高中化学第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离平衡导学案新人教选修

第2讲水的电离和溶液的pH[考纲解读] 1.了解水的电离、离子积常数、影响水电离平衡的因素。

2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。

3.能进行pH的简单计算。

4.了解测定溶液pH的方法(强酸、强碱)。

考点一水的电离1．电离方程式水是一种________的电解质，H2O＋H2O__________，简写为__________________。

2．水的离子积常数(1)符号：__________。

(2)公式：K w＝______________，25 ℃时K w＝____________________________________。

3．影响K w大小的因素(1)水的电离过程是个________的过程，故温度升高，H2O的K w________。

(2)水的离子积是水电离平衡时的性质，不仅适用于纯水，也适用于稀的____________水溶液，只要________不变，K w就不变。

4．影响水的电离平衡的因素(1)酸、碱均可________水的电离；(2)升高温度可________水的电离；(3)易水解的盐均可________水的电离；(4)活泼金属(Na)可________水的电离。

1．在pH＝2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H＋)与c(OH－)之间的关系是什么？2．甲同学认为，在水中加入H2SO4，水的电离平衡向左移动，解释是加入H2SO4后c(H＋)增大，平衡左移。

乙同学认为，加入H2SO4后，水的电离平衡向右移动，解释为加入H2SO4后，c(H ＋)浓度增大，H＋与OH－中和，平衡右移。

你认为哪种说法正确？说明原因。

水的电离平衡移动后，溶液中c(H＋)·c(OH－)增大还是减小？3．25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl②NaOH③H2SO4④(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是 ( )A．④>③>②>① B．②>③>①>④C．④>①>②>③D．③>②>①>④4．下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H＋浓度之比(①∶②∶③∶④)是 ( )①pH＝0的盐酸②0.1 mol·L－1的盐酸③0.01 mol·L－1的NaOH溶液④pH＝11的NaOH溶液A．1∶10∶100∶1 000 B．0∶1∶12∶11C．14∶13∶12∶11 D．14∶13∶2∶3(1)水的离子积常数K w＝c(H＋)·c(OH－)，其实质是水溶液中的H＋和OH－浓度的乘积，不一定是水电离出的H＋和OH－浓度的乘积，所以与其说K w是水的离子积常数，不如说是水溶液中的H＋和OH－的离子积常数。

即K w不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。

不管哪种溶液均有c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O。

(2)水的离子积常数提示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。

(3)溶液中由H2O电离产生的c(H＋)的大小比较一般可先对物质进行分类，酸碱一类抑制水的电离，盐分为能促进水电离的盐和强酸强碱盐，然后对照选项可迅速解题。

考点二溶液的酸碱性与pH1．溶液的酸碱性溶液的酸碱性是由溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小决定的：(1)c(H＋)____c(OH－)，溶液呈酸性；(2)c(H＋)____c(OH－)，溶液呈中性；(3)c(H＋)____c(OH－)，溶液呈碱性。

2．pH(1)计算公式：pH＝____________。

(2)适用范围：________。

(3)表示意义：表示溶液酸碱性的强弱，pH越____，酸性越强；pH越____，碱性越强。

3．pH试纸的使用(1)方法：把一小块pH试纸放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中央，试纸变色后，与__________比较来确定溶液的pH。

(2)注意：pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则将可能产生误差(相当于对测定溶液的稀释)。

4．常温下，溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)和pH的关系溶液的酸碱性c(H＋) (mol·L－1)c(OH－)(mol·L－1)pH K w(25 ℃)中性溶液__1×10－7__1×10－7__7 1×10－14酸性溶液__1×10－7__1×10－7__7碱性溶液__1×10－7__1×10－7__7(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)使用pH试纸时不能用蒸馏水润湿。

(3)25 ℃时，pH＝12的溶液不一定为碱溶液，pH＝2时溶液也不一定为酸溶液，还可能为能水解的盐溶液。

2021届新高考化学模拟试卷一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）1．中国第二化工设计院提出，用间接电化学法对大气污染物NO 进行无害化处理，其原理示意如图，下列相关判断正确的是A．电极I为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=2OH－+H2↑B．电解池中质子从电极I 向电极Ⅱ作定向移动C．每处理1 mol NO 电解池右侧质量减少16 gD．吸收塔中的反应为2NO+2S2O42－+H2O=N2+4HSO3－2．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W 在大气中有两种同素异形体且均能支持燃烧，X 的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，非金属元素Y 的原子序数是Z 的最外层电子数的2 倍。

下列叙述不正确的是A．Y、Z的氢化物稳定性Y> ZB．Y单质的熔点高于X 单质C．X、W、Z 能形成具有强氧化性的XZWD．YZ4分子中Y 和Z 都满足8 电子稳定结构3．某兴趣小组设计了如下实验测定海带中碘元素的含量，依次经过以下四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是（）A．灼烧海带：B．将海带灰溶解后分离出不溶性杂质：C．制备Cl2，并将I-氧化为I2：D．以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定：4．下列过程中，一定需要通电才能实现的是A．电解质电离B．电化学防腐C．蓄电池放电D．电解精炼铜5．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。

在如图所示的物质转化关系中，p、q、m、n分别是元素W、X、Y、Z的气体单质，p和s均为有色气体，v的水溶液呈碱性。

常温下，0.1 mol • L －1t 溶液与0.1 mol • L －1 u 溶液的pH均为1。

下列说法不正确．．．的是A．Y、W的最高价氧化物对应的水化物均为强酸B．Z和Y的简单氢化物的稳定性和沸点高低均为：Z＞YC．s溶于水的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2D．v的电子式可表示为6．（改编）在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。

实验中Zn粒过量且颗粒大小相同，饱和硫酸铜溶液用量0～4.0mL，保持溶液总体积为100.0mL，记录获得相同体积（336mL）的气体所需时间，实验结果如图所示（气体体积均转化为标况下）。

据图分析，下列说法不正确的是A．饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气B．a、c两点对应的氢气生成速率相等C．b点对应的反应速率为v（H2SO4）= 1.0×10-3 mol·L-1·s-1D．d点没有构成原电池，反应速率减慢7．测定稀盐酸和氢氧化钠稀溶液中和热的实验中没有使用的仪器有：①大、小烧杯；②容量瓶；③量筒；④环形玻璃搅拌棒；⑤试管；⑥温度计；⑦蒸发皿；⑧托盘天平中的() A．①②⑥⑦B．②⑤⑦⑧C．②③⑦⑧D．③④⑤⑦8．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，A、B、C、D、F都是由其中的两种或三种元素组成的化合物，E是由Z元素形成的单质，0.1mol·L－1D溶液的pH为13（25℃）。

它们满足如图转化关系，则下列说法不正确的是A．B晶体中阴、阳离子个数比为1:2B．等体积等浓度的F溶液与D溶液中，阴离子总的物质的量F＞DC．0.1molB与足量A或C完全反应转移电子数均为0.1N AD．Y、Z分别形成的简单氢化物的稳定性前者弱于后者，是因为后者分子间存在氢键9．设N A为阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（）A．1L1mol•L﹣1的NaClO溶液中含有ClO﹣的数目为N AB．78g苯含有C=C双键的数目为3N AC．常温常压下，14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为N AD．6.72L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.2N A10．下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的原因的是A．铜久置空气中表面出现绿色固体：2Cu＋O2＋CO2＋H2O═Cu2(OH)2CO3 B．某种火箭发射阶段有少量N2O4，逸出，产生红色气体：N2O 42NO2C．FeSO4·7H2O在空气中久置变黄：2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2OD．SO2通入KMnO4溶液中，溶液紫色逐渐褪去：5SO2＋2KMnO4＋2H2O═K2SO4＋2MnSO4十2H2SO411．用ClCH2CH2OH和NaCN为原料可合成丙烯酸，相关化学用语表示错误的是()A．质子数和中子数相等的钠原子：2211NaB．氯原子的结构示意图：C．NaCN的电子式：D．丙烯酸的结构简式：CH3CH=CHCOOH12．常温下，电解质溶液的性质与变化是多样的，下列说法正确的是（）A．pH相同的①CH3COONa②NaClO③NaOH三种溶液c(Na+)大小：①＞②＞③B．往稀氨水中加水，+32+4c(H)c(NH H O)c(NH)的值变小C．pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合，存在下列等式：c(Na+)+c(H+)＝c(OH—)+2c(S2—)D．Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2，ClO—水解程度增大，溶液碱性增强13．下列物质不属于合金的是A．铝B．青铜C．不锈钢D．生铁14．SO2是大气污染物，造成酸雨的主要原因，用如图所示装置可以既吸收工厂排放的废气中的SO2，又可以生成一定量的硫酸，下列说法正确的是( )A．a为正极，b为负极B．生产过程中氢离子由右移向左C．从左下口流出的硫酸的质量分数一定大于50%D．负极反应式为SO2＋2H2O-2e-=SO42-＋4H+15．下列物质中不能通过置换反应生成的是（）A．F2B．CO C．C D．Fe3O4二、实验题（本题包括1个小题，共10分）16．铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛，不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。