高考第一轮复习水的电离和溶液的酸碱性Word文件下载.docx

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从近几年的高考试题来看，考查内容包括：

1.在新情景下，考查水的电离平衡及与Kw的关系，以及影响水的电离程度的因素。

2.pH的简单计算和判断溶液的酸碱性。

3.根据溶液混合或稀释后的pH计算溶液的体积比。

4.中和滴定实验的有关知识。

三、考向预测

水的电离和溶液的酸碱性是高考考查的热点。

从近几年的高考试题来看，出现了用字母表示溶液的pH，计算溶液的pH。

溶液pH的计算中题设条件千变万化，有正向、逆向思维，数字与字母交替出现，与生物酸碱平衡相结合等。

中和滴定实验终点的判断及其基本操作等。

一、水的电离与溶液的酸碱性

二、水的离子积常数及影响水电离平衡的因素

1.水的离子积常数

水的离子积常数：

KW=c（H+）×

c（OH－）。

（1）室温下：

KW＝1.0×

10－14mol2·

L－2。

（2）影响因素：

只与温度有关，升高温度KW增大。

（3）适用范围：

KW不仅适用于纯水，也适用于稀的酸碱盐溶液。

2.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，水的电离程度减小，KW不变。

（3）加入可水解的盐（如FeCl3、Na2CO3），水的电离程度增大，KW不变。

H2OH＋＋OH－ΔH>

条件变化

移动方向

c（H＋）

c（OH－）

KW

升高温度

向右

增大

加酸

向左

减小

不变

加碱

加强酸弱碱盐

加强碱弱酸盐

3.室温下水电离出的c（H＋）或c（OH－）的计算规律

（1）中性溶液：

c（H＋）＝c（OH－）

（2）溶质为酸的溶液：

H＋来源于酸电离和水电离，而OH－只来源于水。

（3）溶质为碱的溶液：

OH－来源于碱电离和水电离，而H＋只来源于水。

（4）水解呈酸性或碱性的盐溶液：

H＋和OH－均由水电离产生。

三、溶液的pH

1.溶液酸、碱性的实质

溶液的酸碱性取决于溶液中c（H＋）和c（OH－）的相对大小。

（1）酸性溶液，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，c（H＋）<

c（OH－），常温下，pH>

2.pH的计算

（1）单一溶液的pH计算

①强酸溶液，如HnA，设其浓度为cmol·

L－1，则c（H＋）＝ncmol·

L－1，pH＝－lgc（H＋）＝－lgnc

②强碱溶液，如B（OH）n，设其浓度为cmol·

L－1，则c（H＋）＝，pH＝－lgc（H＋）＝14＋lgnc

（2）混合溶液的pH计算

①两种强酸混合：

直接求出c（H＋）混，再据此求pH。

c（H＋）＝

②两种强碱混合：

先求出c（OH－）混，再据KW求出c（H＋）混，最后求pH。

c（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，最后求pH。

（3）酸或碱加水稀释后pH的计算：

①强酸pH＝a，加水稀释10n倍，则pH＝a＋n

②弱酸pH＝a，加水稀释10n倍，则pH＜a＋n

③强碱pH＝b，加水稀释10n倍，则pH＝b－n

④弱碱pH＝b，加水稀释10n倍，则pH＞b－n

3.溶液酸碱性的判断

①利用c（H＋）和c（OH－）的相对大小判断

若c（H＋）>

c（OH－），则溶液呈酸性；

若c（H＋）＝c（OH－），则溶液呈中性；

若c（H＋）<

c（OH－），则溶液呈碱性。

②利用pH判断

25℃时，若溶液的pH<

7，则溶液呈酸性；

若pH＝7，则溶液呈中性；

若pH>

7，则溶液呈碱性。

4.pH试纸的使用

（1）方法：

把小块pH试纸放在玻璃片（或表面皿）上，用蘸有待测液的玻璃棒点滴在试纸的中央，试纸变色后，与标准比色卡比较以确定溶液的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。

四、中和滴定

1.中和滴定所用仪器

2.酸碱指示剂的选择

（1）常见滴定类型中指示剂的选择

①强酸与弱碱在滴定终点时溶液呈酸性，可选用甲基橙为指示剂（变色点pH＝4.4）。

②强碱与弱酸在滴定终点时溶液呈碱性，可选用酚酞为指示剂（变色点pH＝8.2）。

③强酸与强碱在滴定终点时溶液呈中性，上述两种指示剂均可选用。

（2）常见指示剂的变色范围

试剂

pH范围对应的指示剂颜色

甲基橙

石蕊

酚酞

3.中和滴定操作（以稀盐酸滴定氢氧化钠溶液为例）

（1）准备

①滴定管

a.检验酸式滴定管是否漏液；

b.洗涤滴定管后再用标准液润洗2～3次；

c.用漏斗注入标准液至“0”刻度以上2～3cm处；

d.排出酸式滴定管尖嘴处的气泡，将液面调节到“0”刻度，（或“0”刻度以下某一刻度），记下刻度值。

②锥形瓶：

只能用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。

（2）滴定

①用碱式滴定管取一定体积待测液于锥形瓶中，滴入2～3滴指示剂；

②用左手握活塞旋转开关，右手不断旋转、振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化，至滴定终点时，记下刻度值。

③每个样品滴定2～3次，取平均值求出结果。

4.酸碱中和滴定的误差分析

（1）原理

cB＝，VB是准确量取的体积，cA是标准溶液的浓度，它们均为定值，所以cB的大小取决于VA的大小，VA大则cB大，VA小则cB小。

（2）常见误差

以标准酸溶液滴定未知浓度的碱（酚酞作指示剂）为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：

步骤

操作

VA

cB

洗涤

酸式滴定管未用标准溶液润洗

变大

偏高

碱式滴定管未用待测溶液润洗

变小

偏低

锥形瓶用待测溶液润洗

锥形瓶洗净后还留有蒸馏水

无影响

取液

放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失

滴定

酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失

振荡锥形瓶时部分液体溅出

部分酸液滴出锥形瓶外

溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后返加一滴碱液颜色无变化

读数

滴定前读数正确，滴定后俯视读数（或前仰后俯）

滴定前读数正确，滴定后仰视读数（或前俯后仰）

聚焦热点1:

水的电离

例125℃时，某溶液中由水电离出来的自由移动的H＋的浓度为1×

10－amol/L，以下说法中正确的是（）

A.a>

7时，水的电离一定受到促进

B.a<

7时，水的电离一定受到抑制

C.a>

7时，溶液的pH为或（14－a）

D.a<

7时，溶液的pH一定为

分析：

常温下水的离子积是1×

10－14，由水电离出来的H＋的浓度为1×

10－7mol/L，如果a>

7肯定是水的电离受到了抑制，该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液。

如果a<

7时，水的电离一定受到促进，是盐的水解所起的作用。

A、B答案正好相反，所以A、B都错。

C选项，当a>

7时，如果是碱溶液则此时溶液中所有的H＋都是由水电离出来的，此时溶液的pH＝a，如果是酸溶液，则此时溶液中所有的OH－都是由水电离产生的，此时溶液的pOH＝，pH＝（14－a）。

D选项中，当a<

7时，溶液呈酸性，溶液中的氢离子都是由水电离产生的，故pH=。

答案：

CD

点评：

本题考查了水的电离及其影响因素，也联系到了盐类的水解，是一类综合性题目。

考生易忽视溶液中H＋或OH－的来源以及条件变化，从而错选A、B。

对于此类题可细究如下：

根据水的电离方程式：

H2OH＋＋OH－，水的电离受到外界因素的影响：

①在酸或碱的溶液中，外界加入的H＋或OH－使得c（H＋）或c（OH－）增大，水的电离平衡向左移动，水的电离受到抑制。

注意:

由于水的电离是很微弱的，在酸溶液中，H＋绝大部分来自酸的电离，只有OH－全部来自于水，此时由水电离产生的c（H＋）等于该溶液中的c（OH－）；

而在碱溶液中，H＋全部来自于水的电离，此时水电离产生的c（H＋）就是溶液中的c（H＋）。

②如果溶液中有盐的水解，则情况正好相反，在强碱弱酸盐溶液中，由于弱酸的酸根离子结合了一些H＋，使水的电离平衡向右移动，c（OH－）增大，故此时的OH－全部来自于水，而此时溶液中的H＋只是水电离产生的H＋的一部分H+，另一部分和弱酸的酸根离子结合了。

在弱碱强酸盐溶液中，由于弱碱的阳离子结合了一部分OH－，水的电离平衡同样向右移动，c（H＋）增大，此时溶液中的c（H＋）就是水电离出的c（H＋）。

例225℃时，水的电离达到平衡：

H2OH＋＋OH－ΔH>

0，则下列叙述正确的是（）

A.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c（OH－）降低

B.向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H＋）增大，KW不变

C.向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c（H＋）降低

D.将水加热，KW增大，pH不变

加入稀氨水，平衡逆向移动，但c（OH－）增大；

向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H＋）增大，平衡逆向移动，但温度没变，故KW不变；

向水中加入少量固体CH3COONa，因为CH3COONa的水解，能促使平衡正向移动，因为CH3COO－结合了H＋，故c（H＋）降低；

因为正反应是吸热反应，加热，平衡正向移动，KW增大，c（H＋）变大，pH变小。

综上分析可知，本题选B项。

B

H2O电离产生H＋、OH－，故能影响H＋、OH－浓度的因素均能使水的电离平衡发生移动，但是并不能影响水的离子积常数；

加热既能促进H2O的电离，也能影响水的离子积常数。

例3在不同温度下的水溶液中，c（H＋）＝10xmol/L，c（OH－）＝10ymol/L，x与y的关系如图所示。

请回答下列问题：

（1）曲线Ⅰ代表的温度下，水的离子积为________，曲线Ⅰ所代表的温度________（填“高于”、“低于”或“等于”）曲线Ⅱ所代表的温度。

你判断的依据是。

（2）曲线Ⅰ所代表的温度下，0.01mol/L的NaOH溶液的pH为________。

（1）根据曲线对应的数据，可以知道曲线Ⅰ代表的温度下水的离子积为1×

10－12，水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积就越大，曲线Ⅰ所代表的离子积比曲线Ⅱ的大，所以，曲线Ⅰ代表的温度高。

（2）曲线Ⅰ所代表水的离子积为1×

10－12，0.01mol/L的NaOH溶液中，c（OH－）＝10－2mol/L，则c（H＋）＝10－10mol/L，pH＝10。

（1）1×

10－12高于曲线Ⅱ所代表的离子积比曲线Ⅰ的小，由于水的电离过程是吸热过程，温度越高，其离子积越大，故曲线Ⅱ所代表的温度较低

（2）10

本题重点考查了水的离子积常数和溶液pH的计算，要明确水的离子积常数只受温度的影响。

水的电离过程是吸热过程，温度越高，水的离子积就越大。

聚焦热点2：

溶液的pH

例1常温下，将0.1mol·

L－1氢氧化钠溶液与0.06mol·

L－1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于（）

A.1.7B.2.