第46讲 水的电离 溶液的酸碱性（学案）-2025年新高考化学一轮复习考点逐点突破经典学案（新高考专用）

第46讲 水的电离 溶液的酸碱性 问题的态度：问则少；辩则明 2025届高三化学第一轮复习 第46讲 水的电离 溶液的酸碱性 有些人成功是由于知识渊博；有些人成功是由于行为高尚；很少有人不加努力便能成功。——阿尔伯特.哈伯德 复习目标 1．会书写水的电离平衡表达式，知道水的离子积及其适用范围。 2．能根据化学平衡移动原理，判断外界条件对水的电离平衡影响。 3．知道溶液pH的含义及其测定方法。 4．依据水的电离理解溶液的酸碱性的本质原因，会判断酸碱混合后溶液的酸碱性。 5．能判断物质制备中溶液pH控制的目的。 试纸的种类及其使用方法 试纸的 种类 石蕊试纸 定性检验溶液或气体的酸碱性，分红色、蓝色石蕊试纸，其中检验NH3用____色石蕊试纸 pH试纸 定量(粗测)检验酸碱性的强弱(不能检测氧化性的溶液，如不能测定氯水的pH！) 品红试纸 检验SO2等有漂白性的物质 KI淀粉试纸 检验Cl2等有氧化性的物质（NO2、Br2蒸气等也能使湿润的KI淀粉试纸变蓝色） 醋酸铅试纸 检验H2S气体或其溶液 使用方法 ①检验液体 取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中央，观察试纸颜色变化 ②检验气体 一般先用蒸馏水把试纸润湿，粘在玻璃棒的一端，并接近试管口，观察试纸颜色变化 注意事项 ①试纸不可伸入溶液中也不能与管口接触；②测溶液的pH时，pH试纸不能先润湿，因为这相当于将原溶液稀释了，可能会造成测量结果的误差，另外，广泛pH试纸所测的pH为整数；③pH计测氯水的pH pH测量方法 ① 酸碱指示剂 只能判定pH范围 ② pH试纸法 操作 用镊子夹取一小块试纸放在________或表面皿上，用________的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后一会儿与____________比色卡对照，即可确定溶液的pH 注意事项 使用时不能预先润湿试纸，否则相当于又稀释了待测液，测定结果将比实际pH大(酸性溶液)或小(碱性溶液)，但对中性溶液没有影响。广泛pH试纸也只能确定在某个值左右(对照标准比色卡)，无法精确到小数点后1位 ③ pH计测量法 测定较精确，可测定用pH试纸无法测量的溶液，如氯水 pH与溶液的酸碱性 1．pH 表示方法 适用范围 溶液酸碱性与pH的关系 备注 pH＝_________ 稀溶液 (0～14) pOH＝－lgc(OH－) pH＋pOH＝____(25℃) 特别 提醒 使用pH试纸测溶液的pH时，试纸不能用蒸馏水润湿，否则会将溶液进行稀释，记录的数据只能是整数；若需精确测定溶液的pH，则应使用pH计；若测具有漂白性的溶液(如氯水、NaClO溶液)的pH，则不能使用pH试纸，应改用pH计 2．溶液的酸碱性和pH 溶液酸碱性 c(H＋)与c(OH－)的关系 c(H＋)与10－7 mol·L－1的关系 pH与7的关系 酸性溶液 c(H＋)＞c(OH－) c(H＋)＞1×10－7 mol·L－1 ＜7 中性溶液 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1 ＝7 碱性溶液 c(H＋)＜c(OH－) c(H＋)＜1×10－7 mol·L－1 ＞7 适用条件 任意温度 常温 温馨提醒 酸性溶液，不一定是酸溶液，也可能是某些盐溶液 Kw曲线分析(25 ℃) Kw单曲线分析 图中曲线上任何一点都处于水的电离平衡状态，任何一点的c(H＋)·c(OH－)都固定为1×10－14。 b点溶液c(H＋)＝c(OH－)，为中性； a点溶液c(H＋)＞c(OH－)，呈酸性； c点溶液c(OH－)＞c(H＋)，呈碱性。 加入碱抑制水的电离，能引起b→c的变化。加入酸也抑制水的电离，引起b→a的变化。 Kw双曲线分析 图所示的两条曲线表示两个不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)的关系图。 ①因为水的电离是吸热过程，升高温度促进水的电离，水的离子积常数增大，所以T＞25；升高温度不能引起a(中性)→d(碱性)的变化，但能引起a(中性)→c(中性)的变化。 ②两条曲线上任意点均有Kw＝c(H＋)·c(OH－)。 ③a点和c点溶液中c(H＋)＝c(OH－)，均呈中性；b点溶液中：c(H＋)＞c(OH－)，呈酸性；d点溶液中：c(OH－)＞c(H＋)，呈碱性 【问题解决1】 1．请写出水的电离方程式____________________________________。 2．哪些事实可说明水是极弱的电解质？ 水的电离 水的离子积常数表达式：Kw＝__________________。 25℃时，数据 ①纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝__________mol·L－1；②Kw＝__________。 影响因素 只与________有关，升高温度，Kw________。 适用范围 Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的酸、_______、______溶液。 温馨提醒 ①Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变 ②在不同溶液的中，c(H＋)和c(OH—)不一定相等，但由水电离出的c(H＋)和c(OH—)的浓度一定相等 ③Kw＝c(H＋)·c(OH—)，式中c(H＋)和c(OH—)均表示溶液中的H＋和OH－浓度 （2023·无锡市第一中学检测）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－)＝Kw B．M区域内(边界除外)任意点均有c(H＋)＜c(OH－) C．温度：T1＜T2 D．XZ线段上任意点均有pH＝7 【问题解决2】 外界条件的改变对水的电离平衡移动、c(H＋)(aq)、c(OH－)(aq)、Kw、溶液酸碱性以及溶液pH的影响 H2OH＋＋OH— 条件改变 移动方向 c(H＋) n(OH—) Kw pH c(H＋)(aq)、c(OH—)(aq)的相对大小 溶液碱性 通HCl ← 不 c(H＋)(aq)＞c(OH－)(aq) 酸性 加NaOH 不 c(H＋)(aq)____(OH－)(aq) 碱性 加NaCl 不 不 c(H＋)(aq)____(OH－)(aq) ____性 加NaAc 不 c(H＋)(aq)____(OH－)(aq) ____性 加NH4Cl —→ 不 c(H＋)(aq)____(OH－)(aq) ____性 加热 c(H＋)(aq)____(OH－)(aq) ____性 影响水电离因素 促进 水的电离 降低c(H＋) ①加活泼金属，如钠 ②加____________盐 ③电解____________无氧酸盐盐 降低c(OH－) ①加____________盐 ②电解____________最高价含氧酸盐 同时降低 c(H＋)和c(OH－) ①加NH4Ac（了解，不要求记） ②电解________________________水溶液 同时增加c(H＋)和c(OH－) __________ 抑制 水的电离 增加c(H＋) 加_____ 增加c(OH－) 加_____ 同时减少c(H＋)和c(OH－) __________ 不影响 c(H＋)和c(OH－)不变 加________盐（OH－、H＋全由水电离产生为10－7 mol·L－1） 温馨提醒 酸、碱溶液中H＋、OH－主要来自酸、碱，水本身电离可忽略，但如是极稀的酸、碱则不能忽略 25℃各种酸、碱、盐溶液中c(H＋)(aq)、c(OH—)(aq)以及水电离出的c(H＋)(H2O)、c(OH—)(H2O)的关系 Kw c(H＋)(aq) c(OH—)(aq) c(H＋)(H2O) c(OH—)(H2O) pH＝2的盐酸 10－14 10－2 10－12 10－12 10－12 pH＝12的NaOH溶液 pH＝2的NH4Cl溶液 pH＝12的NaAc溶液 NaCl 【提问】从这张表中你可以得出哪些结论？ （1） 在水中加酸(包括强酸、弱酸或相当于酸的盐如NaHSO4)，能使水的电离平衡____移动，从而________水的电离。同理，在水中加碱(包括强碱、弱碱)，能使水的的电离平衡____移，从而_______水的电离 （2） 25℃时，pH＝a的酸和pH＝_________的碱溶液能同等程度地抑制水的电离 （3） 向水中加入能水解的盐，能使水的电离平衡______移动，______水的电离 （4） 25℃时，pH＝a水解显酸性的盐溶液和pH＝________水解显碱性的盐溶液能同等程度地促进水的电离 【问题解决3】 请完成下表： ① 25℃时，某浓度的盐酸，由水电离的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1 该溶液的pH＝______ ② 25℃时，某浓度的NaOH溶液，由水电离的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1 该溶液的pH＝______ ③ 25℃时，某溶液中，由水电离的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1 该溶液的pH＝______ ④ pH＝3的盐酸 c(OH—)水＝_____________ ⑤ pH＝11的氨水 c(OH—)水＝_____________ c(H＋)水[或c(OH－)水]的求解规律 酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算。 c(H＋)水与c(OH－)水 的关系 x[溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)]的计算式 室温x值 （填＜、＞） 对水电离 的影响 纯水 c(H＋)水____c(OH－)水 x＝ x＝1×10－7 mol·L－1 c mol·L－1 一元强酸溶液 x＝________ x___1×10－7mol·L－1 抑制 c mol·L－1 一元强碱溶液 x＝ x____1×10－7mol·L－1 ________ pH＝a正盐 溶液 强酸弱碱盐 x＝________ x____1×10－7mol·L－1 ________ 强碱弱酸盐 x＝________ 强碱强酸盐 x＝ x＝1×10－7mol·L－1 ________ 注：c(H＋)水、c(OH－)水指水电离出的H＋、OH－浓度。c(H＋)、c(OH－)指溶液中的H＋、OH－浓度。 25℃时，某稀溶液中由水电离产生的c(H＋)＝10－13 mol·L－1，则： （1）该溶液显__________________（“酸性”、“碱性”），pH为_________。 （2）在该溶液中，一定不能共存的是 A．NH4＋ Fe3＋ SO42－ Cl－ B．ClO－ SO42－ K＋ Na＋ C．HCO3－ SO42－ Na＋ K＋ D．S2－ SO32－ Na＋ K＋ 【问题解决4】 请判断： （1）NaHCO3溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2CO3) （2）在0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中：c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO3－)＋2c(H2CO3) 水的电离守恒（质子守恒） c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3) c(HCO)＋2c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(OH－) 写出以下物质的溶液中的质子守恒表达式： NH4NO3 CH3COONa Na2C2O4 NaHSO3 【问题解决5】 pH＝2的HCl与pH＝12的NaOH等体积混合后，溶液的pH A．＜7 B．≤7 C．＝7 D．≥7 E．＞7 pH＝2 pH＝12 答案 备注 ① H2SO4 NaOH 与酸或碱的元数无关 ② HCl Ba(OH)2 ③ CH3COOH NaOH 条件：pH酸＋pH碱＝14，且V酸＝V碱 结论：__________________________ ④ HCl NH3·H2O ⑤ 一元酸 NaOH 酸碱的强弱来确定 ⑥ HCl 一元碱 0.01 mol·L－1 0.01 mol·L－1 ⑦ HCl NaOH 注意：酸碱的强弱 ⑧ CH3COOH NaOH ⑨ 一元酸 NaOH 酸、碱混合后溶液酸碱性的判断(常温) 等浓度等体积的 一元酸与一元碱混合的溶液 一元酸 一元碱 混合溶液的pH 规律 强酸 强碱 _____7 谁强显谁性，同强显中性 弱酸 强碱 _____7 强酸 弱碱 _____7 pH(酸)＋pH(碱)＝14的 酸与碱等体积混合的溶液 混合对象 中和结果 规律 强酸、强碱 _____7 “强”、“强”全反应，溶液呈中性； 谁弱谁_______，谁弱显____性。 强酸、弱碱 _____7 弱酸、强碱 _____7 1．①酸与碱中和后，谁过量一定显谁性？ ②V1 mL醋酸与等物质的量浓度的NaOH溶液V2 mL混合，混合后的溶液pH＝7，则V1_______V2。 2．（2024·江苏南京模拟）现有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是 序号 ① ② ③ ④ pH 11 11 3 3 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸 A．③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大 B．②③两溶液等体积混合，所得溶液中c(H＋)＞c(OH－) C．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：①＞②＞④＞③ D．V1 L ④与V2 L ①混合，若混合后溶液pH＝7，则V1＜V2 【问题解决6】 实验室用含有绿矾杂质的硫酸铜粗产品制备纯净的胆矾，设计的实验步骤如下图所示。 已知溶液中A中加入H2O2，发生反应的离子方程式为__________________________________，溶液B中加入NaOH溶液调到pH＝4的目的是__________________________________________________________________，溶液C加稀硫酸调到pH＝1的目的是______________________________________________________。 化学实验中pH的控制 1．化学实验中控制pH的目的 ①抑制金属离子的水解；②除去加入的显酸性或显碱性的物质，防止引入杂质；③选择性除去原料中的某种或全部的杂质金属离子；④除去生成物中的酸性物质，防止设备腐蚀；⑤除去废液中酸性物质、碱性物质、重金属离子，防止环境污染；⑥提供酸性或碱性介质参加反应；⑦与生成物反应促进平衡正向移动。 2．溶液pH的测定——pH试纸、pH计 3．控制溶液pH需加入的试剂 ①酸——HCl、H2SO4、HNO3、CH3COOH；②碱性物质——Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3；③金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐、碱式碳酸盐；③酸化前的原物质 1．碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料。工业中可用酸性刻蚀废液（主要成分有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、H＋、Cl－）制备，其制备过程如图所示。 物 质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 开始沉淀pH 4.2 5.8 1.2 完全沉淀pH 6.7 8.3 3.2 （1）氯酸钠的作用是______________________________，滤渣的主要成分是_______________。 （2）调节反应A后溶液的pH范围应为________________，可以选择的试剂是_____________（填编号） A．氨水 B．稀硫酸 C．氢氧化钠 D．碳酸铜 2．以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料，其主要流程如下： 已知：NH4HCO3溶液呈碱性，30℃以上NH4HCO3大量分解。 （1）写出沉淀池I中反应的化学方程式___________________________________________，该反应必须控制的反应条件是_______________________________。 （2）酸化的目的是_________________________________________。 1．（浙江卷）下列说法不正确的是 A．2.0×10－7 mol·L－1的盐酸中c(H＋)＝2.0×10－7 mol·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 2．（2022·常州模拟）25 ℃时，水溶液中c(H＋)与c(OH－)的变化关系如图所示，下列判断错误的是 A．ac曲线上的任意一点都有c(H＋)·c(OH－)＝10－14 B．bd线段上任意一点对应的溶液都呈中性 C．d点对应溶液的温度高于25 ℃，pH＜7 D．c点溶液不可能是盐溶液 3．（2024·江苏徐州期中）常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中：Na＋、NH、Cl－、SO42－ B．与Al反应放出H2的溶液：Mg2＋、Cu2＋、NO3－、SO42－ C．加入少量KSCN后变为红色的溶液中：K＋、Mg2＋、I－、NO3－ D．无色透明的溶液中：CH3COO－、CO32－、K＋、Na＋ 4．不同pH对铁离子去除率的影响如图所示。工业上“除铁”应控制pH约为5.0的理由是______________________________________________________ ________________________。 5．从钒铬锰矿渣（主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO）中提铬的一种工艺流程如图： 已知：pH较大时，二价锰[Mn(Ⅱ)]在空气中易被氧化。回答下列问题： （1）常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[lgc总(V)]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中c总(V)＝0.01 mol·L－1，“沉钒”过程控制pH＝3.0，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为____________（填化学式）。 （2）某温度下，Cr（Ⅲ）、Mn（Ⅱ）的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为____________。 （3）“提纯”过程中Na2S2O3的作用为________________________ _______________________________ _____________________________。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$第46讲 水的电离 溶液的酸碱性 问题的态度：问则少；辩则明 2025届高三化学第一轮复习 第46讲 水的电离 溶液的酸碱性 有些人成功是由于知识渊博；有些人成功是由于行为高尚；很少有人不加努力便能成功。——阿尔伯特.哈伯德 复习目标 1．会书写水的电离平衡表达式，知道水的离子积及其适用范围。 2．能根据化学平衡移动原理，判断外界条件对水的电离平衡影响。 3．了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。 4．依据水的电离理解溶液的酸碱性的本质原因，会判断酸碱混合后溶液的酸碱性。 5．能判断物质制备中溶液pH控制的目的。 教学重点难点 1．水电离的c(H＋)、c(OH－)的计算。 2．溶液混合后的酸碱性判断。 教学方法 讨论、归纳 教学过程 试纸的种类及其使用方法 试纸的 种类 石蕊试纸 定性检验溶液或气体的酸碱性，分红色、蓝色石蕊试纸，其中检验NH3用____色石蕊试纸 pH试纸 定量(粗测)检验酸碱性的强弱(不能检测氧化性的溶液，如不能测定氯水的pH！) 品红试纸 检验SO2等有漂白性的物质 KI淀粉试纸 检验Cl2等有氧化性的物质（NO2、Br2蒸气等也能使湿润的KI淀粉试纸变蓝色） 醋酸铅试纸 检验H2S气体或其溶液 使用方法 ①检验液体 取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中央，观察试纸颜色变化 ②检验气体 一般先用蒸馏水把试纸润湿，粘在玻璃棒的一端，并接近试管口，观察试纸颜色变化 注意事项 ①试纸不可伸入溶液中也不能与管口接触；②测溶液的pH时，pH试纸不能先润湿，因为这相当于将原溶液稀释了，可能会造成测量结果的误差，另外，广泛pH试纸所测的pH为整数；③pH计测氯水的pH pH测量方法 ① 酸碱指示剂 只能判定pH范围 ② pH试纸法 操作 用镊子夹取一小块试纸放在________玻璃片或表面皿上，用________的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后一会儿与__________标准比色卡比色卡对照，即可确定溶液的pH 注意事项 使用时不能预先润湿试纸，否则相当于又稀释了待测液，测定结果将比实际pH大(酸性溶液)或小(碱性溶液)，但对中性溶液没有影响。广泛pH试纸也只能确定在某个值左右(对照标准比色卡)，无法精确到小数点后1位 ③ pH计测量法 测定较精确，可测定用pH试纸无法测量的溶液，如氯水 pH与溶液的酸碱性 1．pH 表示方法 适用范围 溶液酸碱性与pH的关系 备注 pH＝_________ －lg c(H＋) 稀溶液 (0～14) pOH＝－lgc(OH－) pH＋pOH＝14(25℃) 特别 提醒 使用pH试纸测溶液的pH时，试纸不能用蒸馏水润湿，否则会将溶液进行稀释，记录的数据只能是整数；若需精确测定溶液的pH，则应使用pH计；若测具有漂白性的溶液(如氯水、NaClO溶液)的pH，则不能使用pH试纸，应改用pH计 2．溶液的酸碱性和pH 溶液酸碱性 c(H＋)与c(OH－)的关系 c(H＋)与10－7 mol·L－1的关系 pH与7的关系 酸性溶液 c(H＋)＞c(OH－) c(H＋)＞1×10－7 mol·L－1 ＜7 中性溶液 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1 ＝7 碱性溶液 c(H＋)＜c(OH－) c(H＋)＜1×10－7 mol·L－1 ＞7 适用条件 任意温度 常温 温馨提醒 酸性溶液，不一定是酸溶液，也可能是某些盐溶液 Kw曲线分析(25 ℃) Kw单曲线分析 图中曲线上任何一点都处于水的电离平衡状态，任何一点的c(H＋)·c(OH－)都固定为1×10－14。 b点溶液c(H＋)＝c(OH－)，为中性； a点溶液c(H＋)＞c(OH－)，呈酸性； c点溶液c(OH－)＞c(H＋)，呈碱性。 加入碱抑制水的电离，能引起b→c的变化。加入酸也抑制水的电离，引起b→a的变化。 Kw双曲线分析 图所示的两条曲线表示两个不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)的关系图。 ①因为水的电离是吸热过程，升高温度促进水的电离，水的离子积常数增大，所以T＞25；升高温度不能引起a(中性)→d(碱性)的变化，但能引起a(中性)→c(中性)的变化。 ②两条曲线上任意点均有Kw＝c(H＋)·c(OH－)。 ③a点和c点溶液中c(H＋)＝c(OH－)，均呈中性；b点溶液中：c(H＋)＞c(OH－)，呈酸性；d点溶液中：c(OH－)＞c(H＋)，呈碱性 pH计算的一般思维模型 【问题解决1】 1．请写出水的电离方程式____________________________________。 2．哪些事实可说明水是极弱的电解质？ 水的电离 水的离子积常数表达式：Kw＝__________________。 25℃时，数据 ①纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝__________1×10－7 mol·L－1；②Kw＝__________1×10－14。 影响因素 只与________有关，升高温度，Kw________。 适用范围 Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的_______、_______、______溶液。酸、碱、盐 温馨提醒 ①Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变 ②在不同溶液的中，c(H＋)和c(OH—)不一定相等，但由水电离出的c(H＋)和c(OH—)的浓度一定相等 ③Kw＝c(H＋)·c(OH—)，式中c(H＋)和c(OH—)均表示溶液中的H＋和OH－浓度 （2023·无锡市第一中学检测）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－)＝Kw B．M区域内(边界除外)任意点均有c(H＋)＜c(OH－) C．温度：T1＜T2 D．XZ线段上任意点均有pH＝7 【答案】D 【解析】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T2＞T1，C项正确；XZ线段上任意点都有c(H＋)＝c(OH－)，只有当c(H＋)＝10－7 mol·L－1时，才有pH＝7，D项错误。 正确理解水的电离平衡曲线 （1）曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。 （2）曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。 （3）实现曲线上点之间的转化需保持温度相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。 【问题解决2】 外界条件的改变对水的电离平衡移动、c(H＋)(aq)、c(OH－)(aq)、Kw、溶液酸碱性以及溶液pH的影响 H2OH＋＋OH— 条件改变 移动方向 c(H＋) n(OH—) Kw pH c(H＋)(aq)、c(OH—)(aq)的相对大小 溶液碱性 通HCl ← 不 c(H＋)(aq)＞c(OH－)(aq) 酸性 加NaOH ← 不 c(H＋)(aq)____(OH－)(aq)＜ 碱性 加NaCl 不 不 不 不 不 c(H＋)(aq)____(OH－)(aq) ＝ 中____性 加NaAc —→ 不 c(H＋)(aq)____(OH－)(aq)＜ 碱____性 加NH4Cl —→ 不 c(H＋)(aq)____(OH－)(aq)＞ 酸____性 加热 —→ c(H＋)(aq)____(OH－)(aq)＝ 中____性 影响水电离因素 促进 水的电离 降低c(H＋) ①加活泼金属，如钠 ②加____________弱酸强碱盐——如CH3COONa c(H＋)(H2O)＜10－7 mol·L－1 ③电解K～Al____________无氧酸盐盐——NaCl＋H2O 降低c(OH－) ①加____________盐强酸弱碱盐——如NH4Cl c(H＋)(H2O)＞10－7 mol·L－1 ②电解Zn～Ag____________最高价含氧酸盐——CuSO4＋H2O 同时降低 c(H＋)和c(OH－) ①加NH4Ac（了解，不要求记） ②电解________________________ H2SO4 NaOH KNO3水溶液 同时增加c(H＋)和c(OH－) __________加热 抑制 水的电离 增加c(H＋) 加_____酸 增加c(OH－) 加_____碱：c(H＋)(H2O)＝c(OH－)(H2O)＜10－7 mol·L－1 同时减少c(H＋)和c(OH－) __________降温 不影响 c(H＋)和c(OH－)不变 加________强酸强碱盐（OH－、H＋全由水电离产生为10－7 mol·L－1） 温馨提醒 酸、碱溶液中H＋、OH－主要来自酸、碱，水本身电离可忽略，但如是极稀的酸、碱则不能忽略 25℃各种酸、碱、盐溶液中c(H＋)(aq)、c(OH—)(aq)以及水电离出的c(H＋)(H2O)、c(OH—)(H2O)的关系 Kw c(H＋)(aq) c(OH—)(aq) c(H＋)(H2O) c(OH—)(H2O) pH＝2的盐酸 10－14 10－2 10－12 10－12 10－12 pH＝12的NaOH溶液 10－12 10－2 10－12 10－12 pH＝2的NH4Cl溶液 10－2 10－12 10－2 10－2 pH＝12的NaAc溶液 10－12 10－2 10－2 10－2 NaCl 10－7 10－7 10－7 10－7 【提问】从这张表中你可以得出哪些结论？ （1） 在水中加酸(包括强酸、弱酸或相当于酸的盐如NaHSO4)，能使水的电离平衡____移动，从而________水的电离。同理，在水中加碱(包括强碱、弱碱)，能使水的的电离平衡____移，从而_______水的电离 （2） 25℃时，pH＝a的酸和pH＝_________的碱溶液能同等程度地抑制水的电离 （3） 向水中加入能水解的盐，能使水的电离平衡______移动，______水的电离 （4） 25℃时，pH＝a水解显酸性的盐溶液和pH＝________水解显碱性的盐溶液能同等程度地促进水的电离 【答案】（1）左、抑制；左、抑制 （2）14－a （3）右、促进 （4）14－a 【问题解决3】 请完成下表： ① 25℃时，某浓度的盐酸，由水电离的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1 该溶液的pH＝______2 ② 25℃时，某浓度的NaOH溶液，由水电离的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1 该溶液的pH＝______12 ③ 25℃时，某溶液中，由水电离的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1 该溶液的pH＝______2、12 ④ pH＝3的盐酸 c(OH—)水＝_________1.0×10－11 mol·L－1 ⑤ pH＝11的氨水 c(OH—)水＝_________1.0×10－11 mol·L－1 c(H＋)水[或c(OH－)水]的求解规律 酸、碱、盐溶液中水电离的定量计算。 c(H＋)水与c(OH－)水 的关系 x[溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)]的计算式 室温x值 （填＜、＞） 对水电离 的影响 纯水 c(H＋)水____c(OH－)水 x＝ x＝1×10－7 mol·L－1 c mol·L－1 一元强酸溶液 x＝________ x___1×10－7mol·L－1 抑制 c mol·L－1 一元强碱溶液 x＝ x____1×10－7mol·L－1 ________ pH＝a正盐 溶液 强酸弱碱盐 x＝________ x____1×10－7mol·L－1 ________ 强碱弱酸盐 x＝________ 强碱强酸盐 x＝ x＝1×10－7mol·L－1 ________ 注：c(H＋)水、c(OH－)水指水电离出的H＋、OH－浓度。c(H＋)、c(OH－)指溶液中的H＋、OH－浓度。 c(H＋)水与c(OH－)水 的关系 x[溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)]的计算式 室温x值 （填＜、＞） 对水电离 的影响 纯水 c(H＋)水____c(OH－)水 ＝ x＝ x＝1×10－7mol·L－1 c mol·L－1 一元强酸溶液 x＝________ x__＜1×10－7 mol·L－1 抑制 c mol·L－1 一元强碱溶液 x＝ x__＜1×10－7 mol·L－1 抑制 pH＝a正盐 溶液 强酸弱碱盐 x＝________c(H＋)10－a x__＞1×10－7 mol·L－1 促进 强碱弱酸盐 x＝________c(OH－)10a－14 强碱强酸盐 x＝ x＝1×10－7 mol·L－1 无影响 25℃时，某稀溶液中由水电离产生的c(H＋)＝10－13 mol·L－1，则： （1）该溶液显__________________（“酸性”、“碱性”），pH为_________。 （2）在该溶液中，一定不能共存的是 A．NH4＋ Fe3＋ SO42－ Cl－ B．ClO－ SO42－ K＋ Na＋ C．HCO3－ SO42－ Na＋ K＋ D．S2－ SO32－ Na＋ K＋ 【答案】（1）1、13 （2）C 【问题解决4】 请判断： （1）NaHCO3溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2CO3)错 （2）在0.1 mol·L－1Na2CO3溶液中：c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO3－)＋2c(H2CO3)对 水的电离守恒（质子守恒） c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3) c(HCO)＋2c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(OH－) 写出以下物质的溶液中的质子守恒表达式： NH4NO3 CH3COONa Na2C2O4 NaHSO3 NH4NO3 c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－) CH3COONa c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH3COOH) Na2C2O4 c(OH－)＝c(H＋)＋c(HC2O4－)＋2c(H2C2O4) NaHSO3 c(OH－)＝c(H＋)－c(SO32－)＋c(H2SO3) 【问题解决5】 pH＝2的HCl与pH＝12的NaOH等体积混合后，溶液的pH A．＜7 B．≤7 C．＝7 D．≥7 E．＞7 pH＝2 pH＝12 答案 备注 ① H2SO4 NaOH C 与酸或碱的元数无关 ② HCl Ba(OH)2 C ③ CH3COOH NaOH A 得出—— 条件：pH酸＋pH碱＝14，且V酸＝V碱 结论：谁弱谁过量，谁弱显谁性。 ④ HCl NH3·H2O E ⑤ 一元酸 NaOH B 酸碱的强弱来确定： 讨论酸碱的强弱 ⑥ HCl 一元碱 D 0.01 mol·L－1 0.01 mol·L－1 ⑦ HCl NaOH C 注意：酸碱的强弱 ⑧ CH3COOH NaOH E ⑨ 一元酸 NaOH D 酸、碱混合后溶液酸碱性的判断(常温) 等浓度等体积的 一元酸与一元碱混合的溶液 一元酸 一元碱 混合溶液的pH 规律 强酸 强碱 _____7 谁强显谁性，同强显中性 弱酸 强碱 _____7 强酸 弱碱 _____7 pH(酸)＋pH(碱)＝14的 酸与碱等体积混合的溶液 混合对象 中和结果 规律 强酸、强碱 _____7 “强”、“强”全反应，溶液呈中性； 谁弱谁过量，谁弱显谁性。 强酸、弱碱 _____7 弱酸、强碱 _____7 1．①酸与碱中和后，谁过量一定显谁性？ 生：思考，不急于得出结论 练习： ②V1 mL醋酸与等物质的量浓度的NaOH溶液V2 mL混合，混合后的溶液pH＝7，则V1_______V2。 V1＞V2 2．（2024·江苏南京模拟）现有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是 序号 ① ② ③ ④ pH 11 11 3 3 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸 A．③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大 B．②③两溶液等体积混合，所得溶液中c(H＋)＞c(OH－) C．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：①＞②＞④＞③ D．V1 L ④与V2 L ①混合，若混合后溶液pH＝7，则V1＜V2 【答案】D 【解析】A项，从平衡移动角度分析，CH3COONa电离出的CH3COO－与盐酸中的H＋结合生成CH3COOH，会使醋酸中平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋左移，两溶液中H＋浓度均减小，所以pH均增大，正确；B项，假设均是强酸强碱，则物质的量浓度相同，等体积混合后溶液呈中性，但③醋酸是弱酸，其浓度远远大于②，即混合后醋酸过量，溶液显酸性，c(H＋)＞c(OH－)，正确；C项，分别加水稀释10倍，假设平衡不移动，那么①②溶液的pH均为10，但稀释氨水使平衡NH3·H2ONH＋OH－右移，使①pH＞10，同理醋酸稀释后pH＜4，正确；D项，假设均是强酸强碱，混合后溶液呈中性，则V1＝V2，但①氨水是弱碱，其浓度远远大于④盐酸，所以需要的①氨水少，即V1>V2，错误。 【问题解决6】 实验室用含有绿矾杂质的硫酸铜粗产品制备纯净的胆矾，设计的实验步骤如下图所示。 已知溶液中A中加入H2O2，发生反应的离子方程式为__________________________________，溶液B中加入NaOH溶液调到pH＝4的目的是__________________________________________________________________，溶液C加稀硫酸调到pH＝1的目的是______________________________________________________。 【答案】2Fe3＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O 使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀而除去 防止硫酸铜溶液在蒸发浓缩过程中发生水解而得不到纯净的晶体。 化学实验中pH的控制 1．化学实验中控制pH的目的 ①抑制金属离子的水解；②除去加入的显酸性或显碱性的物质，防止引入杂质；③选择性除去原料中的某种或全部的杂质金属离子；④除去生成物中的酸性物质，防止设备腐蚀；⑤除去废液中酸性物质、碱性物质、重金属离子，防止环境污染；⑥提供酸性或碱性介质参加反应；⑦与生成物反应促进平衡正向移动。 2．溶液pH的测定——pH试纸、pH计 3．控制溶液pH需加入的试剂 ①酸——HCl、H2SO4、HNO3、CH3COOH；②碱性物质——Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3；③金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐、碱式碳酸盐；③酸化前的原物质 1．碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料。工业中可用酸性刻蚀废液（主要成分有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、H＋、Cl－）制备，其制备过程如图所示。 物 质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 开始沉淀pH 4.2 5.8 1.2 完全沉淀pH 6.7 8.3 3.2 （1）氯酸钠的作用是______________________________，滤渣的主要成分是_______________。 （2）调节反应A后溶液的pH范围应为________________，可以选择的试剂是_____________（填编号） A．氨水 B．稀硫酸 C．氢氧化钠 D．碳酸铜 （1）将Fe2＋氧化为Fe3＋，最终转化为Fe(OH)3而除去 Fe(OH)3 （2）3.2～4.2 D 2．以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料，其主要流程如下： 已知：NH4HCO3溶液呈碱性，30℃以上NH4HCO3大量分解。 （1）写出沉淀池I中反应的化学方程式___________________________________________ ，该反应必须控制的反应条件是_______________________________。 2NH4HCO3＋FeSO4＝FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O 反应温度低于30℃ （2）酸化的目的是_________________________________________。 除去溶液中的HCO3－除去溶液中的HCO3－ 1．（浙江卷）下列说法不正确的是 A．2.0×10－7 mol·L－1的盐酸中c(H＋)＝2.0×10－7 mol·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 【答案】A 【解析】A项，极稀的溶液中，H2O电离出的H＋不能忽略，故c(H＋)大于2×10－7 mol·L－1，错误；B项，水的电离是吸热的，升高温度促进水的电离，氢离子浓度和氢氧根离子浓度均增大，pH减小，但氢离子浓度和氢氧根离子浓度仍相等，溶液呈中性，正确；C项，常温下，NaCN溶液呈碱性，说明NaCN是强碱弱酸盐，HCN是弱酸，正确；D项，醋酸溶液中加入醋酸钠，醋酸根离子浓度增大，醋酸的电离平衡逆向移动，氢离子浓度减小，pH增大，正确。 2．（2022·常州模拟）25 ℃时，水溶液中c(H＋)与c(OH－)的变化关系如图所示，下列判断错误的是 A．ac曲线上的任意一点都有c(H＋)·c(OH－)＝10－14 B．bd线段上任意一点对应的溶液都呈中性 C．d点对应溶液的温度高于25 ℃，pH＜7 D．c点溶液不可能是盐溶液 【答案】D 【解析】A项，ac曲线上的任意一点，由于温度相同，所以水的离子积常数相同，根据b点可知，c(H＋)·c(OH－)＝10－14，正确；B项，bd线段上任意一点都满足c(H＋)＝c(OH－)，溶液一定呈中性，正确；C项，d点时，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1＞1×10－7 mol·L－1，溶液的pH＝6，水的电离为吸热过程，所以d点温度高于25 ℃，正确；D项，在c点c(H＋)＝1×10－8 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1，溶液显碱性，而醋酸钠溶液显碱性，所以c点可能为醋酸钠溶液，错误。 3．（2024·江苏徐州期中）常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中：Na＋、NH、Cl－、SO42－ B．与Al反应放出H2的溶液：Mg2＋、Cu2＋、NO3－、SO42－ C．加入少量KSCN后变为红色的溶液中：K＋、Mg2＋、I－、NO3－ D．无色透明的溶液中：CH3COO－、CO32－、K＋、Na＋ 【答案】D 【解析】A项，水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中存在大量氢离子或氢氧根离子，铵根离子与氢氧根离子反应，不能大量共存，错误；B项，与Al反应放出H2的溶液,中存在大量氢离子或氢氧根离子，氢离子与NO3－具有强氧化性，反应生成NO，氢氧根离子与Mg2＋、Cu2＋生成氢氧化镁和氢氧化铜沉淀，不能大量共存，错误；C项，加入少量KSCN后变为红色的溶液中存在铁离子，铁离子具有氧化性，能够氧化I－，在溶液中不能大量共存，错误；D项，CH3COO－、CO32－、K＋、Na＋之间不反应，都是无色离子，在溶液中能够大量共存，正确。 4．不同pH对铁离子去除率的影响如图所示。工业上“除铁”应控制pH约为5.0的理由是 ______________________________________________________________________________。 【答案】pH约为5.0时铁离子几乎完全去除，如果pH过低则铁离子去除不完全 5．从钒铬锰矿渣（主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO）中提铬的一种工艺流程如图： 已知：pH较大时，二价锰[Mn(Ⅱ)]在空气中易被氧化。回答下列问题： （1）常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[lgc总(V)]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中c总(V)＝0.01 mol·L－1，“沉钒”过程控制pH＝3.0，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为____________（填化学式）。 （2）某温度下，Cr（Ⅲ）、Mn（Ⅱ）的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为____________。 （3）“提纯”过程中Na2S2O3的作用为___________________________________________________________ ______________________________________________。 【答案】（1）H3V2O （2）6.0 （3）防止pH较大时，二价锰[Mn（Ⅱ）]被空气中氧气氧化转化为MnO2附在Cr(OH)3的表面，使产物不纯 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$