第3章 第2节 第1课时 水的电离 溶液的酸碱性与pH-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案课件PPT（人教版2019 不定项版）

0 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 第一课时　水的电离　 溶液的酸碱性与pH 1.了解水的电离平衡及其影响因素。2.掌握水的离子积Kw及影响因素和应用。3.知道溶液的酸碱性与pH的关系，能正确测定溶液的pH。4.会进行简单的pH的计算。 2 学习理解 01 课时作业 05 目录 CONTENTS 探究应用 02 总结提升 04 微专题 03 3 学习理解 H3O＋＋OH－ H＋＋OH－ 浓度之积 离子积 c(H＋)·c(OH－) 1×10－14 学习理解 5 温度 吸 温度 增大 增大 稀的电解质 学习理解 6 c(H＋)与c(OH－) 相对大小 c(H＋)/(mol·L－1) 的范围(25 ℃) 中性溶液 c(OH－)____c(H＋) c(H＋) ____1.0×10－7 酸性溶液 c(OH－) ____c(H＋) c(H＋) ____1.0×10－7 碱性溶液 c(OH－) ____c(H＋) c(H＋) ____1.0×10－7 (1)溶液酸碱性的判断 ＝ ＝ < > > < 学习理解 7 (2)溶液的酸碱性与pH的关系 ①pH的定义： pH＝___________。 ②c(H＋)、pH与溶液酸碱性的关系(常温下) －lg c(H＋) 酸 中 碱 学习理解 8 (3)溶液pH的测定方法 ①pH试纸 常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸。用广泛pH试纸测定溶液的pH都为整数，可识别的pH差约为___；精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别_________的pH差。 ②pH计 pH计又叫酸度计，它是一种精确测量溶液pH的仪器，其量程为0～14。 1 0.2或0.3 学习理解 9 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)100 ℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此时水呈酸性。(　　) (2)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变。(　　) (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)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低。(　　) (5)用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4。(　　) × √ × × × 学习理解 10 探究应用 材料一　科学家利用太空望远镜首次探测到木卫二喷出的羽状物是水蒸气，水是最宝贵的资源之一。若在木卫二上某地，水的离子积Kw＝1.0×10－12。在地球上，25 ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14；35 ℃时，水的离子积Kw＝2.1×10－14。 材料二　甲同学认为，在水中加入H2SO4，水的电离平衡向左移动，解释是加入H2SO4后，c(H＋)增大，平衡左移。乙同学认为，加入H2SO4后，水的电离平衡向右移动，解释为加入H2SO4后，c(H＋)增大，H＋与OH－中和，平衡右移。 探究应用 12 [问题探究] 1．根据材料一，分析木卫二中纯水的pH是多少？该地的温度是否高于25 ℃，为什么？ 2．材料二中，你认为哪种说法正确？并说明原因。 提示：木卫二中纯水的pH为6。Kw(木卫二)>1.0×10－14，故该地的温度高于25 ℃。 提示：甲正确。加入H2SO4，c(H＋)增大，抑制水的电离，水的电离平衡左移。 探究应用 13 3．材料二中，水的电离平衡移动后，溶液中c(H＋)·c(OH－)是增大还是减小？由水电离出的c(H＋)增大还是减小？ 提示：溶液中c(H＋)·c(OH－)＝Kw，为常数，温度不变，Kw不变。加入H2SO4后抑制水的电离，由水电离出的c(H＋)减小。 探究应用 14 知识点一　外界条件对水的电离平衡和Kw的影响 1．水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律。改变c(OH－)或c(H＋)只能改变水的电离程度，不能改变Kw；改变温度，Kw和水的电离程度都改变。具体情况如表所示： 探究应用 15 条件改变 对水电离平衡的影响 水电离平衡移动的方向 电离程度 c(H＋) c(OH－) Kw 升高温度 促进 正向移动 增大 增大 增大 增大 增大H＋的浓度(加酸) 抑制 逆向移动 减小 增大 减小 不变 增大OH－的浓度(加碱) 抑制 逆向移动 减小 减小 增大 不变 加入活泼金属，如Na (恢复到原来温度) 促进 正向移动 增大 减小 增大 不变 探究应用 16 2.不同温度下水溶液中c(H＋)与c(OH－)的变化曲线 (1)A、C、B三点溶液均为中性，温度依次升高，Kw依次增大。 (2)D点为酸性溶液，E点为碱性溶液，Kw＝10－14。 (3)AB直线的左上方均为碱性溶液，任意一点c(H＋)＜c(OH－)；AB直线的右下方均为酸性溶液，任意一点c(H＋)>c(OH－)。 探究应用 17 探究应用 18 探究应用 19 探究应用 20 2．在相同温度下，0.01 mol·L－1的NaOH溶液和0.01 mol·L－1的盐酸相比，下列说法正确的是(　　) A．由水电离出的c(H＋)相等 B．由水电离出的c(H＋)都是1.0×10－12 mol·L－1 C．由水电离出的c(H＋)都是0.01 mol·L－1 D．两者都促进了水的电离 探究应用 21 3．某温度下，水的电离平衡曲线如图所示。 则此温度下纯水中的c(OH－)为________mol·L－1；若温度不变，滴入稀硫酸，使c(H＋)＝5×10－6 mol·L－1，则c(OH－)＝________mol·L－1，由水电离出的c水(H＋)＝________mol·L－1。 2×10－7 8×10－9 8×10－9 探究应用 22 知识点二　溶液酸碱性的判断 　 1．溶液酸碱性的判断 (1)任何情况下，均可根据溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小来判断溶液的酸碱性。只有在25 ℃时才能利用c(H＋)与1.0×10－7 mol·L－1(或pH与7)的相对大小来判断溶液的酸碱性。 (2)溶液中c(H＋)越小，c(OH－)越大，溶液的酸性越弱，碱性越强；c(H＋)越大，c(OH－)越小，溶液的酸性越强，碱性越弱。 探究应用 23 (3)pH＝－lg c(H＋)，这里的c(H＋)指溶液中的氢离子浓度，而非水电离产生的氢离子浓度。 (4)在一定温度下，溶液中的c(H＋)与c(OH－)此增彼减，但Kw＝c(H＋)·c(OH－)始终不变。 2．pH试纸的使用方法 使用时把一小片pH试纸放在表面皿或点滴板上，用洁净干燥的玻璃棒直接蘸取待测液点在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对照可确定溶液的pH。 探究应用 24 [注意]　(1)pH测定时，pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能产生误差。 (2)若溶液具有漂白性，则不能用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性，也不能用pH试纸测定其pH，如不能用pH试纸测定氯水的pH。 探究应用 25 4．25 ℃的下列溶液中，碱性最强的是(　　) A．pH＝11的溶液 B．c(OH－)＝0.12 mol·L－1的溶液 C．1 L含有4 g NaOH的溶液 D．c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1的溶液 解析：根据c(OH－)的大小可直接比较溶液的碱性大小。A、C、D三项中溶液的c(OH－)依次为1×10－3 mol·L－1、0.1 mol·L－1、1×10－4 mol·L－1，则B项溶液中的c(OH－)最大，碱性最强。 探究应用 26 5．某同学在实验室测某溶液的pH。实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。 (1)该学生的操作是否正确？________(填“正确”或“不正确”)。如不正确，请分析是否一定有误差：___________________________________________。 (2)若用此法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是____________，原因是___________________________________________________ ___________________________________。 (3)不能用广泛pH试纸测定新制氯水的pH，其原因是_____________________ _____________________________，可以用________(填仪器名称)测定。 不正确 不一定有误差，当溶液为中性时则不产生误差 盐酸的pH 在稀释过程中醋酸继续电离产生H＋，使醋酸溶液中c(H＋)受到的影响比盐酸中的小，故误差较小 氯水具有漂白性，能漂白 pH计 pH试纸，无法与标准比色卡对比 探究应用 27 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 29 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 30 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 31 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 32 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 33 (2)溶液稀释pH­V图像 ①相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸 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 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 34 ②相同体积、相同pH的盐酸、醋酸 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 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 35 ③pH与稀释倍数的线性关系 ⅰ.HY为强酸、HX为弱酸； ⅱ.a、b两点的溶液中：c(X－)＝c(Y－)； ⅲ.水的电离程度：d＞c＞a＝b ⅰ.MOH为强碱、ROH为弱碱； ⅱ.c(ROH)＞c(MOH)； ⅲ.水的电离程度：a＞b 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 36 1．已知在100 ℃时，水的离子积常数Kw＝1×10－12，在该温度下下列说法正确的是(　　) A．0.05 mol·L－1的H2SO4溶液的pH＝1 B．0.001 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝11 C．0.005 mol·L－1的H2SO4溶液与0.01 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，混合后溶液的pH＝5，溶液显酸性 D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50 mL，需要pH＝11的NaOH溶液50 mL 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 37 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 38 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 39 3．常温下，pH＝11的X、Y两种碱溶液各1 mL，分别稀释至100 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等 B．稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强 C．完全中和X、Y这两种碱溶液时，消耗同浓度盐酸 的体积相等 D．若9<a<11，则X、Y都是弱碱 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 40 解析：根据题图，相同pH时，稀释相同倍数，X的pH变化大于Y的，说明X的碱性强于Y的，则相同pH时，X的浓度小于Y的浓度，A错误；稀释相同倍数后，X溶液的pH小于Y溶液的，说明Y溶液中c(OH－)大于X溶液中c(OH－)，Y溶液的碱性强于X溶液的，B错误；相同pH时，X的浓度小于Y的浓度，即相同体积的两种溶液，消耗同浓度盐酸时Y消耗的盐酸多，C错误；如果X为强碱，稀释100倍，此时X的pH应为9，因此若9<a<11，则X、Y都是弱碱，D正确。 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 41 4．求室温下，下列溶液的pH(已知：lg 2≈0.3)： (1)某H2SO4溶液的浓度是0.005 mol·L－1。 ①此溶液的pH为____。 ②用水稀释到原来体积的100倍，pH为____。 ③再继续稀释104倍，pH________。 (2)pH＝3的盐酸与pH＝5的硫酸等体积混合(设混合后溶液体积的变化忽略不计，下同)，pH约为____。 (3)pH＝10和pH＝12的两种NaOH溶液等体积混合，pH约为________。 (4)pH＝12的NaOH溶液和pH＝4的HCl溶液等体积混合，pH约为________。 2 4 接近7 3.3 11.7 11.7 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 42 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 43 5．某温度时，水的离子积常数Kw＝1×10－12。 (1)将此温度下pH＝11的NaOH溶液与pH＝1的盐酸等体积混合(设混合后溶液体积的变化忽略不计，下同)，混合后溶液的pH＝____。 (2)将此温度下pH＝11的NaOH溶液a L与pH＝1的稀硫酸b L混合，若所得的混合溶液呈中性，则a∶b＝_______。 6 1∶1 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 44 溶液pH计算的思维模板 微专题 溶液pH的计算（25 ℃时） 45 总结提升 本课总结 自我反思：﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 总结提升 47 随堂提升 1．下列有关水的离子积常数Kw的说法正确的是(　　) A．稀的酸、碱溶液中Kw是水电离出的H＋和OH－浓度之积 B．酸、碱可抑制水的电离，使Kw减小 C．不同溶液同一温度下的Kw不同 D．随着温度的升高，Kw逐渐增大 总结提升 48 2．下列说法正确的是(　　) A．pH＝7的溶液一定显中性 B．常温下由水电离出的c(OH－)为1×10－8 mol·L－1的溶液一定呈酸性 C．c(H＋)<c(OH－)的溶液一定显碱性 D．c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1的溶液一定呈碱性 总结提升 49 3．用pH试纸测定某无色溶液的pH，下列叙述正确的是(　　) A．用广泛pH试纸测得该溶液的pH为3.2 B．用pH试纸蘸取溶液，观察其颜色变化并与标准比色卡对照 C．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，点在pH试纸上，观察其颜色变化并与标准比色卡对照 D．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH试纸上，所测得的pH一定偏小 总结提升 50 4．pH＝2的两种一元酸x和y，体积均为100 mL，稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaOH溶液(c＝0.1 mol·L－1)至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则(　　) A．x为弱酸，Vx<Vy B．x为强酸，Vx>Vy C．y为弱酸，Vx<Vy D．y为强酸，Vx>Vy 总结提升 51 解析：由题图可知x稀释10倍，pH变化1个单位，故x为强酸，而y稀释10倍，pH变化小于1个单位，故y为弱酸；pH都为2的x、y，前者浓度为0.01 mol·L－1，而后者浓度大于0.01 mol·L－1，故中和至pH＝7时，后者消耗碱的体积大，故C正确。 总结提升 52 5．已知室温时，0.1 mol·L－1的某一元酸HA在水中有0.01%发生电离，回答下列问题： (1)HA的电离常数Ka＝________，升高温度时，Ka将______(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)加入一定量蒸馏水，上述平衡向____(填“左”或“右”)移动，n(H＋)______ (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)加入少量0.5 mol·L－1盐酸，上述平衡向____(填“左”或“右”)移动，c(H＋) ______(填“增大”“减小”或“不变”)。 1×10－9 增大 右 增大 左 增大 总结提升 53 抑制 104 总结提升 54 总结提升 55 课时作业 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下表为家庭中一些常见物质的pH： 蚊子、蜂、蚂蚁等昆虫叮咬人时，会向人体注入一种叫蚁酸(具有酸的性质)的物质，使皮肤红肿、痛痒，要消除这种症状，可在叮咬处涂抹下列哪些家庭中的常见物(　　) A．牙膏或肥皂水 B．食盐水 C．火碱溶液 D．食醋 物质 食醋 牙膏 食盐水 肥皂水 火碱溶液 pH 3 9 7 10 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 57 2．下列说法正确的是(　　) A．水是极弱的电解质，能微弱电离出H＋，故严格来说纯水有微弱的酸性 B．纯水中c(H＋)·c(OH－)＝Kw，Kw是常数，不随任何条件改变 C．25 ℃时，纯水中c(H＋)·c(OH－)＝10－14，稀酸和稀碱溶液中Kw＝c(H＋) ·c(OH－)≠10－14 D．水的电离吸热，故升高温度，平衡向电离方向移动，Kw增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 58 解析：纯水电离出等量的H＋和OH－，故纯水呈中性，A错误；水的离子积常数只与温度有关，随着温度的升高而增大，B错误；25 ℃时，无论是纯水中还是稀酸和稀碱溶液中，都有c(H＋)·c(OH－)＝10－14，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 59 3．用广泛pH试纸测定溶液的pH，下列叙述正确的是(　　) A．测得某浓度的NaClO溶液的pH为10 B．常温下测得NH4Cl溶液的pH约为4.1 C．用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是盐酸 D．在试管内放入少量溶液并煮沸，把pH试纸放在管口观察其颜色并与标准比色卡比较 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 60 解析： NaClO溶液具有漂白性，会将pH试纸漂白，故不能用pH试纸测定其pH，A错误；广泛pH试纸测定的溶液的pH的数值为整数，B错误；稀释时，醋酸还会继续电离出氢离子，故稀释pH相同的盐酸和醋酸溶液时，醋酸溶液的氢离子浓度变化小，pH变化小，故用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是盐酸，C正确；在试管内放入少量溶液并煮沸，把pH试纸放在管口，无法测定溶液的pH，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 61 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 62 5．25 ℃时，某溶液中由水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的乘积为1×10－18，则下列说法正确的是(　　) A．该溶液的pH一定为9 B．该溶液的pH可能为5 C．该溶液的pH可能为7 D．不会有这样的溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 63 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 64 6．下列溶液一定呈酸性的是(　　) A．c(H＋)＝10－6 mol/L的溶液 B．pH<7的溶液 C．c(H＋)>c(OH－)的溶液 D．滴加酚酞显无色的溶液 解析：A项，未指明溶液的温度，则c(H＋)＝10－6 mol/L的溶液也可能显中性，错误；B项，未指明溶液的温度，则pH<7的溶液也可能显中性，错误；C项，无论溶液的温度高低，c(H＋)>c(OH－)的溶液一定呈酸性，正确；D项，中性或碱性很弱的溶液(常温下pH<8)滴加酚酞也显无色，错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 66 解析：向水中加入稀氨水，水的电离平衡逆向移动，但c(OH－)增大，A错误；向水中加入稀盐酸，水的电离平衡逆向移动，c(H＋)增大，C错误；将水加热，水的电离平衡正向移动，水电离出的c(H＋)和c(OH－)均增大，Kw增大，pH减小，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 67 8．常温下，a mol·L－1醋酸溶液的pH＝m，下列能使溶液pH＝m＋1的措施是(　　) A．将溶液稀释到原体积的10倍 B．加入适量的醋酸钠固体 C．加入等体积2a mol·L－1盐酸 D．升高溶液的温度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 68 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 69 二、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意) 9．常温下，将下列两溶液等体积混合后，所得溶液pH＝7的是(　　) A．0.1 mol/L HCl溶液与pH＝13的NaOH溶液 B．0.1 mol/L CH3COOH溶液与0.1 mol/L NaOH溶液 C．pH＝3的H2SO4溶液与pH＝11的NaOH溶液 D．pH＝3的CH3COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 70 解析： A项，0.1 mol/L HCl溶液中H＋浓度为0.1 mol/L，pH＝13的NaOH溶液中OH－浓度为0.1 mol/L，二者等体积混合，恰好完全反应，所得溶液呈中性，pH＝7；B项，0.1 mol/L CH3COOH溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合恰好完全反应生成CH3COONa，所得溶液呈碱性，pH>7；C项，pH＝3的H2SO4溶液中H＋浓度为10－3 mol/L，pH＝11的NaOH溶液中OH－浓度为10－3 mol/L，二者等体积混合恰好完全中和生成强酸强碱盐，所得溶液呈中性，pH＝7；D项，pH＝3的CH3COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合时，CH3COOH过量，故混合后的溶液呈酸性，pH<7。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 71 10．25 ℃时，重水(D2O)的离子积常数为1.6×10－15，也可用pH一样的定义来规定其酸碱度：pD＝－lg c(D＋)，下列有关pD的叙述不正确的是(　　) A．纯D2O的pD>7 B．1 L 0.01 mol·L－1的NaOD溶液，其pD＝12 C．1 L 0.01 mol·L－1 DCl的重水溶液，pD＝2 D．在100 mL 0.25 mol·L－1 DCl的重水溶液中，加入50 mL 0.2 mol·L－1 NaOD的重水溶液，反应后溶液的pD＝1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 72 解析：重水的离子积常数为1.6×10－15，因此重水中c(D＋)＝4×10－8 mol·L－1，对应的pD≈7.4，A正确；在0.01 mol·L－1 NaOD溶液中，c(OD－)＝0.01 mol·L－1，根据重水的离子积常数，可推知c(D＋)＝1.6×10－13 mol·L－1，pD不等于12，B错误；1 L 0.01 mol·L－1 DCl的重水溶液，c(D＋)＝0.01 mol·L－1，因此pD＝2，C正确；根据中和反应量的关系，100 mL 0.25 mol·L－1 DCl和50 mL 0.2 mol·L－1NaOD中和后溶液中c(D＋)＝0.1 mol·L－1，因此对应溶液的pD＝1，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 73 11．不同温度下，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b>c>a 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的H2SO4溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合，充分反应后，所得溶液的pH＝7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 74 解析：水的电离吸热，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，A、C正确；a点和c点的c(OH－)相等，若纯水仅升高温度，c(OH－)与c(H＋)都增大，B错误；b点的Kw＝1×10－12，0.5 mol/L的H2SO4溶液与1 mol/L的KOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液显中性，pH＝6，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 75 12．常温下，浓度均为1 mol·L－1的HX溶液、HY溶液，分别加水稀释后溶液的pH随浓度的变化如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．HX是强酸，溶液每稀释至原体积的10倍， pH始终增大1 B．常温下HY的电离常数约为1.0×10－4 C．溶液中水的电离程度：a点大于b点 D．消耗同浓度NaOH溶液的体积：a点大于b点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 76 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 77 E＝A＝D<C<B b 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 78 弱 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 79 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 80 10－13 弱 NaA、HA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 81 (3)25 ℃时，0.1 mol·L－1下列物质的溶液，水电离出的c(H＋)由大到小的关系是________________________(填序号)。 ①HCl　②H2SO4　③CH3COOH(Ka＝1.7×10－5)　④NH3·H2O(Kb＝1.7×10－5) ⑤NaOH　⑥Ba(OH)2 (4)25 ℃时，pH＝4的盐酸中水的电离程度_____(填“大于”“小于”或“等于”)pH＝10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。 ③＝④>①＝⑤>②＝⑥ 等于 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 82 (5)下列曲线中，可以描述0.1 mol·L－1乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和0.1 mol·L－1氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)的水溶液中，水电离出的c(H＋)与加入水体积V的关系的是_____(填字母)。 c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 83 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 84 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 课时作业 85 　　　　　　　　　　　　　 R 1．水的电离 (1)水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离，其电离方程式为2H2O_______________，可简写为H2O___________。 (2)水的离子积常数 ①概念及表达式 当水的电离达到平衡时，H＋与OH－的___________是一个常数，称为水的离子积常数，简称水的_________，用Kw表示，即Kw＝______________。25 ℃时，Kw＝___________。 ②影响因素 与化学平衡常数一样，Kw只与_______有关。因为水的电离是____热过程，所以随着_______的升高，水的电离程度_______，Kw______。 2．溶液的酸碱性与pH Kw不仅适用于纯水，也适用于______________溶液。 3．水电离出的H＋或OH－浓度的计算 (1)纯水或中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝eq \r(Kw)。 (2)酸溶液中H＋来源于酸的电离和水的电离，而OH－只来源于水的电离，故水电离的H＋浓度等于溶液中OH－的浓度。即c水(H＋)＝c(OH－)＝eq \f(Kw,c(H＋))≪c(H＋)。 (3)碱溶液中OH－来源于碱的电离和水的电离，而H＋只来源于水的电离，故水电离的OH－浓度等于溶液中H＋的浓度。即c水(OH－)＝c(H＋)＝eq \f(Kw,c(OH－))≪c(OH－)。 1．向纯水中加入少量KHSO4固体，在温度不变时，溶液中(　　) A．c(OH－)增大 B．c(H＋)减小 C．水中c(H＋)与c(OH－)的乘积增大 D.eq \f(c(H＋),c(OH－))增大 解析：KHSO4是强酸的酸式盐，在水溶液中电离出H＋、SOeq \o\al(2－,4)和K＋；温度不变，水的离子积常数不变，c(H＋)增大，c(OH－)减小，故eq \f(c(H＋),c(OH－))增大，A、B、C错误，D正确。 1．单一溶液pH的计算 溶液类型 相关计算 强酸(HnA)溶液 设HnA的浓度为c mol·L-1，则c(H＋)＝nc mol·L-1，pH＝－lg c(H+)＝－lg (nc) 强碱[B(OH)n]溶液 设B(OH)n的浓度为c mol·L-1，则c(OH－)＝nc mol·L-1，c(H＋)＝eq \f(Kw,c(OH－))＝eq \f(1.0×10－14,nc)mol·L-1，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg (nc) 2.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(忽略两溶液混合后的体积变化，下同) eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(强酸①：c1(H＋),强酸②：c2(H＋)))⇒c(H＋)＝eq \f(c1(H＋)V1＋c2(H＋)V2,V1＋V2)⇒pH 巧记：若pH之差≥2的两种强酸等体积混合，pH＝pH小＋0.3 两种强碱混合 eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(强碱①：c1(OH－),强碱②：c2(OH－)))⇒c(OH－)＝eq \f(c1(OH－)V1＋c2(OH－)V2,V1＋V2) c(H＋)＝eq \f(Kw,c(OH－))⇒pH 巧记：若pH之差≥2的两种强碱等体积混合，pH＝pH大－0.3 酸碱混合 恰好完全反应呈中性 pH＝7 酸过量 eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(强酸：c1(H＋),强碱：c2(OH－)))⇒c(H＋)＝eq \f(c1(H＋)V1－c2(OH－)V2,V1＋V2)⇒pH 碱过量 eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(强酸：c1(H＋),强碱：c2(OH－)))⇒c(OH－)＝eq \f(c2(OH－)V2－c1(H＋)V1,V1＋V2) c(H＋)＝eq \f(Kw,c(OH－))⇒pH 3.溶液稀释时pH的图像与计算 (1)酸或碱稀释后溶液pH的计算 类型 稀释10n倍 无限稀释 强酸 c(H＋)减小为原来的eq \f(1,10n)，pH增大n个单位，pH＝pH原＋n<7 此时要考虑水的电离，pH只能接近7(略小于7) 弱酸 c(H＋)减小的程度比强酸的小，pH增大不到n个单位，pH<pH原＋n<7 强碱 c(OH－)减小为原来的eq \f(1,10n)，pH减小n个单位，即pH＝pH原－n>7 此时要考虑水的电离，pH只能接近7(略大于7) 弱碱 c(OH－)减小的程度比强碱的小，pH减小不到n个单位，pH>pH原－n>7 2．某温度下，Ka(HA)＝5.0×10-4，Ka(HB)＝1.6×10-5。现有体积均为V0的pH＝a的两种酸溶液，加水稀释至体积为V，两种溶液的pH随lg eq \f(V,V0)的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．曲线Ⅱ代表HB溶液 B．a点时，两溶液中水的电离程度相同 C．由c点到d点，溶液中eq \f(c(HX)·c(OH－),c(X－))增大(X代表A或B) D．分别取b点、c点溶液与等浓度的NaOH溶液中和，恰好中和时消耗NaOH溶液的体积一样 解析：A项，根据电离常数可知，酸性：HA>HB，相同pH的弱酸加水稀释，酸性越强，pH变化越大，所以曲线Ⅱ代表HA溶液，错误；B项，a点时，溶液的pH相同，水的电离程度受酸的抑制程度相同，两溶液中水的电离程度相同，正确；C项，eq \f(c(HX)·c(OH－),c(X－))＝eq \f(c(H＋)·c(OH－),\f(c(H＋)·c(X－),c(HX)))＝eq \f(Kw,Ka)，由c点到d点，弱酸的电离常数和水的电离常数都不变，所以eq \f(Kw,Ka)不变，错误；D项，b点和c点两种酸溶液对应初始时的pH相同，体积相同，故酸性较弱的HB的物质的量大，分别与氢氧化钠溶液恰好中和时，HB消耗NaOH溶液的体积大，错误。 解析：(4)NaOH溶液中c(OH－)＝10－2 mol·L－1；HCl溶液中c(H＋)＝ 10－4 mol·L－1，二者等体积反应，碱过量，反应后溶液呈碱性。所以反应后c(OH－)＝eq \f(10－2－10－4,2) mol·L－1≈5×10－3 mol·L－1，c(H＋)＝eq \f(10－14,5×10－3)＝2×10－12 mol·L－1，pH＝12－lg 2≈11.7。 (4)HA电离出的H＋对于H2OH＋＋OH－平衡起到了________(填“抑制”或“促进”)作用。 (5)由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的______倍。 解析：(1)室温时，0.1 mol·L－1的某一元酸HA在水中有0.01%发生电离，HA的电离常数Ka＝eq \f(c(H＋)·c(A－),c(HA))＝eq \f((0.1×0.01%)×(0.1×0.01%),0.1－0.1×0.01%)≈ eq \f(0.1×0.01%×0.1×0.01%,0.1)＝1×10－9。 (5)由HA电离出的c(H＋)＝1×10－5 mol·L－1，得水电离出的c(H＋)＝eq \f(1×10－14,1×10－5) mol·L－1＝1×10－9 mol·L－1，则HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的104倍。 4．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NOeq \o\al(－,3)、SOeq \o\al(2－,4)、Na＋ B．由水电离的c(H＋)＝1×10－14 mol·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCOeq \o\al(－,3) C.eq \f(c（H＋）,c（OH－）)＝1012的溶液中：NHeq \o\al(＋,4)、Al3＋、NOeq \o\al(－,3)、Cl－ D．c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SOeq \o\al(2－,4)、SCN－ 解析：25 ℃时，纯水中由水电离产生的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，该溶液中由水电离产生的c(H＋)·c(OH－)＝1×10－18<1×10－14，说明该溶液中的溶质抑制了水的电离，则该溶液可能是酸溶液或碱溶液。①若为酸溶液，由水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝eq \r(1×10－18) mol·L－1＝1×10－9 mol·L－1，溶液中的c(H＋)＝eq \f(1×10－14,1×10－9) mol·L－1＝1×10－5 mol·L－1，故溶液的pH＝5；②若为碱溶液，溶液中的H＋全部由水电离产生，故溶液中的c(H＋)＝eq \r(1×10－18) mol·L－1＝1×10－9 mol·L－1，故溶液的pH＝9，故选B。 7．25 ℃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(OH－)减小 B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变 C．向水中加入少量稀盐酸，平衡逆向移动，c(H＋)减小 D．将水加热，Kw增大，c(H＋)不变 解析：醋酸是弱酸，电离方程式是CH3COOHH＋＋CH3COO－，稀释10倍，pH增加不到一个单位，A错误；加入适量的醋酸钠固体，抑制醋酸的电离，c(H＋)减小，溶液pH增大，可以使其pH由m变成m＋1，B正确；加入等体积2a mol·L－1盐酸，虽抑制醋酸的电离，但c(H＋)增大，溶液的pH减小，C错误；升高溶液的温度，促进了醋酸的电离，c(H＋)增大，溶液的pH减小，D错误。 解析：题图中1 mol·L－1的HX溶液pH＝0说明为强酸，加水稀释溶液，溶液pH最终无限接近于7，溶液每稀释至原体积的10倍，pH增大不一定是1，A错误；1 mol·L－1 HY溶液的pH＝2，c(H＋)＝10－2 mol·L－1，Ka＝eq \f(c（H＋）·c（Y－）,c（HY）)＝eq \f(10－2×10－2,1－0.01)≈1.0×10－4，B正确；HX为强酸，HY为弱酸，加水稀释相同倍数，a点HX溶液中氢离子浓度大于b点HY溶液中氢离子浓度，溶液中水的电离程度：a点小于b点，C错误；由于两种酸溶液的体积关系未知，故a点和b点所消耗的同浓度的氢氧化钠溶液的体积无法比较，D错误。 三、非选择题 13．按要求填写下列问题： (1)某些共价化合物(如H2O、NH3、N2O4等)在液态时会发生微弱的电离，如2H2OH3O＋＋OH－，则液态NH3的电离方程式为________________________。 (2)已知水溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示，试回答下列问题： 图中五点对应的Kw的关系是_______________。 若从A点到D点，可采用的措施是______(填序号)。 a．升温 b．加入少量的盐酸 c．加入少量的NH3·H2O 2NH3NHeq \o\al(＋,4)＋NHeq \o\al(－,2) (3)25 ℃时，0.1 mol·L－1的HA溶液中eq \f(c（H＋）,c（OH－）)＝1010。 请回答下列问题： ①HA是______(填“强”或“弱”)电解质。 ②在加水稀释HA溶液的过程中，随着水量的增加而增大的是_____(填序号)。 A．c(HA) B.eq \f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）) C．c(H＋)与c(OH－)的乘积 D．c(OH－) 解析： (3)①25 ℃时，0.1 mol·L－1的HA溶液中eq \f(c（H＋）,c（OH－）)＝1010，因c(H＋)·c(OH－)＝10－14，则溶液中c(H＋)＝0.01 mol·L－1<0.1 mol·L－1，说明HA在水溶液里部分电离，则HA为弱电解质。②HA是弱电解质，加水稀释促进HA电离，但HA电离增大的程度小于溶液体积增大的程度，所以c(H＋)、c(HA)、c(A－)都减小；温度不变，HA的电离常数不变，则eq \f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)不变；温度不变，水的离子积不变，则c(H＋)与c(OH－)的乘积不变；温度不变，则水的离子积不变，加水稀释，c(H＋)减小，则c(OH－)增大。 14．已知t ℃时，0.01 mol·L－1 NaOH溶液的pH＝11，0.1 mol·L－1的HA溶液中eq \f(c（H＋）,c（OH－）)＝109。请回答下列问题： (1)该温度下，水的离子积Kw＝_______，HA是______(填“强”或“弱”)酸。 (2)该温度下，将pH之和为13的NaOH溶液和HA溶液等体积混合后，所得溶液的溶质主要为__________________。 解析：(1)0.01 mol·L－1 NaOH溶液的pH＝11，即c(H＋)＝10－11 mol·L－1，则Kw＝0.01× 10－11＝10－13。0.1 mol·L－1的HA溶液中eq \f(c（H＋）,c（OH－）)＝109，则c(H＋)＝10－2 mol·L－1，故HA为弱酸。 (2)pH之和为13的NaOH溶液和HA溶液中，前者OH－的浓度等于后者H＋的浓度，则二者等体积混合反应后，HA过量，所得溶液为NaA和HA的混合溶液。 (3)25 ℃时，0.1 mol·L－1的盐酸中c(H＋)与0.1 mol·L－1 NaOH溶液中c(OH－)相等，故两溶液中水的电离程度相等；同理，0.1 mol·L－1 H2SO4溶液和0.1 mol ·L－1 Ba(OH)2溶液中水的电离程度相等；0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液和0.1 mol·L－1氨水中水的电离程度相等；酸溶液中c(H＋)越大或碱溶液中c(OH－)越大，水电离出的c(H＋)就越小，故6种溶液中水电离出的c(H＋)由大到小的关系为③＝④>①＝⑤>②＝⑥。 (4)25 ℃时，pH＝4的盐酸中，由水电离出的c(H＋)＝eq \f(10－14,10－4) mol·L－1＝10－10 mol·L－1，pH＝10的Ba(OH)2溶液中，由水电离出的c(H＋)＝10－10 mol·L－1。 (5)乙酸的Ka小于氯乙酸的Ka，所以0.1 mol·L－1乙酸溶液中的c(H＋)小于0.1 mol·L－1氯乙酸溶液中的c(H＋)，故0.1 mol·L－1乙酸溶液中水的电离程度更大，加水稀释，两种酸溶液中的c(H＋)减小，水的电离程度均增大，故选c。 $$