2026年高考化学总复习备课课件 第2讲 水的电离和溶液的pH

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1.认识水的电离,了解水的离子积常数;2.认识溶液的酸碱性及pH,掌握溶液pH的计算及检测方法。
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
1.水的电离和水的离子积常数
c(H+)·c(OH-)
(1)判断正误,错误的说明原因。①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　　　　。②将水加热,Kw和c(H+)均增大　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)中H+和OH-一定是水电离出来的。(2)25 ℃时,在0.01 ml·L-1硫酸溶液中,水电离出的H+的浓度是　　　　　　　。
不正确。c(H+)和c(OH-)均指溶液中H+或OH-的总浓度,如盐酸中的H+包括HCl和H2O电离产生的H+,即c(H+)=c酸(H+)+c水(H+),而OH-全部来自水的电离
5×10-13 ml·L-1
解析　(2)H2SO4电离出的c(H+)=0.02 ml·L-1,由Kw=1.0×10-14可知c(OH-)=5×10-13 ml·L-1,OH-是由水电离产生的,则水电离产生的c水(H+)=c水(OH-)=5×10-13 ml·L-1。
(3)某温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示。①曲线上的任意点(如a、b、c)的Kw都　　　　,即c(H+)·c(OH-)　　　　,温度　　　　。 ②曲线外的任意点(如d)与曲线上任意点的Kw　　　　,温度　　　　。 ③实现曲线上点之间的转化需保持温度不变,改变　　　　;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变　　　　。 
2.外界条件对水的电离平衡的影响
(1)下列说法正确的是　　　　。 ①NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同②温度一定时,在纯水中通入少量SO2,水的电离平衡不移动,Kw不变③室温下,0.1 ml·L-1的盐酸与0.1 ml·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相等④在蒸馏水中滴加浓H2SO4,Kw不变(2)分析下列过程中H2O的电离程度的变化(25 ℃)。①Zn与稀硫酸反应制H2:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②氨水加水稀释时:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③向NaOH溶液中滴入盐酸至过量:　　　　　　　　　　　　　。 ④向SO2水溶液中通入Cl2至恰好反应:　　　　　　　　　　　　。 
计算溶液中水电离的H+或OH-浓度(1)任何温度,任何水溶液,水电离的H+和OH-浓度总是相等。(2)当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)在溶液中c(H+)、c(OH-)较小的是水电离出来的。(3)当促进水的电离时(如盐的水解)在溶液中c(H+)、c(OH-)较大的是水电离出来的。
计算并填空。(1)室温下,0.01 ml·L-1的盐酸中,c水(H+)=　　　　　　　　。 (2)室温下,pH=4的亚硫酸溶液中,c水(H+)=　　　　　　　　。 (3)室温下,pH=10的KOH溶液中,c水(OH-)=　　　　　　　　。 (4)室温下,pH=4的NH4Cl溶液中,c水(H+)=　　　　　　　　。 (5)室温下,pH=10的CH3COONa溶液中,c水(OH-)=　　　　　　　　。 
1×10-12 ml·L-1
1×10-10 ml·L-1
1×10-4 ml·L-1
1.某温度时,水溶液中Kw=4×10-14。
(1)该温度比室温(25 ℃)高还是低?　　　　,该温度下纯水中c(H+)=　　　　 ml·L-1。 (2)若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-6 ml·L-1,则c(OH-)=　　　　 ml·L-1,水电离的c水(H+)=　　　　 ml·L-1。 
2.在不同温度下的水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)曲线Ⅰ代表的温度下,水的离子积为　　　　　,曲线Ⅰ所代表的温度(填“高于”“低于”或“等于”)曲线Ⅱ所代表的温度。你判断的依据是 。(2)曲线Ⅰ所代表的温度下,0.01 ml·L-1的NaOH溶液的c(H+)为　　　 ml·L-1。
曲线Ⅱ所代表的水的离子积比曲线Ⅰ的小,由于水的电离过程是吸热过程,温度越高,水的离子积越大,故曲线Ⅱ代表的温度低
3.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。 (3)ABE形成的区域中的点都呈现　　　　性。 (4)若在B点温度下,pH=2的硫酸溶液中,c水(H+)=　　　　　 ml·L-1。 
(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
(1)下列关于溶液的酸碱性说法正确的是　　　　。 ①pH=7的溶液一定呈中性②中性溶液中一定有c(H+)=1.0×10-7 ml·L-1③c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性④在100 ℃时,纯水的pHH2CO3。溶液的pH越小,则酸性越强,故pH由小到大的顺序为④②①③。
水的电离是吸热过程,升温促进水的电离,Kw增大
10-8 ml·L-1
1.常温下,两种溶液混合后酸碱性的判断(在横线上填“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　　　　。 
酸、碱混合后溶液酸碱的判断(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,pHc(CH3COO-)B.将浓度均为0.10 ml·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大C.25 ℃时,C6H5OH溶液与NaOH溶液混合,测得pH=10.00,则此时溶液中c(C6H5O-)=c(C6H5OH)D.25 ℃时,0.10 ml·L-1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体,水的电离程度变小
2.(广东卷)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,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
解析　A.图中曲线为一定温度下的离子积常数曲线,升高温度,c(H+)和c(OH-)均增大,水的离子积常数增大,所以升高温度将不在曲线上,不可能由c变到b,故A错误;B.根据离子积常数可知,该温度下Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-7×1×10-7=1×10-14,故B错误;C.该温度下,加入FeCl3水解显酸性,氢离子浓度增大而氢氧根离子浓度减小,可以引起曲线b向a的变化,故C正确;D.该温度下,离子积常数不变,稀释溶液,只能在这条曲线上,不能造成由c向d的变化,故D错误。
3.(全国卷)常温下,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为(　　)
(1)d点对应的溶液中溶质为　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度由大到小的顺序为　　　　。 
NaCl、CH3COONa和NaOH
解析　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。
5.(2022·湖南卷)一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下:
分层训练 提升等级
基础落实选择题只有1个选项符合题意1.下列溶液一定显酸性的是(　　)
A.使酚酞变红的溶液B.c(H+)>c(OH-)的溶液C.pH=6的溶液D.c水(OH-)=10-10 ml·L-1的溶液解析　使酚酞变红的溶液呈碱性,A错误;c(H+)>c(OH-)的溶液一定呈酸性,B正确;在不同温度下,水的离子积常数不同,所以pH=6的溶液不一定显酸性,C错误;在室温,若c水(OH-)=10-10 ml·L-1,说明水的电离受到抑制,溶液可能为酸性,也可能为碱性,D错误。
2.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.pH1 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,而饱和氨水的pH约为12,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+pHV2,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-)
解析　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