人教版 (2019)选择性必修1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教学课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修1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教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了水的电离，随堂演练知识落实，课时对点练，内容索引，溶液的稀释与pH，电解质，水的离子积，0×10-14，电解质水溶液，×10－7等内容，欢迎下载使用。
1.变化观念与平衡思想：认识水的电离存在电离平衡，了解水的电离 平衡的影响因素，知道水的离子积常数，会分析水的电离平衡移动。2.证据推理与模型认知：通过分析、推理等方法知道溶液pH的概念、 溶液酸碱性与pH的关系，建立溶液酸碱性判断的思维模型。
二、溶液的酸碱性与pH
1.水的电离(1)水是一种极弱的 。(2)水的电离方程式为______________________，简写为______________。(3)水的电离是 热过程。
3.外界条件对水的电离平衡的影响分析下列条件的改变对水的电离平衡H2O　　H＋＋OH－　ΔH>0的影响，并填写下表：
(1)升高温度，若Kw增大到10－12，则纯水电离出的c(H＋)＝10－6 ml·L－1(　　)(2)在纯水中加入少量酸，水的电离平衡向逆向移动，Kw减小(　　)(3)25 ℃时，若溶液中c(H＋)＝1.0×10－6 ml·L－1，则溶液中c(OH－)＝1.0×10－8ml·L－1(　　)(4)25 ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14，35 ℃时水的离子积Kw＝2.1×10－14，则35 ℃时水中的c(H＋)＞c(OH－)(　　)(5)25 ℃时，0.01 ml·L－1的盐酸中，由水电离出的c(OH－)＝1.0×10－12 ml·L－1(　　)
1.常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－11 ml·L－1，该溶液可能是______。①二氧化硫的水溶液　②氯化钠水溶液　③硝酸钠水溶液　④氢氧化钠水溶液
解析　某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－11 ml·L－1，说明溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。
2.某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10－7 ml·L－1，则此时纯水的c(OH－)为________________。若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 ml·L－1，则溶液中c(OH－)为_______________，此时温度____(填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。
2×10－7 ml·L－1
8×10－11 ml·L－1
解析　纯水中的H＋的浓度一定等于OH－的浓度，因此某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10－7 ml·L－1，则此时纯水的c(OH－)＝2×10－7 ml·L－1。该温度下的离子积常数是4×10－14，若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 ml·L－1，则溶液中c(OH－)＝ ml·L－1＝8×10－11 ml·L－1。由于此时水的离子积常数大于10－14，水电离吸热，所以此时温度高于25 ℃。
(1)25 ℃时，Kw＝1.0×10－14，不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。(2)在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c水(H＋)与c水(OH－)一定相等。Kw＝c(H＋)·c(OH－)中，c(H＋)、c(OH－)均指整个溶液中所有H＋和OH－的总物质的量浓度。(3)Kw只与温度有关，温度升高，Kw增大。(4)室温下，由水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)＜10－7 ml·L－1时，可能是加酸或加碱抑制了水的电离。
1.25 ℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度
2.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系(1)任何水溶液中都有H＋和OH－。(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。
酸性溶液：c(H＋) c(OH－ )中性溶液：c(H＋) c(OH－)碱性溶液：c(H＋) c(OH－)
3.溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系
特别提醒　pH计算公式中c(H＋)：若强酸溶液：c(H＋)＝n·c(HnA)
4.溶液酸碱性的测定方法(1)利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净的 ，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与 对照，读出pH。①广泛pH试纸：其pH范围是 (最常用)，可以识别的pH差约为 。②精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值。③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。(2)用pH计测量。pH计也叫 ，该仪器可精密测量溶液的pH。其量程为 。
5.pH的应用pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的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。
(1)在25 ℃时，某溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 ml·L－1，则该溶液的pH一定是12(　　)(2)pH＝0的酸，是酸性最强的酸(　　)(3)升高温度，纯水的pH变为6，则此时纯水显酸性(　　)(4)常温下，加入酚酞显无色的溶液一定显酸性(　　)(5)溶液中c(H＋)>c(OH－)时，溶液显酸性(　　)
1.按照要求填空：常温下，0.05 ml·L－1的硫酸溶液的pH＝___。常温下，0.001 ml·L－1的氢氧化钾溶液的pH＝___。常温下，pH＝12的Ba(OH)2的浓度是_____ ml·L－1。2.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：__________________________________________。
不一定有误差，当溶液为中性时则不产生误差
(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，因为新制氯水有______，可以用_____测定。
因为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
解析　用蒸馏水润湿pH试纸的操作是错误的，会使测定的溶液被稀释。
(1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用水润湿，否则会将溶液稀释，可能导致所测定的pH不准确，使酸性溶液的pH变大，碱性溶液的pH变小，但中性溶液不受影响。(2)若某溶液具有漂白性，则不能用酸碱指示剂测定该溶液的酸碱性，也不能用pH试纸测定其pH。(3)pH试纸不能测c(H＋)>1 ml·L－1或c(OH－)>1 ml·L－1的溶液的pH。
1.酸碱溶液稀释时pH的变化图像(1)pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
(2)c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
可以看出无论是c相等还是pH相等，加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。
2.酸碱溶液稀释时pH的变化
A.MOH的碱性强于ROH的碱性B.ROH的电离程度：b点大于a点C.若两溶液无限稀释，则它们的c(OH－)相等
解析　A项，0.10 ml·L－1等体积的MOH和ROH溶液，前者pH＝13，后者pH小于13，说明前者是强碱，后者是弱碱，正确；B项，ROH是弱碱，加水稀释，促进电离，b点电离程度大于a点，正确；C项，两碱溶液无限稀释，溶液近似呈中性，c(OH－)相等，正确；
2.(2019·盐城调研)常温下，按要求完成关于溶液稀释的问题。(1)将1 L 0.1 ml·L－1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L，pH＝___。
解析　稀释后c(H＋)＝10－6 ml·L－1，c(OH－)＝10－8 ml·L－1，c(H＋)水＝c(OH－)＝10－8 ml·L－1。
(2)pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝_______________。
1×10－8 ml·L－1
(3)体积相同、pH均为3的盐酸和醋酸，加入水稀释至a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则a__(填“>”“a。
解析　pH＝5的H2SO4中，c(H＋)＝10－5 ml·L－1
1.25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O　　H＋＋OH－，下列叙述正确的是A.将纯水加热到95 ℃时，Kw变大，pH不变，水仍呈中性B.向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)增大，Kw变小C.向纯水中加入少量碳酸钠固体，影响水的电离平衡，c(H＋)减小，Kw不变D.向纯水中加入醋酸钠固体或盐酸，均可抑制水的电离，Kw不变
解析　本题考查水的电离平衡、水的离子积等知识。水的电离吸热，将纯水加热，电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)均增大，但c(OH－)与c(H＋)仍然相等，故Kw变大，pH变小，水仍呈中性，A项错误；向纯水中加入稀氨水，溶液中c(OH－)增大，水的电离平衡逆向移动，但温度不变，Kw不变，B项错误；向纯水中加入少量Na2CO3固体，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，但Kw不变，C项正确；向纯水中加入醋酸钠时，促进水的电离，D项错误。
2.下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是A.溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强B.pH＜7的溶液可能呈酸性C.当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱度更为方便D.把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH
解析　A项，因pH＝－lgc(H＋)，所以pH越小，c(H＋)越大，酸性越强；pH越大，c(H＋)越小，则c(OH－)越大，碱性越强，正确；B项，在常温下，pH＜7的溶液呈酸性，正确；C项，当c(H＋)或c(OH－)小于1 ml·L－1时，使用pH表示其酸碱度更为方便，正确；D项，用pH试纸测溶液pH时，不能把pH试纸直接插入溶液中，正确的做法为取一片pH试纸，放在洁净的表面皿或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读取数据，D项错误。
3.在室温下，下列叙述正确的是A.将1 mL pH＝3的一元酸溶液稀释到10 mL，若溶液的pH＜4，则此酸为弱酸B.将1 mL 1.0×10－5 ml·L－1盐酸稀释到1 000 mL，得到pH＝8的盐酸C.用pH＝1的盐酸分别中和1 mL pH＝13的NaOH溶液和氨水，NaOH消耗　盐酸的体积大
解析　A项，假设该酸是强酸，稀释10倍后，溶液的pH为4，实际上溶液的pH小于4，说明溶液中存在酸的电离平衡，所以该酸是弱酸；C项，pH相同的NaOH溶液和氨水，氨水的物质的量浓度大于氢氧化钠溶液，所以用pH＝1的盐酸分别中和1 mL pH＝13的NaOH溶液和氨水，氨水消耗盐酸的体积大。
4.常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为①1 ml·L－1的盐酸　②0.1 ml·L－1的盐酸　③0.01 ml·L－1的NaOHA.1∶10∶100 B.0∶1∶12C.14∶13∶12 D.14∶13∶2
由水电离出的氢离子浓度之比为10－14 ml·L－1∶10－13 ml·L－1∶10－12 ml·L－1＝1∶10∶100，故选A。
5.在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如图所示：
(1)A点水的离子积为1×10－14，B点水的离子积为________。造成水的离子积变化的原因是________________________________________________________________________。
水的电离过程是吸热的，升高温度，水的电离程度增大，即水的离子积会增大
解析　水的电离过程是吸热的，B曲线相当于A曲线在升高温度，则水的电离程度增大，促进电离，所以氢离子和氢氧根离子浓度增大，B曲线下，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－12，水的离子积增大。
(2)100 ℃时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？_________________________________________________________________________。
不会　氢离子浓度增大，氢氧根离子浓度减小，但是温度不变，水的离子积不变
解析　向溶液中滴加盐酸会对水的电离起到抑制作用，氢离子浓度增大，氢氧根离子浓度减小，但是温度不变，水的离子积不变，所以体系不会处于B点位置，会在该温度曲线的基础上向着下方移动。
(3)100 ℃时，若盐酸中c(H＋)＝5×10－4 ml·L－1，则由水电离产生的c(H＋)是_______________。
2×10－9 ml·L－1
题组一　外界条件对水的电离平衡的影响1.某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 ml·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c(H＋)＝1×10－3 ml·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1×10－11 ml·L－1C.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－)增大
解析　25 ℃时，纯水中c(H＋)＝1×10－7 ml·L－1，c(H＋)＝1×10－6 ml·L－1说明水的电离得到促进，故T＞25 ℃，A项正确；c(H＋)＝1×10－6 ml·L－1，水的离子积常数为1×10－12，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，当c(H＋)＝1×10－3 ml·L－1时，c(OH－)＝1×10－9 ml·L－1，故由水电离出来的c(H＋)＝1×10－9 ml·L－1，B项错误；NaHSO4电离生成氢离子，对水的电离起抑制作用，水的电离程度减小，C项正确；温度不变时，Kw不变，加水稀释，c(H＋)减小，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以c(OH－)增大，D项正确。
2.水的电离过程为H2O　　H＋＋OH－，在25 ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10－14；在35 ℃时，水的离子积Kw＝2.1×10－14。则下列叙述正确的是A.c(H＋)随着温度的升高而降低B.35 ℃时，c(H＋)>c(OH－)C.35 ℃时的水比25 ℃时的水电离程度小D.水的电离是吸热过程
解析　由题中条件可以看出，温度升高时，Kw增大。25 ℃时，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 ml·L－1；35 ℃时，c(H＋)＝c(OH－)≈1.45×10－7 ml·L－1。温度升高，c(H＋) 和c(OH－) 都增大，且始终相等，水的电离程度也增大，因温度升高平衡向正反应方向移动，故水的电离为吸热过程。
3.25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl、②NaOH、③H2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是A.③＞②＞① B.②＞③＞①C.①＞②＞③ D.③＞①＞②
解析　分析三种物质可知②、③抑制水的电离，①不影响水的电离平衡，在②、③中H2SO4为二元强酸，产生的c(H＋)大于NaOH产生的c(OH－)，抑制程度更大，故顺序为①＞②＞③。
题组二　对水的离子积常数的理解及应用4.25 ℃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9B.该溶液的pH可能为5C.该溶液的pH可能为7D.不会有这样的溶液
解析　该溶液中水提供的c水(OH－)＝c水(H＋)＝1×10－9 ml·L－1。显然远比纯水提供的c(H＋)和c(OH－)小得多，这说明水的电离受到了酸或碱的抑制。若为酸溶液，则酸提供的c(H＋)＝1×10－5 ml·L－1，pH＝5；若为碱溶液，则碱提供的c(OH－)＝1×10－5 ml·L－1，pH＝9。
5.25 ℃时，在等体积的①0.5 ml·L－1的H2SO4溶液；②0.05 ml·L－1的Ba(OH)2溶液；③1 ml·L－1的NaCl溶液；④纯水中由水电离出的H＋的物质的量之比是A.1∶10∶107∶107B.107∶107∶1∶1C.107∶106∶2∶2D.107∶106∶(2×107)∶2
解析　25 ℃时，0.5 ml·L－1的H2SO4溶液中c(H＋)＝1 ml·L－1，由水电离出的c水(H＋)＝10－14 ml·L－1；0.05 ml·L－1的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.1 ml·L－1，由水电离出的c水(H＋)＝10－13 ml·L－1；NaCl溶液和纯水中由水电离出的c水(H＋)均为10－7 ml·L－1。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H＋)(即发生电离的水的物质的量)之比为10－14∶10－13∶10－7∶10－7＝1∶10∶107∶107。
6.室温下，若溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14 ml·L－1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是
解析　溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14 ml·L－1，溶液的pH为0或14，溶液呈酸性或碱性。A项，Al3＋与OH－不能大量共存；
7.水的电离常数如图两条曲线所示，曲线中的点都符合c(H＋)·c(OH－)＝常数，下列说法错误的是A.图中温度T1＞T2B.图中五点Kw间的关系：B＞C＞A＝D＝EC.曲线a、b均代表纯水的电离情况D.若处在B点时，将pH＝2的硫酸溶液与pH＝12 的KOH溶液等体积混合后，溶液显碱性
解析　由图像可知，A点在T2时的曲线上，而B点在T1时的曲线上，因为A、B点溶液中的氢离子与氢氧根离子的浓度相等，所以是纯水的电离，B点的电离程度大于A点，所以温度T1＞T2，故A正确；
由图像可知，A、E、D都是T2时曲线上的点，Kw只与温度有关，温度相同时Kw相同，温度升高，促进水的电离，Kw增大，则B＞A＝D＝E，由C点c(OH－)·c(H＋)可知，C点的Kw大于A点，则Kw：B＞C＞A＝D＝E，故B正确；由E和D点c(H＋)≠c(OH－)可知其不是纯水的电离，故C错误；B点时，Kw＝1×10－12，pH＝2的硫酸中c(H＋)＝0.01 ml·L－1，与pH＝12的KOH溶液中c(OH－)＝1 ml·L－1，等体积混合后，溶液显碱性，故D正确。
题组三　溶液的酸碱性的判断与pH8.(2019·福建莆田第一中学高二期中)下列溶液一定呈中性的是A.由非电解质溶于水得到的溶液B.c(OH－)、c(H＋)均为5.0×10－7 ml·L－1的溶液C.等物质的量的强酸与强碱反应得到的溶液D.将c(OH－)＝10－5 ml·L－1的烧碱溶液稀释到原来的100倍所得到的溶液
解析　SO2是非电解质，溶于水得到亚硫酸溶液，呈酸性，A项错误；c(H＋)、c(OH－)均为5.0×10－7 ml·L－1的溶液，c(H＋)＝c(OH－)，所以溶液呈中性，B项正确；等物质的量的硫酸与氢氧化钠反应得到的溶液呈酸性，C项错误；将c(OH－)＝10－5 ml·L－1的烧碱溶液稀释至原来的100倍所得到的溶液仍呈碱性，D项错误。
9.用pH试纸测定溶液pH的正确操作是A.将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央， 再与标准比色卡对照B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测 液点在试纸中央，再与标准比色卡对照C.将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色 卡对照D.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准 比色卡对照
解析　pH试纸的使用方法：把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的中部，随即(30 s内)用标准比色卡与之对照，确定溶液的pH。pH试纸不能用水润湿，若用水润湿会使溶液变稀，可能使测定结果产生误差。
10.25 ℃的下列溶液中，碱性最强的是A.pH＝11的溶液B.c(OH－)＝0.12 ml·L－1的溶液C.含有4 g NaOH的1 L溶液D.c(H＋)＝1×10－10 ml·L－1的溶液
解析　A项，c(OH－)＝10－3 ml·L－1；B项，c(OH－)＝0.12 ml·L－1；C项，c(OH－)＝0.1 ml·L－1；D项，c(OH－)＝10－4 ml·L－1。
题组四　溶液稀释pH的变化规律11.常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是A.pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5B.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 ml·L－1C.将1 L 0.1 ml·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝13D.pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6
解析　A项，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