8.2水的电离和溶液的pH

这是一份8.2水的电离和溶液的pH，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，考点三，真题演练·素养通关等内容，欢迎下载使用。
考纲要求1.了解水的电离、离子积常数。2.了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。3.能根据中和滴定实验试题要求，分析或处理实验数据，得出合理结论。
基础梳理·自我排查1.水的电离水是极弱的电解质，水的电离方程式为_____________________或______________。2．水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)。(1)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。(4)Kw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。
H2O＋H2O⇌H3O＋＋OH－
3．影响水电离平衡的因素(1)升高温度，水的电离程度________，Kw________。(2)加入酸或碱，水的电离程度________，Kw________。(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度________，Kw________。
[思考]外界条件对水电离平衡的具体影响
[判断]　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)纯水中c(H＋)随着温度的升高而降低(　　)(2)25 ℃时，0.10 ml·L－1NaHCO3溶液加水稀释后，c(H＋)与c(OH－)的乘积变大(　　)(3)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变(　　)(4)向水中加入少量硫酸氢钠固体，促进了水的电离，c(H＋)增大，Kw不变(　　)(5)向水中加入AlCl3溶液对水的电离不产生影响(　　)(6)100 ℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6 ml·L－1，此时水呈酸性(　　)
微点拨1．水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。2．任何情况下水电离产生的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。升高温度，水的电离程度增大，c(H＋)增大，pH减小，但仍呈中性。3．水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，其实质是水溶液中的H＋和OH－浓度的乘积，不一定是水电离出的H＋和OH－浓度的乘积，即Kw不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。
考点专练·层级突破练点一　水的电离平衡判断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 ml·L－1，Kw不变
解析：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 ml·L－1。
2．下列有关水电离情况的说法正确的是(　　)A．100 ℃时，Kw＝10－12，此温度下pH＝7的溶液一定呈中性B．NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3、NaHSO4溶于水，对水的电离都有促进作用C．25 ℃时，pH＝12的烧碱溶液与纯碱溶液，水的电离程度相同D．如图为水的电离平衡曲线，若从A点到C点，可采用升高温度的方法
练后归纳正确理解水的电离平衡曲线(1)曲线上任意点的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。(2)曲线外在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不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定得改变温度。
练点二　水电离程度大小比较3．若往20 mL 0.01 ml·L－1 CH3COOH溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得混合溶液的温度变化如图所示，下列有关说法正确的是(　　)A.c点时，醋酸的电离程度和电离常数都最大，溶液呈中性B．若b点混合溶液显酸性，则2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)C．混合溶液中水的电离程度：b>c>dD．由图可知，该反应的中和热先增大后减小
解析：c点时，CH3COOH和NaOH恰好完全反应，得到CH3COONa溶液，由于CH3COO－水解，溶液呈碱性，A项错误；b点时，反应得到等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液，根据物料守恒得2c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，B项正确；b点为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa的混合溶液，c点为CH3COONa溶液，d点为等物质的量浓度的NaOH、CH3COONa的混合溶液，故c点水的电离程度最大，C项错误；中和热与酸碱的用量无关 ，中和热保持不变，D项错误。
4.25 ℃时，将浓度均为0.1 ml·L－1、体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合，保持Va＋Vb＝100 mL，Va、Vb与混合液的pH的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A．由图可知BOH一定是强碱B．Ka(HA)＝1×10－6C．b点时，c(B－)＝c(A－)＝c(OH－)＝c(H＋)D．a→b过程中水的电离程度始终增大
水的电离是吸热过程，升高温度，平衡向正反应方向移动，c(H＋)增大，c(OH－)增大，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，Kw增大
2.4×10－7 ml·L－1
基础梳理·自我排查1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。(1)酸性溶液：c(H＋)____c(OH－)，常温下，pH____7。(2)中性溶液：c(H＋)____c(OH－)，常温下，pH____7。(3)碱性溶液：c(H＋)____c(OH－)，常温下，pH____7。2．溶液的pH及其测量方法(1)计算公式：pH＝__________。(2)溶液的酸碱性与pH的关系常温下：
(3)测量方法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，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。pH试纸的适用范围0～14，使用时不能用蒸馏水湿润且只能测整数值。②pH计测量法。
[判断]　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)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(　　)(2)某溶液的c(H＋)>10－7 ml·L－1，则该溶液呈酸性(　　)(3)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低(　　)(4)一定温度下，pH＝a的氨水，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1(　　)(5)常温常压时，pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的醋酸溶液等体积混合后，滴入石蕊溶液呈红色(　　)(6)根据溶液的pH判断该溶液的酸碱性(　　)(7)把pH＝2与pH＝12的酸、碱溶液等体积混合后，所得溶液的pH为7(　　)
微点拨1．溶液呈现酸、碱性的实质是c(H＋)与c(OH－)的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH＝6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。2．酸碱的强弱和溶液酸碱性的强弱不是等同关系：前者看电离程度，后者看溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。
解析：首先要掌握本题中，由水电离出的c(H＋)水＝1×10－11 ml·L－1，则由水电离出的c(OH－)水＝1×10－11 ml·L－1。如在酸溶液中，c(OH－)溶液＝c(OH－)水＝1×10－11 ml·L－1，此时c(H＋)＝1×10－3 ml·L－1，pH＝3，溶液显酸性；又如在碱溶液中c(H＋)溶液＝c(H＋)水＝1×10－11 ml·L－1，此时溶液的pH＝11，溶液显碱性。
练点二　溶液pH的计算3．常温下，下列叙述正确的是(　　)A．将pH＝a的氨水稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1B．将pH＝3.0的盐酸稀释105倍后，溶液的pH＝8.0C．将pH＝9.0的NaOH溶液与pH＝11.0的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH＝9.3D．若将1 mL pH＝1.0的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后，溶液的pH＝7.0，则NaOH溶液的pH＝11.0
4．25 ℃时，将体积为Va、pH＝a的某一元强碱与体积为Vb、pH＝b的某二元强酸混合。(1)若所得溶液的pH＝11，且a＝13，b＝2，则Va∶Vb＝________。(2)若所得溶液的pH＝7，且已知Va＞Vb，b＝0.5a，b值是否可以等于4？________(填“是”或“否”)。
方法总结溶液pH计算的一般思维模型
练点三　与稀释有关的图像分析5．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下图所示。分别滴加NaOH溶液(c＝0.1 ml·L－1)至pH＝7，消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy，则(　　)A．x为弱酸，VxVyC．y为弱酸，VxVy
解析：由图知：将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHyc(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
c(A－)>c(B－)>c(D－)
c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＋c(H＋)
解析：(1)根据图像可知，在未滴加NaOH溶液时，0.1 ml·L－1的三种酸(HA、HB和HD)溶液的pH均大于1，说明三种酸均为弱酸，且HA的pH最小、酸性最强，HD的pH最大、酸性最弱，因酸性越强，电离常数越大，故KHA>KHB>KHD。(2)滴定至P点时，溶液中未反应的HB与生成的NaB的浓度相等，且溶液呈酸性，说明HB的电离程度大于B－的水解程度，故c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)。(3)pH＝7时，根据电荷守恒，三种离子的浓度分别等于c(Na＋)，然而三种溶液中阴离子水解程度不同，pH＝7时加入的NaOH的体积不同，即酸性越强，加入氢氧化钠越多，钠离子浓度越大，所以c(A－)>c(B－)>c(D－)。(4)中和百分数100%指的是三种酸恰好完全反应，根据酸的物质的量相同，所以需要氢氧化钠的量完全相同；根据质子守恒即可得出，完全中和后的三种溶液混合后溶液的质子守恒关系：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＋c(H＋)＝c(OH－)。
方法技巧中和滴定曲线分析技巧首先看纵坐标，搞清楚是酸加入碱中，还是碱加入酸中，然后看起点，起点可以看出酸性或碱性的强弱，这在判断滴定终点时至关重要；再次找滴定终点和pH＝7的中性点，判断滴定终点的酸碱性，然后确定中性点(pH＝7)的位置；最后分析其他的特殊点(如滴定一半点，过量一半点等)，分析酸、碱过量情况。
1.[2021·广东卷，8]鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性，下列叙述正确的是(　　)A．0.001 ml·L－1 GHCl水溶液的pH＝3B．0.001 ml·L－1 GHCl水溶液加水稀释，pH升高C．GHCl在水中的电离方程式为GHCl===G＋HClD．GHCl水溶液中：c(OH－)＋c(Cl－)＝c(GH＋)＋c(G)
解析：0.001 ml·L－1 GHCl水溶液中GH＋少量水解生成H＋，所以c(H＋)小于0.001 ml·L－1，pH >3，A错误；0.001 ml·L－1GHCl水溶液加水稀释，GH＋水解平衡正向移动，但是溶液体积增大使c(H＋)减小，则pH升高，B正确；GHCl的电离方程式为GHCl⇌GH＋＋Cl－，C错误；GHCl水溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(GH＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，D错误。
下列叙述正确的是(　　)A．曲线①代表δ(H2A)，曲线②代表δ(HA－)B．H2A溶液的浓度为0.200 0 ml·L－1C．HA－的电离常数Ka＝1.0×10－2D．滴定终点时，溶液中c(Na＋)c(K＋)>c(OH－)
解析：KHA与NaOH反应的过程中引入了Na＋，HA－转化为A2－，由图像可知a到b过程中导电能力逐渐增强，A、B项正确；b点时，KHA与NaOH恰好完全反应生成正盐，A2－水解使溶液呈碱性，C项错误；b点时，Na＋、K＋浓度相等，继续滴加NaOH溶液至c点，c(Na＋)增大，由图可知c(OH－)小于c(K＋)，D项正确。
已知：I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和________。(2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是____________________________。(3)Ⅲ中发生反应的化学方程式是___________________________。(4)Ⅳ中加KI前，溶液颜色须为黄色，原因是____________________。
Br2过量，保证苯酚完全反应
解析：(1)配制标准溶液用到的玻璃仪器除了给出的三种仪器外，还有容量瓶。(4)溶液为黄色说明仍有Br2存在，此时废水中的苯酚已完全反应。
反应物用量存在关系：KBrO3～3Br2～6KI，若无苯酚时，消耗KI物质的量是KBrO3物质的量的6倍，因有苯酚消耗Br2，所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时，KI一定过量