《2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 水的電離和溶液的酸堿性學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 水的電離和溶液的酸堿性學(xué)案(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
水的電離和溶液的酸堿性
李仕才
專題一 水的電離
夯實(shí)基礎(chǔ)知識
1.水的電離
水是極弱的電解質(zhì),水的電離方程式為?H2O+H2O??H3O++OH-或?H2O??H++OH-。
2.水的離子積常數(shù)
Kw=c(H+)·c(OH-)。
(1)室溫下:Kw=1×10-14。
(2)影響因素:只與溫度有關(guān),升高溫度,Kw?增大。
(3)適用范圍:Kw?不僅適用于純水,也適用于稀的電解質(zhì)水溶液。
(4)Kw?揭示了在任何水溶液中均存在?H+和?OH-,只要溫度不變,Kw?不變。
3.影響水電離平衡的因素
(1)升高溫度,水
2、的電離程度增大,Kw?增大。
(2)加入酸或堿,水的電離程度減小,Kw?不變。
(3)加入可水解的鹽(如?FeCl3、Na2CO3),水的電離程度增大,Kw?不變。
(1)溫度一定時(shí),水的電離常數(shù)與水的離子積常數(shù)相等(×)
(2)水的電離平衡移動(dòng)符合勒夏特列原理(√)
(3)100?℃的純水中?c(H+)=1×10-6?mol·L-1,此時(shí)水呈酸性(×)
(4)在蒸餾水中滴加濃?H2SO4,Kw?不變(×)
(5)NaCl?溶液和?CH3COONH4?溶液均顯中性,兩溶液中水的電離程度相同(×)
(6)室溫下,0.1?mol·L-1?的?HCl?溶液
3、與?0.1?mol·L-1?的?NaOH?溶液中水的電離程度相等(√)
(7)任何水溶液中均存在?H+和?OH-,且水電離出的?c(H+)和?c(OH-)相等(√)
深度思考
填寫外界條件對水電離平衡的具體影響
條件
體系變化
HCl
NaOH
平衡移動(dòng)方向
逆
逆
Kw
不變
不變
水的電離程度
減小
減小
c(OH-)
減小
增大
c(H+)
增大
減小
可水解
的鹽
Na2CO3
4、NH4Cl
正
正
不變
不變
增大
增大
增大
減小
減小
增大
溫度 升溫
降溫
其他:如加入?Na
正
逆
正
增大
減小
不變
增大
減小
增大
增大
減小
增大
增大
減小
減小
典型題組訓(xùn)練
題組一 影響水電離平衡的因素及結(jié)果判斷
1.25?℃時(shí),相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中
水的電離程度按由大到小順序排列的一組是( )
5、
A.④>③>②>①
C.④>①>②>③
B.②>③>①>④
D.③>②>①>④
答案 C
4
解析 ②③分別為堿、酸,抑制水的電離;④中NH+水解促進(jìn)水的電離,①NaCl?不影響水的
電離。
2.25?℃時(shí),某溶液中由水電離產(chǎn)生的?c(H+)和?c(OH-)的乘積為?1×10-18,下列說法正確的
是( )
A.該溶液的?pH?可能是?5
C.該溶液的?pH?一定是?9
B.此溶液不存在
D.該溶液的?pH?可能為?7
答案 A
3.(2018·北京東城區(qū)質(zhì)檢)如圖表示水中?c(
6、H+)和?c(OH-)的關(guān)系,下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A.兩條曲線間任意點(diǎn)均有?c(H+)·c(OH-)=Kw
B.M?區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有?c(H+)<c(OH-)
C.圖中?T1<T2
D.XZ?線上任意點(diǎn)均有?pH=7
答案 D
反思總結(jié)
正確理解水的電離平衡曲線
(1)曲線上的任意點(diǎn)的?Kw?都相同,即?c(H+)·c(OH-)相同,溫度相同。
(2)曲線外的任意點(diǎn)與曲線上任意點(diǎn)的?Kw?不同,溫度不同。
(3)實(shí)現(xiàn)曲線上點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化需保持溫度不變,改變酸堿性;實(shí)現(xiàn)曲線上點(diǎn)與曲線外點(diǎn)
7、之間
2
的轉(zhuǎn)化一定得改變溫度。
題組二 水電離出的?c(H+)或?c(OH-)的定量計(jì)算
4
4.(2017·韶關(guān)模擬)已知?NaHSO4?在水中的電離方程式為?NaHSO4===Na++H++SO2-。某溫度
下,向?c(H+)=1×10-6?mol·L-1?的蒸餾水中加入?NaHSO4?晶體,保持溫度不變,測得溶液的
c(H+)=1×10-2?mol·L-1。下列對該溶液的敘述不正確的是( )
A.該溫度高于?25?℃
B.由水電離出來的?H+的濃度為?1×10-10?mol·L-1
C.加入?NaHSO4?晶體抑制水的電離
8、
D.取該溶液加水稀釋?100?倍,溶液中的?c(OH-)減小
答案 D
5.(2017·長沙市雅禮中學(xué)檢測)25?℃時(shí),在等體積的①pH=0?的?H2SO4?溶液、②0.05?mol·L
-1
的?Ba(OH)2?溶液、③pH=10?的?Na2S?溶液、④pH=5?的?NH4NO3?溶液中,發(fā)生電離的水的物質(zhì)
的量之比是( )
A.1∶10∶1010∶109
B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)
C.1∶20∶1010∶109
D.1∶10∶104∶109
答案 A
總結(jié)規(guī)律
水電離的?c(H+)或
9、?c(OH-)的計(jì)算技巧(25?℃時(shí))
(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7?mol·L-1。
c
(2)酸或堿抑制水的電離,水電離出的(H+)=c(OH-)<10-7?mol·L-1,當(dāng)溶液中的c(H+)<10
-7
mol·L-1?時(shí)就是水電離出的c(H+);當(dāng)溶液中的c(H+)>10-7?mol·L-1?時(shí),就用10-14?除以這
個(gè)濃度即得到水電離的c(H+)。
(3)可水解的鹽促進(jìn)水的電離,水電離的?c(H+)或?c(OH-)均大于?10-7?mol·L-1。若給出的
c(H+)>10-7?mol·L-1
10、,即為水電離的?c(H+);若給出的?c(H+)<10-7?mol·L-1,就用?10-14
除以這個(gè)濃度即得水電離的?c(H+)。
專題二 溶液的酸堿性和?pH
夯實(shí)基礎(chǔ)知識
1.溶液的酸堿性
溶液的酸堿性取決于溶液中?c(H+)和?c(OH-)的相對大小。
(1)酸性溶液:c(H+)>c(OH-),常溫下,pH<7。
3
(2)中性溶液:c(H+)=c(OH-),常溫下,pH=7。
(3)堿性溶液:c(H+)7。
2.pH?及其測量
(1)計(jì)算公式:pH=-lg?
11、c(H+)。
(2)測量方法
①pH?試紙法
用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待測液點(diǎn)在試紙的中
央,變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照,即可確定溶液的?pH。
②pH?計(jì)測量法。
(3)溶液的酸堿性與?pH?的關(guān)系
常溫下:
3.溶液?pH?的計(jì)算
(1)單一溶液的?pH?計(jì)算
強(qiáng)酸溶液:如?HnA,設(shè)濃度為?c?mol·L-1,c(H+)=nc?mol·L-1,pH=-lg?c(H+)=-lg?(nc)。
10-14
強(qiáng)堿溶液(25?℃):如?B(OH)n,設(shè)濃度為?c?
12、mol·L-1,c(H+)=?nc mol·L-1,pH=-lg?c(H
+
)=14+lg?(nc)。
①兩種強(qiáng)酸混合:直接求出?c(H+)混,再據(jù)此求?pH。c(H+)混=????????? 。
c?OH-??1V1+c?OH-??2V2
V1+V2
c(H+)混或?c(OH-)混=????????????? 。
(2)混合溶液?pH?的計(jì)算類型
c?H+?1V1+c?H+?2V2
V1+V2
②兩種強(qiáng)堿混合:先求出 c(OH?-?)?混?,再據(jù)?Kw?求出?c(H?+?)?混?,最后求?pH?。?c(OH?-?)?混?=
。
13、
③強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合:先判斷哪種物質(zhì)過量,再由下式求出溶液中?H+或?OH-的濃度,最后求
pH。
|c?H+?酸V酸-c?OH-?堿V堿|
V酸+V堿
溶液酸堿性及?pH?概念選項(xiàng)判斷
(1)任何溫度下,利用?H+和?OH-濃度的相對大小均可判斷溶液的酸堿性(√)
(2)某溶液的?c(H+)>10-7?mol·L-1,則該溶液呈酸性(×)
(3)某溶液的?pH=7,該溶液一定顯中性(×)
4
(4)100?℃時(shí)?Kw=1.0×10-12,0.01?mol·L-1?鹽酸的?pH=2,0.01?mol·L-1?的?NaOH
14、?溶液的?pH
=10(√)
(5)用蒸餾水潤濕的?pH?試紙測溶液的?pH,一定會(huì)使結(jié)果偏低(×)
(6)用廣范?pH?試紙測得某溶液的?pH?為?3.4(×)
(7)用?pH?計(jì)測得某溶液的?pH?為?7.45(√)
(8)一定溫度下,pH=a?的氨水,稀釋?10?倍后,其?pH=b,則?a=b+1(×)
深度思考
1.常溫下,兩種溶液混合后酸堿性的判斷(在括號中填“酸性”“堿性”或“中性”)。
(1)相同濃度的?HCl?和?NaOH?溶液等體積混合( )
(2)相同濃度的?CH3COOH?和?NaOH?溶液等體積混合( )
(3)相
15、同濃度的?NH3·H2O?和?HCl?溶液等體積混合( )
(4)pH=2?的?HCl?和?pH=12?的?NaOH?溶液等體積混合( )
(5)pH=3?的?HCl?和?pH=10?的?NaOH?溶液等體積混合( )
(6)pH=3?的?HCl?和?pH=12?的?NaOH?溶液等體積混合( )
(7)pH=2?的?CH3COOH?和?pH=12?的?NaOH?溶液等體積混合( )
(8)pH=2?的?HCl?和?pH=12?的?NH3·H2O?等體積混合( )
答案 (1)中性 (2)堿性 (3)酸性 (4)中性 (5)酸性 (6)堿性 (7)酸性 (8)堿
16、性
2.1?mL?pH=9?的?NaOH?溶液,加水稀釋到?10?mL,pH= ;加水稀釋到?100?mL,pH 7。
答案 8 接近
練后總結(jié)
1.稀釋規(guī)律
酸、堿溶液稀釋相同倍數(shù)時(shí),強(qiáng)電解質(zhì)溶液比弱電解質(zhì)溶液的?pH?變化幅度大,但不管稀釋
多少倍,最終都無限接近中性。
2.酸堿混合規(guī)律
。
(1)等濃度等體積一元酸與一元堿混合的溶液——“誰強(qiáng)顯誰性,同強(qiáng)顯中性”
(2)25?℃時(shí),pH?之和等于?14?時(shí),一元強(qiáng)酸和一元弱堿等體積混合呈堿性;一元弱酸和一元
強(qiáng)堿等體積混合呈酸性。即誰弱誰過量,顯誰性。
(3)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等
17、體積混合(25?℃時(shí))
①pH?之和等于?14?呈中性;②pH?之和小于?14?呈酸性;③pH?之和大于?14?呈堿性。
典型題組訓(xùn)練
題組一 有關(guān)?pH?的簡單計(jì)算
1.計(jì)算下列溶液的?pH?或濃度(常溫下,忽略溶液混合時(shí)體積的變化):
(1)0.1?mol·L-1?的?CH3COOH?溶液(已知?CH3COOH?的電離常數(shù)?Ka=1.8×10-5)。
5
答案 (1)??? (2)1∶4
已電離的弱電解質(zhì)濃度
(2)0.1?mol·L-1NH3·H2O?溶液(NH3·H2O?的電離度?α=1%,電離度=?弱電
18、解質(zhì)的初始濃度
×100%)。
(3)pH=2?的鹽酸與等體積的水混合。
(4)常溫下,將?0.1?mol·L-1?氫氧化鈉溶液與?0.06?mol·L-1?硫酸溶液等體積混合。
(5)取濃度相同的?NaOH?和?HCl?溶液,以?3∶2?體積比相混合,所得溶液的?pH?等于?12,求原
溶液的濃度。
答案 (1)2.9 (2)11 (3)2.3 (4)2.0 (5)0.05?mol·L-1
4
2?.(1)pH=5?的?H2SO4?溶液,加水稀釋到 500?倍,則稀釋后?c(SO?2-?)?與?c(H?+?)?的比值
為 。
(2)常溫
19、下,在一定體積?pH=12?的?Ba(OH)2?溶液中,逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的?NaHSO4
溶液,當(dāng)溶液中的?Ba2+恰好完全沉淀時(shí),溶液?pH=11。若反應(yīng)后溶液的體積等于?Ba(OH)2
溶液與?NaHSO4?溶液的體積之和,則?Ba(OH)2?溶液與?NaHSO4?溶液的體積比是 。
1
10
題組二 pH?概念的拓展應(yīng)用
3.(2018·南陽等六市聯(lián)考)某溫度下,向一定體積?0.1?mol·L-1?的氨水中逐滴加入等濃度
的鹽酸,溶液中?pOH[pOH=-lg?c(OH-)]與?pH?的變化關(guān)系如下圖所示。下列說法不正確的
是( )
20、
c?NH+4
c?NH3·H2O??變小
c?OH-
A.M?點(diǎn)和?N?點(diǎn)溶液中?H2O?的電離程度相同
4
B.Q?點(diǎn)溶液中,c(NH+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.M?點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性小于?Q?點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性
D.N?點(diǎn)溶液加水稀釋,
答案 B
c?H+
4.(2017·邯鄲一中一模)若用?AG?表示溶液的酸度,AG?的定義為?AG=lg 。室溫下實(shí)
驗(yàn)室中用?0.01?mol·L-1?的氫氧化鈉溶液滴定?20.00?mL?0.01?mol·L-1?醋酸,滴定過程如圖
所
21、示,下列敘述正確的是( )
6
A.室溫下,醋酸的電離常數(shù)約為?10-5
B.A?點(diǎn)時(shí)加入氫氧化鈉溶液的體積為?20.00?mL
C.若?B?點(diǎn)為?40?mL,所得溶液中:
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.從?A?到?B,水的電離程度逐漸變大
答案 A
7