【人教創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性課件 新人教

1.理解水的電離平衡和離子積的概念，影響水電離平衡的因素。2．了解溶液的酸堿性和pH的關(guān)系。3．學(xué)會(huì)pH的計(jì)算。4．了解測定溶液pH的方法，知道pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性1．水是一種極弱的電解質(zhì)：

電離方程式為 ΔH

0(>，<)>2．水的電離是

過程，因此升高溫度水的電離平衡向右移動(dòng)，Kw

。如100℃時(shí)純水電離的H＋濃度c(H＋)H2O＝10－6mol·L－1，此時(shí)Kw＝

。3．Kw不僅適用于純水，向水中加入適量酸或堿或者鹽形成稀溶液時(shí)，只要溫度不變，Kw

。即酸、堿、鹽的稀溶液中均同時(shí)存在H＋和OH－，且有： ①c(H＋)H2O

c(OH－)H2O ②c(H＋)·c(OH－)＝Kw增大10－12＝不變吸熱4．水的電離平衡的移動(dòng)H2OH＋＋OH－ΔH>0條件變化移動(dòng)方向c(H＋)c(OH－)KW升高溫度向右增大增大增大加酸向左增大減小不變加堿向左減小增大不變加強(qiáng)酸弱堿鹽向右增大減小不變加強(qiáng)堿弱酸鹽向右減小增大不變說明“→”(←)表示向右(左)，“↑”(↓)表示增大(減小)，“－”表示不變。思考：水電離出的c(H＋)和c(OH－)有怎樣的關(guān)系？提示：水的離子積常數(shù)揭示了在任何水溶液中均存在水的電離平衡，都有H＋和OH－共存。在酸性或堿性的稀溶液中，由水電離出的c(H＋)和c(OH－)總相等，即c(H＋)水＝c(OH－)水。如0.1mol·L－1HCl或NaOH溶液中，c(H＋)水＝c(OH－)水＝1×10－13

mol·L－1。酸中c(OH－)很小，但這完全是由水電離出來的，不能忽略。同樣的堿溶液中的c(H＋)也不能忽略。1．溶液酸、堿性的實(shí)質(zhì)

在酸、堿溶液中水的電離被抑制，但H＋與OH－的關(guān)系仍符合

。當(dāng)加酸時(shí)，水的電離平衡

，

c(H＋)

c(OH－)；當(dāng)加堿時(shí)，道理也如此，只是c(OH－)

c(H＋)。所以說，溶液酸、堿性的實(shí)質(zhì)是溶液中的c(H＋)和c(OH－)的相對大小問題。c(H＋)·c(OH－)＝Kw向左移動(dòng)>>2．溶液酸堿性的表示方法——pH (1)定義：pH＝

。 (2)適用范圍：0～14 (3)意義：pH大小能反映出溶液中c(H＋)(或c(OH－))的大小， 即能表示溶液的酸堿性強(qiáng)弱。 常溫下：pH<7，溶液呈

。pH越小，溶液的酸性越

； pH每減小1個(gè)單位，c(H＋)

； 常溫下：pH>7，溶液呈

，pH越大，溶液的堿性越

， pH每增加1個(gè)單位，c(OH)－

。—lgc(H＋)酸性強(qiáng)增大10倍堿性強(qiáng)增大10倍(4)溶液酸堿性的判斷①利用c(H＋)和c(OH－)的相對大小判斷若c(H＋)>c(OH－)，則溶液呈

；若c(H＋)＝c(OH－)，則溶液呈

；若c(H＋)<c(OH－)，則溶液呈

。②利用pH判斷25℃時(shí)，若溶液的pH<7，則溶液呈

，若pH＝7，則溶液呈

；若pH>7，則溶液呈

。酸性中性堿性酸性中性堿性 注意： ①是無條件的，任何溫度、濃度都適用。 ②是有條件的，適用溫度為25℃。在100℃時(shí)Kw＝10－12， pH＝

為中性，pH>

為堿性，pH<

為酸性。3．pH試紙的使用 (1)方法：把小塊pH試紙放在玻璃片(或表面皿)上，用蘸有待測液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中央，試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH。 (2)注意：pH試紙使用前不能用蒸餾水潤濕，否則將可能產(chǎn)生誤差。666延伸：常見指示劑的變色范圍試劑pH范圍對應(yīng)的指示劑顏色甲基橙

石蕊

酚酞

1．酸酸堿中中和滴滴定原原理用已知知物質(zhì)質(zhì)的量量濃度度的來測定定未知知物質(zhì)質(zhì)的量量濃度度的的物質(zhì)的的量濃濃度的的方法法。2．中中和滴滴定操操作(以標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)鹽鹽酸滴滴定NaOH溶溶液為為例)(1)準(zhǔn)備①滴定管管a．檢檢驗(yàn)酸酸式滴滴定管管；酸(或或堿)堿(或或酸)是否漏漏水b．洗滌酸式式和堿堿式滴滴定管管后要要用潤洗2～3次，，并排除除滴定定管尖尖嘴處處的；c．．用用漏漏斗斗注注入入標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)液液至至。d．．將將液液面面調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)到到“0”或“0”以下下某某一一刻刻度度處處，，記記下下讀讀數(shù)數(shù)。。②錐形形瓶瓶：：只只用用蒸蒸餾餾水水洗洗滌滌，，不不能能用用待待測測液液潤潤洗洗。。(2)滴滴定定①用堿堿式式滴滴定定管管取取一一定定體體積積待待測測液液于于錐錐形形瓶瓶中中，，滴滴入入滴指指示示劑劑(甲甲基基橙橙)。。②用握活活塞塞旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)開開關(guān)關(guān)，，右右手手不不斷斷旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)搖搖動(dòng)動(dòng)錐錐形形瓶瓶，，眼睛睛注注視視至黃黃色色變變?yōu)闉槌瘸壬?，記記下下讀讀數(shù)數(shù)。。待裝裝液液(標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)液液或或待待測測液液)氣泡泡“0”刻度度上上方方2cm～～3cm處處2～～3左手手錐形形瓶瓶中中溶溶液液的的顏顏色色變變化化(3)計(jì)計(jì)算算每個(gè)樣樣品品做做次，，取取平平均均值值求求出出結(jié)結(jié)果果。。滴定定管管和和量量筒筒讀讀數(shù)數(shù)時(shí)時(shí)有有什什么么區(qū)區(qū)別別？？提示示：滴定定管管的的“0””刻度度在在上上面面，，越越往往下下刻刻度度值值越越大大，，而而量量筒筒無無零零刻刻度度，，并并且且越越往往上上刻刻度度越越大大，，記記錄錄數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)時(shí)時(shí)滴滴定定管管一一般般到到0.01mL，而量筒僅僅為0.12～3延伸：酸酸堿中和和滴定操操作中應(yīng)應(yīng)注意的的幾個(gè)問問題(1)酸、堿式滴滴定管的的構(gòu)造以以及讀數(shù)數(shù)準(zhǔn)確度度0.01mL。(2)指指示劑的的選擇要要注意滴滴定完成成后生成成鹽的溶溶液的酸酸堿性。。(3)滴滴定速度度，先快快后慢，，接近滴滴定終點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)應(yīng)一滴一一搖動(dòng)。。(4)振振蕩半分分鐘溶液液顏色不不發(fā)生變變化，達(dá)達(dá)滴定終終點(diǎn)。(5)讀讀數(shù)時(shí)，，視線與與液面的的凹液面面的最低低處及刻刻度在同同一水平平線上。。中和滴定定水液洗器器切分明明，查漏漏趕氣再再調(diào)零。。待測液中中加試劑劑，左手手控制右右手動(dòng)。。瓶下墊紙紙眼觀色色，讀數(shù)數(shù)要與切切面平。。酚酞示劑劑常相識識，強(qiáng)酸酸弱堿甲甲基橙。。使用酸式式滴定管管，不盛盛堿液切切記清。。1．溫度度：由于水的電電離過程程吸熱，，故升溫溫使水的的電離平平衡右移移，即加加熱能促促進(jìn)水的的電離，，c(H＋)、c(OH－)同時(shí)增增大，KW增大，pH變小小，但c(H＋)與c(OH－)仍相等等，故體體系仍顯顯中性。。2．酸、堿：：在純水中加加入酸或或堿，酸酸電離出出的H＋或堿電離離出的OH－均能使水水的電離離平衡左左移，即即酸、堿堿的加入入抑制水水的電離離。若此此時(shí)溫度度不變，，則KW不變，c(H＋)、c(OH－)此增彼彼減。即：加酸酸，c(H＋)增大，，c(OH－)減小，，pH變變小加堿，c(OH－)增大，，c(H＋)減小，，pH變變大。3．能水水解的鹽鹽：在純水中中加入能能水解的的鹽，由由于水解解的實(shí)質(zhì)質(zhì)是鹽電電離出的的弱酸陰陰離子或或弱堿陽陽離子結(jié)結(jié)合水電電離出的的H＋或OH－，所以以水解解必破破壞水水的電電離平平衡，，使水水的電電離平平衡右右移。。即鹽鹽類的的水解解促進(jìn)進(jìn)水的的電離離。4．其其他因因素：：向水中中加入入活潑潑金屬屬，由由于與與水電電離出出的H＋直接作作用，，因而而同樣樣能促促進(jìn)水水的電電離。?！纠?】25℃時(shí)，水的的電離離達(dá)到到平衡衡：H2OH＋＋OH－；ΔH＞0，，下列列敘述述正確確的是是()A．向向水中中加入入稀氨氨水，，平衡衡逆向向移動(dòng)動(dòng)，c(OH－)降低低B．向向水中中加入入少量量固體體硫酸酸氫鈉鈉，c(H＋)增大大，KW不變C．向向水中中加入入少量量固體體CH3COONa，平平衡逆逆向移移動(dòng)，，c(H＋)降低低D．將將水加加熱，，KW增大，，pH不變變解析：：Kw只與溫度度有關(guān)關(guān)，與與c(H＋)的變變化無無關(guān)。。A中中c(OH－)應(yīng)增增大；；C中中平衡衡正向向移動(dòng)動(dòng)；D中KW增大，，pH應(yīng)減減小。。答案：：B(1)KW揭示了在在任何何水溶溶液中中均存存在水水的電電離平平衡，，H＋和OH－共存，，只是是相對對含量量不同同而已已。KW只與溫溫度有有關(guān)，，KW不僅適適用于于純水水，還還適用用于酸酸、堿堿、鹽鹽的稀稀溶液液。(2)由于于水的的離子子積的的存在在，在在弱電電解質(zhì)質(zhì)稀釋釋時(shí)，，溶液液中總總有一一種濃濃度增增大的的離子子。如如弱酸酸稀釋釋時(shí)，，c(OH－)增大，弱弱堿稀釋時(shí)時(shí)，c(H＋)增大。(3)溶液液中的c(H＋)和水電離離出來的c(H＋)是不同的的：常溫下下水電離出出的c(H＋)＝1×10－7mol/L，若某溶溶液中水電電離出的c(H＋)<1×10－7mol/L，則可判判斷出該溶溶液中加入入的酸或堿堿抑制了水水的電離；；若某溶液液中水電離離出的c(H＋)>1×10－7mol/L，則可判判斷出該溶溶液中加入入的水解的的鹽或活潑潑金屬促進(jìn)進(jìn)了水的電電離。(4)常溫溫下，溶液液中的c(H＋)<1×10－7mol/L，說明該該溶液是酸酸溶液或水水解顯酸性性的鹽溶液液。常溫下下，c(H＋)>1×10－7mol/L，說明是是堿溶液或或水解顯堿堿性的鹽溶溶液。1．在不同溫度下下的水溶液液中c(H＋)＝10xmol/L，c(OH－)＝10ymol/L，x與y的關(guān)系如右右圖所示。。請回答下下列問題：：(1)曲線線Ⅰ代表的溫度度下，水的的離子積為為________，曲線Ⅰ所代表的溫溫度________(填“高于”、“低于”或“等于”)曲線Ⅱ所代表的溫溫度。你判判斷的依據(jù)據(jù)是。(2)曲線線Ⅰ所代表的溫溫度下，0.01mol/L的NaOH溶液液的pH為為________。解析：(1)根據(jù)曲線中的的數(shù)據(jù)，可可以知道曲曲線Ⅰ代表的溫度度下水的離離子積為1×10－12，水的電離離過程是吸吸熱過程，，溫度越高高，水的離離子積就越越大，曲線線Ⅰ所代表的離離子積比曲曲線Ⅱ的大，所以以，曲線Ⅰ代表的溫度度高。(2)曲線線Ⅰ所代表水的的離子積為為1×10－12,0.01mol/L的NaOH溶液液中c(OH－)＝10－2mol/L，則c(H＋)＝10－10mol/L，pH＝＝10。答案：(1)1××10－12高于曲線ⅡⅡ所代表的的離子積比比曲線Ⅰ的的小，由于于水的電離離過程是吸吸熱過程，，溫度越高高，離子積積越大，故故曲線Ⅱ代代表的溫度度低1．單一溶液液的pH計(jì)算算(1)強(qiáng)酸溶液，如如HnA，設(shè)濃度為為dmol/L，，c(H＋)＝ndmol·L－1，pH＝－lg{c(H＋)}＝－lgnd。(2)強(qiáng)堿溶溶液，如B(OH)n，設(shè)濃度為dmol·L－1，c(OH－)＝ndmol·L－1c(H＋)＝mol·L－1，pH＝－lg{c(H＋)}＝14＋＋lgnd。2．酸、堿混混合液的pH計(jì)算當(dāng)溶液混合后后體積變化可可忽略時(shí)，則則有：(1)兩強(qiáng)酸酸混合c(H＋)混＝pH＝－lgc(H＋)混(2)兩強(qiáng)堿堿混合c(OH－)混＝c(H＋)＝(3)強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合(適用于酸堿堿混合后一者者過量)pH＝－lgc(H＋)(1)若a＋b＝14Va＝Vbc(H＋)＝c(OH－)(2)若a＋b<14Va<Vb酸濃堿稀(3)若a＋b>14Va>Vb堿濃酸稀(4)＝＝10a＋b－143．強(qiáng)酸強(qiáng)堿發(fā)生生中和反應(yīng)的的問題討論設(shè)一元強(qiáng)酸體積積Va，pH＝a，一元強(qiáng)堿體體積Vb，pH＝b。當(dāng)二者恰好反反應(yīng)時(shí)a和b以及Va、Vb的關(guān)系：【例2】(2010··模擬精選，，安徽蕪湖一一模)1體積pH＝2.5的鹽酸與與10體積某某一元強(qiáng)堿溶溶液恰好完全全反應(yīng)，則該該堿溶液的pH等于()A．9.0B．9.5C．10.5D．11.0解析：二者恰好完全中中和n(H＋)＝n(OH－)，即c1V1＝c2V2，現(xiàn)二者體積積比為1∶10，則c(H＋)∶c(OH－)＝10∶1，因?yàn)樗嶂兄衏(H＋)＝10－2.5mol/L，，堿中c(OH－)＝10－3.5mol/L，，c(H＋)＝＝＝10－10.5mol/L，，pH＝10.5。答案：C1．酸堿溶液液稀釋后的pH變化酸與堿的pH之和為14，等體積混混合。溶液pH計(jì)算算口訣：強(qiáng)酸(pH＝a)弱酸(pH＝a)強(qiáng)堿(pH＝b)弱堿(pH＝b)稀釋10n倍pH＝a＋n(a＋n<7)a<pH<a＋npH＝b－n(b－n>7)b－n<pH<b酸按酸，堿按堿堿，酸酸堿混合合看過量，無無限稀釋七為為限。2．pH相同的醋酸和鹽酸酸，分別用蒸蒸餾水稀釋至至原來體積的的m倍和n倍。稀釋后的溶液液的pH仍相相等，則m和n的關(guān)系是()A．m>nB．m＝nC．m<nD．不能確定解析：pH相同的CH3COOH和HCl，當(dāng)稀稀釋相同的倍倍數(shù)時(shí)，因醋醋酸電離平衡衡右移，CH3COOH的pH較小，若若要稀釋至兩兩者pH相等等，則要求m>n。答案：A【例1】25℃時(shí)，某溶液中由由水電離出來來的H＋的濃度為1×10－amol/L，，以下說法中正正確的是()A．a(chǎn)>7時(shí)，水的的電離一定受受到促進(jìn)B．a(chǎn)<7時(shí)，水的的電離一定受受到抑制C．a(chǎn)>7時(shí)，溶液液的pH一定定為14－aD．a(chǎn)<7時(shí)，溶液液的pH一定定為a解析析：：常溫下下水水的的離離子子積積是是1×10－14，由由水水電電離離出出來來的的H＋的濃濃度度為為1×10－7mol/L，，如如果果a>7肯肯定定是是水水的的電電離離受受到到了了抑抑制制，，該該溶溶液液可可能能是是酸酸溶溶液液也也可可能能是是堿堿溶溶液液。。如如果果a<7時(shí)時(shí)，，水水的的電電離離一一定定受受到到促促進(jìn)進(jìn)，，是是鹽鹽的的水水解解起起到到的的作作用用。。A、、B正正好好答答反反，，所所以以A、、B都都錯(cuò)錯(cuò)。。C選選項(xiàng)項(xiàng)，，當(dāng)當(dāng)a>7時(shí)時(shí)，，如如果果是是堿堿溶溶液液則則此此時(shí)時(shí)溶溶液液中中所所有有的的H＋都是是由由水水電電離離出出來來的的，，此此時(shí)時(shí)溶溶液液的的pH＝＝a，如如果果是是酸酸溶溶液液則則此此時(shí)時(shí)溶溶液液中中所所有有的的OH－都是是由由水水電電離離產(chǎn)產(chǎn)生生的的，，此此時(shí)時(shí)溶溶液液的的pOH＝＝a，pH＝＝14－－a。D選選項(xiàng)項(xiàng)中中，，當(dāng)當(dāng)a<7時(shí)時(shí)，，溶溶液液呈呈酸酸性性，，溶溶液液中中的的氫氫離離子子都都是是由由水水電電離離產(chǎn)產(chǎn)生生的的，，故故有有pH＝＝a。答案案：：D高分分策策略略本題題考考查查了了水水的的電電離離及及其其影影響響因因素素，，也也聯(lián)聯(lián)系系到到了了鹽鹽類類的的水水解解，，是是一一種種綜綜合合性性題題目目。。考考生生易易忽忽視視溶溶液液中中H＋或OH－的來來源源以以及及條條件件變變化化。。錯(cuò)錯(cuò)選選A、、B。。對于于此此類類題題可可細(xì)細(xì)究究如如下下：：根據(jù)據(jù)水水的的電電離離方方程程式式：：H2OH＋＋OH－，水水的的電電離離受受到到外外界界因因素素的的影影響響：：①在酸酸或或堿堿的的溶溶液液中中，，外外界界加加入入的的H＋或OH－使得c(H＋)或c(OH－)增大，，水的電電離平衡衡向左移移動(dòng)，水水的電離離受到抑抑制。注注意，由由于水的的電離是是很微弱弱的，在在酸溶液液中H＋絕大部分分來自酸酸的電離離，只有有OH－全部來自自于水，，此時(shí)由水水電離產(chǎn)產(chǎn)生的c(H＋)等于該該溶液中中的c(OH－)，而在在堿溶液液中，H＋全部來自自于水的的電離，，此時(shí)水水電離產(chǎn)產(chǎn)生的c(H＋)就是溶溶液中的的c(H＋)。②如果溶液液中有鹽鹽的水解解則正好好相反，，在強(qiáng)堿堿弱酸鹽鹽溶液中中，由于于弱酸的的酸根離離子結(jié)合合了一些些H＋，使平衡衡向右移移動(dòng)，c(OH－)增大，，當(dāng)然這這時(shí)的OH－全部來自自于水，，而這時(shí)時(shí)溶液中中的H＋只是水電電離產(chǎn)生生的H＋的一部分分，另一一部分和和弱酸的的酸根離離子結(jié)合合了。如如果是弱弱堿強(qiáng)酸酸鹽溶液液，由于于弱堿的的陽離子子結(jié)合了了一部分分OH－，水的電電離平衡衡同樣向向右移動(dòng)動(dòng)，c(H＋)增大，，此時(shí)溶溶液中的的c(H＋)就是水水電離出出的c(H＋)。因此由于于鹽的水水解，水水的電離離受到促促進(jìn)。在在進(jìn)行有有關(guān)計(jì)算算時(shí)要特特別注意意：由于于鹽的水水解(單單水解)而使得得溶液呈呈現(xiàn)酸堿堿性時(shí)，，酸性溶溶液中c(H＋)就是水水電離產(chǎn)產(chǎn)生的c(H＋)；而在在堿性溶溶液中，，n(OH－)等于水水電離產(chǎn)產(chǎn)生的n(H＋)。要記記住，H2O在電離離出1個(gè)個(gè)H＋的同時(shí)一一定而且且只能電電離出1個(gè)OH－?！纠?】】(8分)醋酸是重要要的一元元酸，在在有機(jī)和和無機(jī)反反應(yīng)中都都有應(yīng)用用。現(xiàn)有25℃時(shí)，pH＝3的的醋酸。。請回答答以下問問題：(1)若若向醋酸酸中加入入少量醋醋酸鈉固固體，此此時(shí)溶液液中________(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)若向向醋酸酸中加加入稀稀NaOH溶液液，使使其恰恰好完完全反反應(yīng)，，所得得溶液液的pH________(填“>”“<”或“＝”)7，，用離離子方方程式式表示示其原原因______________________________________________。。(3)若向醋酸酸中加加入pH＝＝11的NaOH溶溶液，，且二二者的的體積積比為為1∶1，則則所得得溶液液中各各離子子的物物質(zhì)的的量濃濃度由由大到到小的的順序序是_________________________。(4)若向向醋酸酸中加加入NaOH溶溶液至至溶液液恰好好呈中中性，，此時(shí)c(Na＋)____________c(CH3COO－)(填填“>”、“<”或“＝”)。(5)若向向醋酸酸中加加入一一定量量NaOH溶液液，所所得混混合液液pH＝6，則則此溶溶液中中c(CH3COO－)－c(Na＋)＝________mol/L(填填寫準(zhǔn)準(zhǔn)確數(shù)數(shù)據(jù))。(2)易失2分分，CH3COO－的水解解方程程式漏漏寫可可逆號號(3)易失失2分分，雖雖能找找出c(CH3COO－)最大大、c(OH－)最小小，但但錯(cuò)排排了c(H＋)和c(Na＋)，忽忽略了了CH3COOH與與NaOH并未未恰好好完全全反應(yīng)應(yīng)時(shí)，，c(CH3COO－)、c(Na＋)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于于c(H＋)、c(OH－)(5)－2分，，忽略略了題題目中中要求求得出出準(zhǔn)確確數(shù)據(jù)據(jù)，也也就是是不能能忽略略c(OH－)，盡管它它非常常小。。本題重點(diǎn)點(diǎn)研究究電離離平衡衡和鹽鹽的水水解平平衡。。(1)①向醋酸