2020年高考化学一轮复习 第八章 第二节 水的电离和溶液的酸碱性课件 新人教版

第二节水的电离和溶液的酸碱性考向一水的电离平衡的影响因素及其相关计算【通考点·融会贯通】1.外界因素对水的电离平衡的影响H2OH++OH-ΔH0条件变化移动方向水的电离程度c(H+)c(OH-)KW升温向右增大增大增大增大加酸向左减小增大减小不变加碱向左减小减小增大不变加活泼金属如Na向右增大减小增大不变条件变化移动方向水的电离程度c(H+)c(OH-)KW能水解的盐(如氯化铵)向右增大增大减小不变2.Ka有关计算(1)先确定温度,常温下KW=1×10-14.(2)先确定溶液中H+或OH-的来源。①酸抑制水的电离,OH-全部来自于水的电离,水电离产生的c(H+)=c(OH-)。如0.1mol·L-1的盐酸中c(H+)=0.1mol·L-1,c(OH-)=10-13mol·L-1,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-13mol·L-1②碱抑制水的电离,H+全部来自于水的电离,水电离产生的c(H+)=c(OH-)。如0.1mol·L-1的NaOH中c(OH-)=0.1mol·L-1,c(H+)=10-13mol·L-1,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-13mol·L-1③水解呈酸性的盐溶液中的H+来自于水的电离,水解显碱性的盐溶液,OH-来自于水的电离。【通考题·触类旁通】角度1水的电离平衡1.(2019·天津和平区模拟)25℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH-ΔH0,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CH3COOH晶体,平衡正向移动D.将水加热,KW增大,c(H+)不变【解析】选B。向水中加入稀氨水,平衡逆向移动的原因是溶液中c(OH-)增大,移动的结果不可能使得c(OH-)比原来小,A错;向水中加入CH3COOH晶体,溶液中c(H+)增大,抑制水的电离,平衡逆向移动,C错;将水加热,平衡正向移动,水电离出的c(H+)和c(OH-)增大,KW增大,D错。2.(2019·运城模拟)下列操作会使H2O的电离平衡向电离方向移动,且c(H+)10-7mol·L-1的是()A.向水中加少量NaOHB.向水中通入少量HClC.向水中加少量NaHSO4D.将纯水加热到90℃【解析】选D。向水中加少量NaOH或通入少量HCl,都抑制水的电离,平衡逆向移动,A、B错;向水中加少量NaHSO4,电离出的H+抑制水的电离,C错;将纯水加热到90℃,水的电离程度增大,c(H+)10-7mol·L-1,D对。4HSO角度2水的离子积的计算与应用3.(2019·济南模拟)T℃下的溶液中,c(H+)=1.0×10-xmol·L-1,c(OH-)=1.0×10-ymol·L-1,x与y的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.T℃时,水的离子积KW为1×10-13B.T25C.T℃时,pH=7的溶液显碱性D.T℃时,pH=12的苛性钠溶液与pH=1的稀硫酸等体积混合,溶液的pH=7【解析】选D。从图上不难看出,A正确;既然KW大于1×10-14,则温度一定高于常温,B正确;T℃时,pH=6.5的溶液呈中性,显然pH=7的溶液显碱性,C正确;pH=12的苛性钠溶液与pH=1的稀硫酸溶液等体积混合,二者恰好完全中和,但注意该温度下,pH=7的溶液不是中性溶液,因而D错误。4.25℃时,在0.01mol·L-1的硫酸溶液中,水电离出的H+浓度是()A.5×10-13mol·L-1B.0.02mol·L-1C.1×10-7mol·L-1D.1×10-12mol·L-1【解析】选A。0.01mol·L-1的硫酸中的c(H+)=0.02mol·L-1,由水电离的c(OH-)==5×10-13mol·L-1,根据由水电离的c(OH-)等于由水电离的c(H+),A项正确。14w1100.02cH－K【加固训练】1.(2019·温州模拟)下列说法正确的是()A.HCl溶液中无OH-B.NaOH溶液中无H+C.NaCl溶液中既无OH-也无H+D.室温下,任何物质的水溶液中都有H+和OH-,且KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14【解析】选D。氯化氢溶液中含有氢氧根离子,只是c(H+)远远大于c(OH-),A错误;氢氧化钠溶液中含有氢离子,只是c(H+)远远小于c(OH-),B错误;氯化钠溶液中既有氢离子又有氢氧根离子,且c(H+)=c(OH-),C错误;无论物质是酸、碱还是盐,任何物质的水溶液中都含有H+和OH-,且常温下KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14,D正确。2.重水(D2O)在25℃时,KW=10-12,定义pD=-lg[c(D+)],pOD=-lg[c(OD-)],则下列说法正确的是()A.25℃时,纯重水中pD=7B.25℃时,0.1mol·L-1NaCl的重水溶液的pD=pOD=7C.25℃时,1mol·L-1的DCl重水溶液的pD=0,pOD=12D.25℃时,0.01mol·L-1的NaOD溶液的pOD=10【解析】选C。由于重水的KW=10-12,故纯重水的pD=6,溶液的pD+pOD=12,中性溶液的pD=pOD=6,C项正确。3.(2019·西安模拟)90℃时水的离子积KW=3.8×10-13mol2·L-2,该温度时纯水的pH是()A.等于7B.小于7C.大于7D.无法确定【解析】选B。A项中pH=7,说明c(H+)=1×10-7mol·L-1,当温度升高时,中性溶液中的c(H+)1×10-7mol·L-1,A项错误;等物质的量的强酸与强碱,由于它们所含H+和OH-的物质的量未知,因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性,C项错误;非电解质溶于水,可以使溶液显酸性、碱性、中性,如SO2溶于水生成的H2SO3溶液显酸性,NH3溶于水生成的NH3·H2O溶液显碱性,乙醇、蔗糖等溶于水,溶液显中性,D项错误。考向二溶液pH的计算【通考点·融会贯通】1.定义法:pH=-lgc(H+),溶液的pH计算的核心是确定溶液中的c(H+)的大小。具体地,酸性溶液必先确定溶液中的c(H+);碱性溶液必先确定c(OH-),再由c(OH-)·c(H+)=KW换算成c(H+),然后进行pH的计算。2.计算类型及方法(1)单一溶液pH的计算①强酸溶液强酸溶液的pH计算方法是:根据酸的浓度先求出强酸溶液中的c(H+)然后对其取负对数就可求得pH。②强碱溶液强碱溶液的pH计算方法是:根据碱的浓度先求出强碱溶液中的c(OH-)然后利用该温度下的KW求出c(H+)然后求pH。③其他溶液其他溶液的pH计算方法是:想办法求出溶液中的c(H+)然后取负对数(2)稀释型(指单一溶质加水稀释或相当于水的稀释作用)实质:稀释前后酸或碱的物质的量不变。一般计算公式:C1V1=C2V2,据此求出稀释后酸或碱的物质的量的浓度。①若为酸:强酸,pH=a,稀释10n倍,pH=a+n;若为弱酸,pH=a,稀释10n倍,apHa+n;②若为碱:强碱,pH=a,稀释10n倍,pH=a-n;弱碱,pH=a,稀释10n倍,a-npHa;(3)混合型(多种溶液混合)①酸酸混合:直接算c(H+),再求pH。c(H+)混=112212cHVcHVVV②碱碱混合:先算c(OH-)后转化为c(H+),再求pH。c(OH-)混=112212cOHVcOHVVV③酸碱混合:要先看谁过量,若酸过量,求c(H+),再求pH;若碱过量,先求c(OH-),再转化为c(H+),最后求pH。酸过量:c(H+)混=碱过量:c(OH-)混=cHVcOHVVV酸碱酸碱酸碱－cOHVcHVVV酸碱碱酸酸碱－3.巧解法(1)若两强酸等体积混合,可采用速算法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH小的加上0.3;若两强碱溶液等体积混合,可采用速算法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH大的减去0.3。(2)酸碱等体积混合后溶液酸碱性的判断技巧①强酸和强碱混合②酸、碱的pH之和为14【通考题·触类旁通】角度1溶液酸碱性的判断1.(2019·大连模拟)下列溶液一定呈中性的是()A.c(H+)=c(OH-)=10-6mol·L-1的溶液B.pH=7的溶液C.使石蕊试液呈紫色的溶液D.酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液【解析】选A。溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),A项正确;如果升高温度,水的KW增大,pH=7的溶液则会显碱性,B项错误;C项中溶液可显酸性或碱性;D项中生成的正盐如果能够水解,溶液有可能不呈中性。2.(2019·盐城模拟)常温下,pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合后的溶液,向该溶液中滴入2～3滴酚酞,溶液的颜色可能是()A.只显红色B.呈无色C.无色或蓝色D.红色或无色【解析】选A。pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合后的溶液呈碱性,碱性条件下呈红色。角度2溶液pH的计算3.(2019·上饶模拟)在25℃时,某溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1,则该溶液的pH可能为()A.10B.7C.6D.2【解析】选D。在溶液中,c(H+)水=c(OH-)水=1×10-12mol·L-1。当溶液中c(H+)溶液=c(H+)水=1×10-12mol·L-1时,pH=12;当溶液中c(OH-)溶液=c(OH-)水=1×10-12mol·L-1时,c(H+)溶液==1×10-2mol·L-1,pH=2,D项正确。1412110110－－4.(2019·石家庄模拟)pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合,则混合液的pH为()A.7.2B.8C.6D.无法判断【解析】选C。pH=5的盐酸中c(H+)=10-5mol·L-1,pH=9的氢氧化钠中c(OH-)=mol·L-1=10-5mol·L-1,二者以体积比11∶9混合,则盐酸过量,溶液呈酸性,混合溶液中c(H+)=mol·L-1=10-6mol·L-1,则溶液的pH=6。1491010510119119（）【加固训练】1.(2019·岳阳模拟)某温度下,水的离子积常数KW=1×10-12。该温度下,将pH=4的H2SO4溶液与pH=9的NaOH溶液混合并保持恒温,欲使混合溶液的pH=7,则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为()A.1∶10B.9∶1C.1∶9D.99∶21【解析】选B。设稀硫酸的体积为a,NaOH溶液的体积为b,则10-3b-10-4a=10-5(a+b),a∶b=9∶1。2.常温下,在pH=12的某碱溶液中,由水电离出的c(OH-)为()A.1.0×10-7mol·L-1B.1.0×10-6mol·L-1C.1.0×10-3mol·L-1D.1.0×10-12mol·L-1【解析】选D。由水电离的c(H+)=1.0×10-12mol·L-1,由水电离出的c(OH-)等于由水电离出的c(H+),所以,水电离出的c(OH-)也等于1.0×10-12mol·L-1。3.(2019·濮阳模拟)常温下,把pH=2的H2SO4和pH=11的NaOH溶液混合,若使混合液pH=7,则酸与碱溶液的体积比是:()A.10∶1B.1∶10C.1∶2D.2∶1【解析】选B。把pH=2的H2SO4中的c(H+)=10-2mol·L-1,pH=11的NaOH溶液c(OH-)=10-3mol·L-1,若使混合液pH=7,则c(H+)V酸=c(OH-)V碱,所以V酸∶V碱=1∶10,B项正确。4.(2019·重庆模拟)在t℃时,某NaOH稀溶液中,c(H+)=10-amol·L-1,c(OH-)=10-bmol·L-1,已知a+b=12,则(1)该温度下水的离子积常数KW=________。(2)该NaOH溶液的物质的量浓度的精确值是__________mol·L-1。(3)在该温度下,将100mL0.1mol·L-1的稀硫酸与100mL0.4mol·L-1的NaOH溶液混合后,溶液的pH=________。