资源简介 第49讲 水的电离和溶液的pH1. 认识水的电离,了解水的离子积常数。2.认识溶液的酸碱性及pH,掌握溶液pH的计算及检测方法。考点一 水的电离与水的离子积常数1.水的电离(1)水的电离方程式为H2O+H2O H3O++OH-或H2O H++OH-。(2)25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1。2.水的离子积常数(1)水的离子积常数:Kw=c(H+)·c(OH-)。(2)影响因素:只与________有关,升高温度,Kw________。(3)意义: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。【师说·助学】 Kw适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。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,水的电离程度均________,Kw________。(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度________,Kw不变。【易错诊断】 判断正误,错误的说明理由。1.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:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2.将水加热,Kw和c(H+) 均增大:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4.温度一定时,在纯水中通入少量SO2,水的电离平衡不移动,Kw不变:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【教考衔接】典例1 [2023·湖南卷,12D改编]常温下,用浓度为0.020 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η(η=)的变化曲线如图所示。(1)d点对应的溶液中溶质为________________________________________________________________________。(2)a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度由大到小的顺序为________。听课笔记 典例2 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,可能引起由c向b的变化B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13C.该温度下,加入FeCl3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的变化听课笔记 【师说·延伸】 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相同,改变酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定要改变温度。【对点演练】考向一 正确理解水的电离平衡曲线1.水的电离平衡曲线如图所示,回答下列问题。(1)图中A、B、C、D、E五点Kw间的关系:________________________________________________________________________。(2)在水中加少量酸,可实现A点向________点移动。(3)ABE形成的区域中的点都呈现________性。(4)若在B点温度下,pH=2的硫酸溶液中,c水(H+)=________ mol·L-1。考向二 从定性、定量两个角度理解水电离出的c水(H+)或c水(OH-)2.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小的顺序是________。3.计算c水(H+)或c水(OH-)(1)室温下,0.01 mol·L-1的盐酸中,c水(H+)=________________。(2)室温下,pH=4的亚硫酸溶液中,c水(H+)=________________。(3)室温下,pH=10的KOH溶液中,c水(OH-)=________________。(4)室温下,pH=4的NH4Cl溶液中,c水(H+)=________________。(5)室温下,pH=10的CH3COONa溶液中,c水(OH-)=________________。25 ℃时,由水电离出的c水(H+)或c水(OH-)的计算方法(1)酸、碱抑制水的电离,酸溶液中求c(OH-),即c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-),碱溶液中求c(H+),即c水(OH-)=c水(H+)=c(H+)。(2)水解的盐促进水的电离,故c水(H+)等于显性离子的浓度。(3)酸式盐溶液酸式酸根以电离为主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)。酸式酸根以水解为主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)。考点二 溶液的酸碱性与pH1.溶液的酸碱性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 c(H+)与c(OH-)比较 常温下溶液pH酸性溶液 c(H+)____c(OH-) ____7中性溶液 c(H+)=c(OH-) =7碱性溶液 c(H+)<c(OH-) >72.溶液的pH及其测量方法(1)计算公式:pH=-lg c(H+)。(2)适用范围:25 ℃时,0~14。(3)测量方法①pH试纸法:用镊子夹取一小块试纸放在洁净的________或________上,用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央,变色后与__________对照,即可确定溶液的pH。②pH计(也叫酸度计)测量法:可较精确测定溶液的pH。(4)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH①pOH=________;②常温下:pH+pOH=________。【师说·助学】 25 ℃时,pH与溶液中的c(H+)的关系:【易错诊断】 判断正误,错误的说明理由。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.pH<7的溶液一定显酸性:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3.c(H+)=的溶液一定显中性:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4.用pH试纸测得某氯水的pH为5:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【教考衔接】典例[2022·湖南卷,16(2)] 一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下:某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后)=1∶2,则该溶液的pH=________(该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7,Ka2=5.0×10-11)。【解题关键】 由已知“)=1∶2”,确定用Ka2计算c(H+)。听课笔记 【对点演练】考向一 溶液酸、碱性的判断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NH3·H2O和HCl溶液等体积混合( )(4)pH=2的H2SO4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H2SO4和pH=12的NH3·H2O等体积混合( )考向二 多角度计算溶液的pH2.计算25 ℃时下列溶液的pH。(1)0.005 mol·L-1的H2SO4溶液的pH=________。(2)0.001 mol·L-1的NaOH溶液的pH=________。(3)0.1 mol·L-1的NH3·H2O溶液(NH3·H2O的电离度α约为1%)的pH=________。(4)将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=________。(5)0.015 mol·L-1的硫酸与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=________。3.按要求计算下列各题(常温下,忽略溶液混合时体积的变化):(1)25 ℃时,pH=3的硝酸和pH=12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合,混合溶液的pH=________。(2)在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则溶液与NaHSO4溶液的体积比是________。(3)将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的HCl溶液Vb L混合,若所得溶液呈中性,且a+b=13,则=________。混合溶液pH的计算思维模型(1)两种强酸混合:直接求出c混(H+),再据此求pHc混(H+)=。(2)两种强碱混合:先求出c混(OH-),再根据Kw求出c混(H+),最后求pHc混(OH-)=。(3)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①若酸过量:c混(H+)=②若碱过量:c混(OH-)=最后根据pH=-lg c(H+),求pH。考向三 走出溶液稀释时pH的判断误区4.(1)1 mL pH=5的盐酸,加水稀释到10 mL pH=________;加水稀释到100 mL,pH____7。(2)pH=5的H2SO4溶液,加水稀释到500倍,则稀释后)与c(H+)的比值约为________。稀释酸、碱溶液时pH变化规律考向四 pH概念的拓展应用5.某温度下,水中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。pOH=-lg c(OH-)。下列说法不正确的是( )A.b点温度高于25 ℃B.在水中通入氨气,由水电离出的c(H+)减小C.仅升高温度,可从b点变为a点D.b点所处温度下,0.1 mol·L-1 KOH溶液的pH=13微专题16 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较【要点归纳】1.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较 比较项目 酸 c(H+) pH 中和碱的能力 与活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率盐酸 大 小 相同 相同 大醋酸 溶液 小 大 小(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较 比较项目 酸 c(H+) c(酸) 中和碱 的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率盐酸 相同 小 小 少 相同醋酸溶液 大 大 多2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释到相同的倍 数,醋酸的pH大 加水稀释到相同的pH, 盐酸加入的水多(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸加水稀释到相同的 倍数,盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH, 醋酸加入的水多【典题示例】典例 某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液B.溶液中水的电离程度:b点>c点C.从c点到d点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同听课笔记 【对点演练】1.室温下,相同体积、相同浓度的盐酸与醋酸溶液。(1)分别加入足量且质量、颗粒大小均相同的锌,在图甲中画出盐酸和醋酸溶液中H2的体积随时间变化曲线。(2)加水稀释,在图乙中画出盐酸和醋酸溶液pH随V(水)变化曲线。2.室温下,相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液。(1)分别加入足量且质量、颗粒大小均相同的锌,在图丙中画出盐酸和醋酸溶液中H2的体积随时间变化曲线。(2)加水稀释,在图丁中画出盐酸和醋酸溶液pH随V(水)变化曲线。3.在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是________________(用字母表示,下同)。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是________。(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是________。(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是________。(5)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为________,反应所需时间的长短关系是________。(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是________。第49讲 水的电离和溶液的pH考点一夯实·必备知识2.(2)温度 增大3.(2)减小 不变 (3)增大易错诊断1.正确。2.正确。3.错误。NaCl对水的电离平衡无影响;CH3COONH4溶液中CH3COO-、均水解,促进水的电离。4.错误。SO2与H2O反应生成的H2SO3为弱酸,其电离出的H+使水的电离平衡逆向移动。突破·关键能力教考衔接典例1 解析:由滴定曲线可知,a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,溶质成分为NaCl和CH3COOH;b点时CH3COOH反应掉一半,溶质成分为NaCl、CH3COOH和 CH3COONa;c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。答案:(1)NaCl、CH3COONa和NaOH (2)c>b>a典例2 解析:由图可知,a、b、c三点对应的平衡常数不变,该曲线上的点温度相等,升高温度,不能引起由c向b的变化,故A项错误;b点c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,故Kw=1.0×10-14,故B项错误;FeCl3为强酸弱碱盐,Fe3+结合水电离出的OH-,促进水的电离平衡右移,c(H+)增大,c(OH-)减小,可能引起由b向a的变化,故C项正确;由c点到d点,水的离子积常数减小,但温度不变,Kw不变,则稀释溶液不能引起由c向d的变化,故D项错误。答案:C对点演练1.答案:(1)B>C>A=D=E (2)D (3)碱 (4)1×10-102.答案:④>①>②>③3.答案:(1)1×10-12 mol·L-1(2)1×10-10 mol·L-1(3)1×10-10 mol·L-1(4)1×10-4 mol·L-1(5)1×10-4 mol·L-1考点二夯实·必备知识1.> < 2.(3)①玻璃片 表面皿 标准比色卡 (4)-lg c(OH-) 14 易错诊断1.正确。2.错误。温度高于25 ℃时,中性水溶液的pH<7。3.正确。4.错误。氯水有漂白性,不能用pH试纸测量溶液的pH。突破·关键能力教考衔接典例 解析:由Ka2==5.0×10-11、)=1∶2,可得c(H+)=1.0×10-10mol·L-1,pH=-lg c(H+)=10。答案:10对点演练1.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.解析:(1)c(H2SO4)=0.005 mol·L-1,c(H+)=2×c(H2SO4)=0.01 mol·L-1,pH=2。(2)c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=10-11 mol·L-1,pH=11。(3)c(OH-)=0.1×1% mol·L-1=10-3 mol·L-1,c(H+)=10-11mol·L-1,pH=-lg c(H+)=11。(4)两溶液等体积混合后,c(OH-)= mol·L-1=×10-6 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1≈2.0×10-10 mol·L-1,pH≈9.7。(5)混合后c(H+)= mol·L-1=0.01 mol·L-1,则pH=2。答案:(1)2 (2)11 (3)11 (4)9.7 (5)23.解析:(1)pH=3的硝酸溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)= mol·L-1=10-2 mol·L-1,二者以体积比为9∶1混合,Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,混合溶液中c(OH-)==1×10-4 mol·L-1,则混合后c(H+)== mol·L-1=1×10-10 mol·L-1,故pH=10。(2)设氢氧化钡溶液的体积为V1 L,硫酸氢钠溶液的体积为V2 L,依题意知,n(Ba2+)=),由Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+NaOH+H2O知,生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=n[Ba(OH)2]=5×10-3 V1 mol,=1×10-3 mol·L-1,则V1∶V2=1∶4。(3)pH=a的NaOH溶液中c(OH-)=10a-14 mol·L-1,pH=b的HCl溶液中c(H+)=10-b mol·L-1,根据中和反应H++OH-===H2O,知c(OH-)·Va=c(H+)·Vb,===1014-(a+b),a+b=13,则=10。答案:(1)10 (2)1∶4 (3)104.解析:(2)稀释前)= mol·L-1,稀释后)= mol·L-1=10-8 mol·L-1;稀释后c(H+)接近10-7 mol·L-1,所以≈=。答案:(1)6 接近 (2)1∶105.解析:由题图可知,b点对应的pOH=pH=6.5,则有c(H+)=c(OH-)=10-6.5 mol·L-1,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-6.5×10-6.5=1×10-13>Kw(25 ℃),故b点温度高于25 ℃,A正确;在水中通入氨气,c(OH-)增大,抑制了水的电离,则由水电离出的c(H+)减小,B正确;升高温度,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)均增大,则pH、pOH均减小,且二者相等,故升高温度,可从b点变为a点,C正确;b点对应的Kw=1×10-13,0.1 mol·L-1 KOH溶液中c(H+)=1×10-12 mol·L-1,则溶液的pH=12,D错误。答案:D微专题16典题示例典例 解析:根据HNO2和CH3COOH的电离常数,可知酸性:HNO2>CH3COOH,相同pH的两种酸溶液,稀释相同倍数时,弱酸的pH变化较小,故曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液,A项错误;两种酸溶液中水的电离受到抑制,b点溶液pH小于c点溶液pH,则b点对应酸电离出的c(H+)大,对水的电离抑制程度大,故水的电离程度:b点c(HNO2),故n(CH3COOH)>n(HNO2),因此与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)不同,D项错误。答案:C对点演练1.答案:2.答案:3.解析:解答本题要注意以下三点:(1)HCl、H2SO4都是强酸,但H2SO4是二元酸。(2)CH3COOH是弱酸,在水溶液中不能完全电离。(3)醋酸溶液中存在CH3COOH CH3COO-+H+的电离平衡。答案:(1)b>a>c (2)b>a=c(3)c>a>b(或c>a=2b) (4)c>a=b(5)a=b=c a=b>c (6)c>a=b(共45张PPT)第49讲 水的电离和溶液的pH1. 认识水的电离,了解水的离子积常数。2.认识溶液的酸碱性及pH,掌握溶液pH的计算及检测方法。考点一考点二考点一考点一 水的电离与水的离子积常数1.水的电离(1)水的电离方程式为H2O+H2O H3O++OH-或H2O H++OH-。(2)25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1。2.水的离子积常数(1)水的离子积常数:Kw=c(H+)·c(OH-)。(2)影响因素:只与________有关,升高温度,Kw________。(3)意义: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。【师说·助学】 Kw适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。温度增大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,水的电离程度均________,Kw________。(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度________,Kw不变。减小不变增大【易错诊断】 判断正误,错误的说明理由。1.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:_______________________________________________。2.将水加热,Kw和c(H+) 均增大:_______________________。3.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同:______________________________________________________________________________________________________________。4.温度一定时,在纯水中通入少量SO2,水的电离平衡不移动,Kw不变:______________________________________________________________。正确。正确。错误。NaCl对水的电离平衡无影响;CH3COONH4溶液中CH3COO-、均水解,促进水的电离。错误。SO2与H2O反应生成的H2SO3为弱酸,其电离出的H+使水的电离平衡逆向移动。【教考衔接】典例1 [2023·湖南卷,12D改编]常温下,用浓度为0.020 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η(η=)的变化曲线如图所示。(1)d点对应的溶液中溶质为_________________________。(2)a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度由大到小的顺序为________。NaCl、CH3COONa和NaOHc>b>a解析:由滴定曲线可知,a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,溶质成分为NaCl和CH3COOH;b点时CH3COOH反应掉一半,溶质成分为NaCl、CH3COOH和 CH3COONa;c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。典例2 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,可能引起由c向b的变化B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13C.该温度下,加入FeCl3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的变化答案:C解析:由图可知,a、b、c三点对应的平衡常数不变,该曲线上的点温度相等,升高温度,不能引起由c向b的变化,故A项错误;b点c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,故Kw=1.0×10-14,故B项错误;FeCl3为强酸弱碱盐,Fe3+结合水电离出的OH-,促进水的电离平衡右移,c(H+)增大,c(OH-)减小,可能引起由b向a的变化,故C项正确;由c点到d点,水的离子积常数减小,但温度不变,Kw不变,则稀释溶液不能引起由c向d的变化,故D项错误。【师说·延伸】 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相同,改变酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定要改变温度。【对点演练】考向一 正确理解水的电离平衡曲线1.水的电离平衡曲线如图所示,回答下列问题。(1)图中A、B、C、D、E五点Kw间的关系:___________________。(2)在水中加少量酸,可实现A点向________点移动。(3)ABE形成的区域中的点都呈现________性。(4)若在B点温度下,pH=2的硫酸溶液中,c水(H+)=________ mol·L-1。B>C>A=D=ED碱1×10-10考向二 从定性、定量两个角度理解水电离出的c水(H+)或c水(OH-)2.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小的顺序是____________。④>①>②>③3.计算c水(H+)或c水(OH-)(1)室温下,0.01 mol·L-1的盐酸中,c水(H+)=________________。(2)室温下,pH=4的亚硫酸溶液中,c水(H+)=________________。(3)室温下,pH=10的KOH溶液中,c水(OH-)=________________。(4)室温下,pH=4的NH4Cl溶液中,c水(H+)=________________。(5)室温下,pH=10的CH3COONa溶液中,c水(OH-)=________________。1×10-12 mol·L-11×10-10 mol·L-11×10-10 mol·L-11×10-4 mol·L-11×10-4 mol·L-125 ℃时,由水电离出的c水(H+)或c水(OH-)的计算方法(1)酸、碱抑制水的电离,酸溶液中求c(OH-),即c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-),碱溶液中求c(H+),即c水(OH-)=c水(H+)=c(H+)。(2)水解的盐促进水的电离,故c水(H+)等于显性离子的浓度。(3)酸式盐溶液酸式酸根以电离为主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)。酸式酸根以水解为主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)。考点二考点二 溶液的酸碱性与pH1.溶液的酸碱性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 c(H+)与c(OH-)比较 常温下溶液pH酸性溶液 c(H+)____c(OH-) ____7中性溶液 c(H+)=c(OH-) =7碱性溶液 c(H+)<c(OH-) >7><2.溶液的pH及其测量方法(1)计算公式:pH=-lg c(H+)。(2)适用范围:25 ℃时,0~14。(3)测量方法①pH试纸法:用镊子夹取一小块试纸放在洁净的________或________上,用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央,变色后与__________对照,即可确定溶液的pH。②pH计(也叫酸度计)测量法:可较精确测定溶液的pH。(4)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH①pOH=__________;②常温下:pH+pOH=________。玻璃片表面皿标准比色卡-lg c(OH-)14【师说·助学】 25 ℃时,pH与溶液中的c(H+)的关系:【易错诊断】 判断正误,错误的说明理由。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.pH<7的溶液一定显酸性:_________________________________________________________。3.c(H+)=的溶液一定显中性:_________________________________________________________。4.用pH试纸测得某氯水的pH为5:_________________________________________________________。正确。错误。温度高于25 ℃时,中性水溶液的pH<7。正确。错误。氯水有漂白性,不能用pH试纸测量溶液的pH。【教考衔接】典例[2022·湖南卷,16(2)] 一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下:某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后)=1∶2,则该溶液的pH=________(该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7,Ka2=5.0×10-11)。10解析:由Ka2==5.0×10-11、)=1∶2,可得c(H+)=1.0×10-10mol·L-1,pH=-lg c(H+)=10。【解题关键】 由已知“)=1∶2”,确定用Ka2计算c(H+)。【对点演练】考向一 溶液酸、碱性的判断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NH3·H2O和HCl溶液等体积混合( )(4)pH=2的H2SO4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H2SO4和pH=12的NH3·H2O等体积混合( )中性碱性酸性中性酸性碱性酸性碱性考向二 多角度计算溶液的pH2.计算25 ℃时下列溶液的pH。(1)0.005 mol·L-1的H2SO4溶液的pH=________。(2)0.001 mol·L-1的NaOH溶液的pH=________。(3)0.1 mol·L-1的NH3·H2O溶液(NH3·H2O的电离度α约为1%)的pH=________。(4)将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=________。(5)0.015 mol·L-1的硫酸与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=________。211119.72解析:(1)c(H2SO4)=0.005 mol·L-1,c(H+)=2×c(H2SO4)=0.01 mol·L-1,pH=2。(2)c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=10-11 mol·L-1,pH=11。(3)c(OH-)=0.1×1% mol·L-1=10-3 mol·L-1,c(H+)=10-11mol·L-1,pH=-lg c(H+)=11。(4)两溶液等体积混合后,c(OH-)= mol·L-1=×10-6 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1≈2.0×10-10 mol·L-1,pH≈9.7。(5)混合后c(H+)= mol·L-1=0.01 mol·L-1,则pH=2。3.按要求计算下列各题(常温下,忽略溶液混合时体积的变化):(1)25 ℃时,pH=3的硝酸和pH=12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合,混合溶液的pH=________。(2)在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则溶液与NaHSO4溶液的体积比是________。(3)将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的HCl溶液Vb L混合,若所得溶液呈中性,且a+b=13,则=________。101∶410解析:(1)pH=3的硝酸溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)= mol·L-1=10-2 mol·L-1,二者以体积比为9∶1混合,Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,混合溶液中c(OH-)==1×10-4 mol·L-1,则混合后c(H+)== mol·L-1=1×10-10 mol·L-1,故pH=10。(2)设氢氧化钡溶液的体积为V1 L,硫酸氢钠溶液的体积为V2 L,依题意知,n(Ba2+)=),由Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+NaOH+H2O知,生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=n[Ba(OH)2]=5×10-3 V1 mol,=1×10-3 mol·L-1,则V1∶V2=1∶4。(3)pH=a的NaOH溶液中c(OH-)=10a-14 mol·L-1,pH=b的HCl溶液中c(H+)=10-b mol·L-1,根据中和反应H++OH-===H2O,知c(OH-)·Va=c(H+)·Vb,===1014-(a+b),a+b=13,则=10。混合溶液pH的计算思维模型(1)两种强酸混合:直接求出c混(H+),再据此求pHc混(H+)=。(2)两种强碱混合:先求出c混(OH-),再根据Kw求出c混(H+),最后求pHc混(OH-)=。(3)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①若酸过量:c混(H+)=②若碱过量:c混(OH-)=最后根据pH=-lg c(H+),求pH。考向三 走出溶液稀释时pH的判断误区4.(1)1 mL pH=5的盐酸,加水稀释到10 mL pH=________;加水稀释到100 mL,pH____7。(2)pH=5的H2SO4溶液,加水稀释到500倍,则稀释后)与c(H+)的比值约为________。6接近1∶10解析:(2)稀释前)= mol·L-1,稀释后)= mol·L-1=10-8 mol·L-1;稀释后c(H+)接近10-7 mol·L-1,所以≈=。稀释酸、碱溶液时pH变化规律考向四 pH概念的拓展应用5.某温度下,水中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。pOH=-lg c(OH-)。下列说法不正确的是( )A.b点温度高于25 ℃B.在水中通入氨气,由水电离出的c(H+)减小C.仅升高温度,可从b点变为a点D.b点所处温度下,0.1 mol·L-1 KOH溶液的pH=13答案:D解析:由题图可知,b点对应的pOH=pH=6.5,则有c(H+)=c(OH-)=10-6.5 mol·L-1,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-6.5×10-6.5=1×10-13>Kw(25 ℃),故b点温度高于25 ℃,A正确;在水中通入氨气,c(OH-)增大,抑制了水的电离,则由水电离出的c(H+)减小,B正确;升高温度,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)均增大,则pH、pOH均减小,且二者相等,故升高温度,可从b点变为a点,C正确;b点对应的Kw=1×10-13,0.1 mol·L-1 KOH溶液中c(H+)=1×10-12 mol·L-1,则溶液的pH=12,D错误。微专题16 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较【要点归纳】1.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较 比较项目 酸 c(H+) pH 中和碱的能力 与活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率盐酸 大 小 相同 相同 大醋酸 溶液 小 大 小(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较 比较项目 酸 c(H+) c(酸) 中和碱 的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率盐酸 相同 小 小 少 相同醋酸溶液 大 大 多2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释到相同的倍 数,醋酸的pH大 加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸加水稀释到相同的 倍数,盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多【典题示例】典例 某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液B.溶液中水的电离程度:b点>c点C.从c点到d点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同答案:C解析:根据HNO2和CH3COOH的电离常数,可知酸性:HNO2>CH3COOH,相同pH的两种酸溶液,稀释相同倍数时,弱酸的pH变化较小,故曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液,A项错误;两种酸溶液中水的电离受到抑制,b点溶液pH小于c点溶液pH,则b点对应酸电离出的c(H+)大,对水的电离抑制程度大,故水的电离程度:b点c(HNO2),故n(CH3COOH)>n(HNO2),因此与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)不同,D项错误。【对点演练】1.室温下,相同体积、相同浓度的盐酸与醋酸溶液。(1)分别加入足量且质量、颗粒大小均相同的锌,在图甲中画出盐酸和醋酸溶液中H2的体积随时间变化曲线。(2)加水稀释,在图乙中画出盐酸和醋酸溶液pH随V(水)变化曲线。2.室温下,相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液。(1)分别加入足量且质量、颗粒大小均相同的锌,在图丙中画出盐酸和醋酸溶液中H2的体积随时间变化曲线。(2)加水稀释,在图丁中画出盐酸和醋酸溶液pH随V(水)变化曲线。3.在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是_________(用字母表示,下同)。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是________。(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是________。(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是________。(5)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率的大小关系为________,反应所需时间的长短关系是________。(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是________。b>a>cb>a=cc>a>bc>a=ba=b=ca=b>cc>a=b解析:解答本题要注意以下三点:(1)HCl、H2SO4都是强酸,但H2SO4是二元酸。(2)CH3COOH是弱酸,在水溶液中不能完全电离。(3)醋酸溶液中存在CH3COOH CH3COO-+H+的电离平衡。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第49讲 水的电离和溶液的pH.docx 第49讲 水的电离和溶液的pH.pptx