高考化学一轮复习第十一章水溶液中的离子反应与平衡第37讲水的电离和溶液的pH课件

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高考化学一轮复习第十一章水溶液中的离子反应与平衡第37讲水的电离和溶液的pH课件

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(共44张PPT)
课标要求 1.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,学会测定溶液pH的方法。
3.能进行溶液pH的简单计算,能正确测定溶液pH,能调控溶液的酸碱性。能选择实例
说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
考点一 水的电离和水的离子积常数
1.水的电离和水的离子积常数
2.影响水的电离平衡的因素
条件 移动
方向 c(OH-) c(H+) 水的电
离程度 Kw
HCl             减小    
NaOH 逆向 增大     减小 不变
水解盐 Na2CO3         减小     不变
NH4Cl         增大 增大 不变
温度 升温 正向 增大            
降温     减小 减小        
化学反应
(如加入Na)             增大 不变
逆向
减小
增大
不变
减小
正向
正向
增大
减小
增大
增大
逆向
增大
减小
增大
减小
正向
增大
减小
考向1 水的电离及影响因素
B
2.某温度下,向c(H+)=1.0×10-6 mol·L-1的纯水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1.0×10-2 mol·L-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1.0×10-10 mol·L-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
【解析】 加水稀释时,该溶液中c(H+)减小,而Kw 不变,故c(OH-)增大,D错误。
D
C
4.25 ℃时,水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化关系如图所
示,下列判断中不正确的是(   )
A.ac段上任意一点都有c(H+)·c(OH-)=10-14
B.bd段上任意一点对应的溶液都呈中性
C.d点对应溶液的温度高于25 ℃,且pH<7
D.c点溶液不可能是醋酸钠溶液
【解析】 在c点c(H+)=1×10-8 mol·L-1,c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,溶液显碱性。醋酸钠是强碱弱酸盐,水解显碱性,所以c点溶液可能为醋酸钠溶液,D错误。
考向2 水的电离平衡曲线及分析
D
5.已知水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是(   )
A.水的离子积常数关系为Kw(B)>Kw(A)>Kw(C)>Kw(D)
B.恒温下,向水中加入醋酸钠固体,可以实现由C点到D点
C.B点对应的温度下,pH=4的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液等
体积混合,溶液的pH=7
D.升高温度可实现由C点到D点
【解析】 温度越高,水电离出的c(H+)和c(OH-)越大,水的离子积常数越大,由题图可知,温度:A>B>C=D,则Kw(A)>Kw(B)>Kw(C)=Kw(D),A错误;温度不变,Kw不变,向水中加入醋酸钠固体,溶液中c(H+)变小,c(OH-)变大,可以实现由C点到D点,B正确;B点对应的温度下,Kw>1.0×10-14,pH=4的H2SO4 溶液与pH=10的NaOH 溶液等体积混合后溶液呈碱性,但pH不一定等于7,C错误;C点和D点处于相同的温度,D错误。
B
D
7.水的电离平衡图像如图所示,已知pOH=-lg c(OH-)。下列说
法正确的是(   )
A.T1>T2
B.各点对应的水的离子积:Kw(f)>Kw(b)=Kw(d)
C.向b点溶液通入少量HCl,其组成由b点沿直线向c点移动
D.T2温度下pH=4的盐酸中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=1×10-20
【解析】 水的电离是一个吸热过程,升高温度,水的电离程度增大,水电离产生的c(H+)、c(OH-)增大,pH、pOH减小,则T1<T2,A错误;水的电离是一个吸热过程,温度越高,电离常数越大,由分析可知,f点温度低于b、d点,b、d点的温度相同,则各点对应的水的离子积:Kw(f)<Kw(b)=Kw(d),B错误;向b点溶液通入少量HCl,此时溶液的酸性增强,c(H+)增大,但水的离子积不变,所以c(OH-)减小,pH减小,但pOH增大,其组成由b点沿斜线向d点方向移动,C错误;由b点可知,T2温度下,Kw=10-7×10-7=1×10-14,所以pH=4的盐酸中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-10 mol·L-1,c水(H+)·c水(OH-)=10-10×10-10=1×10-20,D正确。
D
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的任意点的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;实现曲线上的点与曲线外的点之间的转化需改变温度。
考点二 溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小(填“>”“=”或“<”)。
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
(1)pH计算公式:pH=   。
(2)溶液的酸碱性与pH的关系(25 ℃)
-lg c(H+)
3.测定溶液pH的方法
(1)pH试纸法
①pH试纸的类型
②测定方法
用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或   上,用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的   ,变色后与标准比色卡对照。
注:不能利用pH试纸测定强氧化性溶液的pH,如NaClO溶液等。
(2)pH计法
可精密测量溶液的pH,可读取一位或两位小数。
类型 测定范围 识别的pH差
广泛pH试纸 1~14(最常用)或0~10 约为1
精密pH试纸 pH范围较窄 0.2或0.3
表面皿
中央
考向1 溶液酸碱性的判断
1.在常温下,下列各组溶液的c(H+)一定等于1×10-7 mol·L-1的是(   )
A.将pH=2的强酸溶液和pH=12的强碱溶液等体积混合
B.0.05 mol·L-1 H2SO4溶液与0.05 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合
C.将pH=5的CH3COOH溶液稀释至原溶液体积的100倍
D.将pH=1的H2SO4溶液与0.10 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积混合
【解析】 将pH=2的强酸溶液和pH=12的强碱溶液等体积混合,溶液呈中性,此时溶液中c(H+)=1×10-7 mol·L-1,A正确;0.05 mol·L-1 H2SO4溶液中c(H+)=0.10 mol·L-1,0.05 mol·L-1 NaOH溶液中c(OH-)=0.05 mol·L-1,两者等体积混合,溶液呈酸性,溶液中c(H+)>1×10-7 mol·L-1,B错误;稀释后CH3COOH溶液的pH无限接近于7,但小于7,溶液中c(H+)>1×10-7 mol·L-1,C错误;pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.10 mol·L-1,0.10 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.20 mol·L-1,两溶液等体积混合,所得溶液呈碱性,D错误。
A
2.下列说法中一定正确的是(   )
A.1 L pH=12的NaOH溶液中n(OH-)=0.01 mol
B.将CH3COOH溶液加水稀释,CH3COOH的电离度逐渐增大,c(H+)逐渐增大,但电离常数Ka不变
C.常温下,将pH=9的CH3COONa溶液与pH=9的NaOH溶液混合,混合溶液pH=9
D.常温下,将pH=2的一元酸溶液与pH=12的一元碱溶液等体积混合,所得溶液pH=7
【解析】 温度不明确,则水的离子积常数不确定,不能计算1 L pH=12的NaOH 溶液中氢氧根离子的物质的量,A错误;加水稀释CH3COOH溶液,溶液中c(H+)逐渐减小,B错误;pH相同的两溶液以任意比混合,混合后氢氧根离子的浓度不变,pH不变,常温下,将pH=9的CH3COONa 溶液与pH=9的NaOH 溶液混合,混合溶液pH=9,C正确;酸和碱的强弱未知,则常温下将pH=2的一元酸溶液与pH=12的一元碱溶液混合,所得溶液pH不一定等于7,D错误。
C
考向2 酸(或碱)溶液稀释pH变化规律
B
4.取pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,
其中pH与溶液体积V的关系如图所示,下列说法正确的是(   )
A.A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液中c(H+)比B酸溶液中c(H+)大
C.a=5时,A是强酸,B是弱酸
D.一定有关系:5>a>2
【解析】 由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH的增大程度不同,说明两种酸的强弱不同,故pH=2的两种酸的浓度一定不同,A错误;由题图可知,稀释后,A酸溶液的pH大于B酸溶液的pH,则A酸溶液中c(H+)小于B酸溶液中c(H+),B错误;a=5时,表明pH=2的A酸溶液稀释1 000倍,pH增加3,故A是强酸,pH=2的B酸溶液稀释1 000倍后,pH<5,说明B酸溶液中存在电离平衡,则B是弱酸,C正确;若A、B都是弱酸,稀释
1 000倍后,A、B两溶液的pH均增大,且增加的值均小于3,存在关系:5>a>2;若A是强酸,则a=5,D错误。
C
B
考向3 溶液pH的计算
5.4
10
[B4O5(OH)4]2-+5H2O 2B(OH)3+2[B(OH)4]-
9.24
计算溶液pH的思维流程如下
进阶高考
B
B
课时作业
答案速对
第十一章 第37讲 水的电离和溶液的pH
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A A B D C B C D
题号 9 10 11 12 13
答案 D B B C 见答案
1.下列说法不正确的是(   )
A.2.0×10-7 mol·L-1的盐酸中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1
B.将KCl溶液从常温加热至80 ℃,溶液的pH变小但仍保持中性
C.常温下,NaCN溶液呈碱性,说明HCN是弱电解质
D.常温下,向pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体,溶液pH增大
【解析】 在浓度为2.0×10-7 mol·L-1的盐酸中,水电离出的c(H+)相对来说不是很小,不能忽略,故该盐酸中c(H+)>2.0×10-7 mol·L-1,A错误;升高温度,水的电离程度增大,Kw增大,水电离出的c(H+)增大,则溶液的pH减小,由于KCl是强酸强碱盐,不水解,故其溶液仍呈中性,B正确;常温下,NaCN溶液呈碱性,说明CN-发生了水解,则HCN为弱电解质,C正确;常温下,向pH为3的醋酸溶液中加入CH3COONa固体,c(CH3COO-)增大,醋酸的电离平衡逆向移动,c(H+)减小,溶液pH增大,D正确。
A
A
3.下列说法正确的是(   )
A.25 ℃时,将pH=5的醋酸溶液与pH=5的盐酸等体积混合,混合后溶液pH>5
B.25 ℃时,等浓度的盐酸与醋酸分别稀释相同倍数,稀释后溶液pH:盐酸<醋酸
C.25 ℃时,等体积、等pH的盐酸与醋酸分别用等浓度的NaOH溶液中和,盐酸消耗NaOH溶液多
D.25 ℃时,pH=3的一元酸HA溶液与pH=11的一元碱MOH溶液等体积混合后溶液呈酸性,则HA是强酸
【解析】 pH=5的醋酸溶液与pH=5的盐酸中氢离子浓度相同,都是10-5 mol·L-1,等体积混合后,氢离子浓度不变,故pH为5,A错误;等浓度的盐酸与醋酸分别稀释相同倍数后其浓度依然相同,醋酸是弱酸,部分电离,氢离子浓度较小,pH大,B正确;等体积、等pH的盐酸与醋酸,其中醋酸的浓度大,用氢氧化钠中和时消耗的氢氧化钠较多,C错误;混合后溶液呈酸性,说明酸的浓度较大,则HA为弱酸,MOH是相对较强的碱,但是不一定是强碱,D错误。
B
4.(人教版选必1 P70 T2改编)25 ℃时,下列四种溶液:①0.1 mol·L-1 HCl溶液;②0.1 mol·L-1 H2SO4溶液;③0.1 mol·L-1 NaOH溶液;④0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液。下列说法中不正确的是(   )
A.溶液中c(H+):②>①>④>③
B.溶液的pH:③>④>①>②
C.水的电离程度:②<①=③<④
D.与足量金属镁反应时,②放出的氢气比①多
【解析】 25 ℃时,下列四种溶液:①0.1 mol·L-1 HCl溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1;②0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中c(H+)=0.2 mol·L-1;③0.1 mol·L-1 NaOH溶液中c(H+)=10-13 mol·L-1;④0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中c(H+)<0.1 mol·L-1,故溶液中c(H+):②>①>④>③,溶液的pH:③>④>①>②,A、B正确;H+、OH-抑制水的电离,c(H+)、c(OH-)相同时,水的电离程度相同,故水的电离程度:②<①=③<④,C正确;未指明溶液的体积是否相同,则与足量金属镁反应时,②放出的氢气不一定比①多,D错误。
D
C
B
7.25 ℃时,现有体积相同、pH相同的HCl溶液(①)和CH3COOH溶液(②),下列说法中不正确的是(   )
A.两溶液相比,浓度:①<②
B.各加入足量m g镁条(表面积相同),起始时反应速率相同
C.各加入足量m g镁条(表面积相同),最终生成H2的质量相同
D.分别与c mol·L-1 NaOH溶液中和,②消耗NaOH溶液的体积大
【解析】 CH3COOH是弱电解质,部分电离,当pH相同时,CH3COOH溶液的浓度大,故浓度:①<②,A正确;起始时两溶液的pH相同,溶液中c(H+)相同,故各加入足量m g镁条(表面积相同),起始时反应速率相同,B正确;体积相同、pH相同,c(CH3COOH)大,n(CH3COOH)大,故各加入足量m g镁条(表面积相同),最终②生成H2的质量大,C错误;由于n(CH3COOH)大,分别与c mol·L-1 NaOH溶液中和,②消耗NaOH溶液的体积大,D正确。
C
8.下列关于溶液酸碱性的说法正确的是(   )
A.pH=7的溶液呈中性
B.中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1
C.在100 ℃时,纯水的pH<7,因此显酸性
D.c(OH-)=c(H+)的溶液呈中性
【解析】 温度未知,不能根据 pH大小判断溶液酸碱性,A错误;常温下,中性溶液中c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,温度未知,中性溶液中不一定有c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,B错误;在100 ℃时,纯水中存在c(H+)=c(OH-)=1.0×10-6 mol·L-1,pH=6仍然呈中性,C错误。
D
9.如图所示为水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列说法不正
确的是(   )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=Kw
B.M区域内(边界除外)任意点均有c(H+)<c(OH-)
C.温度:T1<T2
D.XZ线段上任意点均有pH=7
【解析】 XZ线段上任意点都有c(H+)=c(OH-),但只有当c(H+)=10-7 mol·L-1时,才有pH=7,D错误。
D
B
B
C
13.(2025·重庆卷节选)水是化学反应的良好介质,探索
水溶液中的酸碱平衡具有重要意义。
(1)天然水中可以分离出重水(D2O),D2O溶液中存在电
离平衡:D2O D++OD-,
c(D+)和c(OD-)的关系如图所示。
①图中3个状态点对应的溶液呈中性的是   。
②T1   T2(填“>”“<”或“=”)。
【解析】①重水中存在电离平衡:D2O D++OD-,中性溶液中,c(D+)=c(OD-),只有B点符合。
②水的电离平衡为吸热过程,温度升高,电离程度增大,c(D+)、c(OD-)均增大,Kw也增大,由图可知,T1时离子浓度更高,Kw更大,故有T1>T2。
B

A.  B. C. D.
③25 ℃时,计算得k2为    L·mol-1·s-1。
1.8×10-16
D
1.25×1011

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