2021届高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡2水的电离和溶液的酸碱性课件鲁科版

第二节水的电离和溶液的酸碱性最新考纲：1.了解水的电离和水的离子积常数。2.了解溶液pH的定义。3.了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。核心素养：1.变化观念与平衡思想：认识水的电离有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析水的电离，运用平衡移动原理解决实际问题。2.科学探究与创新意识：能发现和提出酸碱中和滴定中有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解，进行误差分析。知识点一水的电离1．水的电离水的电离方程式为，简写为。25℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝。任何水溶液中，由水电离出来的c(H＋)与c(OH－)都。H2O＋H2OH3O＋＋OH－H2OH＋＋OH－1×10－7mol·L－1相等2．水的离子积常数(1)水的离子积常数：Kw＝。25℃时，Kw＝100℃时，Kw＝1×10－12。(2)影响因素：只与有关，升高温度，Kw。(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存在H＋和OH－，只要不变，Kw不变。c(H＋)·c(OH－)1×10－14温度增大温度3．影响水电离平衡的因素判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．在蒸馏水中滴加稀硫酸和浓H2SO4，Kw不变()×提示：滴浓硫酸时温度升高，Kw增大。2．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同()×提示：醋酸铵促进水的电离。3．Kw＝1×10－14()×提示：常温时才有Kw＝1×10－14。4．25℃时NH4Cl溶液的Kw大于1×10－14()×提示：常温时纯水或稀溶液的Kw均为1×10－14。5．纯水的pH＝7()×提示：25℃时，水的pH＝7。6．由水电离出的c(H＋)＝1×10－14mol·L－1的溶液一定是碱溶液()×提示：也可能是酸溶液。7．水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－一定是水电离出来的()×提示：Kw＝c(H＋)·c(OH－)中c(H＋)和c(OH－)均是指溶液中的氢离子和氢氧根离子的总浓度。1．水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，不仅适用于纯水，也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。在任何酸、碱、盐的稀溶液中，只要温度一定，Kw就一定。2．在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离产生的c(H＋)、c(OH－)总是相等的。在Kw的表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中H＋、OH－总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的c(H＋)、c(OH－)。3．水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。4．水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，c(H＋)和c(OH－)都增大，故Kw增大，但溶液仍呈中性；对于Kw的有关计算，若未注明温度，一般认为在常温下，即25℃。1．一定温度下，水存在H2OH＋＋OH－ΔH0的平衡，下列叙述一定正确的是()A．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小B．将水加热，Kw增大，pH减小C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低D．向水中加入少量固体硫酸钠，c(H＋)＝10－7mol·L－1，Kw不变B解析：A项，Kw应不变；C项，平衡应正向移动；D项，由于没有指明温度，c(H＋)不一定等于10－7mol·L－1。2．在一定条件下，相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H＋)分别是1.0×10－amol·L－1和1.0×10－bmol·L－1，在此温度下，下列说法正确的是()A．abB．a＝bC．水的离子积为1.0×10－(7＋a)D．水的离子积为1.0×10－(b＋a)D解析：加酸抑制水的电离，加易水解的盐促进水的电离，则ab，A、B选项错误；由题意可知，两种溶液的pH＝b，即硫酸溶液中c(H＋)是1.0×10－bmol·L－1，而水电离产生的c(H＋)等于水电离产生的c(OH－)，所以硫酸溶液中c(OH－)是1.0×10－amol·L－1，Kw＝1.0×10－(b＋a)，C选项错误、D选项正确。3．(2020·泉州模拟)某温度下，向c(H＋)＝1×10－6mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H＋)＝1×10－2mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是()A．该温度高于25℃B．由水电离出来的H＋的浓度为1×10－10mol·L－1C．加入NaHSO4晶体抑制水的电离D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)减小D解析：该温度下蒸馏水中c(H＋)＝1×10－6mol·L－1，大于25℃时纯水中c(H＋)，故温度高于25℃，A项正确；此温度下Kw＝1×10－12，故该NaHSO4溶液中c(OH－)＝1×10－121×10－2＝1×10－10mol·L－1，由水电离出的c(H＋)与溶液中的c(OH－)相等，B项正确；加入NaHSO4后，NaHSO4电离出的H＋抑制了水的电离，C项正确；加水稀释时，c(H＋)减小，而Kw不变，故c(OH－)增大，D项错误。4．25℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl②NaOH③H2SO4④(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是()A．④③②①B．②③①④C．④①②③D．③②①④C解析：②③分别为碱、酸，抑制水的电离；④中NH＋4水解促进水的电离，①NaCl不影响水的电离。5．(2020·北京东城区质检)如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是()A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝KwB．M区域内任意点均有c(H＋)c(OH－)C．图中T1T2D．XZ线上任意点均有pH＝7D解析：由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝Kw，A项正确；由图中纵横轴的大小可知M区域内任意点均有c(H＋)c(OH－)，B项正确；温度越高，水的电离程度越大，电离出的c(H＋)与c(OH－)越大，所以T2T1，C项正确；XZ线上任意点都有c(H＋)＝c(OH－)，只有当c(H＋)＝10－7mol·L－1时，才有pH＝7，D项错误。6．一定温度下，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1.0×10－13C．该温度下，加入FeCl3溶液可能引起由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C解析：A.c点溶液中c(OH－)c(H＋)，溶液呈碱性，升温，溶液中c(OH－)不可能减小，错误；B.由b点对应c(H＋)与c(OH－)可知，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14，错误；C.FeCl3溶液水解显酸性，溶液中c(H＋)增大，因一定温度下水的离子积是常数，故溶液中c(OH－)减小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化，正确；D.c点溶液呈碱性，稀释时c(OH－)减小，同时c(H＋)应增大，故稀释溶液时不可能引起由c向d的变化，错误。7．水的电离常数如图两条曲线所示，曲线中的点都符合c(H＋)·c(OH－)＝常数，下列说法错误的是()A．图中温度T1T2B．图中五点Kw间的关系：BCA＝D＝EC．曲线a、b均代表纯水的电离情况D．若处在B点时，将pH＝2的硫酸溶液与pH＝12的KOH溶液等体积混合后，溶液显碱性C解析：D项，B点Kw＝10－12，H2SO4中c(H＋)＝10－2mol·L－1，KOH中c(OH－)＝10－1210－12mol·L－1＝1mol·L－1，等体积混合后，KOH过量，溶液呈碱性，正确。素养定量计算水电离的c(H＋)或c(OH－)1．任何溶液中水电离的c(H＋)＝c(OH－)2．当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)在溶液中c(H＋)、c(OH－)较小的数值是水电离出来的。如下表：溶液(25℃)mol·L－1mol·L－1水电离出来的mol·L－1pH＝2盐酸10－2pH＝13的NaOH溶液10－13c(H＋)c(OH－)c(H＋)或c(OH－)10－1210－1210－110－133.当促进水的电离时(如盐的水解)在溶液中c(H＋)、c(OH－)较大的数值是水电离出来的。如下表：溶液(25℃)mol·L－1mol·L－1水电离出来的mol·L－1pH＝5的NH4Cl溶液10－5pH＝10的Na2CO3溶液10－10c(H＋)c(OH－)c(H＋)或c(OH－)10－910－510－410－41．(2020·长沙市雅礼中学检测)25℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05mol·L－1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∶109B．1∶5∶(5×109)∶(5×108)C．1∶20∶1010∶109D．1∶10∶104∶109A解析：H2SO4与Ba(OH)2抑制水的电离，Na2S与NH4NO3促进水的电离。25℃时，pH＝0的H2SO4溶液中：c(H2O)电离＝c(OH－)＝10－14100mol·L－1＝10－14mol·L－1；0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液中：c(H2O)电离＝c(H＋)＝10－140.1mol·L－1＝10－13mol·L－1；pH＝10的Na2S溶液中：c(H2O)电离＝c(OH－)＝10－4mol·L－1；pH＝5的NH4NO3的溶液中：c(H2O)电离＝c(H＋)＝10－5mol·L－1。它们的物质的量之比为10－14∶10－13∶10－4∶10－5＝1∶10∶1010∶109，故A正确。2．某温度下，有pH相同的H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液，在H2SO4溶液中由水电离出的H＋浓度为10－amol·L－1，在Al2(SO4)3溶液中由水电离的H＋浓度为10－bmol·L－1，则此温度下的Kw为()A．1×10－14B．1×10－2aC．1×10－(7＋a)D．1×10－(a＋b)D解析：根据描述，H2SO4溶液中c(H＋)＝KwcOH－＝Kw10－a；H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液的pH相同，即Kw10－a＝10－b，可求出此温度下的Kw。3．(2020·石家庄一模)常温下，向20.00mL0.1mol·L－1HA溶液中滴入0.1mol·L－1NaOH溶液，溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[－lgc水(H＋)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示，下列说法中不正确的是()A．常温下，Ka(HA)约为10－5B．M、P两点溶液对应的pH＝7C．b＝20.00D．M点后溶液中均存在c(Na＋)c(A－)B解析：0.1mol·L－1HA溶液中，－lgc水(H＋)＝11，c水(H＋)＝c水(OH－)＝10－11mol·L－1，根据常温下水的离子积求出溶液中c(H＋)＝Kwc水OH－＝10－3mol·L－1，HAH＋＋A－，c(H＋)＝c(A－)＝10－3mol·L－1，Ka(HA)＝cH＋·cA－cHA＝10－60.1＝10－5，A项正确；N点水电离出的H＋浓度最大，说明HA与NaOH恰好完全反应生成NaA，P点溶质为NaOH和NaA，溶液显碱性，即P点pH不等于7，B项错误；0～b段水的电离程度逐渐增大，当达到b点时水的电离程度达到最大，即溶质为NaA，说明HA和NaOH恰好完全反应，b＝20.00，C项正确；M点溶液pH＝7，根据溶液呈电中性，存在c(Na＋)＝c(A－)，M点后，c(Na＋)c(A－)，D项正确。4．(2020·邯郸模拟)常温下，向20mL的某稀硫酸溶液中滴入0.1mol·L－1氨水，溶液中水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图。下列分析正确的是()A．稀硫酸的物质的量浓度为0.1mo