第8章 第38讲 水的电离和溶液的pH(课件PPT)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 单选版）

正禾一本通 一轮总复习 多媒体课件 英语（人教版） 一轮总复习 多媒体课件 化学（人教版单选） 第八章 水溶液中的离 子反应与平衡 第38讲　水的电离和溶液的pH 考点1 1 水的电离与水的离子积常数 考点2 1 溶液的酸碱性与pH 考点3 1 一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较 课下巩固精练卷(三十八)　水的电离和溶液的pH 【备考目标】　1.了解水的电离、离子积常数(Kw)。2.了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。 H2OH＋＋OH－ c(H＋)·c(OH－) 1.0×10－14 温度 增大 电解质 1．水的电离方程式 水是一种极弱的电解质。电离方程式为 ，简写为 。 2．水的离子积常数 (1)表达式：Kw＝ ，室温下Kw＝ 。 (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，也适用于稀的 水溶液。 2H2OH3O＋＋OH－ [深化理解] ①酸、碱、盐(不水解的盐除外)虽然影响水的电离平衡，造成水电离出的H＋或OH－的浓度发生变化，但Kw仍然不变，因为Kw只与温度有关。 ②水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－不一定是水电离出来的。c(H＋)和c(OH－)均指溶液中的H＋或OH－的总浓度。 ③外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候水自身电离出来的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。 逆 正 不变 不变 不变 增大 减小 3．外界条件对水的电离平衡的影响 移动方向 Kw αH2O c(OH－) c(H＋) 酸 逆 不变 减小 减小 增大 碱 可水解的盐 Na2CO3 NH4Cl 温度 升温 降温 加入Na(T不变) 不变 减小 增大 增大 增大 增大 减小 增大 增大 增大 减小 增大 减小 减小 减小 减小 减小 增大 增大 逆 正 正 正 √ √ 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等( ) (2)100 ℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此时水呈酸性( ) (3)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变( ) (4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同( ) (5)室温下，0.1 mol·L－1的HCl溶液与0.1 mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等( ) (6)任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水电离出的c(H＋)和c(OH－)相等( ) (7)25 ℃时，0.1 mol·L－1的NaOH溶液中Kw＝1×10－13 mol2·L－2 ( ) × × × × × (8)某温度下，纯水中的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则c(OH－)＝ eq \f(1.0×10－14,2×10－7) mol·L－1( ) × 一、水的电离及影响因素 1．一定温度下，水存在H2O ⇌ H＋＋OH－　ΔH>0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＋)＝10－7 mol·L－1，Kw不变 解析：选B。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10－7 mol·L－1。 2．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．若从A点到达C点，可采用升高温度 B．图中五点Kw间的关系：B>C>A＝E＝D C．若处在B点时，将pH＝2的硫酸与pH＝10的KOH溶液等体积混合后，溶液显中性 D．D点对应的醋酸溶液中由水电离产生的c(H＋)＝10－6 mol/L 解析：选D。从A点到达C点，水电离出的c(H＋)和c(OH－)浓度增大，可采用升高温度，A正确； Kw只与温度有关，温度越高，Kw越大，图中温度的大小为：B>C>A＝E＝D，所以Kw间的关系为B>C>A＝E＝D，B正确；处在B点时，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6×10－6＝10－12，pH＝2的硫酸，c(H＋)＝0.01 mol/L，pH＝10的KOH溶液，c(OH－)＝ eq \f(10－12,10－10) ＝0.01 mol/L，c(H＋)＝c(OH－)，等体积混合后，c(H＋)＝c(OH－)，溶液显中性，C正确；D点，Kw＝1×10－14，醋酸溶液中c(H＋)＝10－6 mol/L，由水的电离产生的c水(H＋)＝c(OH－)＝ eq \f(10－14,10－6) ＝10－8 mol/L，D错误。 二、水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)的相关计算与判断 3．已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 。某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol·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＋)＝1×10－2 mol·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1×10－10 mol·L－1 C．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 解析：选D。A项，Kw＝1×10－6×1×10－6＝1×10－12，温度高于25 ℃；B、C项，NaHSO4电离出的H＋抑制H2O电离，c水(H＋)＝c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1；D项，加H2O稀释，c(H＋)减小，而c(OH－)增大。 4．根据下表中的不同溶液，填写数据(单位： mol·L－1)。 溶液(25 ℃) c(H＋) c(OH－) 水电离出来的c(H＋)或c(OH－) (1)pH＝2的盐酸 (2)pH＝13的NaOH溶液 (3)pH＝5的NH4Cl溶液 (4)pH＝10的Na2CO3溶液 答案：(1)10－2　10－12　10－12 (2)10－13　10－1　10－13　 (3)10－5　10－9　10－5 (4)10－10　10－4　10－4 【方法指导】　计算水电离的c(H＋)、c(OH－) (1)中性溶液——c(OH－)＝c(H＋)＝ eq \r(Kw) (2)酸性溶液——OH－全部来自水的电离 (3)碱性溶液——H＋全部来自水的电离 (4)水解呈酸性的盐溶液——H＋全部来自水的电离 (5)水解呈碱性的盐溶液——OH－全部来自水的电离 ＞ ＝ ＝ ＜ ＜ 1．溶液的酸碱性与pH的关系 溶液呈酸碱性的本质：取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小 项目 c(H＋)与c(OH－)的关系 pH(常温) 酸性溶液 c(H＋) c(OH－) 7 中性溶液 c(H＋) c(OH－) 7 碱性溶液 c(H＋) c(OH－) 7 ＞ 标准比色卡 －lg c(OH－) 14 2.溶液的pH (1)计算公式：pH＝ 。 (2)测定方法 ①pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在洁净的 或 上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色后与 对照。 ②用pH计测定。 (3)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH ①pOH＝ ； ②常温下：pH＋pOH＝ 。 －lg c(H＋) 玻璃片 表面皿 3．常见酸碱指示剂的变色范围 指示剂 变色范围(颜色与pH的关系) 石蕊 红色←5.0紫色8.0→蓝色 酚酞 无色←8.2粉红色10.0→红色 甲基橙 红色←3.1橙色4.4→黄色 √ √ √ 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)c(H＋)等于10－6 mol·L－1的溶液一定呈现酸性( ) (2)pH＜7的溶液一定呈酸性( ) (3)在任何条件下，纯水都呈中性( ) (4)如果c(H＋)/ c(OH－)的值越大，则酸性越强( ) (5)升高温度，水的电离程度增大，酸性增强( ) (6)25 ℃时，0.01 mol·L－1的KOH溶液的pH＝12( ) (7)100 ℃时Kw＝1.0×10－12，0.01 mol·L－1盐酸的pH＝2，0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝10( ) (8)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低( ) × × × × √ 一、溶液的酸碱性 1．(2023·福建南平期中)下列溶液一定呈中性的是(　　) A．Kw＝1×10－14 B．pH＝7 C．c(H＋)＝c(OH－) D．c(H＋)＝1×10－7mol/L 解析：选C。Kw＝1×10－14的溶液可能呈酸性、可能呈碱性、也可能呈中性，A错误；25 ℃时pH＝7的溶液呈中性，但100 ℃时pH＝7的溶液呈碱性，故pH＝7的溶液不一定呈中性，B错误；溶液中c(H＋)＝c(OH－)时，溶液一定呈中性，C正确；25 ℃时c(H＋)＝1×10－7 mol/L的溶液呈中性，但100 ℃时c(H＋)＝1×10－7 mol/L的溶液呈碱性，故c(H＋)＝1×10－7 mol/L的溶液不一定呈中性，D错误。 2．判断常温下，两种溶液混合后溶液的酸碱性(填“酸性”“碱性”或“中性”)。 (1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合：________。 (2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合：________。 (3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合：________。 (4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合：________。 (5)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合：________。 (6)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O溶液等体积混合：________。 答案：(1)中性　(2)碱性　(3)酸性　(4)中性　(5)酸性　(6)碱性 二、溶液pH的计算 3．常温下，下列关于溶液稀释的说法正确的是(　　) A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5 B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1 C．将1 L 0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝13 D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6 解析：选C。pH＝3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释100倍时，3<pH<5，A项错误；pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，则溶液的pH＝6，由水电离产生的c(H＋)＝1×10－8 mol·L－1，B项错误；1 L 0.1 mol·L－1Ba(OH)2溶液稀释到2 L时，c(OH－)＝ eq \f(0.2,2) mol·L－1＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，pH＝13，C项正确；NaOH溶液是强碱溶液，无论怎么稀释，都不为酸性，pH在常温下只能无限接近于7，D项错误。 4．按要求计算下列溶液的pH(常温下，忽略溶液混合后体积的变化)。 (1)0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液：____________(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)。 (2)0.1 mol·L－1的氨水：____________(NH3·H2O的电离度α＝1%，电离度＝ eq \f(已电离的弱电解质浓度,弱电解质的初始浓度) ×100%)。 (3)pH＝2的盐酸与等体积的水混合：____________。 (4)将0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L－1硫酸溶液等体积混合：________。 (5)pH＝3的硝酸和pH＝12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合：____________。 解析：酸性溶液和碱性溶液pH的计算思路不同，所以首先应分析溶液的酸碱性，然后按照不同的计算思路，计算溶液的pH。 (1)　　CH3COOHCH3COO－＋H＋ c(初始) 0.1　　 　 　0　　 　　0 c(电离) c(H＋) c(H＋) 　　c(H＋) c(平衡) 0.1－c(H＋) c(H＋) 　　c(H＋) 则Ka＝ eq \f(c2（H＋）,0.1－c（H＋）) ＝1.8×10－5，解得c(H＋)≈1.3×10－3 mol·L－1，所以pH＝－lg c(H＋)＝－lg (1.3×10－3)≈2.9。 (2)　　 NH3·H2OOH－＋NH eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(4)) c(初始)　 0.1　　 　　0　　　0 c(电离)　0.1×1%　 0.1×1%　0.1×1% 则c(OH－)＝0.1×1% mol·L－1＝10－3 mol·L－1，c(H＋)＝10－11 mol·L－1，所以pH＝11。 (3)c(H＋)＝ eq \f(10－2,2) mol·L－1，pH＝－lg eq \f(10－2,2) ＝2＋lg2≈2.3。 (4)0.1 mol·L－1 NaOH溶液中c(OH－)＝0.1 mol·L－1，0.06 mol·L－1的硫酸溶液中c(H＋)＝0.06 mol·L－1×2＝0.12 mol·L－1，二者等体积混合后溶液呈酸性，混合溶液中c(H＋)＝ eq \f(0.12 mol·L－1－0.1 mol·L－1,2) ＝0.01 mol·L－1，则pH＝－lg 0.01＝2。 (5)pH＝3的硝酸溶液中c(H＋)＝10－3 mol·L－1，pH＝12的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝ eq \f(10－14,10－12) mol·L－1＝10－2 mol·L－1，二者以体积比9∶1混合，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，混合溶液中c(OH－)＝ eq \f(10－2 mol·L－1×1－10－3 mol·L－1×9,9＋1) ＝1×10－4 mol·L－1，则混合后c(H＋)＝ eq \f(Kw,c（OH－）) ＝ eq \f(1×10－14,1×10－4) mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，故pH＝－lg 10－10＝10。 答案：(1)2.9　(2)11　(3)2.3　(4)2　(5)10 1．同c、同V和同pH、同V的比较 (1)相同物质的量浓度、相同体积 比较项目 c(H＋) pH 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率 盐酸 大 小 相同 相同 大 醋酸溶液 小 大 小 (2)相同pH、相同体积 比较项目 c(H＋) c(酸) 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率 盐酸 相同 小 小 少 相同 醋酸溶液 大 大 多 2.稀释图像 (1)原溶液同体积、同浓度 加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大；加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多 (2)原溶液同体积、同pH值 加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大；加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多 [注意]　一元强碱与一元弱碱比较同上。 1．相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(　　) 解析：选C。强酸完全电离，中强酸部分电离，随着反应的进行，中强酸会继续电离出H＋，所以溶液②产生氢气的速率比①快，pH相同，则溶液②浓度大，体积相同时产生氢气体积大。 2．常温下，将pH均为11，体积均为V0的AOH和BOH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg eq \f(V,V0) 的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．碱性强弱：AOH>BOH B．水的电离程度：a＝b>c C．稀释相同倍数时：c(A＋)<c(B＋) D．中和盐酸的能力：a＝b<c 解析：选D。由图知当lg eq \f(V,V0) ＝2时，AOH的pH下降了2个单位，故AOH为强碱，同理BOH为弱碱，A正确；水的电离程度受溶液中c(OH－)的影响，本题中溶液中的氢离子就为水电离的，所以水电离程度：a＝b>c，B正确；起始溶液中两种离子B＋和A＋的浓度相同，稀释相同倍数时，弱碱BOH电离程度增大，c(B＋)>c(A＋)，C正确；起始弱碱的浓度比强碱浓度大，等体积的两种溶液，弱碱中和盐酸的能力大，加水稀释，中和盐酸的能力不变，故b＝c>a，D不正确。 eq \a\vs4\al([真题演练·感悟高考]) 1．(2020·浙江7月选考)下列说法不正确的是(　　) A．2.0×10－7mol·L－1的盐酸中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1 B．将KCl溶液从常温加热至80 ℃，溶液的pH变小但仍保持中性 C．常温下，NaCN溶液呈碱性，说明HCN是弱电解质 D．常温下，pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，溶液pH增大 解析：选A。若为常温下，盐酸的浓度为2.0×10－7mol·L－1，盐酸完全电离，根据电离出的c(H＋)判断溶液接近中性，溶剂水电离出的氢离子浓度的数量级与溶质HCl电离的氢离子浓度相差不大，则计算氢离子浓度时，不能忽略水中的氢离子浓度，其数值应大于2.0×10－7mol·L－1，且未指明温度，A错误；KCl溶液为中性溶液，常温下pH＝7，加热到80 ℃时，水的离子积常数Kw增大，对应溶液的氢离子浓度随温度升高会增大，pH会减小，但溶液溶质仍为KCl，则仍呈中性，B正确；NaCN溶液呈碱性，说明该溶质为弱酸强碱盐，即CN－对应的酸HCN为弱电解质，C正确；醋酸在溶液中会发生电离平衡：CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋，向溶液中加入醋酸钠固体，根据同离子效应可知，该平衡会向生成弱电解质的方向(逆向)移动，使溶液中的氢离子浓度减小，pH增大，D正确。 2．(2022·浙江6月选考)25 ℃时，苯酚(C6H5OH)的Ka＝1.0×10－10，下列说法正确的是(　　) A．相同温度下，等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中，c(C6H5O－)＞c(CH3COO－) B．将浓度均为0.10 mol·L－1的C6H5ONa和NaOH溶液加热，两种溶液的pH均变大 C．25 ℃时，C6H5OH溶液与NaOH溶液混合，测得pH＝10.00，则此时溶液中c(C6H5O－)＝c(C6H5OH) D．25 ℃时，0.10 mol·L－1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体，水的电离程度变小 解析：选C。醋酸的酸性大于苯酚，则醋酸根离子的水解程度较小，则相同温度下，等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中c(C6H5O－)＜c(CH3COO－)，A错误；C6H5ONa溶液中，C6H5O－水解出OH－，升温促进C6H5O－的水解，c(OH－)增大，但升温Kw也增大，即pH可能增大，NaOH溶液加热时c(OH－)不变，Kw增大，pH减小，B错误；当pH＝10.00时，c(H＋)＝1.0×10－10 mol ·L－1，Ka＝ eq \f(c（H＋）·c（C6H5O－）,c（C6H5OH）) ＝ eq \f(1.0×10－10×c（C6H5O－）,c（C6H5OH）) ＝1.0×10－10，故c(C6H5O－)＝c(C6H5OH)，C正确；C6H5OH溶液中存在电离平衡C6H5OH⇌C6H5O－＋H＋，加入C6H5ONa固体会促进水的电离，D错误。 $$