第1课时 水的电离溶液的酸碱性与pH（学生用书）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册（人教版2019）

第三章水溶液中的离子反应与平衡 第二节 水的电离和溶液的pH 第1课时 水的电离溶液的酸碱性与pH 答案解析P 目标导航 [知识导图] [课程标准] 厂水的离了积 L.能从徵观角度通过c(H)与(OH) -水的电离 的相对大小判断溶液的酸碱性，同 一影响内索 水儿高： 时从宏观角度通过pH计，pH试纸 胺碳性与H门，cOH)、H的关系 溶液的鞋 等测定溶液的酸碱性。 性与H 溶液的酸减 衣示方法 测定方法 2.认识水的电离，了解水的高子积常 H汁算公式 数，能进行溶液pH的简单计算。 课前·教材预案 是c(H)的负对数，即pH=圆 例如： 川知识点1水的电离 c(H)=1×10-mol/L的中性溶液，pH= L.水的电离 國 (1)水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离。 c(H)=1×105mol/L的酸性溶液，pH- (2)电离方程式：四 ,可 回 简写为☑ c(H)=1×10mol/L的碱性溶液，pH= 2.水的离子积常数 图 (1)当水的电离达到平衡时，电离产物H和 (2)溶液的酸碱性与pH的关系 OH浓度之积是一个常数，记作图 ,叫 常温下，中性溶液的pH=7,酸性溶液的pH< 作国 ,简称固 7,碱性溶液的pH>7。pH越大，溶液的碱性 K.=⑥ 越强；pH越小，溶液的酸性越强。 (2)常温下，Kw=回 随着温度 (3)溶液酸碱性的测定方法 的升高，水的离子积⑧ 可以用阀 测量，也可以用@ 川知识点2|溶液的酸碱性与pH 测量。 1.溶液的酸碱性 1自主测评 溶液中H十和OH的存在及其量的关系（常温下） 判断正误，正确的打“/”，错误的打“X”。 (H)与c(OH)的关系c(H)的范围(mol/L) (1)升高温度，水的电离平衡右移，溶液中的 中性溶液 c(H)回 ((OH (H)@1.0×10 c(H)和c(OH)均增大，但Kw不变。() c(H)四 (2)25℃时，水的离子积K.=1×10-1“,35℃ 酸性溶液 (OH) (H)图 1.0×10 时，水的离子积Kw=2.1×10,则35℃时水 减性溶潮 c(H)☒ dOH) (H)圆1.0×10 中的c(H)>c(OH)。 () 2.溶液的酸碱性与pH (3)某温度下，纯水中c(H)=2.0×10-mol· (1)pH L,则此时c(0H)=2010molL- 104 对于c(OH厂)和c(H)都较小的稀溶液 (<1mdl/1),用pH表示其酸碱度更方便。pH 5×108mol·L-1。 () ·67· 化学选择性必修1课堂学案 (4)25℃时，0.1mol·L的盐酸中，由水电离 I深度拓展川 出的c(H+)=1,0×1013mol·L.1。( 1.影响水的电离平衡的因素 (5)H浓度为1.0×10-7mol·L1的溶液一 水的电离：H,O一H+OH △HD>0 定显酸性。 ( 条件变化移动方向：(H)(HK。电离程度影响 (6)利用湿润的pH试纸测溶液的pH,所测数 升高温度 右移 增大 增大 增大 增大 促进 值一定偏大。 加酸 左移 增大 减小 不变 减小 抑制 加碱 左移 或小 增大 不变 减小 抑制 名师提醒 加活泼金 右移 或小 增大 不变 增大 促进 属（如Na (1)水的电离吸热，升高温度，水的电离平衡 2.水电离出的c(Ht)或c(OH)的计算 向右移动，但c(H中)、c(OH)仍然相等，为 K.表达式中，c(H)、c(OH)均表示整个溶 中性。 液中的总物质的量浓度，但是一般情况下有： (2)溶液酸碱性的本质是H与OH厂浓度的 (1)酸溶液中K=c酸(H)·c(OH)(忽略 相对大小。pH为7和H浓度为1X 水电离出的H的浓度)。 10-7mol/L的溶液呈中性，这一结论只在常 (2)碱溶液中K。=C水(H)·C(OH)(忽略 温下适用。 水电离出的OH的浓度)。 (3)用湿润的H试纸测溶液的酸碱性，相当 (3)外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但 于对原溶液稀释，会影响酸性和碱性溶液的 由水电离出的c(H)、c(OH)一定相等。 测量值，但不会影响中性溶液的测量值。 【例题1】已知水在4℃和tz℃时，电离平衡曲线 如图所示(t<2),回答下列问题： 课堂·深度拓展 川川探究点1水的电离影响因素及计算 互动探究 10'10cH) L.某温度下，NaCI稀溶液中，c(H)=2.0× (1),℃时水的电离平衡曲线应为 10-'mol/L,该温度下，水的离子积是多少？ (填“A”或“B”),请说明理由 (2)将A点变为B点，采取的措施是 (3)C点c(H)= ,D点稀盐酸溶液 中由水电离出的H浓度c(H)= 2.已知水中存在电离平衡HO一H+十OH, 思维导引：水的电离是吸热的，温度升高促进 通入HC1气体，平衡向哪个方向移动？加人少 水的电离。任何溶液中由水电离的H与 量NaOH固体呢？ OH浓度都相等。 【变式1】25℃时，下列四种溶液中，由水电离生 成的氢离子浓度之比是 () ①1mol·L的盐酸②0.1mol·L的盐酸 ③0.01mol·L的NaOH溶液 ·68 第三章水溶液中的离子反应与平衡 ④1mol·L'的NaOH溶液 3.酸碱溶液稀释时pH的变化(25℃)】 A.1:10:100:1 酸(pH=a) 碱(pH=) B.1:10-1:10-2:10-4 弱酸 强酸 弱碱 强碱 C.14:13:12:14 a<pH✉ pH pH- 稀释10倍 pH=a十n D.14:13:2:1 a十力 b-n b—n 川川探究点2溶液的酸碱性与pH的计算 无限稀释 pH趋向于7 互动探究 【例题2】计算25℃时下列溶液的pH: (1)1mLpH=2的HS)加水稀释至100mL, 3.c(H广)>1×10-mol/L的溶液一定呈酸性吗？ pH= (2)0.001mol/L的盐酸，pH= (3)0.01mol/L的aOH溶液，pH= (4)0.015mol/L的硫酸与0.01mol/L的 N(OH等体积混合，混合溶液的pH= 4.25℃时，pH=2的盐酸与pH=5的盐酸等体 积混合的pH是多少？ 思维导引：首先辨析清楚溶液的类型和对应 的计算方法，再代入数值进行相关计算。 【变式2】按要求计算下列溶液的pH(常温下，忽 略溶液混合时体积的变化)： (1)0.1mol·L1的CH COOH溶液（已知 CH COOH的电离常数K.=1.8×10-)。 深度拓展 L.溶液酸碱性的判断依据 本依据一cH)'OH的初对大小，eH>0H)为暇性 (2)0.1mol·L1的NH·HO(NH· 富依玛一5C时批较与7的杯对大小.如常温p<7为 酸性 HO的电离度a=1%,电离度= 使屮基倦变乡[的液应性 已电离的弱电解质浓度×100%)。 他依据 使石蕊变红的游液果液性 弱电解质的初始浓度 使爵致变红的剂液呈减料 2.溶液pH计算的一般思维模型 利步判幽断娘悠溶液的酸赋性 (3)25℃时，pH=3的硝酸和pH=12的氢氧 铵性溶液 碱性济液 化钡溶液按照体积比9：1混合。 龄的 酸与酸 酸与 减与诚 碱的 的证合 的涩合 的涩合 九求吸终落液巾H).再 先求及终溶液中H). 根据终滦液的体积灯 禹求OH).位行再栏园 求n=2 c产0m求出H) 求n1-e ·69 化学选择性必修1课堂学案 4.(与pH有关的计算)25℃时pH=2和pH=4 课末·随堂演练 的两种稀硫酸，等体积混合后，下列结论正确 1.(水的电离)下列说法正确的是 的是 () A.纯水不能电离 A.c(H+)=1.0X108mol·L B.在任何条件下，水的离子积都是1.0×10-4 B.c(OH)=2.0×10-2mol·L C.pH=2.3 C.水的电离程度很小，其主要存在形态是水 D.pH=3 分子 5.(综合应用)如表是不同温度下水的离子积 D.溶液的酸性越强，水的电离程度越大 数据： 2.(溶液的酸碱性)25℃时，下列溶液中酸性最强 温度/℃ 25 的是 水的离子积 1×10" 1×10-2 A.pH=I的溶液 试回答下列问题： B.1L含有60 g NaCl的溶液 (1)若25<t1<t2,则a (填“>”“<”或 C.c(H)=0.01mol·L的溶液 “=”)1×10“,做出此判断的理由是 D.N(H):N(HO)=1:100的溶液 3.(水的电离)25℃时，在等体积的下列溶液中， (2)在t1时，测得纯水中的c(H+)=2.4× ①5mol/1.的NaOH溶液：②1mol/L的NaS), 10mol·1.1,则c(OH)为 溶液：③pH=1的HCI溶液，由水电离出的 该温度下，测得某HSO溶液中c(SO片) H物质的量由大到小的顺序为 5×10-mol·L1,该溶液中c(OH)= A.②①③ B.①②③ mol·1-。 C.②③① D.③①② 友情提示完成P课时作业（十一】 第2课时 酸碱中和滴定 答案解析P 目标导航 [知识导图] [课程标准] L.通过强破与强碱反应的定量关系进行分析推理，计算来知酸（或 原理 碱)的浓度：通过酸碱完全反应时pH的变化来选择合适的指示剂 十费仪器 用以判断滴定终点。 俊碱中和滴定实验 樑作抄爆 2.通过学习酸碱中和滴定的相关知识，能够解决有关氧化还原商定 滴定线 的相关问题。 3.能调控溶液的酸碱性，知道pH的洞控在工农业生产和科学研究 误差分析 中的重要作用。 课前·教材预案 2.原理 (1)实质：☑ 川知识点1酸碱中和滴定的概念和原理 (填离子方程式)。 1.概念 依据口 ,用已知浓度的酸（或碱）来 (2)原理：酸提供的H与碱提供的OH的物 测定未知浓度的碱（或酸）的方法。 质的量相等，即c(H)·V@=c(OH厂)·Vt ·70·课堂·深度拓展 3.D 解光照会促进HCIO分解,使HClO的浓度减小, 探究点一 A项不符合题意;加入NaOH固体,会与HCl和HCIO发生 反应,使HClO的浓度减小,B项不符合题意;加入水,会使 1.不一定,溶液的导电能力与溶液中自由移动的离子浓度有 关,与电解质的强弱没有关系。 溶液变稀,HCIO的浓度减小,C项不符合题意;加入 [例题1]离子化合物在水溶液中或熔融状态下能导电,共 NaHCO,HCO与H反应,平衡正向移动,HCO与 价化合物中的电解质在水溶液里能导电,金属单质和部分 HCIO不反应,HClO浓度增大,D项符合题意。 非金属单质能导电。HCl.CuSO。·5HO属于强电解质 4.B 解升高温度,NH。·HO电离程度变大,A项错误;加 (注意:胆砚是纯净物而不是混合物).CH.COOH属于弱电 入氢化按之后,由于同离子效应,NH。·H.O的电离程度减 解质,NH。、CH.OH属于非电解质,NaOH溶液、Cu.燕糖 小,c(OH)降低,溶液pH减小,而NaOH溶液中,NH 和 溶液、氢水、石墨等既不属于电解质,也不属于非电解质。 OH 反应,使得c(OH)降低,溶液pH也减小,B项正确; 答(1)ABGI(2)CDH(3)FJ(4)CH(5)D 向pH相同的两溶液中加水稀释100倍,NaOH溶液的pH [变式1]D 解醋酸和碳酸反应生成二氧化碳,说明醋酸 的变化量为2,而氛水的pH的变化量小于2,即稀释后,氮 酸性大于碳酸,不能说明醋酸部分电离,所以不能证明醋酸 水的pH更高,则氛水中c(OH)比氢氧化纳溶液中的大, 是弱电解质,A项错误;醋酸溶液能使紫色石蕴试液变红 C项错误;体积相同、pH相同的两溶液中,n(OH)相同,但 色,说明醋酸溶液呈酸性,不能说明醋酸部分电离,所以不 是氛水中存在电离平衡,实际上未电离的NH。·H.O还有 能证明醋酸是弱电解质,B项错误;溶液导电性与离子浓度 很多,这部分NH。·H.O还可以再提供OH,故这两种客 成正比,用醋酸作实验时灯泡较暗,说明溶液中离子浓度降 液和足量的FeC。反应,氛水产生的Fe(OH):更多,D项错误。 低,不能说明醋酸部分电离,所以不能证明醋酸是弱电解 5.解(1)设HS第一步电离出的氢离子浓度为x,列三 质,C项错误;pH相等的不同一元酸中,酸的浓度越大其电 段式: 离程度越小,在pH相等的醋酸和盐酸中,前者的物质的量 HS--H+HS 浓度大得多,说明酷酸部分电离,所以证明腊酸为弱电解 起始(mol/L) 0 0.1 0 ) 质,D项正确。 ) 转化(mol/L) 2 . 探究点二 0.1-xx 平衡(mol/L) 2 2.酸性减弱,n(H)增大,但c(H)减小。 3.因为醋酸的电离是吸热反应,所以加热可以促进醋酸的电 c(HS) 离,另外,加水稀释、加碱、加入较活泼的金属等能降低氢离 x-1.0×10,相对于第一步电离,第二步电离和水电离生 子浓度的物质都能促进醋酸的电离。降低温度、加强酸、加 成的氢离子可以忽略不记,则此温度下0.1mol·LHS 醋酸盐等都能抑制醋酸的电离。 落液的c(H)为1.o×10mol·L-。(2)amol·1- [例题2]A加入NHC1固体相当于加入NH,平衡左 CH.COOH溶液的c(H)一bmol·L-.由CH.COOH 移,A项正确;通HCl,相当于加入H,中和OH,平衡右 移,B项错误;加CHCOOH溶液,相当于加H,中和 -CH:COO+H可知,K。-c(H)c(CHCOO) c(CHCOOH) OH,平衡右移,C项错误;加水稀释,越稀越电离,平衡右 b 移,D项错误 [变式2]D 醋酸电离出醋酸根离子和氢离子,无论是否 弱酸盐反应生成弱酸,酸性:HCOOHHCN,反应HCOOH 平衡,三种微粒都有,A项错误;平衡状态时离子浓度不变。 十NaCN--HCOONa十HCN能发生,a不符合题意;酸性: 离子浓度不一定相等,B项错误;电离平衡时,各离子浓度 HCNHCO,反应NaHCO.+NaCN-NaCO+HCN 不变,不一定相等,C项错误。 不能发生,b符合题意;酸性:H.CO.HCN,反应NaCN+ 探究点三 HO+CO.--HCN+NaHCO。能发生,c不符合题意;酸 4.醋酸的电离平衡常数大,酸性强,较强的酸可以制备较弱 性:HCOOHH.CO,反应2HCOOH十CO 的酸。 2HCOO十H0十C0.能发生,d不符合题意:酸性; [例题3]C 解HA在水中部分电离,故为一元弱酸,A项正 确;HA在水中存在电离平衡,升高温度,促进平衡向电离 H.COHCNHCO,反应HO+CO+2CN-2HCN+ 的方向移动.c(H)增大,B项正确;由电离平衡常数的表 CO 不能发生,e符合题意:故选be。 达式可知K。-c(H)c(A)~1×10-.C项错误;根据 (③)be c(HA) HA在水中的电离度可计算出c(H)-0.1%×0.1mol 第二节 水的电离和溶液的pH L-1-10-mol·L-,D项正确。 第1课时 水的电离 溶液的酸碱性与pH [变式3]B 析相同温度下,酸的电离常数越大,电离程度 课前·教材预案 越大,酸性越强,根据电离平衡常数知,这三种酸的强弱顺 序是HZHY HX,A项错误;H乙的酸性大于HY,根据 知识点一 1.(2)2HO--HO+OH 强酸制取弱酸知,HZ十Y--HY十Z能发生,B项正确; ②HO--H+OH 2.(1)③K。④水的离子积常数 根据电离平衡常数知,这三种酸均属于弱酸,C项错误;相 5水的离子积 c(H).c(OH)(2)71.o×10-" 同温度下,同一物质的电离平衡常数相同,D项错误。 ⑧增大 课末·随堂演练 知识点二 1.回- 回-四 3< 1.A 解.KNO.是强电解质,Fe(OH)。是弱电解质,SO,是 2.(1-lgc(H)国-lg107-7 17-lg10-*-5 非电解质,A项正确;CaCO)。是强电解质,不是弱电解质,Al 既不是电解质也不是非电解质,B项错误;水为弱电解质 1-lg10-*-9 (3)19pH试纸 20pH计 C项错误;KSO.是强电解质,不是弱电解质,D项错误。 【自主测评】 2.B NaHCO.是酸式盐,在水溶液中完全电离,电离方 (1)X(2)X (3)× (4) (5)×(6)× 程式用“”,即NaHCO.--Na +HCO,A项错误; 课堂·深度拓展 NaHSO.溶于水,在水中完全电离,B项正确;HF为一元弱 探究点一 酸,部分电离,电离方程式应用“”,C项错误;H.CO。为 1.NaCI溶液呈中性,c(H)=c(OH).则K。=c(H)· 二元弱酸,分步电离,其电离方程式为H.CO-一H十 c(OH)-2.0×10-x2.0×10-7-4.0×10-1 HCO,HCO一H+CO,D项错误。 2.均向左移动。c(H)、c(OH)增大时,平衡均向左移动。 ·214· [例题1门]解析(1)水的电离是吸热过程,当温度升高时,促进水 OH,A项错误;温度升高,水的离子积增大,B项错误:水是 的电离,水的离子积增大,水中c(H)、c(OH)都增大,已 极弱的电解质,存在电离平衡H。0)-一H十OH,常温下, 知t ,结合图像可以判断1tC时水的电离平衡曲线应为 水的离子积K。一10-,可知水的电离程度很小,其主要存 A. (2)A点K.-10-},B点K。-10*,故由A点变为B 在形态是水分子,C项正确;酸性越强,c(H)越大,水的电 K_ 10-11 点需进行升温。(③)c(H)一 离平衡向左移动,D项错误。 c(OH)10-mol·1.-1= 2.D 解析pH=1的落液中c(H)-0.1mol·L-;1L含有 l0*mol·L。D点稀盐酸溶液中c(H)-1X10*mol· 60gNaCl的溶液,溶液呈中性,c(H)-1×10mol· L,溶液中由水电离出的H与OH浓度相同:c(OH) 1.:N(H).N(HO)三1;100的落液,则v(H); K10- (H)10mol·L-1-10-*mol·L。 n(HO)=N(H ):N(HO)-1:100.则c(H) 1mol (1)A 水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小, 1L -~0.56mol·L1,比较 (H)、c(OH)小(2)升高温度至C(3)10-mol·1.1 Ig.mL 10-*mol·L-1 各项c(H )可得,酸性最强的是N(H):N(H.O) [变式1]A解25C时,K。一1×10。酸溶液中由水电离 1:100的溶液,故选D项。 出的c(H)等于该溶液中由水电离出的c(OH)。 3.C 腰①5mol/L的NaOH溶液c(OH)-5mol/L.由水 ①c(H)-1mol·L-,由水电离出的c(H)与溶液中 电离出的氢离子浓度为c(H)一- K c(OH)相等,等于10-mol·L;②c(H)= c(OH)=5 0.1mol·L-,则由水电离出的c(H)-10-mol·L- 10-"mol/L;②1mol/I.的NaSO 溶液c(H)=c(H) 碱溶液中由水电离出的c(H)等于该溶液中的c(H); c(OH)=10mol/L;③pH-1的HCl溶液c(H) ③c(OH)=0.01mol·L-,由水电离出的c(H )= 0.1mol/L水电离出的氢离子浓度为c(H)一c(OH) K__ 10*mol·L-1;④由水电离出的c(H)-10"mol·L。 10-1 101-10-"mol/L;综上所述,氢离子浓度由大到 即四种溶液中由水电离出的c(H)之比为10-:10-13; c(H)二 10-12:10-1-1:10:100:1。 小顺序为②③①,故选C项。 探究点二 4.C 解桐pH一2和pH一4的两种稀疏酸,且设两者体积为 3.不一定。温度不确定,根据c(H)>1×10mol/L.不能判 2V 断溶液的酸碱性。 4.c(H*)-10--xV+10-xV 0.00505mol/L-5.05×10mol/L根据分析.c(H) Vmol/1~10-: -mol/L,则pH一 2XV 0. 00505mol/L-5.05×10-mol/L.A项错误;c(OH) 。 5.05X10-mol/L-1. 98x10-1"mo/L.,B项错误;pH- 10-1t [例题2](1)强酸稀释100倍,pH变化2个单位,即稀释 -lg(5.05×10)~2.3.C项正确,D项错误。 后溶液的pH-4。(2)c(H)-10mol/L,pH-3 5.解(1)水是弱电解质,存在电离平衡,电离时吸热。所以湿 度升高,水的电离程度增大,离子积增大。(2)水电离出的氢 mol/L= 10** 离子浓度和氢氧根离子浓度相等,则该温度下纯水中的 $0-1*mol/L,pH--lg10-1*-12。(4)酸减发生中和反 c(H)-c(OH)-2.4×10-mol·L-).K.=c(H). 0.015×2XV-0.01×V c(OH)-2.410x2410-5.76t10-,该温度 应时,酸过量,则c(H)一 2XV 下,某HSO.溶液中c(SO )-5X10*mol·L-,则溶液 0.01mol/L.pH--lg0.01-2 中c(H)-2c($0)-1×10mol·L-,c(OH) 警(1)4(2)3 (3)12(4)2 5.76X10-1t 10 [变式2]解(1)CHCOOH一CH.COO+H -mol·L-1-5.76X10mol·L 。 c(初始)mol/L 0.1 0 0 (1)>温度升高,水的电离程度增大,离子积增大 c(电离)mol/Lc(H) c(H) c(H) (2)2.4×10mol·115.76×10-* c(平衡)mol/L0.1-c(H)c(H) c(H) 第2课时 酸碱中和滴定 则K。_(H) 0.1-C()-1.8X10->,解得c(H)~1.3× 课前·教材预案 1-mol·I-,所以pH--lg (H)--lg(1.3x10)29。 知识点一 十NH NH.·H.O-OH (2) 1.①中和反应 0 0 c(初始)mol·L-10.1 2.②H+OH-HO 0.1×1% 0.1×1% c(电离)mol·1.-10.1×1% 知识点二 1.(1)③酸式滴定管 ④喊式滴定管 锥形瓶 则 (OH)-0.11%mol·L1-10mol·L-,c(H) (22~3ml. $0-mol·L-,所以pH-11。(3)pH-3的硝酸溶液中 7“0”刻度 c(H )=10-mol·I-.pH-12的Ba(OH)溶液中 2.(1)⑧润洗 装液 装待测液 (2)I控制滴定管的活 塞 摇动锥形瓶 3锥形瓶内溶液的颜色变化 10-t (3)④溶 c(OH)一 10-13mol·L-10-*mol·1-,二者以体积 液颜色从粉红色刚好变为无色,日半分钟内不变色 比9:1混合,Ba(OH):过量,溶液呈碱性,混合溶液中 3.2~3平均值 4.突变 91 【自主测评】 (1)(2)X(3)×(4)×(5)(6)X c(OH)1X10mol· 课堂·深度拓展 L-1×10"mol·1,故pH--lg10-"-10 答案(1)2.9(2)11(4)10 探究点一 1.碱性溶液对酸式滴定管的玻璃塞有腐蚀作用。 课末·随堂演练 2.不等于。酸献变色范围是8.2~10,故滴定终点pH不等 1.C 水是极弱的电解质,存在电离平衡H。0-一H十 于7。 .215.