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课件

(4)由水电离出的 c(H＋)＝10－14 mol·L－1 的溶液中，Ca2＋、 NH＋4 、Cl－、SiO23－可以大量共存。( × )
(5)c(H＋)/c(OH－)＝1012 溶液中：NH＋4 、Cl－、ClO－、NO－3 可以大量共存。( × )
1．一定温度下，水溶液中 H＋和 OH－的浓度变化曲线 如图。下列说法正确的是( )
(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＋)<1×10－7 mol·L－1，该溶液可能显 酸性，也可能显碱性。
【基础辨析】 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)将纯水加热到 100 ℃，水的电离程度增大，c(H＋)＝ 1×10－6 mol·L－1，pH＝6，此时纯水呈酸性。( × ) (2)向纯水中加入少量 NaHSO4 固体，c(H＋)增大，Kw 不变。(√ ) (3)在蒸馏水中滴加浓 H2SO4，Kw 不变。( × )
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。(中性) (2)pH＝2 的 HCl 和 pH＝12 的 NaOH 溶液等体积混合。 (中性 ) (3)pH＝3 的 HCl 和 pH＝10 的 NaOH 溶液等体积混合。 ( 酸性)
考点 2 溶液的酸碱性与 pH 的计算
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。
c(H＋)>c(OH－)，溶液呈 酸 性，25 ℃时，pH < 7。 c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈 中 性，25 ℃时，pH ＝ 7。 c(H＋)<c(OH－)，溶液呈 碱 性，25 ℃时，pH > 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。( × )
(1)酸的溶液——OH－全部来自水的电离。 实例：pH＝2 的盐酸中 c(H＋)＝10－2 mol·L－1，则 c(OH －)＝Kw/10－2＝1×10－12 mol·L－1，即水电离出的 c(H＋)＝ c(OH－)＝10－12 mol·L－1。 (2)碱的溶液——H＋全部来自水的电离。 实例：pH＝12 的 NaOH 溶液中 c(OH－)＝10－2 mol·L－1， 则 c(H＋)＝Kw/10－2＝1×10－12(mol·L－1)，即水电离出的 c(OH －)＝c(H＋)＝10－12 mol·L－1。
题组二 溶液 pH 的计算 3．已知：在 100 ℃时，水的离子积 Kw＝1×10－12，下 列说法正确的是( ) A．0.05 mol·L－1 H2SO4 溶液的 pH＝1 B．0.001 mol·L－1 NaOH 溶液的 pH＝11 C．0.005 mol·L－1 H2SO4 溶液与 0.01 mol·L－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
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， ①错误；温度不能确定为 25 ℃，溶液的 pH＝7，c(OH－)＝ 10－7 mol·L－1 不能判断溶液呈中性，②、③错误；Kw＝c(H ＋)·c(OH－)，当 c(H＋)＝c(OH－)＝ Kw mol·L－1 时，溶液一定 呈中性，④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， ⑤正确。故选 B。
(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 mol·L－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，该温度下，将 浓度为 a mol·L－1 的一元酸 HA 与 b mol·L－1 的一元碱 BOH 等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是( ) ①a＝b ②混合溶液的 pH＝7 ③混合溶液中 c(OH－) ＝10－7 mol·L－1 ④混合溶液中，c(H＋)＝ Kw mol·L－1 ⑤ 混合溶液中，c(B＋)＝c(A－) A．②③ B．④⑤ C．①④ D．②⑤
3．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
解析 根据水的离子积定义可知 A 正确；XZ 线上任意 点都存在 c(H＋)＝c(OH－)，所以 M 区域内任意点均有 c(H ＋)<c(OH－)，B 正确；因为图像显示 T1 时水的离子积小于 T2 时水的离子积，而水的电离程度随温度升高而增大，C 正确； XZ 线上只有 X 点的 pH＝7，D 错误。
板块一 主干层级突破
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．水的离子积常数 Kw＝c(H＋)·c(OH－)。 (1)室温下：Kw＝ 1×10－14 。 (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。
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；ΔH>0，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。
由 c(OH－)混＝
V1＋V2
先求出混合后的
c(OH－)混，再通过 Kw 求出混合后 c(H＋)，最后求 pH。
③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。
A．升高温度，可能引起由 c 向 b 的变化 B．该温度下，水的离子积常数为 1.0×10－13 C．该温度下，加入盐酸可能引起由 b 向 a 的变化 D．该温度下，稀释溶液可能引起由 c 向 d 的变化
解析 升温促进水的电离，升温后溶液不能由碱性变为 中性，A 错误；根据 c(H＋)和 c(OH－)可求出 Kw＝1.0×10－14， B 错误；加入盐酸后溶液呈酸性，可引起由 b 向 a 变化，C 正确；温度不变，稀释溶液，Kw 不变，而 c 和 d 对应的 Kw 不相等，D 错误。
2．25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O H＋＋OH－ ΔH>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＋)＋)不变
(4)pH＝3 的 HCl 和 pH＝12 的 NaOH 溶液等体积混合。 ( 碱性)
(5)pH＝2 的 CH3COOH 和 pH＝12 的 NaOH 溶液等体 积混合。(酸性)
(6)pH＝2 的 HCl 和 pH＝12 的 NH3·H2O 等体积混合。 ( 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，NH3·H2O 过量，溶液呈碱性。
(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＋、OH －的总浓度，不一定是水电离出的 c(H＋)和 c(OH－)。
解析 0.05 mol·L－1 H2SO4 溶液中 c(H＋)＝0.05 mol·L－ 1×2＝0.1 mol·L－1，则该溶液的 pH ＝1，A 正确；0.001 mol·L －1 NaOH 溶液中 c(OH－)＝0.001 mol·L－1，由于 100 ℃时水的 离子积 Kw＝1×10－12，则溶液中 c(H＋)＝1×10－9 mol·L－1， 故溶液的 pH＝9，B 错误；0.005 mol·L－1 H2SO4 溶液与 0.01 mol·L－1 NaOH 溶液等体积混合，二者恰好完全反应生成
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 室温下：
(3)pH 的测定 ①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。 ②pH 计测定：可精确测定溶液的 pH。