第3章 第2节 第1课时 水的电离 溶液的酸碱性与pH-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1五维课堂同步课件PPT(人教版2019)

2025-09-09
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人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 人教化学选择性必修一 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 随堂自测夯基础 课时评价提能力 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 课标要点 核心素养 1.认识水的电离,水是一种极弱的电解质 2.结合电离常数,了解水的离子积常数,适用于任何水溶液 3.结合真实实例,能判断溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH的方法 4.能进行溶液pH的简单计算,能调控溶液的酸碱性。能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用 1.宏观辨识与微观探析 2.变化观念与平衡思想 3.证据推理与模型认知 能从微观角度通过c(H+)和c(OH-)的相对大小判断溶液的酸碱性,同时从宏观角度通过pH计、pH试纸等判断溶液的酸碱性 能从电离平衡的角度,理解外界条件对水的电离平衡的影响,解释溶液酸碱性的变化 理解水的离子积常数,形成认识模型,能够运用水的离子积常数进行有关计算及判断 [知识梳理] [知识点一] 水的电离  1.水的电离 (1)电离方程式:H2O+H2OH3O++OH-,简写为 H2OH++OH- 。 (2)电离常数K电离= eq \f(cH+·cOH-,cH2O) 。 (3)特点 2.水的离子积常数 [知识点二] 溶液的酸碱性与pH  1.溶液的酸碱性 (1)讨论探究(常温下,利用平衡移动原理分析完成下表): 体系 c(H+) 变化 c(OH-) 变化 c(H+)与 c(OH-)的关系 纯水 c(H+) = c(OH-) 纯水中加入 少量盐酸  增大   减小  c(H+) > c(OH-) 纯水中加入少量 氢氧化钠溶液  减小   增大  c(H+) < c(OH-) (2)结论: 2.溶液的pH (1)c(H+)、pH与溶液酸碱性的关系 25 ℃时,溶液中c(H+)、pH与酸碱性的关系如图所示: (2)pH (3)溶液酸碱性的测量 ①pH试纸 ②pH计 pH计精确度高,可直接从仪器中读数。 (4)pH的应用 应用领域 实例 人体健康 人体的各种体液都有一定的pH,当酸碱平衡失调时,人体就表现出病变,因而可以利用检测血液中的pH诊断疾病 生活应用 利用护发素保护头发,就是通过调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度 环保领域 酸性或碱性的废水,可以利用中和反应调节pH 农业生产 土壤的pH影响植物对养分的吸收及养分的有效性,各种作物的生长也都对土壤的pH范围有一定的要求,因而应注意保持土壤的酸碱性 科学实验、 工业生产 溶液的pH控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素 [自我评价] 1.判断对错(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”) (1)25 ℃时,0.1 mol·L-1的NaOH溶液中Kw=1×10-13 mol·L-1。( × ) (2)100 ℃的纯水中c(H+)=1×10-6 mol·L-1,此时水呈酸性。( × ) (3)任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性。( √ ) (4)某温度下,纯水中的c平(H+)=2×10-7 mol·L-1,则c平(OH-)=eq \f(1.0×10-14mol2·L-2,2×10-7 mol·L-1)。( × ) (5)25 ℃时,0.01 mol·L-1的盐酸中,c平(OH-)=1.0×10-12 mol·L-1。( √ ) (6)pH<7的溶液一定呈酸性。( × ) (7)25 ℃时,纯水和烧碱溶液中水的离子积常数不相等。( × ) (8)25 ℃时,0.01 mol·L-1的KOH溶液的pH=12。( √ ) 2.想一想 (1)水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)的公式中,c(H+)和c(OH-)就是水电离出的c(H+)和c(OH-),正确吗?为什么? 提示:水的离子积表达式Kw=c(H+)·c(OH-)中的c(H+)和c(OH-)均表示溶液中的c(H+)和c(OH-),不一定只是水电离出的c(H+)和c(OH-)。 (2)pH试纸使用前能否用蒸馏水湿润?若用湿润的pH试纸测量溶液的pH对结果有何影响? 提示:使用pH试纸不能用蒸馏水湿润,湿润后相当于稀释了溶液。若是酸性溶液,则湿润后测得pH偏大;若为碱性溶液,则湿润后测得pH偏小;若为中性溶液,则无影响。 (3)用pH试纸测得某硫酸溶液的pH为4.2,该数值正确吗? 提示:不正确。用pH试纸测定pH时,得到的是估量值并非确切值,只能读取整数值。 水的电离 (素养养成——宏观辨识与微观探析) [实验素材] Mg与滴有酚酞的冷水和热水的反应 [思考探究] 1.两支试管中分别有什么现象?为什么? 提示:盛冷水的试管中:镁带表面有少量气泡产生,在镁带周围溶液变为极浅的红色;盛热水的试管中:镁带表面有大量气泡产生,溶液变为红色。由于温度升高使水的电离平衡正向移动,c平(H+)增大,所以化学反应速率增大。 2.两支试管中c1(OH-)、c1(H+)是定值吗?两支试管中c1(OH-)、c1(H+)相等吗? 提示:c1(OH-)、c1(H+)是定值,但不相等。 [核心突破] 1.影响水电离平衡的因素 影响水的电离平衡的因素主要有温度、溶液的酸碱性等。外界条件对水的电离平衡的影响如下表: H2OH++OH- ΔH>0 条件变化 移动方向 c1(H+) c1(OH-) Kw 对平衡 的影响 升高温度 向右移动 增大 增大 增大 促进 加酸 向左移动 增大 减小 不变 抑制 加碱 向左移动 减小 增大 不变 抑制 加活泼金 属,如Na 向右移动 减小 增大 不变 促进 2.水电离出的c水(H+)和c水(OH-)的计算 (1)稀酸溶液中,c水(OH-)来源于水的电离,因此水电离的c水(H+)水=c 水(OH-)=eq \f(Kw,c水H+)。 (2)稀碱溶液中,c水(H+)来源于水的电离,因此水电离的c水(OH-)水=c水(H+)=eq \f(Kw,c平OH-)。 [典例示范] [典例1] 2021年3月22日是第二十九届“世界水日”,3月22~28日是第三十四届“中国水周”。联合国确定2021年“世界水日”的宣传主题是“Valuing Water”(珍惜水,爱护水)。我国纪念2021年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“深入贯彻新发展理念,推进水资源集约安全利用。” 已知,25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是(  ) A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c平(OH-)降低 B.将水加热,Kw不变 C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c平(H+)降低 D.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c平(H+)增大,Kw不变 [解题指南] 解答本题注意以下两点 (1)水的电离平衡遵循化学平衡移动的一般规律。 (2)Kw只与温度有关。 解析:D [水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律,因此在水中加入物质,若增加OH-或H+,则水的电离平衡逆向移动;若消耗OH-或H+,则水的电离平衡正向移动。加入稀氨水,OH-浓度增大,平衡逆向移动,故A错误;加入的CH3COO-结合H+生成CH3COOH使H+浓度降低,平衡正向移动,故C错误;因水的电离正向是吸热的,故升高温度,Kw增大;温度不变,Kw不变;故B错误,D正确。] [刨根问底] (1)若将选项A中的稀氨水改为盐酸或NaOH,水的电离平衡怎样移动? 提示:水中加入盐酸,增大了H+浓度;加入NaOH则增大OH-浓度,平衡均逆向移动。 (2)为什么将水加热,Kw增大? 提示:水的电离正向是吸热的,故升高温度,平衡正向移动,c平(H+)和c平(OH-)均增大,依据Kw=c平(H+)·c平(OH-),Kw增大。 [易误警示] 水电离影响因素解疑 (1)能影响水的电离的酸和碱,不只有强酸、强碱,弱酸、弱碱也能抑制水的电离。 (2)水中加入酸(或碱)后,溶液中c平(H+)(或c平(OH-))虽然增大,但是c平(OH-)(或c平(H+))减小,Kw仍不变。 (3)不管是纯水还是在酸、碱、盐溶液中,水电离产生的c平(H+)和c平(OH-)始终相等。 [学以致用] 1.下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是(  ) A.因为水的离子积常数的表达式是Kw=c平(H+)·c平(OH-),所以Kw随着溶液中H+浓度或OH-浓度的变化而变化 B.水的离子积常数Kw与水的电离常数K是同一个物理量 C.水的离子积常数仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化 D.水的离子积常数Kw与水的电离常数K是两个没有任何关系的物理量 解析:C [水的离子积常数Kw=K·c平(H2O),一定温度下K和c平(H2O)都是定值,所以Kw仅仅是温度的函数,B、D项错误,C项正确。水的离子积常数的表达式是Kw=c平(H+)·c平(OH-),只要温度一定,Kw就不变,溶液中H+浓度变大,OH-浓度就变小,反之亦然,A项错误。] 2.(1)向水中加入0.1 mol·L-1的盐酸,水的电离平衡向 ________ 方向移动。 (2)25 ℃时,0.1 mol·L-1的盐酸中,c平(H+)= ________  mol·L-1,c平(OH-)= ________ mol·L-1,水电离出来的c平(H+)= ________  mol·L-1。 (3)某温度下测得纯水中c平(H+)=2×10-7 mol·L-1,则此时c平(OH-)= ________ ;该温度下向纯水中加盐酸使c平(H+)=5×10-6 mol·L-1,则此时c平(OH-)= ________ 。 解析:(1)酸会抑制水的电离。(2)加入盐酸,抑制水的电离,水电离出的c平(H+)可忽略不计,溶液中c平(H+)=0.1 mol·L-1,溶液中的c平(OH-)=eq \f(1.0×10-14 mol2·L-2,0.1 mol·L-1)=1.0×10-13 mol·L-1,水电离出来的c平(H+)=c平(OH-)溶=1.0×10-13 mol·L-1。(3)纯水中c平(H+)=c平(OH-),则c平(OH-)=2×10-7 mol·L-1;则该温度下Kw=4×10-14 mol2·L-2,加入盐酸后,c平(OH-)=eq \f(4×10-14,5×10-6) mol·L-1=8×10-9 mol·L-1。 答案:(1)逆 (2)0.1 1.0×10-13 1.0×10-13 (3)2×10-7 mol·L-1 8×10-9 mol·L-1 溶液酸碱性的判断 (素养养成——证据推理与模型认知) [核心突破] 溶液 性质 c平(H+)与 c平(OH-) 的大小关系 c平(H+)/mol·L-1 pH(25 ℃) 任意温度 25 ℃ 中性 c平(H+)= c(OH-) c平(H+) =eq \r(Kw) c平(H+) =10-7 =7 酸性 c平(H+)> c(OH-) c平(H+) >eq \r(Kw) c平(H+) >10-7 <7 碱性 c平(H+)< c(OH-) c平(H+) < eq \r(Kw) c平(H+) <10-7 >7 [典例示范] [典例2] 结合下表中所列物质的pH判断,在下列各组物质中,分别能使紫色石蕊溶液变红、不变色、变蓝的是(  ) 物质 酱油 厕所清 洁剂 食盐 水 牙膏 肥皂水 橘汁 草木 灰水 柠檬 汁 pH 4.8 1.7 7.0 8.2 9.2 3.5 10.6 2.5 A.柠檬汁、食盐水、厕所清洁剂 B.牙膏、食盐水、肥皂水 C.草木灰水、食盐水、柠檬汁 D.橘汁、食盐水、草木灰水 [解题指南] 解答本题时要注意以下两点: (1)清楚紫色石蕊溶液的变色范围与溶液酸碱性的 关系。 (2)明确判断各物质的酸碱性。 解析:D [使紫色石蕊溶液变红的是酸性溶液,不变色的是中性溶液,变蓝的是碱性溶液。厕所清洁剂的pH为1.7,显酸性,使紫色石蕊溶液变红色,所以A错误;牙膏的pH为8.2,显碱性,使紫色石蕊溶液变蓝,所以B错误;草木灰水和柠檬汁的pH分别为10.6和2.5,分别使紫色石蕊溶液变蓝和变红,橘汁的pH为3.5,使紫色石蕊溶液变红,所以C错误,D正确。] [刨根问底] 如何用pH试纸测定题中溶液的pH? 提示:用镊子取一小块pH试纸放于玻璃片或表面皿上,用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸中央,变色后与标准比色卡对照以确定其pH。 [学以致用] 3.能说明溶液呈中性的可靠依据是(  ) A.pH=7     B.紫色石蕊试液不变色 C.pH试纸不变色 D.c平(H+)=c平(OH-) 解析:D [pH=7的溶液不一定呈中性,如100 ℃时,水的离子积常数是10-12,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,A错误;紫色石蕊试液的变色范围是5.0~8.0,紫色石蕊试液不变色,溶液不一定显中性,B错误;pH试纸不能精确测定溶液的pH,pH试纸不变色,只能说明溶液接近中性,C错误;c平(H+)=c平(OH-)时溶液一定呈中性,D正确。] 4.313 K时,水的离子积常数Kw=3.0×10-14 mol2·L-2,则在313 K时,c平(H+)=1.0×10-7mol·L-1的溶液(  ) A.呈酸性 B.呈中性 C.呈碱性 D.无法判断 解析:C [313 K时,c平(OH-)=eq \f(Kw,c平H+)=3.0×10-7 mol·L-1。溶液中c平(OH-)>c平(H+),故溶液呈碱性。] 溶液pH的计算 [思考探究] 1.25 ℃时,0.005 mol·L-1的H2SO4溶液的pH是多少?1×10-5 mol·L-1的NaOH溶液的pH是多少? 提示:H2SO4溶液pH=2。NaOH溶液中c平(OH-)=1×10-5 mol·L-1,则c平(H+)=eq \f(Kw,c平OH-)=1×10-9mol ·L-1,则pH=9。 2.25 ℃时,pH=13的NaOH溶液与pH=11的Ba(OH)2溶液等体积混合,混合溶液的pH计算过程如下: pH=13的NaOH溶液c平(H+)=10-13 mol·L-1 pH=11的Ba(OH)2溶液c平(H+)=10-11 mol·L-1 故二者的混合溶液中c平(H+)=eq \f(1,2)×(10-13 mol·L-1+10-11 mol·L-1)≈5×10-12 mol·L-1 故pH=-lg c平(H+)=-lg(5×10-12)=11.3 该计算过程正确吗? 提示:不正确。强碱混合求pH时,应先计算溶液中的c平(OH-),然后借助Kw求c平(H+),最后求得pH。 c平(OH-)=eq \f(0.001×V+0.1×V,2V)=0.050 5 mol·L-1 pH=-lg eq \f(10-14,0.050 5)=-lg(1.98×10-13) =13-lg1.98=12.7。 [核心突破] 1.溶液pH计算的基本流程 2.pH的类型 (1)单一溶液 ①强酸:c平(H+)―→pH=-lg c平(H+)。 ②强碱:c平(OH-)―→ c平(H+)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Kw,c平OH-)))―→pH。 (2)强酸、强碱的稀释 ①强酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH=a+n,无限稀释,pH约等于7。 ②强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n,无限稀释,pH约等于7。 (3)强酸、强碱混合后溶液pH的计算 溶液类型 相关计算 两种强酸混合 eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\co1(强酸:c1H+强酸:c2H+))⇒c平(H+)= eq \f(c1H+V1+c2H+V2,V1+V2)⇒pH 两种强碱混合 eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\co1(强碱:c1OH-强碱:c2OH-))⇒c平(OH-)= eq \f(c1OH-V1+c2OH-V2,V1+V2)⇒ c平(H+)=eq \f(Kw,c平OH-)⇒pH 酸碱混合 恰好完全反 应呈中性 pH=7 酸过量 c平(H+)=eq \f(c1H+V1-c2OH-V2,V1+V2) ⇒pH 碱过量 c平(OH-)=eq \f(c2OH-V2-c1H+V1,V1+V2) ⇒c平(H+)=eq \f(Kw,c平OH-)⇒pH [典例示范] [典例3] 已知某温度下纯水的pH=6。 (1)pH=7的溶液呈 ________ (填“酸性”“中性”或“碱性”)。 (2)该温度下,0.1 mol·L-1的盐酸的pH= ________ 。 (3)该温度下,0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH= ________ 。 (4)该温度下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2= ________ 。 解析:该温度下,Kw=c平(H+)·c平(OH-)=10-12 mol2·L-2。(1)pH=7时,c平(H+)=10-7 mol·L-1,c平(OH-)=10-5 mol·L-1,c平(H+)<c平(OH-)溶液呈碱性。(2)pH=-lgc平(H+)=-lg 0.1=1。(3)c平(H+)=eq \f(10-12 mol2·L-2,0.05 mol·L-1×2)=10-11 mol·L-1,pH=11。(4)反应后酸剩余,则c平(H+)=eq \f(0.1 mol·L-1×V2-0.1 mol·L-1×V1,V1+V2)=10-2 mol·L-1,V1∶V2=9∶11。 答案:(1)碱性 (2)1 (3)11 (4)9∶11 [易错警示] 计算溶液pH时注意的几个问题 (1)外界条件是否为25 ℃。 (2)水电离出来的c平(H+)何时忽略不计,何时不能忽略。 (3)两种pH不同的碱溶液混合时,由于两碱溶液中水的电离程度不同,所以混合后溶液中水的电离平衡必发生移动,因此不可将两溶液中的H+的物质的量相加得混合溶液中的H+的物质的量。 [学以致用] 5.常温下,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,该混合溶液的pH等于(  ) A.1.7 B.2.0 C.12.0 D.12.4 解析:B [0.06 mol·L-1硫酸溶液中c平(H+)=0.12 mol·L-1,硫酸与NaOH混合后,酸过量,溶液显酸性。设两溶液的体积都为1 L,则混合后溶液中c平(H+)= eq \f(0.12 mol·L-1×1 L-0.1 mol·L-1×1 L,2 L)=0.01 mol·L-1,pH=2,B对。] 6.25 ℃时,将pH=3的盐酸和pH=12的NaOH溶液混合,当混合后溶液的pH=11时,盐酸和NaOH溶液的体积比是(  ) A.9∶2 B.9∶1 C.1∶10 D.2∶5 解析:A [pH=3的盐酸中c平(H+)=10-3 mol·L-1,pH=12的NaOH溶液中c平(H+)=10-12 mol·L-1,由Kw可求出NaOH溶液中c平(OH-)=10-2 mol·L-1,混合溶液中c平(H+)=10-11 mol·L-1,则混合溶液中c平(OH-)=10-3 mol·L-1,设盐酸和NaOH溶液的体积分别为a和b,则c平(OH-)=eq \f(10-2b-10-3a,a+b) mol·L-1=10-3 mol·L-1,解得a∶b=9∶2,A项正确。] [素养提升] 离子积常数是化学平衡常数的一种形式,多用于纯液体和难溶电解质的电离。 水的离子积常数与温度的关系示意图 已知,某温度(t ℃)时,水的离子积Kw=1×10-12 mol2·L-2。请完成下列问题: (1)将此温度下pH=11的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液等体积混合,混合后溶液的pH是多少? (2)将此温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合: ①若所得混合溶液呈中性,则a∶b是多少? ②若所得混合溶液的pH=2,则a∶b是多少? 解析:(1)此温度下pH=11的NaOH溶液中c平(OH-)=1×10-1 mol·L-1,pH=1的HCl溶液中c平(H+)=1×10-1 mol·L-1,所以两溶液等体积混合后应恰好完全反应,则混合后溶液的pH=6。(2)①若所得混合溶液呈中性,则0.1 mol·L-1×a L=0.1 mol·L-1×b L,所以a∶b=1∶1;②若所得混合溶液的pH=2,则混合后c平(H+)=0.01 mol·L-1, 则eq \f(0.1 mol·L-1×b L-0.1 mol·L-1×a L,a+b L) =0.01 mol·L-1,得a∶b=9∶11。 答案:(1)6 (2)①1∶1 ②9∶11 1.水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是(  ) A.4 ℃时,纯水的pH=7 B.温度升高,纯水中的c平(H+)增大,c平(OH-)减小 C.水的电离程度很小,纯水中主要存在形态是水分子 D.在纯水中加入少量硫酸铵,可促进水的电离,使水的离子积增大 解析:C [25 ℃时,纯水的pH=7,4 ℃时,纯水的电离程度减小,pH稍大于7,A错误;温度升高,水的电离平衡向右移动,c平(H+)与c平(OH-)均增大,B错误;水是一种极弱的电解质,电离程度很小,25 ℃时,纯水电离出的H+浓度只有1.0×10-7 mol·L-1,所以纯水中主要存在形态是水分子,C正确;水的离子积不受溶液酸碱性的影响,温度不变。水的离子积则不变,D错误。] 2.相同温度的下列溶液:①0.1 mol·L-1的硫酸 ②0.01 mol·L-1的NaOH溶液,其中由水电离产生的c平(H+)之比为(  ) A.1∶1          B.1∶10 C.1∶20 D.20∶1 解析:C [0.1 mol·L-1H2SO4溶液中c平(H+)=0.2 mol·L-1,0.01 mol·L-1NaOH溶液中c平(OH-)=0.01 mol·L-1;H2SO4溶液中的OH-由H2O电离,NaOH溶液中的H+由H2O电离,二者溶液中Kw为一常数,则有0.2 mol·L-1×c平(OH-)H2O=0.01 mol·L-1×c平(H+)H2O,推知eq \f(c平OH-H2O,c平H+H2O)=eq \f(0.01 mol·L-1,0.2 mol·L-1)=eq \f(1,20)。] 3.(双选)水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是(  ) A.图中对应点的温度关系为a>b>c B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点 C.水的离子积常数Kw数值大小关系为b>c>d D.在b点对应温度下,0.5 mol·L-1的H2SO4溶液与1 mol·L-1的KOH溶液等体积混合,混合后c平(H+)=1×10-6 mol·L-1 解析:CD [水的电离是吸热过程,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出水的离子积常数Kw数值大小关系为b>c>a=d,温度关系为b>c>a=d,C项正确,A项错误;a点和c点的c平(OH-)相等,若纯水仅升高温度,c平(OH-)与c平(H+)都增大,B项错误;b点的Kw=1×10-12 mol2·L-2,0.5 mol·L-1的H2SO4溶液与1 mol·L-1的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,则c平(H+)=1×10-6 mol·L-1,D项正确。] 4.常温下,下列溶液中与1.0×10-5 mol·L-1的NaOH溶液的pH相同的是(  ) A.把pH=6的盐酸稀释1 000倍 B.把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释10倍 C.把pH=10的氨水稀释10倍 D.把pH=8的NaOH溶液稀释10倍 解析:B [常温下,1.0×10-5 mol·L-1的NaOH溶液的pH为9。A、把pH=6的盐酸稀释1 000倍,pH接近7,故A错误;B.氢氧化钡是强碱,把pH=10的Ba(OH)2溶液稀释10倍pH为9,故B正确;C.一水合氨是弱碱,把pH=10的氨水稀释10倍,氢氧根离子浓度>10-5 mol·L-1,则稀释后氢离子浓度<10-9 mol·L-1,pH>9。故C错误;D.把pH=8的NaOH溶液稀释10倍,pH接近7,故D错误;故选B。] 5.工业废水的种类很多,其中酸碱废水是常见的工业废水,主要来自钢铁厂、化工厂、染料厂、印染厂、皮革厂、造纸厂、炼油厂等。酸碱废水具有较强的腐蚀性,需经适当治理方可外排。治理酸碱废水一般原则是高浓度酸碱废水,应优先考虑回收利用,可采用浓缩的方法回收酸碱。低浓度的酸碱废水,如酸洗槽的清洗水,碱洗槽的漂洗水,应进行中和处理。 (1)常温下,甲酸性废水的pH是4,乙酸性废水的pH是5,则甲与乙的c(OH-)之比为 ________ 。 (2)在某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11。 ①该温度下水的离子积常数Kw= ________ 。 ②在此温度下,将pH=a的碱性废水Va L与pH=b的酸性废水Vb L混合。 a.若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb= ________ 。 b.若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb= ________ 。 解析:(1)常温下,水的离子积常数Kw=10-14,甲的pH是4,c(H+)=10-4 mol·L-1,则c(OH-)=10-10 mol·L-1;乙的pH是5,c(H+)=10-5 mol·L-1,则c(OH-)=10-9 mol ·L-1。所以甲与乙的c(OH-)之比为10-10 mol·L-1 ∶10-9 mol·L-1=1∶10。 (2)①由题意知,溶液中c(H+)=10-11 mol·L-1,c(OH-)=0.01 mol·L-1,故Kw=c(H+)·c(OH-)=10-13。 ②a.根据中和反应:H++OH-H2O c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱 10-2·Vb=10-13/10-12·Va 所以,Va∶Vb=10-2∶10-1=1∶10。 b.根据中和反应:H++OH-H2O c(H+)·Vb=c(OH-)·Va 10-b·Vb=10-13/10-a·Va 所以,Va/Vb=10-b/10a-13=1013-(a+b)=10 即Va∶Vb=10∶1。 答案:(1)1∶10 (2)①10-13 ②1∶10 10∶1 [课堂小结] $$

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第3章 第2节 第1课时 水的电离 溶液的酸碱性与pH-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1五维课堂同步课件PPT(人教版2019)
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