化学：2011高考一轮复习水的电离和溶液的pH课件大纲版幻灯片

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1、第二节 水的电离和溶液的pH,复习目标展示 1. 了解水的电离、水的离子积、溶液pH等概念。 2了解影响水电离平衡的因素及酸、碱溶液稀释时pH的变化规律。 3掌握有关溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算。水的 电离和溶液的pH在今后几年的高考命题中很有可能出现，一般以选 择题形式出现，考查得很灵活，计算部分不难，但是考生须牢记水 的电离、水的离子积、溶液pH等概念。,知识点1 水的电离 问题1：水的电离性质？水的离子积大小？影响水的电离平衡的 因素？,【思维延伸】 1水的电离 水是一种极弱的电解质，只能微弱地电离，并存在着电离平 衡。水的电离方程式：H2OH2O H3OOH，简写 为

2、H2O HOH。 2水的离子积常数 25时，由纯水的导电性实验测得，1 L纯水中只有 1107 mol H2O电离。所以在常温时：KWc(H)c(OH) 1107110711014。KW只与温度有关，KW 是常数。,知识点2 溶液的酸碱性和pH 问题2：溶液酸碱性的实质？pH的表示方法？溶液的pH简单计算和测定方法？,考点1 影响水电离平衡的因素,1温度：由于水的电离过程吸热，故升温使水的电离平衡右移， 即加热能促进水的电离，c(H)、c(OH)同时增大，KW增大， pH变小，但c(H)与c(OH)仍相等，故体系仍显中性。 2酸、碱：在纯水中加入酸或碱，酸电离出的H或碱电离 出的OH均能使水的

3、电离平衡左移，即酸、碱的加入抑 制水的电离。若此时温度不变，则KW不变，c(H)、 c(OH)此增彼减。 即：加酸，c(H)增大，c(OH)减小，pH变小。 加碱，c(OH)增大，c(H)减小，pH变大。,3能水解的盐：在纯水中加入能水解的盐，由于水解的实质 是盐电离出的弱酸阴离子或弱碱阳离子结合水电离出的 H或OH，所以水解必破坏水的电离平衡，使水的电离 平衡右移。即盐类的水解促进水的电离。 4其他因素：向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H 直接作用，因而同样能促进水的电离。,要点深化 (1)KW揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，H和OH 共存，只是相对含量不同而已。KW只与温度有关

4、，KW不仅适 用于纯水，还适用于酸、碱、盐的稀溶液。,(2)由于水的离子积的存在，在弱电解质稀释时，溶液中总有一种 浓度增大的离子。如弱酸稀释时，c(OH)增大，弱碱稀释 时，c(H)增大。 (3)溶液中的c(H)和水电离出来的c(H)是不同的：常温下水电 离出的c(H)1107 mol/L，若某溶液中水电离出的c(H) 1107 mol/L，则可判断出该溶液中加入的酸或 碱抑制了 水的电离；若某溶液中水电离出的c(H)1107 mol/L，则 可判断出该溶液中加入的水解的盐或活泼金 属促进了水的电离。 (4)常温下，溶液中的c(H)1107 mol/L，说明该溶液是酸 溶液或水解显酸性的盐溶

5、液。常温下，c(H)1 107 mol/L，说明是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。,【例1】 25时，水的电离达到平衡：H2O HOH， H0，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，K+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 解析：KW只与温度有关，与c(H)的变化无关。A中c(OH) 应增大；C中平衡正向移动；D中KW增大，pH应减小。 答案：B,变式训练 1把1 mL 0.1 molL1的H2SO4加水稀释制成2 L溶液，在此溶 液中由水电离产生的

6、H，其浓度接近于 ( ) A1104 molL1 B1108 molL1 C11011 molL1 D11010 molL1 解析：此题是水中加硫酸，水中c(H)必然增大，而由于 KW为一常数，c(OH)必然减小，而c(OH)只能来自水的 电离，故只需求出c(OH)，便知道由水电离出的c(H)。 答案：D,考点2 溶液的酸碱性和pH,1溶液的酸碱性 溶液酸碱性的判断依据：c(H)c(OH)，溶液呈酸性； c(H)c(OH)，溶液呈中性；c(H)c(OH)，溶液呈 碱性，上述判断与溶液的温度、溶液的种类无关。,2溶液的pH pH1g c(H)，溶液的酸碱性与c(OH)和c(H)的相对大 小、c(

7、H)和pH的关系如下表所示：,3.pH试纸的使用 (1)方法：把小片试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液滴 在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确 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。,要点深化 1溶液pH的计算 (1)总体原则 若溶液为酸性，先求c(H)，再求pH； 若溶液为碱性，先求c(OH)，再由c(H)求c(H)，最后求 pH。,(2)具体情况(室温下) 酸、碱溶液pH的计算 a强酸溶液，如HnA，设浓度为c molL1，c(H) nc molL1，pHlgc(H)lg(nc)。

8、b强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c molL1， c(H) molL1，pH1gc(H)14lg(nc)。 酸、碱混合pH计算 a两强酸混合 b两强碱混合,c强酸、强碱混合(一者过量) d强酸、强碱的pH之和与H和OH浓度比较 pH(酸)pH(碱)14，c酸(H)c碱(OH) pH(酸)pH(碱)14，c酸(H)c碱(OH) pH(酸)pH(碱)14，c酸(H)c碱(OH) 推导：pH(酸)pH(碱)lg 14lg 。,特别提示：应用以上要点，可解决有关pH计算问题，在具体计 算中还有以下技巧： 若pH(pH的差值)2的两种强酸溶液等体积混合，pH混 pH小0.3； 若pH2的两种强碱溶液

9、等体积混合，pH混pH大0.3。 2酸、碱溶液稀释时pH的变化 (1)强酸、弱酸的稀释,(2)强碱、弱碱的稀释,【例2】 (2008全国理综，9)取浓度相同的NaOH和HCl溶 液，以32体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶 液的浓度为 ( ) A0.01 mol/L B0.017 mol/L C0.05 mol/L D0.50 mol/L 解析：设NaOH和HCl溶液的浓度都为x。根据反应后溶液的 pH12显碱性列计算式。 c(OH)102 mol/L，解之得 x0.05 mol/L。 答案：C,变式练习 2pH5的盐酸和pH9的氢氧化钠溶液以体积比119混 合，则混合液的pH为 (

10、 ) A7.2 B8 C6 D无法计算 解析：pH5的盐酸溶液中c(H)105 molL1，pH9的 氢氧化钠溶液中c(OH)105 molL1，两者以体积比119 混合，则酸过量，混合液的pH小于7。 答案：C,3pH相同的醋酸和盐酸，分别用蒸馏水稀释至原来体积的m倍 和n倍。稀释后的溶液的pH仍相等，则m和n的关系是 ( ) Amn Bmn Cmn D不能确定 解析：pH相同的CH3COOH和HCl，当稀释相同的倍数时，因醋酸 电离平衡右移，CH3COOH的pH较小，若要稀释至两者pH相等， 则要求mn。 答案：A,客观题 pH是溶液酸碱性最常用的表示方法，pH的计算是化学计算中的常见计算

11、，熟练进行溶液pH的计算是高考的基本要求，也是常出现的题型之一。高分解密直接用两种碱溶液的c(H)求混合液中 c(H)就会得到错误答案A。因为碱溶液中的c(H)是水电离出的，当两种碱液混合时，c(OH)发生了改变，c(OH)变化影响水的电离平衡，使c(H)也相应的改变，所以不能以原溶液的c(H)求混合液中的c(H)。,【考题一】 将pH9的Ba(OH)2溶液和pH12的NaOH溶液以 体积比41相混合，则室温时混合液中c(H)为 ( ) A.(10124109)molL1 B.(10128109)molL1 C51012 molL1 D.1010 molL1 审题视点：(1)Ba(OH)2溶液

12、和NaOH溶液相混合。 (2)已知两溶液的pH和体积比。 (3)混合后溶液一定呈碱性。 (4)所求：混合后c(H)。,思路点拨：设Ba(OH)2溶液体积为4 L，NaOH溶液体积为1 L，混 合溶液体积为5 L。pH9时；c(H)109 molL1，c(OH) 105 molL1； pH12时：c(H+)1012 molL1，c(OH)102 molL1。 所以混合液的 2103 molL1，混合后的c(H) 51012 molL1。 标准答案：C,高分解密 直接用两种碱溶液的c(H)求混合液中c(H)就会得到错误答案A。 因为碱溶液中的c(H)是水电离出的，当两种碱液混合时，c(OH) 发生

13、了改变，c(OH)变化影响水的电离平衡，使c(H) 也相应的 改变，所以不能以原溶液的c(H)求混合液中的c(H)。,主观题 温度是影响水的电离平衡的重要因素，也是影响溶液pH 计算和 溶液酸碱性判断的重要因素，非常温下的计算和判断尤其重要。,【考题二】 (山东淄博)已知水在25和95时， 其电离平衡曲线如图所示： (1)则25时水的电离平衡曲线应为_ (填“A”或“B”)，请说明理由 。 (2)25时，将pH9的NaOH溶液与pH4的H2SO4溶液混 合，若所得混合溶液的pH7，则NaOH溶液与H2SO4溶液体 积比为_。 (3)95时，若100体积pH1a的某强酸溶液与1体积pH2b的 某

14、强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强 碱的pH2之间应满足的关系是 。,A,水的电离是吸热过,程，温度低时，电离程度小，c(H)、c(OH)小,101,ab14或pH1pH214,(4)曲线B对应温度下，pH2的某HA溶液和pH10的NaOH 溶液等体积混合后，混合溶液的pH5。请分析其原 因： 。,思路点拨：本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的 离子积和溶液pH的影响。 (1)当温度升高时，促进水的电离，水的离子积也增大，水中 氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大，水的pH也减小，但溶 液仍然呈中性。因此结合图像中A、B曲线变化情况及氢离子 浓度、氢氧根离子浓度可以判断，25时水的电离平衡曲线 应为A，理由为水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程 度增大。,曲线B对应95，此时水的离子积为1012，,HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA,分子，可继续电离出H，使溶液pH5,(2)25时所得混合溶液的pH7，溶液呈中性即酸碱恰好中 和，即n(OH)n(H)，则V(NaOH)105 molL1