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2019-2020年高考化学一轮复习 课时30 水的电离和溶液的pH考点过关水的电离【基础梳理】1. 水的电离水是一种电解质，能发生微弱的电离，其电离方程式为。2. 水的离子积常数Kw(1)表达式:Kw=(25 )(2)影响因素:Kw仅仅是温度的函数。温度不变，Kw;温度升高，Kw。T/0102025405090100Kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.03. 影响水的电离平衡的因素(1)温度:因为水的电离是吸热过程，故对纯水升高温度，(填“促进”或“抑制”)水的电离，c(H+)和c(OH-)同时(填“增大”、“减小”或“不变”);但因为由水电离出的c(H+)和c(OH-)始终相等，故溶液呈(填“酸”、“碱”或“中”)性。(2)加入酸或碱:向纯水中加入酸(或碱)，由于酸(或碱)电离产生H+(或OH-)，使水中c(H+)或c(OH-)(填“增大”、“减小”或“不变”)，水的电离平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，水的电离程度(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)加入弱碱阳离子或弱酸根阴离子:由于弱碱阳离子与水电离出的OH-结合生成弱碱;弱酸根阴离子与水电离出的H+结合生成了弱酸，从而使水中的c(OH-)或c(H+)(填“增大”、“减小”或“不变”)，破坏了水的电离平衡，使水的电离平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，其电离程度(填“增大”、“减小”或“不变”)。微课1外界条件对水的电离平衡及Kw的影响(1)水的离子积常数Kw=c(H+) c(OH-)，Kw不仅适用于纯水，也适用于酸性或碱性稀的电解质水溶液。Kw其实质是水溶液中的H+和OH-浓度的乘积。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)外界条件的改变，对水的电离平衡和Kw的影响体系变化条件平衡移动方向Kw水的电离程度c(OH-)c(H+)酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其他:如加入Na正不变增大增大减小【典型例题】一、 水的电离平衡曲线水的电离平衡曲线如右图所示，下列说法不正确的是 ()A. 图中五点Kw间的关系:BCA=D=EB. 若从A点到D点，可采用温度不变在水中加入少量的酸C. 若从A点到C点，可采用温度不变在水中加入适量的NH4Cl固体D. 若从A点到B点，可采用升高温度答案C解析:水的离子积常数Kw只与温度有关，升高温度，Kw增大，A项正确;温度不变在水中加入少量的酸，溶液中c(H+)增大，c(OH-)减小，即可从A点到D点，B项正确;从A点到C点，只能采用升高温度，C项错误;从A点到B点，升高温度即可，D项正确。(xx全国大纲理综)下图表示溶液中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. 图中T1T2D. XZ线上任意点均有pH=7答案D解析:两条曲线间c(H+)与c(OH-)乘积是常数，即水的离子积Kw=c(H+)c(OH-)，A正确;根据图像可知在区域M内，都存在c(H+)c(OH-)，B正确;水的离子积随着温度的升高而增大，从T1T2的过程，也是Kw=c(H+)c(OH-)增大的过程，及T1T2是温度升高的过程，C正确;XZ线代表c(H+)=(OH-)，即溶液显中性，但是温度升高，pH在减小(pH0，下列叙述正确的是 ()A. 向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH-)降低B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H+)增大，Kw不变C. 升高温度，Kw变大，pH降低，水显酸性D. 向水中加入少量氢氧化钠，c(OH-)增大，25 时Kw增大答案B解析:A项，加入稀氨水后水溶液中的c(OH-)增大，平衡逆向移动;B项，NaHSO4溶于水，电离使c(H+)增大，由于温度不变，故Kw不变;C项，升高温度，促进水的电离，但是c(H+)=c(OH-)，水依然显中性;D项，向水中加入少量氢氧化钠，c(OH-)增大，Kw保持不变。一定温度下，水存在H2OH+OH-H=Q(Q0)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 molL-1，Kw不变答案B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 molL-1。关于水的电离的几个规律(1)在任意温度、任意物质的水溶液中(含纯水)，由水本身电离出的c(H+)水=c(OH-)水。(2)酸或碱对水的电离均起抑制作用。只要酸的pH相等(不论强弱、不论几元)对水的抑制程度相等;碱也同理。若酸溶液的pH与碱溶液的pOH相等，则两种溶液中水的电离度相等。如pH=3的盐酸与pH=11的氨水在室温下，由水电离出的:c(H+)水=c(OH-)水= molL-1=10-11molL-1(3)在能水解的盐溶液中，水的电离受到促进，且当强酸弱碱盐的pH和强碱弱酸盐的pOH相等时(同一温度)，促进程度相等。(4)较浓溶液中水电离出c(H+)的大小:酸溶液中:c(OH-)=c(H+)水。碱溶液中:c(H+)=c(H+)水。强酸弱碱盐溶液中:c(H+)=c(H+)水。强碱弱酸盐溶液中:c(OH-)=c(H+)水。如pH=4的NH4Cl溶液与pH=10的CH3COONa溶液中，(室温)由水电离出的:c(H+)水=c(OH-)水= molL-1=10-4molL-1溶液的pH及其计算【基础梳理】1. 溶液的pH(1)定义:pH=。(2)意义:粗略表示溶液酸碱性的强弱。(3)范围:pH的范围一般在之间。(4)规律:pH越小，溶液的酸性越;pH越大，溶液的碱性越。(5)测定方法:把一小片pH试纸放在，用洁净的玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸中心，变色后，与标准比色卡对比即可读出溶液的pH。注意:使用pH试纸测溶液的pH时，试纸(填“能”或“不能”)用蒸馏水润湿，记录数据时只有整数。若精确测溶液的pH，则应使用。2. 溶液的酸碱性(1)溶液酸碱性的判断标准是 与的相对大小。(2)25 时，溶液酸碱性的判断标准可以是与的相对大小。(3)规律中性溶液:c(H+)c(OH-);25 时，c(H+)=110-7 molL-1，pH7。酸性溶液:c(H+)c(OH-);25 时，c(H+)110-7 molL-1，pH7。碱性溶液:c(H+)c(OH-);25 时，c(H+)110-7 molL-1，pH7。【典型例题】三、 溶液的酸碱性下列溶液一定呈中性的是 ()A. c(H+)=c(OH-)=10-6 molL-1的溶液B. pH=7的溶液C. 使石蕊试液呈紫色的溶液D. 酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液答案A解析:c(H+)=c(OH-)=10-6 molL-1溶液一定呈中性;常温下，pH=7的溶液呈中性，但温度变了，中性溶液的标准便不是pH=7了;常温下，pH在58之间的溶液均使石蕊试液呈紫色;酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液可能显酸性，可能显碱性，可能显中性。下列溶液一定显酸性的是(填序号)。pHc(OH-)的溶液 0.1 molL-1 NH4Cl溶液答案解析:题目没有说明温度，所以pHc(OH-)才是可靠的判断依据。NH4Cl溶液水解呈酸性。四、 溶液的pH下列说法不正确的是 ()A. pH=7的溶液可能呈碱性B. pH=6的溶液中c(H+)=110-6 molL-1C. pH=6的溶液中c(OH-)=110-8 molL-1D. 室温下，任何物质的水溶液中都有H+和OH-，且Kw=c(H+)c(OH-)=110-14答案C解析:水溶液中都存在H+和OH-，且Kw=c(H+)c(OH-)，在25 时Kw=110-14，D项正确;在100 时，水的离子积常数大于110-14，此时pH=7的溶液呈碱性，A项正确，此时pH=6的溶液中c(OH-)大于110-8 molL-1，C项错误。pH=5的H2SO4溶液，加水稀释到500倍，则稀释后c(S)与c(H+)的比值为。答案解析:稀释前c(S)= molL-1，稀释后)= molL-1=10-8 molL-1，c(H+)接近10-7 molL-1，所以=。五、 相同pH的强酸与弱酸比较体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol，下列叙述正确的是 ()A. 两种溶液的pH不相同B. 它们分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2同样多C. 它们与NaOH完全中和时，消耗的NaOH醋酸多于盐酸D. 分别用水稀释相同倍数时，n(Cl-)=n(CH3COO-)答案C解析:根据电荷守恒和n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol，两溶液的氢离子溶度也相同，A错;醋酸是弱酸，盐酸是强酸，当n(Cl-)=n(CH3COO-)=0.01 mol，醋酸的物质的量要大很多，与足量碳酸钙反应醋酸放出的二氧化碳多，B错;它们与NaOH完全中和时，消耗的NaOH醋酸多于盐酸，C正确;稀释相同倍数，醋酸继续电离，醋酸根的物质的量更大，D错。对室温下2 mL pH=2的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是 ()A. 加水稀释至溶液体积为200 mL，醋酸溶液的pH变为4B. 温度都升高20 后，两溶液的pH不再相等C. 加水稀释至溶液体积为200 mL后，两种溶液的c(OH-)都减小D. 加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气体积可用右图表示答案B解析:A选项中醋酸是弱酸，存在电离平衡，加水稀释至200 mL时，pH4;B选项正确;C选项中加水稀释时，两溶液中c(OH-)浓度增大;D选项中pH相等的醋酸和盐酸，醋酸的浓度大于盐酸，二者和足量的锌反应得到的氢气体积不相等。单一溶液的pH计算(1)强酸溶液，如HnA，设浓度为c molL-1，则c(H+)=nc molL-1，pH=-lg c(H+)=-lg nc。(2)强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c molL-1，则c(H+)= molL-1，pH=-lg c(H+)=14+lg nc。(3)一元弱酸溶液，设浓度为c molL-1，则有c(H+)-lg c。(4)一元弱碱溶液，设浓度为c molL-1，则有c(OH-) molL-1，pH14+lg c。酸碱中和滴定【基础梳理】1. 原理依据原理c(标准)V(标准)=c(待测)V(待测)，所以c(待测)=，因c(标准)已确定，因此只要分析出不正确操作引起V(标准)与V(待测)的变化，即分析出结果。2. 指示剂常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊8蓝色甲基橙4.4黄色酚酞10 3. 主要仪器(1)滴定管滴定管分为酸式滴定管和碱式滴定管。酸性溶液装在滴定管中，碱性溶液装在滴定管中。如下图所示: 除用蒸馏水洗净外，使用前还必须用待取的溶液润洗。(2)锥形瓶、烧杯、铁架台、滴定管夹等。4. 主要试剂标准液、待测液、蒸馏水。5. 实验操作(用标准盐酸滴定待测NaOH溶液)(1)准备滴定管:洗涤装液调液面记录。锥形瓶:注碱液加指示剂。(2)滴定左手握，右手，眼睛注视变化。(3)滴定终点:滴入最后一滴反应液，指示剂变色，且在半分钟内不能恢复原来的颜色，停止滴定，并记录标准溶液的体积。重复上述操作23次(即平行滴定23次)。注意:中和反应达到滴定终点时所得到的溶液，显中性 6. 计算中和反应滴定终点是严格按照化学方程式中进行，即当酸提供的H+的物质的量与碱提供的OH-的物质的量相等时，恰好中和。取平均值求出结果。【典型例题】六、 溶液pH计算求下列溶液的pH(常温条件下;混合溶液忽略体积的变化;已知lg 2=0.3)。(1)0.005 molL-1H2SO4溶液(2)0.1 molL-1CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka=1.810-5)(3)0.1 molL-1NH3H2O溶液(NH3H2O的电离度为=1%)(4)将pH=8的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合(5)常温下，将pH=5的盐酸与pH=9的NaOH溶液以体积比119混合(6)将pH=3的HCl与pH=3的H2SO4等体积混合(7)0.001 molL-1NaOH溶液(8)pH=2的盐酸与等体积的水混合(9)pH=2的盐酸加水稀释1 000倍答案(1)2(2)2.9(3)11(4)9.7(5)6(6)3(7)11(8)2.3(9)5解析:(2)CH3COOHCH3COO-+H+c(初始)0.1 molL-100c(电离)c(H+)c(H+)c(H+)c(平衡)0.1-c(H+)c(H+)c(H+)则Ka=1.810-5解得c(H+)=1.310-3 molL-1，所以pH=-lg c(H+)=-lg(1.310-3)=2.9。(3)NH3H2OOH-+Nc(初始): molL-10.100c(电离): molL-10.11%0.11%0.11%则c(OH-)=0.11% molL-1=10-3 molL-1c(H+)=10-11 molL-1，所以pH=11。(4)将pH=8的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H+)很明显可以根据pH来算，可以根据经验公式来求算pH=10-lg 2(即0.3)，所以答案为9.7。(5)pH=5的盐酸溶液中c(H+)=10-5 molL-1，pH=9的氢氧化钠溶液中c(OH-)=10-5 molL-1，两者以体积比119混合，则酸过量，混合液的pH小于7。c(H+)= molL-1=1.010-6 molL-1，pH=-lg(1.010-6)=6。七、 中和滴定某浓度的烧碱溶液，现用中和滴定测定其浓度。(1)滴定:用式滴定管盛装c molL-1盐酸标准液。右图表示某次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置。把用去的标准盐酸的体积填入表格中，此次滴定结束后的读数为mL，滴定管中剩余液体的体积为。指示剂石蕊甲基橙甲基红酚酞变色范围(pH)5.08.03.14.44.46.28.210.0该实验应选用作指示剂。(2)有关数据记录如下:滴定序号待测液体积/mL所消耗盐酸标准液的体积/mL滴定前滴定后消耗的体积1V0.5025.8025.302V3V6.0031.3525.35 根据所给数据，写出计算烧碱溶液的物质的量浓度的表达式c=(不必化简)。(3)对下列几种假定情况进行讨论:(填“无影响”、“偏高”或“偏低”)若滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶，则会使测定结果。读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视，则会使测定结果。若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外，则会使测定结果。滴加盐酸速度过快，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定，则会使测定结果。答案(1)酸24.90大于25.10 mL酚酞(2)(3)无影响偏低偏高偏低解析:(1)盛装盐酸用酸式滴定管，读数注意视线与凹液面最低点水平，精确到小数点后两位，酚酞的变色范围与7最接近。(2)运用c(H+)V(H+)=c(OH-)V(OH-)，c(OH-)=，消耗盐酸的体积取平均值。(3)c(OH-)=，主要分析对V(H+)的影响。不影响V(H+)，无影响;V(H+)偏小，结果偏低;V(H+)偏大，结果偏高;V(H+)偏小，结果偏低。1. 混合溶液pH的计算类型(1)两种强酸混合:直接求出c(H+)混，再据此求pH。c(H+)混=。(2)两种强碱混合:先求出c(OH-)混，再据Kw求出，最后求pH。c(OH-)混=。(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，最后求pH。c(H+)混或c(OH-)混=2. 常见的酸碱中和滴定误差分析以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有:步骤操作V(标准)c(待测)洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失变小偏低滴定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴出锥形瓶外变大偏高读数滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小偏低滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大偏高