(新高考)高考化学大一轮复习课件第8章第47讲水的电离和溶液的pH(含解析)

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1.了解水的电离、离子积常数(Kw)。2.了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。
水的电离与水的离子积常数
1.水的电离(1)水是极弱的电解质，水的电离方程式为 或简写为H2O H＋＋OH－。(2)25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝ ；任何水溶液中，由水电离出的c(H＋)与c(OH－)都相等。
1×10－7ml·L－1
c(H＋)·c(OH－)
3.填写外界条件对水的电离平衡的具体影响
1.水的电离平衡常数与水的离子积相等(　　)2.25 ℃时CH3COONa溶液的Kw大于100 ℃时NaOH溶液的Kw(　　)3.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同(　　)4.温度一定时，在纯水中通入少量SO2，水的电离平衡不移动，Kw不变(　　)5.室温下，0.1 ml·L－1的HCl溶液与0.1 ml·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等(　　)
1.室温下，计算下列溶液中水电离出的 。(1)0.01 ml·L－1的盐酸中， ＝_________________。(2)pH＝4的亚硫酸溶液中， ＝_________________。(3)pH＝10的KOH溶液中， ＝_________________。(4)pH＝4的NH4Cl溶液中， ＝_________________。(5)pH＝10的CH3COONa溶液中， ＝_______________。
1×10－12 ml·L－1
1×10－10 ml·L－1
1×10－4 ml·L－1
2.常温时，纯水中由水电离出的c(H＋)＝a ml·L－1，pH＝1的盐酸中由水电离出的c(H＋)＝b ml·L－1，0.1 ml·L－1的盐酸与0.1 ml·L－1的氨水等体积混合后，由水电离出的c(H＋)＝c ml·L－1，则a、b、c的关系正确的是A.a>b＝c B.c>a>bC.c>b>a D.b>c>a
3.25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05 ml·L－1的Ba(OH)2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是A.1∶10∶1010∶109B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)C.1∶20∶1010∶109D.1∶10∶104∶109
溶液中 或 的计算及应用(以室温为例)(1)酸、碱抑制水的电离，酸溶液中求c(OH－)，即 ＝ ＝c(OH－)，碱溶液中求c(H＋)，即 ＝ ＝c(H＋)。(2)水解的盐促进水的电离，故 等于显性离子的浓度。(3)酸式盐溶液酸式根以电离为主： ＝ ＝c(OH－)。酸式根以水解为主： ＝ ＝c(OH－)。
二、水的电离曲线4.水的电离平衡曲线如图所示，回答下列问题。
(1)图中A、B、C、D、E五点Kw间的关系：_________________。(2)在水中加少量酸，可实现A点向____点移动。(3)ABE形成的区域中的点都呈现_____性。(4)若在B点温度下，pH＝2的硫酸溶液中， ＝_______ ml·L－1。
5.(2022·厦门模拟)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－)＝10－14B.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＜7D.c点溶液不可能是盐溶液
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。
1.溶液的酸碱性　pH概念(1)pH计算公式：pH＝ 。(2)溶液呈酸碱性的本质：溶液的酸碱性取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小
2.pH的测定(1)酸碱指示剂法该法只能测其pH的大致范围，常见指示剂变色范围如下表：
(2)pH试纸法用镊子夹取一小块试纸放在洁净的 或 ，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。(3)pH计测定
3.计算25 ℃时下列溶液的pH(1)0.005 ml·L－1的H2SO4溶液的pH＝___。
(2)0.001 ml·L－1的NaOH溶液的pH＝____。
(3)pH＝2的盐酸加水稀释到1 000倍，溶液的pH＝___。
(4)将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH＝____。
(5)0.015 ml·L－1的硫酸与0.01 ml·L－1的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH＝__。
溶液pH计算的一般思维模型
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.pH＜7的溶液一定显酸性(　　)3.c(H＋)＝ 的溶液一定显中性(　　)4.常温下能使甲基橙显黄色的溶液一定显碱性(　　)5.用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4(　　)6.用pH试纸测得某氯水的pH为5(　　)7.用湿润的pH试纸测定盐酸和醋酸溶液的pH，醋酸溶液的误差更大(　　)
1.常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合(　　)(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合(　　)(3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合(　　)(4)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　)(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合(　　)(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　)(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　)(8)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NH3·H2O等体积混合(　　)
一、混合溶液酸碱性的判断
酸碱溶液混合后酸碱性的判断规律
(1)等浓度等体积的一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性，同强显中性”。(2)室温下c酸(H＋)＝c碱(OH－)，即pH之和等于14时，一强一弱等体积混合——“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。(3)已知强酸和强碱的pH，等体积混合(25 ℃时)：①pH之和等于14，呈中性；②pH之和小于14，呈酸性；③pH之和大于14，呈碱性。
二、溶液稀释、混合的pH计算
2.常温下，关于溶液稀释的下列说法正确的是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
3.按要求计算下列各题(常温下，忽略溶液混合时体积的变化)：(1)25 ℃时，pH＝3的硝酸和pH＝12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合，混合溶液的pH＝___。
(2)在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液pH＝11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是______。
(3)将pH＝a的NaOH溶液Va L与pH＝b的稀盐酸Vb L混合，若所得溶液呈中性，且a＋b＝13，则 ＝____。
4.取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2的体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为______________。
0.05 ml·L－1
5.(1)将pH＝1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为_______。
(2)T ℃时，纯水中c(H＋)＝1×10－6 ml·L－1。T ℃，100 mL pH＝a的稀硫酸与10 mL pH＝b的NaOH溶液混合，溶液呈中性，则a、b的关系为___________。
1.(2021·浙江6月选考，19)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是A.25 ℃时，若测得0.01 ml·L－1 NaR溶液pH＝7，则HR是弱酸B.25 ℃时，若测得0.01 ml·L－1 HR溶液pH>2且pH<7，则HR是弱酸C.25 ℃时，若测得HR溶液pH＝a，取该溶液10.0 mL，加蒸馏水稀释至100.0 mL，测 得pH＝b，b－a<1，则HR是弱酸D.25 ℃时，若测得NaR溶液pH＝a，取该溶液10.0 mL，升温至50 ℃，测得pH＝b， a>b，则HR是弱酸
2.(2020·浙江7月选考，17)下列说法不正确的是A.2.0×10－7 ml·L－1的盐酸中c(H＋)＝2.0×10－7 ml·L－1B.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
对于2.0×10－7 ml·L－1的盐酸中，水电离出的c(H＋)相对来说不是很小，不能忽略，故该盐酸中c(H＋)＞2.0×10－7 ml·L－1，A错误；升高温度，水的电离程度增大，Kw增大，水电离出的c(H＋)增大，则溶液的pH减小，由于KCl是强酸强碱盐，不水解，故其溶液仍呈中性，B正确；常温下，NaCN溶液呈碱性，说明CN－发生了水解，则HCN为弱电解质，C正确；常温下，pH为3的醋酸溶液中加入CH3COONa固体，c(CH3COO－)增大，醋酸的电离平衡逆向移动，c(H＋)减小，由于Kw不变，则溶液中c(OH－)增大，溶液pH增大，D正确。
3.(2019·天津，5)某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10－4和1.7×10－5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液B.溶液中水的电离程度：b点>c点C.从c点到d点，溶液中 保持不变(其中HA、A－分别代表相应的酸和酸 根离子)D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)相同
4.[2021·河北，16(2)]雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：
25 ℃时，反应②的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压＝总压×物质的量分数)，比例系数为y ml·L－1·kPa－1，当大气压强为p kPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H＋浓度为__________________ml·L－1(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)。
1.25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O H＋＋OH－。下列叙述错误的是A.向水中通入氨气，平衡逆向移动，c(OH－)增大B.向水中加入少量稀硫酸，c(H＋)增大，Kw不变C.将水加热平衡正向移动，Kw变大D.升高温度，平衡正向移动，c(H＋)增大，pH不变
2.其他条件不变，升高温度，下列数据不一定增大的是A.可逆反应的化学平衡常数KB.电离常数KC.水的离子积常数KwD.弱电解质的电离度α
A.在此温度下液氨的离子积为1×10－17B.在液氨中放入金属钠，可生成NaNH2C.恒温下，在液氨中加入NH4Cl，可使液氨的离子积减小
4.室温下，下列说法正确的是A.将pH均为a的氢氧化钠溶液和氨水分别加水稀释100倍，pH变为b和c，则a、b、c的 大小关系是a>b>cB.KNO3溶液和CH3COONH4溶液pH均为7，但两溶液中水的电离程度不相同C.5.0×10－3 ml·L－1KHA溶液的pH＝3.75，该溶液中c(A2－)5.(2022·温州模拟)常温下，下列有关说法不正确的是A.pH＝11的氨水、NaOH溶液中，水电离产生的c(H＋)后者大B.pH＝3的HCl溶液与pH＝11的氨水等体积混合，混合后溶液的pH大于7C.pH＝3的盐酸、CH3COOH溶液中，c(Cl－)＝c(CH3COO－)D.往10 mL pH＝3的盐酸中分别加入pH＝11的氨水、NaOH溶液至中性，消耗氨水的 体积小
6.常温下，0.1 ml·L－1某一元酸(HA)溶液中 ＝1×10－8，下列叙述正确的是A.该一元酸溶液的pH＝1B.该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 ml·L－1C.该溶液中水的离子积常数为1×10－22D.用0.1 ml·L－1的NaOH溶液V1 L与V2 L 0.1 ml·L－1该一元酸(HA)溶液混合，若混合 溶液的pH＝7，则V1＞V2
7.在T ℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－a ml·L－1，c(OH－)＝10－b ml·L－1，已知a＋b＝12。向该溶液中逐滴加入pH＝c的盐酸(T ℃)，测得混合溶液的部分pH如下表所示：
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为A.1 B.4 C.5 D.6
8.25 ℃时，体积为Va、pH＝a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH＝b的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH＝7，已知b＝6a，Va＜Vb，下列有关a的说法正确的是A.a可能等于1 B.a一定大于2C.a一定小于2 D.a一定等于2
9.在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示，下列说法不正确的是
A.向b点对应的醋酸溶液中滴加NaOH溶液至a点， 此时c(Na＋)＝c(CH3COO－)B.25 ℃时，加入CH3COONa可能引起由b向a的变 化，升温可能引起由a向c的变化C.T ℃时，将pH＝2的硫酸与pH＝10的KOH等体 积混合后，溶液呈中性
10.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－)＝KwB.M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)C.温度：T1＜T2D.XZ线上任意点均有pH＝7
11.常温下，浓度均为c0，体积均为V0的MOH和ROH两种碱液分别加水稀释至体积为V，溶液pH随lg 的变化如图甲所示；当pH＝b时，两曲线出现交叉点x，如图乙所示。下列叙述正确的是
A.c0、V0均不能确定其数值大小B.电离常数Kb(MOH)≈1.1×10－4C.x点处两种溶液中水的电离程度相等
12.已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如图所示：
(1)25 ℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的硫酸溶液混合，所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为_______。
(2)95 ℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是__________。
(3)曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1_______α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。