届一轮复习人教版 水的电离和溶液的酸碱性 学案.docx
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届一轮复习人教版水的电离和溶液的酸碱性学案
第29讲 水的电离和溶液的酸碱性
考纲要求
1.了解水的电离,离子积常数。
2.了解溶液pH的定义。
了解测定溶液pH的方法。
能进行pH的简单计算。
考点一 水的电离
1.水的电离
水的电离方程式为H2O+H2O
H3O++OH-或H2O
H++OH-。
25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7_mol·L-1。
任何水溶液中,由水电离出来的c(H+)与c(OH-)都相等。
2.水的离子积常数
(1)水的离子积常数:
KW=c(H+)·c(OH-)。
25℃时,KW=1×10-14,100℃时,KW=1×10-12。
(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,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
(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。
3.外界条件对水的电离平衡的影响
体系变化
条件
平衡移动方向
KW
水的电离程度
c(OH-)
c(H+)
酸
逆
不变
减小
减小
增大
碱
逆
不变
减小
增大
减小
可水解
的盐
Na2CO3
正
不变
增大
增大
减小
NH4Cl
正
不变
增大
减小
增大
温度
升温
正
增大
增大
增大
增大
降温
逆
减小
减小
减小
减小
其他:
如加入Na
正
不变
增大
增大
减小
1.(RJ选修4·P52,6改编)室温下,柠檬水溶液的pH是3,则其中由水电离出的c(H+)是( )
A.0.1mol·L-1 B.1×10-3mol·L-1
C.1×10-7mol·L-1D.1×10-11mol·L-1
答案:
D
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)水的离子积KW随温度的改变而变化( )
(2)25℃只有在纯水中,才有KW=1×10-14( )
(3)25℃在任何水溶液中,都有KW=1×10-14( )
(4)在酸性溶液中,由水电离的c(H+)>c(OH-)( )
(5)升高温度,水的KW增大( )
(6)在纯水中滴加少量稀盐酸,会促进水的电离( )
(7)升高温度,水的电离平衡正向移动( )
(8)任何盐类都会促进水的电离( )
答案:
(1)√
(2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×(7)√ (8)×
3.甲同学认为在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。
乙同学认为加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。
你认为哪种说法正确?
说明原因。
答案:
甲正确;温度不变,KW是常数,加入H2SO4,c(H+)增大,c(H+)·c(OH-)>KW,平衡左移。
考向一 水的电离平衡
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( )
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
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项错误;根据c(H+)和c(OH-)可求出KW=1.0×10-14,B项错误;加入FeCl3,Fe3+水解溶液呈酸性,可引起由b向a的变化,C项正确;温度不变,稀释后c(OH-)减小,c(H+)增大,但仍在该曲线上,不可能到达d点,D项错误。
答案:
C
外界条件对水电离的影响
—
—
考向二 水电离出的c(H+)或c(OH-)的定性比较
2.
(1)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____________。
(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液与盐酸溶液中,水的电离程度__________;常温下,pH=5的NH4Cl溶液与pH=9的CH3COONa溶液中,水的电离程度__________。
(均填“前者大”“后者大”或“相同”)。
答案:
(1)④>①>②>③
(2)相同 相同
考向三 水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算
3.求算下列溶液中H2O电离的c(H+)和c(OH-)。
(1)pH=2的H2SO4溶液
c(H+)=__________,c(OH-)=________。
(2)pH=10的NaOH溶液
c(H+)=__________,c(OH-)=________。
(3)pH=2的NH4Cl溶液
c(H+)=__________。
(4)pH=10的Na2CO3溶液
c(OH-)=________。
答案:
(1)10-12mol·L-1 10-12mol·L-1
(2)10-10mol·L-1 10-10mol·L-1
(3)10-2mol·L-1
(4)10-4mol·L-1
4.25℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05mol/L的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是( )
A.1∶10∶1010∶109 B.1∶5∶5×109∶5×108
C.1∶20∶1010∶109D.1∶10∶104∶109
解析:
①中水电离出的c(H+)=1.0×10-14mol·L-1,②中水电离出的c(H+)=
=1.0×10-13
mol·L-1,③中水电离出的c(H+)=
=1.0×10-4mol·L-1,④中水电离出的c(H+)=1.0×10-5mol·L-1,可得发生电离的水的物质的量之比为1.0×10-14∶1.0×10-13∶1.0×10-4∶1.0×10-5=1∶10∶1010∶109,A正确。
答案:
A
25℃时水电离出的c(H+)或c(OH-)的5种类型的计算方法
(1)中性溶液:
c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L
(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,故有c(OH-)水=c(H+)水=c(OH-)溶液。
(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,故有c(H+)水=c(OH-)水=c(H+)溶液。
(4)水解呈酸性的盐溶液:
c(H+)水=c(H+)溶液。
(5)水解呈碱性的盐溶液:
c(OH-)水=c(OH-)溶液。
考点二 溶液的酸碱性和pH
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。
(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+)
2.pH及其测量方法
(1)计算公式:
pH=-lgc(H+)。
(2)25℃时,pH与溶液中的c(H+)的关系:
(3)适用范围:
25_℃时,0~14。
(4)测量方法
①pH试纸法:
用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央,变色后与标准比色卡对照,即可确定溶液的pH。
②pH计测量法。
1.(RJ选修4·P52,1改编)下列溶液pH由小到大的排列顺序是( )
①0.1mol·L-1盐酸 ②0.1mol·L-1H2SO4溶液 ③0.1mol·L-1NaOH溶液 ④0.1mol·L-1CH3COOH溶液
A.③④①②B.④③①②
C.②①④③D.③④②①
答案:
C
2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)用润湿的试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低( )
(2)一定温度下,pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1( )
(3)25℃时,pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的2倍( )
(4)25℃时,某溶液中水电离出的c(H+)=10-13,则该溶液的pH一定为13( )
(5)常温下,pH=3的盐酸和pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液呈碱性( )
(6)25℃时,pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合所得溶液呈中性( )
(7)25℃时,pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体积混合所得溶液呈酸性( )
答案:
(1)×
(2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
(7)×
3.用pH试纸测溶液的pH时应注意什么问题?
记录数据时又要注意什么?
是否可用pH试纸测定氯水的pH?
答案:
pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差;用pH试纸读出的pH只能是整数;不能用pH试纸测定氯水的pH,因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。
考向一 走出溶液稀释时pH值判断误区
1.
(1)1mLpH=5的盐酸,加水稀释到10mLpH=__________;加水稀释到100mL,pH________7。
(2)pH=5的H2SO4溶液,加水稀释到500倍,则稀释后c(SO
)与c(H+)的比值为________。
解析:
(2)稀释前c(SO
)=
mol·L-1;稀释后c(SO
)=
=10-8mol·L-1;c(H+)接近10-7mol·L-1,所以
=
=
。
答案:
(1)6 接近
(2)1∶10
2.
(1)体积相同,浓度均为0.2mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释10倍,溶液的pH分别变成m和n,则m与n的关系为________。
(2)体积相同,浓度均为0.2mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为__________。
(3)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为____________。
(4)体积相同,pH均等于13的氨水和NaOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成9,则m与n的关系为____________。
解析:
(1)等浓度的盐酸和醋酸稀释过程的图象如图甲所示:
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