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      2026年高考化学一轮复习PPT课件 第46讲 水的电离和溶液的pH

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      2026年高考化学一轮复习PPT课件 第46讲 水的电离和溶液的pH

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      这是一份2026年高考化学一轮复习PPT课件 第46讲 水的电离和溶液的pH,共60页。PPT课件主要包含了内容索引,B>C>A=D=E,×10-10,练后归纳,④>①>②>③,溶液的酸碱性与pH,-lgcH+,玻璃片,表面皿,标准比色卡等内容,欢迎下载使用。
      1.了解水的电离和水的离子积常数(Kw)。2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。3.能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
      考点一 水的电离与水的离子积常数
      考点二 溶液的酸碱性与pH
      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_________________________________,简写为:H2O⥫⥬H++OH-。(2)25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=____________________。2.水的离子积常数(1)水的离子积常数:Kw=____________________。(2)影响因素:只与______有关,升高温度,Kw______。(3)适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。(4)意义:Kw揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要______不变,Kw不变。
      H2O+H2O⥫⥬H3O++OH-
      1×10-7ml·L-1
      c(H+)·c(OH-)
      甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入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,解释为加入H2SO4后,c(H+)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。
      提示:甲正确,温度不变,Kw是常数,加入H2SO4,c(H+)增大,c(H+)·c(OH-)>Kw,平衡左移。
      3.影响水电离平衡的因素(1)升高温度,水的电离程度______,Kw______。(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______。
      考向1 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。
      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改变温度。
      考向2 从定性、定量两个角度理解水电离出的c水(H+)或c水(OH-)2.(1)25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度由大到小的顺序是           。(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液与盐酸溶液中,水的电离程度     ;常温下,pH=5的NH4Cl溶液与pH=9的CH3COONa溶液中,水的电离程度     (均填“前者大”“后者大”或“相同”)。
      1×10-12 ml·L-1 
      1×10-10 ml·L-1
      1×10-4 ml·L-1
      25 ℃时,计算c水(H+)或c水(OH-)的思维方法1.中性溶液:c水(H+)=c水(OH-)=1.0×10-7 ml/L2.酸的溶液:H+来源于酸电离和水电离,而OH-只来源于水,故有c水(OH-)=c水(H+)=c溶液(OH-)。3.碱的溶液:OH-来源于碱电离和水电离,而H+只来源于水,故有c水(H+)=c水(OH-)=c溶液(H+)。4.水解呈酸性的盐溶液:c水(H+)=c溶液(H+)。5.水解呈碱性的盐溶液:c水(OH-)=c溶液(OH-)。
      1.溶液的酸碱性(1)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)填写空格:
      2.溶液的pH及测定方法(1)计算公式:pH=______________。(2)25 ℃时,pH与溶液中的c(H+)的关系:
      (3)范围:25 ℃时,0~14。(4)测定方法:用镊子夹取一小块试纸放在洁净的________或________上,用干净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央,变色后与____________对照。(5)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH①pOH=________________;②常温下:pH+pOH=____。
      用湿润的pH试纸测溶液的pH,有什么误差?请分析。
      提示:测定中性溶液,无误差,酸性溶液偏大,碱性溶液偏小。
      考向1 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(   )
      溶液混合后酸碱性的判断方法1.等浓度等体积的一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性,同强显中性”。2.室温下c酸(H+)=c碱(OH-),即pH之和等于14时,一强一弱等体积混合——“谁弱谁过量,谁弱显谁性”。
      3.室温下,已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析(两强混合)(1)若pH之和等于14,则混合后溶液显中性,pH=7。(2)若pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH>7。(3)若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH<7。
      考向2 走出溶液稀释时pH的判断误区2.(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。
      稀释酸、碱溶液时pH变化规律
      考向3 多角度计算溶液的pH3.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)0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液,求该溶液的pH(已知CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5)。                                 。
      (2)0.1 ml·L-1NH3·H2O溶液,求该溶液的pH(已知NH3·H2O的电离度α=1%)。                               。
      (3)pH=2的盐酸与等体积的水混合,求混合溶液的pH。                               。
      (4)常温下,将0.1 ml·L-1氢氧化钠溶液与0.06 ml·L-1硫酸溶液等体积混合,求混合溶液的pH。        。
      (5)取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比混合,所得溶液的pH等于12,求原溶液的浓度。        。
      0.05 ml·L-1
      考向4 混合溶液pH计算的规律4.在某温度时,测得0.01 ml·L-1 NaOH溶液的pH为11。(1)该温度下水的离子积常数Kw=     。
      由题意知,溶液中c(H+)=10-11 ml·L-1,c(OH-)=0.01 ml·L-1,故Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-13。
      (2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合。①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=    。
      ②若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=    。
        25 ℃,强酸(pH酸)与强碱(pH碱)混合至中性时,二者的体积与pH的关系(1)若pH酸+pH碱=14,浓度相等,V酸∶V碱=1∶1。(2)若pH酸+pH碱>14,碱浓度大,V酸∶V碱=10(pH酸+pH碱-14)∶1。(3)若pH酸+pH碱<14,酸浓度大,V酸∶V碱=1∶10(14-pH酸-pH碱)。
      强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
      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
      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。
      3.25 ℃,两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释,溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是A.MOH是一种弱碱B.在x点:c(M+)=c(R+)C.稀释前,c(MOH)=10c(ROH)D.稀释前,MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH-):前者是后者的10倍
      由题图可知,两溶液分别稀释100倍,MOH溶液的pH减小2,ROH溶液的pH减小1,则MOH是强碱,ROH是弱碱,A错误。x点两溶液的pH相等,则两溶液中c(H+)、c(OH-)分别相等;据电荷守恒可得:c(M+)+c(H+)=c(OH-)、c(R+)+c(H+)=c(OH-),从而推知x点时c(M+)=c(R+),B正确。 MOH是强碱,起始溶液的pH=13,
      则有c(MOH)=0.1 ml·L-1;ROH是弱碱,部分电离,起始溶液的pH=12,则有c(ROH)>0.01 ml·L-1,从而可知稀释前,c(MOH)<10c(ROH),C错误。稀释前,MOH溶液的pH=13,则由水电离出的c(OH-)=1×10-13 ml·L-1;ROH溶液的pH=12,则由水电离出的c(OH-)=1×10-12 ml·L-1,故稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH-):后者是前者的10倍,D错误。
      4.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       。
      解答本题要注意以下三点:①HCl、H2SO4都是强酸,但H2SO4是二元酸。②CH3COOH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。
      5.(2015·广东卷)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1.0×10-13C.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
      由题图可知,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。
      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,较弱的酸的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均受到抑制,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:
      NaCl、CH3COONa和NaOH
      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。
      1.下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是A.溶液pH越小,酸性越强,反之,碱性越强B.pH<7的溶液可能呈碱性C.当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时,用pH表示其酸碱性更为方便D.把pH试纸直接插入待测溶液中,测其pH
      当c(H+)或c(OH-)小于1 ml·L-1时,使用pH表示其酸碱性更为方便,C正确;把pH试纸直接插入待测溶液中会污染待测液,D错误。
      2.已知:25 ℃时,Kw=1.0×10-14;35 ℃时,Kw=2.1×10-14。下列有关水的电离的叙述正确的是 A.c(H+)随温度的升高而减小B.水的电离属于吸热过程C.向蒸馏水中加入NaOH溶液,Kw增大D.35 ℃时,水中c(H+)>c(OH-)
      水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-),升高温度,Kw增大,说明升高温度,水的电离程度增大,则水电离吸热,水电离产生的c(H+)、c(OH-)均增大,A错误,B正确;Kw仅与温度有关,向蒸馏水中加入NaOH溶液,c(OH-)增大,由于温度不变,则Kw不变,C错误;任何温度下水都呈中性,则35 ℃时,水中c(H+)=c(OH-),D错误。
      3.下列溶液一定呈中性的是 A.pH=7的溶液B.c(H+)=c(OH-)的溶液C.由等物质的量的强酸、强碱反应得到的溶液D.非电解质溶于水得到的溶液
      pH=7的溶液不一定是在常温下,故水的离子积不一定是Kw=1×10-14,如100 ℃时,水的离子积常数是10-12,pH=6时溶液呈中性,当pH=7时溶液呈碱性,A错误;氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小是判断溶液酸碱性的依据,所以c(H+)=c(OH-)的溶液一定呈中性,B正确;由等物质的量的强酸、强碱反应得到的溶液不一定呈中性,如等物质的量NaOH与H2SO4反应生成NaHSO4,溶液呈酸性,C错误;三氧化硫是非电解质,但它溶于水后生成硫酸,硫酸溶液呈酸性,D错误。
      5.某温度下,水的离子积常数Kw=1×10-12。该温度下,将pH=4的H2SO4溶液与pH=9的NaOH溶液混合并保持恒温,欲使混合溶液的pH=7,则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为 A.1∶10B.9∶1C.1∶9D.99∶21
      设稀硫酸的体积为a,NaOH溶液的体积为b,则10-3b-10-4a=10-5(a+b),a∶b=9∶1。
      6.下列事实中,能说明MOH是弱碱的是 A.0.1 ml·L-1MOH溶液可以使酚酞溶液变红B.常温下,0.1 ml·L-1MOH溶液中c(OH-)<0.1 ml·L-1C.MOH溶液的导电能力比NaOH溶液弱D.等体积的0.1 ml·L-1MOH溶液与0.1 ml·L-1盐酸恰好完全反应
      0.1 ml·L-1 MOH溶液可以使酚酞溶液变红,说明MOH能电离出氢氧根离子,但不能说明MOH是弱碱,A错误;常温下,0.1 ml·L-1 MOH溶液中,c(OH-)<0.1 ml·L-1,说明MOH没有完全电离,则MOH为弱碱,B正确;等体积的0.1 ml·L-1MOH溶液与0.1 ml·L-1盐酸混合,无论MOH是强碱还是弱碱,都恰好完全反应,D错误。
      7.在T ℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-a ml/L,c(OH-)=10-b ml/L,已知a+b=12。向该溶液中逐滴加入pH=c的盐酸(T ℃),测得混合溶液的部分pH如下表所示:假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则c为 A.3B.4C.5D.6
      8.已知:pH=-lg c(H+),pOH=-lg c(OH-)。常温下,向某浓度的盐酸中滴加NaOH溶液,所得溶液pOH和pH变化如图所示。下列说法正确的是 A.盐酸与NaOH溶液的浓度相等B.B点和D点水的电离程度相同C.将滴加NaOH溶液改为滴加氨水,该图曲线不变D.升高温度,滴定过程中pOH+pH>14
      由题图可知,未滴加NaOH溶液时盐酸的pH=0,则c(H+)=1 ml·L-1,即c(HCl)=1 ml·L-1,最终pH=14,则c(OH-)=1 ml·L-1,由于最终所得溶液是NaCl和NaOH的混合溶液,相当于对原NaOH溶液进行稀释,故原c(NaOH)>1 ml·L-1,A项错误;B点、D点水的电离均受到抑制,
      且由水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-10 ml·L-1,B项正确;若将滴加NaOH溶液改为滴加氨水,由于NH3·H2O为弱碱,故最终所得溶液pH不可能为14,C项错误;升高温度,水的离子积Kw增大,即c(H+)·c(OH-)>10-14,pH=-lg c(H+),pOH=-lg c(OH-),故pOH+pH<14,D项错误。
      当B点加入40.00 mL NaOH溶液时,所得溶液为等浓度的CH3COONa和NaOH混合溶液,加入酸的物质的量是碱物质的量的一半,根据元素守恒得c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH),故C错误;A点溶质为CH3COONa和CH3COOH,B点溶质为CH3COONa和NaOH,NaOH与醋酸溶液恰好完全中和前,水的电离度增大,恰好中和后,水的电离度逐渐减小,所以从A到B,水的电离程度先增大后减小,故D错误。
      10.常温下,向10 mL 1 ml·L-1一元酸HA溶液中,不断滴加1 ml·L-1的NaOH溶液,所加碱的体积与-lg c水(H+)的关系如图所示。c水(H+)为溶液中水电离的c(H+)。下列说法不正确的是 A.常温下,Ka(HA)的数量级为10-4B.a、b两点pH均为7C.从a点到b点,水的电离程度先增大后减小D.溶液的导电性逐渐增强
      由起点溶液中-lg c水(H+)=12可知,酸电离的c(H+)=10-2 ml·L-1,故Ka(HA)=10-4,故A正确;从图像中可知,HA是弱酸,曲线的最高点为NaA溶液,b点溶液的溶质是NaA和NaOH,溶液呈碱性,pH>7,故B错误;a点到b点,发生酸碱中和反应生成可水解的盐,然后碱过量,所以水的电离程度先增大后减小,故C正确;不断加入NaOH溶液,反应生成强电解质,溶液中的离子总浓度不断增大,溶液的导电性逐渐增强,故D正确。
      11.如图所示的酸碱溶液恰好完全中和,则下列叙述正确的是 A.实验②的混合溶液可能呈酸性B.若V1>V2,则说明HA为强酸,HB为弱酸C.因为两种酸溶液的pH相等,故V1一定等于V2D.若实验①中,V=V1,则混合溶液中c(Na+)=c(A-)
      当HB为弱酸时,与NaOH溶液恰好完全中和,所得溶液的溶质为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,当HB为强酸时,与NaOH溶液恰好完全中和,所得溶液的溶质为强碱强酸盐,溶液呈中性,故实验②的混合溶液不可能呈酸性,A项错误;若V1>V2,则说明HA的酸性比HB的强,但不能证明HA是强酸,B项错误; pH均为2的两种酸溶液中氢离子浓度相同,
      由于酸的电离程度与其酸性强弱有关,若HA的酸性比HB的强,则V1>V2,反之,则V1<V2,若HA的酸性和HB的相同,则V1=V2,C项错误;V1=V说明HA为强酸,则所得混合溶液为中性,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)及中性溶液中c(H+)=c(OH-),可得混合溶液中c(Na+)=c(A-),D项正确。
      13.(8分)(1)水在高温高压状态下呈现许多特殊的性质。当温度、压强分别超过临界温度(374.2 ℃)、临界压强(22.1 MPa)时的水称为超临界水。①与常温常压下的水相比,高温高压液态水的离子积会显著增大。解释其原因:___________________________________________ ____ ___________________。②如果水的离子积Kw从1.0×10-14增大到1.0×10-10,则相应的电离度是原来的    倍。
      水的电离为吸热过程,升高温度有利于水的电离(压强对电离平衡影响不大)
      (2)已知H2O2是一种二元弱酸,常温下,Ka1=1.0×10-12、Ka2=1.05×10-25,则H2O2的电离方程式为        ,则该温度下1 ml·L-1的H2O2溶液的pH近似为    (不考虑H2O2的第二步电离和水的电离)。
      14.(16分)在水的电离平衡中,c(H+)和c(OH-)的关系如图所示:(1)A点水的离子积为1.0×10-14,B点水的离子积为     。造成水 的离子积变化的原因是_____________________________ __________________________ ____。
      水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大
      A点水的离子积为1.0×10-14,B点水的离子积为c(H+)·c(OH-)=1.0×10-12。造成水的离子积变化的原因是水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,即水的离子积增大。
      (2)下列说法正确的是    (填字母)。a.图中A、B、D三点处Kw的大小关系:B>A=Db.在T1温度下,向水中加入少量的NaOH可实现由A点向D点移动c.AB线上任意点的溶液均呈中性d.图中温度T1>T2
      Kw只和温度有关,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大;图中A、B、D三点处Kw的大小关系:B>A=D,a正确;在T1温度下,向水中加入少量的NaOH,氢氧根离子浓度增大,而氢离子浓度减小,不可实现由A点向D点移动,b错误;AB线上任意点的溶液均符合c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,c正确;温度升高水的离子积增大,故图中温度T1<T2,d错误。
      (3)①在T2温度下,浓度为1.0×10-4 ml·L-1的H2SO4溶液中由水电离的c(H+)=      ml/L。
      ②保持T2温度不变,将pH=2的NaHSO4溶液Va L与pH=11的KOH溶液Vb L混合后溶液pH=6(忽略混合时溶液体积变化),则Va∶Vb=    。
      ③T1温度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1    (填“>”“=”或“<”)α2。
      T1温度下,pH=2的HCl溶液中氢离子浓度为0.01 ml/L,pH=11的某BOH溶液中氢氧根离子浓度为0.001 ml/L,酸和碱都会抑制水的电离,由于盐酸中氢离子浓度更大,对水电离抑制更大,故α1<α2。

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