2025届高中化学全程复习学案全套49水的电离和溶液的pH

这是一份2025届高中化学全程复习学案全套49水的电离和溶液的pH，共12页。学案主要包含了师说·助学，易错诊断，教考衔接，师说·延伸，对点演练，解题关键，要点归纳，典题示例等内容，欢迎下载使用。

1. 认识水的电离，了解水的离子积常数。
2．认识溶液的酸碱性及pH，掌握溶液pH的计算及检测方法。
考点一 水的电离与水的离子积常数

1.水的电离
(1)水的电离方程式为H2O＋H2O⇌H3O＋＋OH－或H2O⇌H＋＋OH－。
(2)25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 ml·L－1。
2．水的离子积常数
(1)水的离子积常数：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。
(2)影响因素：只与________有关，升高温度，Kw________。
(3)意义：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。
【师说·助学】 Kw适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
3．影响水电离平衡的因素
(1)升高温度，水的电离程度增大，Kw增大。
(2)加入酸或碱，水的电离程度均________，Kw________。
(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度________，Kw不变。
【易错诊断】 判断正误，错误的说明理由。
1．任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水电离出的c(H＋)和c(OH－)相等：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．将水加热，Kw和c(H＋) 均增大：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考衔接】
典例1 [2023·湖南卷，12D改编]常温下，用浓度为0.020 0 ml·L－1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 ml·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随η(η＝V标准溶液V待测溶液)的变化曲线如图所示。
(1)d点对应的溶液中溶质为________________________________________________________________________。
(2)a、b、c三点对应的溶液中，水的电离程度由大到小的顺序为________。
听课笔记

典例2 一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A．升高温度，可能引起由c向b的变化
B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13
C．该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化
听课笔记
【师说·延伸】 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要改变温度。
【对点演练】
考向一 正确理解水的电离平衡曲线
1．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，c水(H＋)＝________ ml·L－1。
考向二 从定性、定量两个角度理解水电离出的
c水(H＋)或c水(OH－)
2．25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：
①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小的顺序是________。
3．计算c水(H＋)或c水(OH－)
(1)室温下，0.01 ml·L－1的盐酸中，c水(H＋)＝________________。
(2)室温下，pH＝4的亚硫酸溶液中，c水(H＋)＝________________。
(3)室温下，pH＝10的KOH溶液中，c水(OH－)＝________________。
(4)室温下，pH＝4的NH4Cl溶液中，c水(H＋)＝________________。
(5)室温下，pH＝10的CH3COONa溶液中，c水(OH－)＝________________。
25 ℃时，由水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)的计算方法
(1)酸、碱抑制水的电离，酸溶液中求c(OH－)，即c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)，碱溶液中求c(H＋)，即c水(OH－)＝c水(H＋)＝c(H＋)。
(2)水解的盐促进水的电离，故c水(H＋)等于显性离子的浓度。
(3)酸式盐溶液
酸式酸根以电离为主：c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)。
酸式酸根以水解为主：c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)。
考点二 溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性
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.溶液的pH及其测量方法
(1)计算公式：pH＝－lg c(H＋)。
(2)适用范围：25 ℃时，0～14。
(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__________对照，即可确定溶液的pH。
②pH计(也叫酸度计)测量法：可较精确测定溶液的pH。
(4)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH
①pOH＝________；
②常温下：pH＋pOH＝________。
【师说·助学】 25 ℃时，pH与溶液中的c(H＋)的关系：
【易错诊断】 判断正误，错误的说明理由。
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＋)＝Kw的溶液一定显中性：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．用pH试纸测得某氯水的pH为5：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考衔接】
典例[2022·湖南卷，16(2)] 一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下：
某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c(CCO32－ ):c(HCO3－)＝1∶2，则该溶液的pH＝________(该温度下H2CO3的Ka1＝4.6×10－7，Ka2＝5.0×10－11)。
【解题关键】 由已知“c(CO32－):c(HCO3－)＝1∶2”，确定用Ka2计算c(H＋)。
听课笔记

【对点演练】
考向一 溶液酸、碱性的判断
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( )
考向二 多角度计算溶液的pH
2．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)0.1 ml·L－1的NH3·H2O溶液(NH3·H2O的电离度α约为1%)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＝________。
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BaOH2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HCl溶液Vb L混合，若所得溶液呈中性，且a＋b＝13，则VaVb＝________。
混合溶液pH的计算思维模型
(1)两种强酸混合：直接求出c混(H＋)，再据此求pHc混(H＋)＝c1H+V1+c2H+V2V1+V2。
(2)两种强碱混合：先求出c混(OH－)，再根据Kw求出c混(H＋)，最后求pH
c混(OH－)＝c1OH-V1+c2OH-V2V1+V2。
(3)强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度
①若酸过量：
c混(H＋)＝c酸H+·V酸-c碱OH-·V碱V酸+V碱
②若碱过量：
c混(OH－)＝c碱OH-·V碱-c酸H+·V酸V酸+V碱
最后根据pH＝－lg c(H＋)，求pH。
考向三 走出溶液稀释时pH的判断误区
4．(1)1 mL pH＝5的盐酸，加水稀释到10 mL pH＝________；加水稀释到100 mL，pH____7。
(2)pH＝5的H2SO4溶液，加水稀释到500倍，则稀释后c(SO42-)与c(H＋)的比值约为________。
稀释酸、碱溶液时pH变化规律
考向四 pH概念的拓展应用
5．某温度下，水中c(H＋)与c(OH－)的关系如图所示。pOH＝－lg c(OH－)。下列说法不正确的是( )
A．b点温度高于25 ℃
B．在水中通入氨气，由水电离出的c(H＋)减小
C．仅升高温度，可从b点变为a点
D．b点所处温度下，0.1 ml·L－1 KOH溶液的pH＝13
微专题16 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
【要点归纳】
1．一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像比较
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
【典题示例】
典例 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cHA·cOH-cA-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
听课笔记


【对点演练】
1．室温下，相同体积、相同浓度的盐酸与醋酸溶液。
(1)分别加入足量且质量、颗粒大小均相同的锌，在图甲中画出盐酸和醋酸溶液中H2的体积随时间变化曲线。
(2)加水稀释，在图乙中画出盐酸和醋酸溶液pH随V(水)变化曲线。
2．室温下，相同体积、相同pH的盐酸和醋酸溶液。
(1)分别加入足量且质量、颗粒大小均相同的锌，在图丙中画出盐酸和醋酸溶液中H2的体积随时间变化曲线。
(2)加水稀释，在图丁中画出盐酸和醋酸溶液pH随V(水)变化曲线。
3．在一定温度下，有a.盐酸 b．硫酸 c．醋酸三种酸：
(1)当三种酸物质的量浓度相同时，c(H＋)由大到小的顺序是________________(用字母表示，下同)。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是________。
(3)若三者c(H＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是________。
(4)当三者c(H＋)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是________。
(5)当三者c(H＋)相同且体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H2(相同状况)，则开始时反应速率的大小关系为________，反应所需时间的长短关系是________。
(6)将c(H＋)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是________。
温馨提示：请完成课时作业49
第49讲 水的电离和溶液的pH
考点一
夯实·必备知识
2．(2)温度 增大
3．(2)减小 不变 (3)增大
易错诊断
1．正确。
2．正确。
3．错误。NaCl对水的电离平衡无影响；CH3COONH4溶液中CH3COO－、NH4+均水解，促进水的电离。
4．错误。SO2与H2O反应生成的H2SO3为弱酸，其电离出的H＋使水的电离平衡逆向移动。
突破·关键能力
教考衔接
典例1 解析：由滴定曲线可知，a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水，CH3COOH未发生反应，溶质成分为NaCl和CH3COOH；b点时CH3COOH反应掉一半，溶质成分为NaCl、CH3COOH和 CH3COONa；c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应，溶质成分为NaCl、CH3COONa；d点时NaOH过量，溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。
答案：(1)NaCl、CH3COONa和NaOH (2)c＞b＞a
典例2 解析：由图可知，a、b、c三点对应的平衡常数不变，该曲线上的点温度相等，升高温度，不能引起由c向b的变化，故A项错误；b点c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 ml·L－1，故Kw＝1.0×10－14，故B项错误；FeCl3为强酸弱碱盐，Fe3＋结合水电离出的OH－，促进水的电离平衡右移，c(H＋)增大，c(OH－)减小，可能引起由b向a的变化，故C项正确；由c点到d点，水的离子积常数减小，但温度不变，Kw不变，则稀释溶液不能引起由c向d的变化，故D项错误。
答案：C
对点演练
1．答案：(1)B＞C＞A＝D＝E (2)D (3)碱 (4)1×10－10
2．答案：④>①>②>③
3．答案：(1)1×10－12 ml·L－1
(2)1×10－10 ml·L－1
(3)1×10－10 ml·L－1
(4)1×10－4 ml·L－1
(5)1×10－4 ml·L－1
考点二
夯实·必备知识
1．＞ ＜
2．(3)①玻璃片 表面皿 标准比色卡 (4)－lg c(OH－) 14
易错诊断
1．正确。
2．错误。温度高于25 ℃时，中性水溶液的pH＜7。
3．正确。
4．错误。氯水有漂白性，不能用pH试纸测量溶液的pH。
突破·关键能力
教考衔接
典例 解析：由Ka2＝cCO32- ·cH＋cHCO3- ＝5.0×10－11、c(CO32-):c(HCO3－)＝1∶2，可得c(H＋)＝1.0×10－10ml·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝10。
答案：10
对点演练
1．答案：(1)中性 (2)碱性 (3)酸性 (4)中性 (5)酸性
(6)碱性 (7)酸性 (8)碱性
2．解析：(1)c(H2SO4)＝0.005 ml·L－1，c(H＋)＝2×c(H2SO4)＝0.01 ml·L－1，pH＝2。
(2)c(OH－)＝1×10－3 ml·L－1，c(H＋)＝10-1410-3 ml·L－1＝10－11 ml·L－1，pH＝11。
(3)c(OH－)＝0.1×1% ml·L－1＝10－3 ml·L－1，c(H＋)＝10－11ml·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝11。
(4)两溶液等体积混合后，c(OH－)＝V×10-4+V×10-62V ml·L－1＝1012×10－6 ml·L－1，c(H＋)＝10-141012×10-6 ml·L－1≈2.0×10－10 ml·L－1，pH≈9.7。
(5)混合后c(H＋)＝0.015×2-0.012 ml·L－1＝0.01 ml·L－1，则pH＝2。
答案：(1)2 (2)11 (3)11 (4)9.7 (5)2
3．解析：(1)pH＝3的硝酸溶液中c(H＋)＝10－3 ml·L－1，pH＝12的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝10-1410-12 ml·L－1＝10－2 ml·L－1，二者以体积比为9∶1混合，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，混合溶液中c(OH－)＝10-2 ml·L-1×1-10-3 ml·L-1×99+1＝1×10－4 ml·L－1，则混合后c(H＋)＝KwcOH-＝1×10-141×10-4 ml·L－1＝1×10－10 ml·L－1，故pH＝10。
(2)设氢氧化钡溶液的体积为V1 L，硫酸氢钠溶液的体积为V2 L，依题意知，n(Ba2＋)＝n(SO42-)，由Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋NaOH＋H2O知，生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)＝n[Ba(OH)2]＝5×10－3 V1 ml，5×10-3V1 mlV1+V2L＝1×10－3 ml·L－1，则V1∶V2＝1∶4。
(3)pH＝a的NaOH溶液中c(OH－)＝10a－14 ml·L－1，pH＝b的HCl溶液中c(H＋)＝10－b ml·L－1，根据中和反应H＋＋OH－===H2O，知c(OH－)·Va＝c(H＋)·Vb，VaVb＝cH+cOH-＝10-b ml·L-110a-14 ml·L-1＝1014－(a＋b)，a＋b＝13，则VaVb＝10。
答案：(1)10 (2)1∶4 (3)10
4．解析：(2)稀释前c(SO42-)＝10-52 ml·L－1，稀释后c(SO42-)＝10-52×500 ml·L－1＝10－8 ml·L－1；稀释后c(H＋)接近10－7 ml·L－1，所以cSO42- cH＋≈10-8 ml·L-110-7 ml·L-1＝110。
答案：(1)6 接近 (2)1∶10
5．解析：由题图可知，b点对应的pOH＝pH＝6.5，则有c(H＋)＝c(OH－)＝10－6.5 ml·L－1，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6.5×10－6.5＝1×10－13>Kw(25 ℃)，故b点温度高于25 ℃，A正确；在水中通入氨气，c(OH－)增大，抑制了水的电离，则由水电离出的c(H＋)减小，B正确；升高温度，水的电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)均增大，则pH、pOH均减小，且二者相等，故升高温度，可从b点变为a点，C正确；b点对应的Kw＝1×10－13，0.1 ml·L－1 KOH溶液中c(H＋)＝1×10－12 ml·L－1，则溶液的pH＝12，D错误。
答案：D
微专题16
典题示例
典例 解析：根据HNO2和CH3COOH的电离常数，可知酸性：HNO2>CH3COOH，相同pH的两种酸溶液，稀释相同倍数时，弱酸的pH变化较小，故曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液，A项错误；两种酸溶液中水的电离受到抑制，b点溶液pH小于c点溶液pH，则b点对应酸电离出的c(H＋)大，对水的电离抑制程度大，故水的电离程度：b点c(HNO2)，故n(CH3COOH)>n(HNO2)，因此与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)不同，D项错误。
答案：C
对点演练
1．答案：
2．答案：
3．解析：解答本题要注意以下三点：
(1)HCl、H2SO4都是强酸，但H2SO4是二元酸。
(2)CH3COOH是弱酸，在水溶液中不能完全电离。
(3)醋酸溶液中存在CH3COOH⇌CH3COO－＋H＋的电离平衡。
答案：(1)b>a>c (2)b>a＝c
(3)c>a>b(或c>a＝2b) (4)c>a＝b
(5)a＝b＝c a＝b>c (6)c>a＝b
溶液的酸碱性
c(H＋)与c(OH－)比较
常温下溶液pH
酸性溶液
c(H＋)____c(OH－)
____7
中性溶液
c(H＋)＝c(OH－)
＝7
碱性溶液
c(H＋)＜c(OH－)
＞7
比较项目
酸
c(H＋)
pH
中和碱的能力
与活泼金属反应产生H2的量
开始与金属反应的速率
盐酸
大
小
相同
相同
大
醋酸
溶液
小
大
小
比较项目
酸
c(H＋)
c(酸)
中和碱
的能力
与足量活泼金属反应产生H2的量
开始与金属反应的速率
盐酸
相同
小
小
少
相同
醋酸溶液
大
大
多
加水稀释到相同的倍
数，醋酸的pH大
加水稀释到相同的pH，
盐酸加入的水多
加水稀释到相同的
倍数，盐酸的pH大
加水稀释到相同的pH，
醋酸加入的水多