) 10 14100 molL 1 10 14 molL 1； 0.05 molL 1的 Ba(OH)2溶液中： c(H2O)电离 c(H ) 10 140.1 molL 1 10 13 molL 1； pH 10的 Na2S溶液中： c(H2O)电离 c(OH ) 10 4 molL 1； pH 5 的 NH4NO3的溶液中： c(H2O)电离 c(H ) 10 5molL 1。它们的物质的量比值为 10 1410 1310 410 5 11010 1010 9，故 A

10、正确。 水电离的 c(H )或 c(OH )的计算技巧 (25 时 ) (1)中性溶液： c(H ) c(OH ) 1.010 7 molL 1。 (2)酸或碱抑制水的电离，水电离出的 c(H ) c(OH ) 10 7 molL 1，当溶液中的 c(H ) 107 molL 1时就是水电离出的 c(H )；当溶液中的 c(H ) 10 7 molL 1时，就用 10 14除以这个浓度即得到水电离的 c(H )。 (3)可水解的盐促进水的电离，水电离的 c(H )或 c(OH )均大于 10 7 molL 1。若给出的 c(H ) 10 7 molL 1，即为水电离的 c(H )；若给出的 c

11、(H ) 10 7 molL 1，就用 10 14除以这个浓度即得水电离的 c(H )。 考点二 溶液的酸碱性和 pH 1溶液的酸碱性 溶液的酸碱性取决于溶液中 c(H )和 c(OH )的相对大小。 (1)酸性溶液： c(H )c(OH )，常温下， pH7。 【 精品教育资源文库 】 2 pH及其测量 (1)计算公式： pH lg c(H )。 (2)测量方法 pH 试纸法 用镊子夹取一小块试纸放在洁净的 玻璃片 或 表面皿 上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的 pH。 pH 计测量法。 (3)溶液的酸碱性与 pH 的关系 常温下： 3溶液 pH的

12、计算 (1)单一溶液的 pH 计算 强酸溶液：如 HnA，设浓度为 c molL 1， c(H ) nc molL 1， pH lg c(H ) lg (nc)。 强碱溶液 (25 ) ：如 B(OH)n，设浓度为 c molL 1， c(H ) 10 14nc molL 1， pH lg c(H ) 14 lg (nc)。 (2)混合溶液 pH的计算类型 两种强酸混合：直接求出 c(H )混 ，再据此求 pH。 c(H )混 c?H ?1V1 c?H ?2V2V1 V2 。 两种强碱混合：先求出 c(OH )混 ， 再据 Kw 求出 c(H )混 ，最后求 pH。 c(OH )混 c?OH

13、?1V1 c?OH ?2V2V1 V2 。 强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中 H 或 OH 的浓度，最后求 pH。 c(H )混 或 c(OH )混 |c?H ?酸 V酸 c?OH ?碱 V碱 |V酸 V碱 。 溶液酸碱性及 pH 概念选项判断 (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)某溶液的 c(H ) 10 7 molL 1，则该溶液呈酸性 () (3)某 溶液的 pH 7，该溶液一定显中性 () (4)100 时 Kw 1.010 12,0.01 molL 1盐酸的 pH 2,0.01 molL 1的 NaOH 溶液的

14、pH10() 【 精品教育资源文库 】 (5)用蒸馏水润湿的 pH 试纸测溶液的 pH，一定会使结果偏低 () (6)用广范 pH 试纸测得某溶液的 pH为 3.4() (7)用 pH计测得某溶液的 pH为 7.45() (8)一定温度下， pH a的氨水，稀释 10倍后，其 pH b，则 a b 1() 1常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断 (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)相同浓度的 CH3COOH和 NaOH溶液等体积混合 ( ) (3)相同浓度的 NH3H 2O和 HCl溶液等体积混合 (

15、 ) (4)pH 2的 HCl和 pH 12 的 NaOH溶液等体积混合 ( ) (5)pH 3的 HCl和 pH 10 的 NaOH溶液等体积混合 ( ) (6)pH 3的 HCl和 pH 12 的 NaOH溶液等体积混合 ( ) (7)pH 2的 CH3COOH和 pH 12的 NaOH溶液等体积混合 ( ) (8)pH 2的 HCl和 pH 12 的 NH3H 2O等体积混合 ( ) 答案 (1)中性 (2)碱性 (3)酸性 (4)中性 (5)酸性 (6)碱性 (7)酸性 (8)碱性 2 1 mL pH 9的 NaOH溶液，加水稀释到 10 mL， pH ；加水稀释到 100 mL， pH 7。 答案