2023高考化学一轮复习教参+练案+课件第22讲　水的电离和溶液的酸碱性

单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级2022-3-19�›第八章水溶液中的电离平衡第22讲水的电离和溶液的酸碱性备考导航1．认识水是一种极弱的电解质，能用化学用语正确表示水的电离平衡。2．结合离子积常数，能从电离平衡的角度分析溶液的性质，如酸碱性等。能调控溶液的酸碱性。3．能正确测定溶液pH，能进行溶液pH的简单计算。4．结合真实实例，能分析和说明溶液pH的调控在工农业生产、科学研究，以及日常生活和医疗保健等方面的重要作用。核心素养1．变化观念与平衡思想：认识水的电离和水的离子积常数，能多角度、动态地分析水的电离平衡，并运用平衡移动原理解决实际问题。2．证据推理与模型认知：建立溶液酸碱性与pH的关系模型。理解酸碱中和滴定实验的原理以及滴定终点判断方法。3．科学探究与创新意识：通过酸碱中和滴定实验，能客观地进行记录、收集实验证据，基于现象和数据进行分析并得出结论，发现误差并能分析产生误差的原因。考点一考点二考点三考点一考点一 水的电离必备知识·梳理夯实知 识 梳 理10－7mol·L－1 相等 2．水的离子积常数(1)表达式：KW＝____________________。(2)常温下：KW＝___________。纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝_______________(pH＝7)。(3)影响因素：只与________有关，升高温度，KW________。(4)适用范围：KW不仅适用于纯水，也适用于稀的__________水溶液。(5)意义：KW揭示了在任何水溶液中均存在______和________，只要温度不变，KW不变。c(H＋)·c(OH－) 1×10－14 10－7mol·L－1 温度 增大 电解质 H＋ OH－ (1)水的离子积常数KW＝c(H＋)·c(OH－)，不仅适用于纯水，也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。(2)水的离子积常数说明在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－存在，只是相对含量不同而已。特别提醒(3)在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离产生的c(H＋)、c(OH－)总是相等的。在KW的表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中H＋、OH－总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的c(H＋)、c(OH－)。(4)水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，c(H＋)和c(OH－)都增大，故KW增大，但溶液仍呈中性；对于KW，若未注明温度，一般认为在常温下，即25℃。3．水的电离平衡的影响因素(1)温度：温度升高促进水电离，水的电离程度______，KW_______，水的电离平衡________。(2)加入酸或碱，水的电离程度________，可________水的电离(相当于“同离子效应”)。如在水中加入盐酸、氢氧化钠等，可使水的电离程度________，但不影响KW的大小。增大 增大 右移 减小 抑制 变小 (3)加入可水解的盐(含弱酸阴离子或弱碱阳离子的盐)，可________水的电离(相当于“离子反应效应”)。如在水中加入醋酸钠、氯化铵、碳酸钠等，可使水的电离程度________，但不影响KW的大小(即KW不变)。(4)加入强酸的酸式盐(如NaHSO4)，相当于加入酸，________水的电离；加入弱酸的酸式盐，对水的电离是促进还是抑制，则要看弱酸酸式酸根离子的水解程度大还是电离程度大。促进 增大 抑制 [微点拨] 水中加酸或碱对水的电离均有抑制作用，因此，在常温下，若由水电离出的c(H＋)＜1×10－7mol·L－1，该溶液可能显酸性，也可能显碱性。小 题 自 测1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)水的离子积即水的电离平衡常数。 ( )(2)在表达式KW＝c(H＋)·c(OH－)中c(H＋)、c(OH－)一定是水电离出的。 ( )(3)加水稀释醋酸溶液，溶液中所有离子浓度都减小。 ( )[提示] 醋酸加水稀释后，H＋浓度减小，由于温度不变KW不变，OH－浓度增大。× × × (4)25℃时CH3COONa溶液的KW大于100℃时NaOH溶液的KW。 ( )[提示] KW只与温度有关，温度越高KW越大。(5)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。 ( )[提示] 不管温度变化还是加入促进或抑制水的电离的物质，水自身电离出的c(H＋)和c(OH－)相等。× √ (6)某温度下，纯水中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1，则此时c(OH－)＝5×10－8mol·L－1。 ( )[提示] 纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝2×10－7mol·L－1。(7)25℃与60℃时，水的pH相等。 ( )(8)25℃时NH4Cl溶液的KW小于100℃时NaCl溶液的KW。 ( )(9)纯水中c(H＋)随着温度的升高而降低。 ( )× × √ × × (11)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。 ( )(12)水的离子积常数的数值大小与温度和稀水溶液的浓度有关。 ( )(13)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等。 ( )(14)100℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6mol·L－1，此时水呈酸性。 ( )× × × × (15)常温下，0.1mol·L－1的盐酸与0.1mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等。 ( )(16)向0.1mol·L－1的醋酸中逐滴滴加NaOH溶液，水的电离程度逐渐增大。 ( )(17)将水加热，KW增大，pH减小。 ( )(18)已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10mL浓度为0.1mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中水的电离程度始终增大。 ( )√ × √ × B 3．深度思考：(1)某温度下纯水的c(H＋)＝2×10－7mol·L－1，则此时c(OH－)为_____________________；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，则溶液中c(OH－)为_____________________，由水电离产生的c(H＋)为_____________________，此时温度________(填“高于”“低于”或“等于”)25℃。2×10－7mol·L－1 8×10－11mol·L－1 8×10－11mol·L－1 高于 (2)甲同学认为，在水中加入H2SO4，水的电离平衡向左移动，原因是加入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，原因为加入H2SO4后，c(H＋)浓度增大，H＋与OH－中和，平衡右移。你认为哪种说法正确？并说明原因。加入酸、碱、盐使水的电离平衡移动后，溶液中c(H＋)·c(OH－)的值是否发生变化？[提示] 甲正确。温度不变，KW是常数，加入H2SO4后c(H＋)增大，c(H＋)·c(OH－)＞KW，平衡左移。加入酸、碱、盐使水的电离平衡移动后，溶液中c(H＋)·c(OH－)不变，因为KW仅与温度有关，温度不变，则KW不变。(3)KW＝c(H＋)·c(OH－)，其中H＋和OH－一定是由水电离出来吗？[提示] 不一定，如酸溶液中H＋由酸和水电离产生，碱溶液中OH－由碱和水电离产生，只要是水溶液必定有H＋和OH－，当溶液浓度不大时，总有KW＝c(H＋)·c(OH－)。考点突破·训练提升微考点1 外界条件对水的电离的影响 (2022·北京平谷一模)某同学探究温度对溶液pH的影响，加热一组试液并测量pH后得到如表数据(溶液浓度均为0.1mol·L－1)。典例1温度/℃10203040pH纯水7.307.106.956.74NaOH溶液13.5013.1112.8712.50CH3COOH溶液2.902.892.872.85CH3COONa溶液9.199.008.768.62下列说法正确的是 ( )A．随温度升高，纯水的KW逐渐减小B．随温度升高，NaOH溶液pH变化主要受水电离平衡变化影响C．随温度升高，CH3COOH的电离促进了水的电离D．随温度升高，CH3COONa溶液的pH减小，说明水解程度减小，c(CH3COO－)增大B [解析] 升高温度，促进水的电离，由溶液pH变化可知，随温度升高，纯水的KW逐渐增大，A错误；加热NaOH溶液，pH减小，原因是升温促进水的电离，氢离子浓度增大，B正确；加热促进醋酸的电离，但醋酸电离抑制水的电离，C错误；醋酸钠的水解为吸热过程，加热促进其水解，D错误。D 典例2D [解析] A、D、E都处于25℃时，KW相等，B点c(H＋)和c(OH－)都大于C点的c(H＋)和c(OH－)，并且C点的c(H＋)和c(OH－)大于A点c(H＋)和c(OH－)，c(H＋)和c(OH－)越大，KW越大，故B＞C＞A＝D＝E，故A正确；加酸，c(H＋)变大，c(OH－)变小，但温度不变，KW不变，故B正确；若处在B点时，KW＝1×10－12，pH＝2的硫酸中c(H＋)＝10－2mol·L－1，pH＝12的KOH中c(OH－)＝1mol·L－1，等体积混合，KOH过量，溶液显碱性，故C正确；若从A点到C点，c(H＋)变大，c(OH－)变大，KW增大，温度应升高，不能通过加入氯化铵的方法来实现，故D错误。D 微考点3 水电离的H＋或OH－浓度求算 25℃时，浓度均为0.01mol·L－1的氢氧化钠和盐酸溶液中由水电离的H＋浓度之比是 ( )A．无法确定 B．1∶1C．1012∶1 D．1∶1012典例3B 〔对点集训3〕 25℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05mol·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∶109A 萃取精华：水电离出的c(H＋)水或c(OH－)水的相关计算(25℃)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1溶质为酸的溶液①来源OH－全部来自水的电离，水电离产生的c(H＋)水＝c(OH－)。12溶质为碱的溶液①来源H＋全部来自水的电离，水电离产生的c(OH－)水＝c(H＋)。②实例如计算pH＝12的NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)水，方法是根据溶液中的c(H＋)＝10－12mol·L－1，推出由水电离出的c(OH－)水＝c(H＋)＝10－12mol·L－1。34考点二考点二 溶液的酸碱性与pH必备知识·梳理夯实知 识 梳 理1．溶液的酸碱性(1)溶液的酸碱性取决于溶液中__________和____________的相对大小。c(H＋) c(OH－) (2)将“＞”“＝”或“＜”填在下表空格中：溶液c(H＋)、c(OH－)大小比较常温/25℃数值pH中性溶液c(H＋)______c(OH－)c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1______7酸性溶液c(H＋)______c(OH－)c(H＋)______1×10－7mol·L－1______7碱性溶液c(H＋)______c(OH－)c(H＋)______1×10－7mol·L－1______7＝ ＝ ＞ ＞ ＜ ＜ ＜ ＞ 2．溶液的pH(1)定义式：pH＝_______________。(2)pH的测定pH试纸：迅速测定溶液的pH。常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸，广泛pH试纸可以识别的pH差约为_____。运用范围：1×10－14mol·L－1≤c(H＋)≤1mol·L－1的溶液。pH试纸的使用方法如下：－lgc(H＋) 1 ①测定溶液的pH：把小片试纸放在__________(或玻璃片)上，用洁净干燥的__________蘸取待测液滴在干燥的pH试纸的中部，