2011届高三化学一轮复习精品水的电离和溶液的pH值

第二课时水的电离和溶液的pH值【考纲要求】1.从水的电离平衡去理解水的离子积和溶液pH值的含义，掌握溶液pH值跟氢离子浓度和溶液酸碱性的关系。2.了解指示剂的变色范围，学会用pH试纸测定溶液的pH值。3.掌握酸碱的pH值计算以及氢离子浓度和pH值的互算。4.通过水的离子积和溶液酸碱性等内容的教学，对学生进行矛盾的对立统一、事物间的相互关系和相互制约等辨证唯物主义观点的教育。教与学方案【自学反馈】一、水的电离和水的离子积1.水的电离和电离平衡：水是一种电解质，它能微弱地电离，生成和离子，电离方程式为，简写为：；ΔH0。在一定温度下，纯水电离生成的c(H+)=c(OH－)，实验测得在25°C时，c(H+)=c(OH－)=。此时水的电离度为。2.影响水的电离平衡的因素：⑴温度：当温度升高时，水的电离平衡向方向移动，这时水中的c（H+）、c（OH－）如何变化？水的电离度。⑵浓度：往水中加入酸或碱，水的电离平衡的移动方向是，水的电离度将；若往水中加入强碱弱酸盐或强酸弱碱盐，水的电离平衡的移动方向是，水的电离度将；3.水的离子积：在一定温度下，水中或中c（H+）与c（OH－）的乘积是一个常数，用Kw表示，称为水的离子积常数，温度不同，Kw不同，在25°C时，Kw==；当温度升高时，Kw将，比如在100°C时，Kw=，此时水的电离度为。在常温下，c（H+）=0.01mol/L的强酸溶液与c（OH－）=0.01mol/L的强碱溶液中，Kw=，水的电离度=。二、溶液的酸碱性和pH值1.溶液的酸碱性：25°C时：中性溶液c（H+）=c（OH－）=pH=；溶液的酸碱性与溶液pH值是否等于7（填有关或无关），与溶液中c(H+)和c(OH－)的有关。酸性溶液；碱性溶液；2.溶液的pH值：⑴概念：。⑵表达式：pH值适合于表示溶液的酸碱性，为什么？三、酸、碱批示剂及溶液pH值的实验测定方法⑴常用指示剂及变色范围指示剂：变色范围：甲基橙酚酞石蕊⑵测定溶液pH值方法：精确方法：pH计法常用方法：pH试纸法。不能先用水湿润pH试纸的原因是。【例题解析】例1常温下：(1)将pH=1的HCl溶液加水稀释10倍后，溶液pH=；稀释100倍，pH=；稀释10n倍后，pH=。(2)将pH=12的NaOH溶液加水稀释10倍后，溶液pH=；稀释100倍，pH=稀释10n倍后，pH=。(3)将pH=13的强碱溶液与pH=3的强酸溶液等体积混合，所得溶液的pH=。解题思路：。易错点：。例2某温度下纯水的c(H+)=2.0×10－7mol/L。在此温度下，某溶液中由水电离出的c（H+）为4.0×10－13mol/L，则该溶液的pH值可能是___。解题思路：。易错点：。【考题再现】1.在含有酚酞的0.1mol·L－1氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色()A.变蓝色B.变深C.变浅D.不变思维方法：。展望高考：2.pH=13的强碱溶液pH=2的强酸溶液混合，所得混合液的pH=11，则强碱与强酸的体积比是A、11∶1B、9∶1C、1∶11D、1∶9思维方法：。展望高考：【针对训练】A．基础训练1.室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离的c（OH－）为A.1.0×10－7mol/LB.1.0×10－6mol/LC.1.0×10－2mol/LD.1.0×10－12mol/L2.取pH=4的某电解质溶液1.0L，用Pt电极进行电解，经过一段时间后，测得溶液pH=1，且阴、阳两极产物的物质的量之比为2∶1，则该电解质溶液是A.盐酸B.氢氧化钾溶液C.硝酸银溶液D.硫酸铜溶液3.在室温条件下，酸和碱的溶液等体积混合后，pH值一定大于．．．．7的是A.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡溶液B.pH=3的醋酸（电离度约为1%）和pH=12的氢氧化钠溶液C.pH=3的硝酸和pH=11的氨水（电离度约为1%）D.pH=3的硫酸和pH=12的氢氧化钾溶液4.t℃时饱和石灰水的密度为ρ(g·mL－3)，其pH＝12，则t℃时氢氧化钙的溶解度为A.g74.0100074.0B.g37.0100037.0C.g37.0100037D.g74.01000745.四种水溶液①HCI，②FeCI3，③KOH，④Na2CO3其pH值依次为4、4、10、10，而溶液中水的电离度依次为α1、α2、α3、α4，则它们的关系正确的是A.α1=α2=α3=α4B.α1＞α3＞α2＞α4C.α4=α2＞α3=α1D.α1=α3＞α2＝α46.下面的各说法中正确的是A.在100°C时，纯水中的pH＝6，呈中性B.pH＝5的稀醋酸，再加水冲稀100倍，溶液的pH＝7C.0.3mol/L和0.1mol/L的两醋酸溶液中H＋离子浓度之比为3∶1D.在Na3PO4溶液中(Na＋)∶(PO43－)＝3∶17.向一定体积的0.1摩/升的醋酸溶液中加入等体积的蒸馏水后，则下列叙述正确的是A.溶液的pH值变小B.醋酸的电离度增大C.溶液的导电能力减弱D.中和此溶液所需的0.1摩/升NaOH溶液的体积增加8.下列溶液，一定呈中性的是〔pOH＝－lgc(OH－)〕A.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液B.c(H+)=1×10－7mol·L－1的溶液C.pH=14－pOH的溶液D.pH=pOH的溶液B．提高训练9.pH=5的盐酸和pH=9的NaOH溶液以体积比11∶9混合，混合液的pH值为A.7.2B.8C.6D.无法计算10.室温时，若0.1mol/L的一元弱碱电离度为1%，则下列说法正确的是（）A.该溶液的pH=11B.该溶液的pH=3C.加入等体积0.1mol/LHCl后，所得溶液pH=7D.加入等体积0.1mol/LHCl后，所得溶液pH711.25°C时，某强酸溶液pH=a，体积为V1；强碱溶液pH=b，体积为V2；a+b=12，酸碱溶液混合后pH=7，则V1和V2的关系为（）A.V1=102V2B.V2=102V1C.V1=2V2D.V2=2V112.用水稀释0.1摩/升氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是A.32c()()OHcNHHOB.32()()cNHHOcOHC.c(H+)和c(OH－)的乘积D.OH－的物质的量13.室温下，在pH值都等于9的NaOH和CH3COONa两种溶液中，设由水电离产生的OH－离子浓度分别为A摩/升与B摩/升，则A和B关系为A.ABB.A=10－4BC.B=10－4AD.A=B14.在下列叙述中，能说明盐酸比醋酸酸性强的是A.将pH=4的盐酸和醋酸稀释成pH=5的溶液，醋酸所需加入的水量多B.盐酸和醋酸都可用相应的钠盐与浓酸酸反应制取C.相同pH值的盐酸和醋酸溶液中分别加入相应的钠盐固体，醋酸的pH值变化大D.相同pH值的盐酸和醋酸分别跟锌反应时，产生氢气的起始速度相等C．能力训练15.25℃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VaVb和a=0.5b，请填写下列空白；⑴a值可否等于3（填“可”或“否”）_________，其理由是___________________⑵a值可否等于5（填“可”或“否”）________，其理由是____________________⑶a的取值范围是_______________________________________。16.已知25℃时0.1mol·L－1醋酸溶液的pH约为3。向其中加入少量醋酸钠晶体，待晶体溶解后发现溶液的pH增大。对上述现象有两种不同的解释：甲同学认为醋酸钠水解呈碱性，增大了c(OH－)，因而溶液的pH增大；乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使c(H+)减小，因此溶液的pH增大。你认为上述两种解释中正确。(“甲”或“乙”)(1)为了验证上述哪种解释正确，继续做如下实验：向0.1mol·L－1的醋酸溶液中加入少量下列物质(填写编号)，然后测定溶液的pH。A.固体CH3COOKB.固体CH3COONH4C.气体NH3D.固体NaHCO3(2)若(填“甲”或“乙”)的解释正确，溶液的pH应(填“增大”、“减小”或“不变”)。(已知：25℃时，0.1mol·L－1氨水的电离度为1.3%，0.1mol·L－1醋酸的电离度为1.3%)17.酸雨主要是燃烧含硫燃料时释放出SO2所造成的。现取一份雨水样品，每隔一定的时间测定其pH值，测定结果见附表：附表：雨水样品pH值随时间的变化值测试时间(h)01248雨水样品pH值4.734.624.564.554.55试说明雨水样品pH值减小的原因：。D．奥赛一瞥18.已知硫酸的第一步电离（H2SO4=H＋＋HSO4－）是完全的，但第二步电离HSO4－H＋+SO2―4并不完全。如果25℃时，01mol·L－1H2SO4溶液中c(SO2―4)=0.010mol·L－1，01mol·L－1NaHSO4溶液中c(SO2―4)=0.029mol·L－1，试回答：⑴25℃时，01mol·L－1H2SO4溶液中pH=；（可用对数表示）⑵为何01mol·L－1的H2SO4溶液中的c(SO2―4)比01mol·L－1的NaHSO4溶液中小？⑶0.1mol·L－1Na2SO4溶液的pH值7（填大于、小于或等于）⑷固体NaHSO4与固体食盐混和共热至600℃，能否得到HCl气体？为什么？⑸常温下测得0.25mol·L－1的CuSO4溶液的pH值为5，025mol·L－1Cu(ClO4)2溶液的pH值为45，其原因是。第二课时水的电离和溶液的pH值【例题解析】1.[解析]强酸强碱溶液在常温下每稀释到原体积的10倍，浓度变为原来的1/10，PH值向7靠近1个单位(若稀释到原体积的2倍，则靠近0.3个单位，有的表面是中和，却可近似看作是稀释的也符合)，但是，若稀释的倍数太大，只能无限接近7，却不能越过7，否则会出现酸被稀释成碱(或碱被稀释成酸)的荒唐结果。而导致此结果的根本原因是忽略了水中电离出的c（H+）也为10－7。[答案]（1）2、3、1+n或7（当n≥6时）（2）11、10、12－n或7（当n≥5时）（3）12.72.[解析]本题的情境转换成非理想状况，主要考查考生灵活应变的能力。在该温度下，kw=[H+]·[OH－]=2.0×10－7×2.0×10－7=4.0×10－14。某溶液中水电离出的[H+]＝4.0×10－13mol/L，则溶液可能呈酸性或碱性。若酸性溶液，溶液中的[H+]=4.0×10－14/4.0×10－13=1.0×10－1mol/L。所以溶液的pH值=－lg[H+]=－lg（1×10－1）=1；若碱性溶液，则溶液的pH值=－lg[H+]=－lg4.0×10－13=13－lg4=12.4。因此溶液的pH值可能为1或12.4。[答案]1或12.4【考题再现】1.C2.D【针对训练】1.CD2.D3.CD4.B5.C6.A7.BC8.D9.C10.A11.B12.B13.B14.AC15.(1)否；因为b=2a=6不可能呈碱性（2）否；因为b=2a=10，c（OH－）=10－4，而酸溶液中的c（H+）=10－5，此时Va不可能大于Vb（3）3.5a≤14/316.乙，(1)B，(2)增大17.SO2溶解于雨水中一部分开始即被氧化为硫酸，一部分仍以亚硫酸存在，雨水降下后在与空气充分接触的过程中，弱酸——亚硫酸还会被氧化为强酸——硫酸，所以PH值会变小。18.⑴–lg011⑵H2SO4的第一级电离抑制了HSO4－的电离⑶大于⑷能。因为生成的氯化氢气体可以不断脱离反应体系⑸在这两种物质中，Cu2＋都能水解使溶液呈酸性，而在CuSO4溶液中，SO24能水解一部分产生OH－，从而使Cu2＋水解产生的酸性有一部分被抵消，而ClO4不会发生水解