5.2.1水的电离溶液pH(共22张ppt)2027届高考化学第一轮复习课件

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5.2.1水的电离溶液pH(共22张ppt)2027届高考化学第一轮复习课件

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2027届高考化学第一轮复习
第五章 水溶液中的离子反应与平衡
第2讲 水的电离和溶液的pH
整合必备知识
1.水的电离
水的电离及其离子积常数
水是极弱的电解质,能微弱电离,且该过程吸热
(H3O+一般简写为H+)
【拓展提升】了解自偶电离(Self-ionization)
N2O4 NO +N 3HF H F +H
BrF +BrF Br+ Br
HNO3+HNO3 H2N+N
2PCl P + P等等都是自偶电离......
考点一
P204
整合必备知识
2.水的离子积常数
Kw=c(H+) · c(OH-)
1
表达式
只与温度有关,升高温度, Kw
2
影响因素
增大
水的电离及其离子积常数
Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液
3
适用范围
揭示了在任何水溶液中均有H+和OH-共存,只是相对含量不同
4
意义
稀溶液,一般指离子浓度小于1mol/L的溶液
25℃时,水的电离平衡常数为多少?(保留2位有效数字)
考点一
A.向水中加入少量固体NaHSO4,c(H+)增大,Kw不变
B.向水中加入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,c(OH-)降低
C.向水中加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动,c(H+)降 低
D.将水加热,Kw增大,pH不变
3.影响水的电离平衡的因素
升高温度,水的电离程度 ,Kw
1
温度
通常加入酸或碱,水的电离程度 ,Kw
2
酸和碱
增大
增大
减小
不变
水的电离及其离子积常数
加入易水解的盐(FeCl3,Na2CO3),水的电离程度 ,Kw
3
易水解的盐
活泼金属与水电离出的H+发生反应,促进水的电离
4
其他
增大
不变
整合必备知识
【典例1】25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H+ + OH-,ΔH>0,下列叙述正确的是( )
A
考点一
4.填写外界条件对水的电离平衡的具体影响(以下加入物质不考虑溶液温度变化)
变条件 平衡移动方向 Kw 水的电离程度 c(OH-) c(H+)
加HCl ____ ______ ______ ______ ______
加NaOH ____ ______ ______ ______ ______
加NaCl ____ ____ ____ ____ ____
加Na ____ ____ ____ ____ ____
Na2CO3 ____ ______ ______ ______ ______
加NH4Cl ____ ______ ______ ______ ______
加NaHSO4 ____ ______ ______ ______ ______
加热 ____ ______ ______ ______ ______
逆
不变
减小
减小
增大
逆
不变
减小
增大
减小
正
不变
增大
增大
减小
正
不变
增大
减小
增大
逆
不变
减小
减小
增大
正
增大
增大
增大
增大
不移动
不变
不变
不变
不变
正
不变
增大
增大
减小
归纳:Kw的适用于所有纯水、酸、碱、盐的稀溶液,即:一定温度下,纯水、酸、碱、盐的稀溶液中,溶液中所有H+和所有OH-浓度的乘积为一常数,温度不变,Kw不变。250C时,此 常数为 1.0×10—14
必备知识整合
Kw=c溶液(H+)·c溶液(OH-)
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.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同(  )
3.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(  )
4.室温下,0.1 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相等(  )
√
×
√
×
提升关键能力
一、水电离出的c水(H+)或c水(OH-)的计算
溶液(25 ℃) c(H+)/(mol·L-1) c(OH-)/(mol·L-1) 水电离出来的c(H+)或c(OH-)/(mol·L-1)
pH=2的盐酸 10-2
pH=13的NaOH溶液 10-13
10-12
10-12
10-1
10-13
1.(1)
溶液(25 ℃) c(H+)/(mol·L-1) c(OH-)/(mol·L-1) 水电离出来的c(H+)或c(OH-)/(mol·L-1)
pH=5的NH4Cl溶液 10-5
pH=10的Na2CO3溶液 10-10
10-9
10-5
10-4
10-4
(2)
Kw=c溶液(H+)·c溶液(OH-)
呈中性盐溶液
水解呈碱性的盐溶液
水解呈酸性的盐溶液
Kw=c溶液(H+)·c溶液(OH-)
酸碱盐的稀溶液溶液中KW都成立
酸溶液中
碱溶液中
2.下表是不同温度下水的离子积常数:
温度/℃ 25 T1 T2
水的离子积常数 1×10-14 Kw 1×10-12
试回答下列问题。
(1)若25”“<”或“=”)1×10-14,理由是____
______________________________________________________________
。
>
电离是吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,c(H+)、c(OH-)均增大,Kw=c(H+)·c(OH-),Kw增大
水的
(2)在T1 ℃时,测得纯水的c(H+)=2.4×10-7 mol·L-1,则c(OH-)为________
      。该温度下,测得某H2SO4溶液中c(S)=5×10-6 mol·L-1,该溶液中c(OH-)=       mol·L-1。
10-7 mol·L-1
2.4×
5.76×10-9
解析:水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相同,某温度下纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol·L-1,则此时纯水中的c(OH-)=2.4×10-7 mol·L-1,Kw=2.4×10-7×2.4×10-7=5.76×10-14。该温度下,某H2SO4溶液中c(S)=5×10-6 mol·L-1,则溶液中氢离子浓度是1×10-5 mol·L-1,c(OH-)= mol·L-1=5.76×10-9 mol·L-1。
关键能力提升
关键能力提升
二、水的电离平衡曲线的理解
3.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,(H+)=     mol·L-1。
B>C>A=D=E
D
碱
1×10-10
P205【归纳总结】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改变温度。
真实的Kw情况,题目中一般使用了四舍五入近似值
1.溶液的酸碱性
c(H+) c(OH-),常温下,pH 7
1
酸性溶液
溶液的酸碱性取决于溶液中的c(H+) 和 c(OH-)的相对大小
c(H+) c(OH-),常温下,pH 7
2
中性溶液
c(H+) c(OH-),常温下,pH 7
3
碱性溶液
>
<
=
=
<
>
溶液的酸碱性和pH
A.a=b
B.混合溶液的pH=7
C.混合溶液中,c(H+)= mol·L-1
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
【典例2】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-1一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( )
C
必备知识整合
考点二
必备知识整合
2. pH
2) 表达式:
pH= - lg c(H+)
3) 意义:
便于表示溶液的酸碱性
1×10-14mol/L≤c(H+) ≤1mol/L
4) pH的适用范围:
5)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)
pH越大,溶液碱性越  ,每增大1个单位,c(OH-)变为原来的  倍;pH越小,酸性越  ,每减小1个单位,c(H+)变为原来的  倍。
强
10
强
10
1)定义:化学上常采用H+的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。
即:14≥pH≥0
3)pH计法 (中学阶段不要求)
为精确测量溶液的pH,常用pH计测量溶液的pH,读数时应保留两位小数。
2)pH试纸法
取一小块pH试纸放在玻璃片上(或表面皿),用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测溶液点滴在试纸中央,变色后与标准比色卡比较确定溶液的pH值。
广泛pH试纸:只能精确到整数(一般指此种试纸);
精密pH试纸:可精确到小数点后一位。
4.pH的应用 (1)人体健康调节:如洗发时人们用的护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。
(2)环保治理污水:酸性废水可投加碱性物质使之中和,碱性废水可投加酸性废水或利用烟道气中和。
(3)农业生产调节:控制作物适宜生长的土壤的pH,提高产品的质量、产量。
了解pH试纸颜色变化规律
3.溶液pH的测定:
1)酸碱指示剂法
常用酸碱指示剂:只能测出pH的范围(需记住变色范围)
操作要点:放、蘸、点、比
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+)= mol·L-1的溶液一定显中性(  )
4.常温下能使甲基橙显黄色的溶液一定显碱性(  )
5.用pH计测得某氯水的pH为5(  )
6.用湿润的pH试纸测定盐酸和醋酸溶液的pH,醋酸溶液的误差更大(  )
×
√
×
√
×
×
提升关键能力
一、酸(或碱)溶液稀释pH变化规律
1.(2025·阳江高三模拟)常温下,下列关于溶液稀释的说法正确的是
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×
 10-6 mol·L-1
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
√
2.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:2√
提升关键能力
【第3题变式训练】
√
ROH是强碱完全电离,其阳离子不水解
归纳总结提升
常温下,酸或碱溶液稀释pH变化规律
(1)酸或碱溶液无限稀释,pH只能无限接近7,但不能越过7。
(2)强酸或强碱溶液每稀释10倍,pH变化1个单位。
(3)弱酸或弱碱溶液稀释10倍,pH变化小于1个单位。
(4)稀释过程中pH变化曲线斜率较大者为较强的酸(或碱)。
浓度相同时
pH相同时
pH=a的强酸稀释10n倍后,则pH=a+n(pH<7)
pH=a的强碱稀释10n倍后,则pH=a-n(pH>7)
思维方法提升
单一溶液的pH计算
强酸溶液
强碱溶液
例
HnA,设浓度为c mol-1 ,
mol-1,
例
B(OH)n,设浓度为c mol-1 ,
mol-1 ,
pH的计算方法
思维方法提升
【拓展补充】
【思路】求碱pH: 先求c(OH-),再利用KW求c(H+),最后求pH.
【思路】求酸pH: 直接求c(H+).
混合溶液的pH计算
两种强酸混合
两种强酸混合
强酸、强碱混合
先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中c(H+)或c(OH-),最后求pH
直接求出 ,,再据此求pH
直接求出 ,再通过Kw求出 ,最后求pH
近似处理:两个量相加减时,若相差近似≥100倍,则可以忽略小的量
提升关键能力
二、混合后溶液pH计算
4.已知在T ℃时水的离子积Kw=1×10-12。下列溶液的温度均为T ℃,则:
(1)0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=  ,溶液显   (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=9的NaOH溶液  mL。
6
中性
50
5.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=  。
10
(2)将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的稀盐酸Vb L混合,若所得溶液呈中性,且a+b=13,则=  。
10
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)pH=a的NaOH溶液中c(OH-)=10a-14 mol·L-1,pH=b的稀盐酸中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。
思维方法提升
酸碱混合规律(25℃)
pH之和等于14,则混合后溶液显中性,pH= 7
pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH> 7
pH之和小于14,则混合后溶液显中性,pH< 7
等体积强酸、强碱混合
1
pH之和等于14,酸碱中有一强一弱,则酸、碱溶液混合后,谁弱显谁性
等体积强酸与弱碱混合:pH之和等于14,则混合后溶液呈碱性,pH>7
等体积弱酸与强碱混合:pH之和等于14,则混合后溶液呈酸性,pH<7
等体积强(弱)酸、弱(强)碱混合
2
3
强酸、强碱混合后溶液呈中性,二者体积关系
若pH之和等于14,则V酸= V碱
若pH之和不等于14,则
【典例】25℃时,若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)_________,其理由是_____________________;
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)________,其理由是_____________________;
(3)a的取值范围是_______________________________________。
若a=3,则b=6,溶液显酸性,与题意不符,故a≠3
否,
若a=5,[H+]a=10-5mol·L-1,则b=10,[OH-]b = 10-4mol·L 1 ,
,不符合题意,故a≠5
否,
高考真题体验
1.[2024·福建,12(3)②]按下列操作顺序测定溶液pH,不规范的是___(填标号)。
a.用镊子夹取湿润的pH试纸 b.将pH试纸置于干燥洁净的玻璃片上
c.用滴管吸取少量待测液,滴在pH试纸中央
d.观察试纸颜色变化,并与标准比色卡比较
2.(2022·浙江1月选考,17)已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7,Ka2=
7.1×10-15。下列说法正确的是
A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,
 则H2A的电离度为0.013%
C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,则该溶液pH=a+1
√
解析:向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,=1.3 ×10-7,则H2A的电离度为×100%=1.3×10-4×100%=0.013%,故B正确;向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,=7.1×10-15,则c(A2-)√
√
3.(2015·广东,11)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1.0×10-13
C.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
√
高考真题体验

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