2021高考化学鲁科版一轮复习教师用书第八章第1课时　水的电离与溶液的酸碱性

[课时设计]

本章内容是化学反应原理的重要组成部分,也是平衡体系的重要组成部分,是平衡思想、移动原理的继续深入理解和综合应用的部分,是高考原理部分命制创新新颖题、疑难题的命题点。共设计8课时,第1、3、4、6课时为梳理知识的基础课,第2、5、7、8课时为热点题型概括总结提升课。各课时由基础到能力、由知识到题型,层次鲜明、重点突出、考题明确、科学合理高效备考。

第1课时　水的电离与溶液的酸碱性

[课型标签:知识课　基础课]

知识点一　水的电离

1.水的电离

2.水的离子积

3.影响水的电离平衡的因素

[名师点拨] 水溶液中或的计算模型

1.(2019·河南洛阳质检)能影响水的电离平衡,并使溶液中的 c(H+)>c(OH-)的措施是(　A　)

A.向水中通入SO2

B.将水加热煮沸

C.向纯水中投入一小块金属钠

D.向水中加入NaCl固体

解析:向水中通入SO2,SO2与水发生反应生成H2SO3,抑制水的电离,所得溶液呈酸性,则有c(H+)>c(OH-),A正确;将水加热煮沸,促进水的电离,但水仍呈中性,则有c(H+)=c(OH-),B错误;向纯水中投入一小块金属钠,Na与水反应生成NaOH,抑制水的电离,所得溶液呈碱性,则有c(H+)<c(OH-),C错误;向水中加入NaCl固体,因NaCl是强酸强碱盐,不发生水解,对水的电离平衡无影响,D错误。

2.已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4Na++H++。某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是(　D　)

A.该温度高于25 ℃

B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1

C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离

D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小

解析:A项,KW=1×10-6×1×10-6 mol2·L-2=1×10-12 mol2·L-2,温度高于25 ℃;B、C项,NaHSO4电离出的H+抑制H2O电离, =c(OH-)=1×10-10 mol·L-1;D项,加H2O稀释,c(H+)减小,而c(OH-)增大。

3.室温下,下列四种溶液①1 mol/L的盐酸　②0.1 mol/L的盐酸　③0.01 mol/L的NaOH溶液　④1.0×10-3 mol/L的NaOH溶液,由水电离生成的H+浓度之比是(　A　)

A.1∶10∶100∶1 000 B.0∶1∶12∶11

C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3

解析:①中c(H+)=1 mol/L,由水电离出的c(H+)与溶液中c(OH-)相等,等于1.0×10-14 mol/L。②中c(H+)=0.1 mol/L,由水电离出的c(H+)=1.0×10-13 mol/L。③中c(OH-)=1.0×10-2 mol/L,由水电离出的c(H+)与溶液中c(H+)相等,等于1.0×10-12 mol/L。④中c(OH-)=1.0×10-3 mol/L,由水电离出的c(H+)=1.0×10-11 mol/L,即(1.0×10-14)∶(1.0×10-13)∶(1.0×10-12)∶(1.0×10-11)=1∶10∶100∶1 000。

知识点二　溶液的酸碱性和pH

1.溶液酸碱性的判断依据

2.溶液的pH

(1)计算公式:pH=-lg[H+]。

(2)测量方法

①pH试纸法

用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央,变色后与标准比色卡对照,即可确定溶液的pH。

②pH计测量法

(3)溶液的酸碱性与pH的关系

常温下:

[名师点拨] 溶液pH计算的一般思维模型

1.(2019·广东顺德模拟)下列关于水的说法中正确的是(　A　)

A.在任何条件下,纯水都呈中性

B.在任何温度下,纯水的pH=7

C.在90 ℃时,纯水中c(H+)<1×10-7 mol·L-1

D.向纯水中加入少量NaOH固体,水的电离平衡逆向移动,c(OH-)降低

解析:据水的电离方程式H2OH++OH-可知,水电离产生的c(H+)和c(OH-)始终相等,故纯水都呈中性,A正确;升高温度,促进水的电离,电离产生的c(H+)和c(OH-)均增大,则纯水的pH减小,B错误;升高温度,促进水的电离,电离产生的c(H+)和c(OH-)均增大,则 90 ℃ 时纯水中c(H+)>1×10-7 mol·L-1,C错误;向纯水中加入少量NaOH固体,溶液中c(OH-)增大,水的电离平衡逆向移动,D错误。

2.常温下,0.1 mol·L-1某一元酸HA溶液中=1×10-12,下列叙述正确的是(　C　)

A.该溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-10 mol·L-1

B.溶液中存在HAH++A-

C.与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后所得溶液为中性

D.原溶液中加入一定量NaA晶体或加水稀释,溶液中 c(OH-) 均增大

解析:常温下KW=1×10-14 mol2·L-2,0.1 mol·L-1 HA溶液中=1×10-12,则有c(H+)=0.1 mol·L-1,说明HA完全电离,该溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1,A错误;HA为强酸,其电离方程式为HAH++A-,不存在HA的电离平衡,B错误;与 0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合恰好完全反应,生成强酸强碱盐NaA,所得溶液为中性,C正确;HA溶液中加入一定量NaA晶体,溶液中c(OH-)不变;加水稀释时,溶液中c(H+)减小,则c(OH-)增大,D错误。

3.已知温度T ℃时水的离子积常数为KW,该温度下,将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是(　C　)

A.a=b

B.混合溶液的pH=7

C.混合溶液中,c(H+)=

D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)

解析:判断溶液呈中性的依据是c(H+)=c(OH-)。A项,a=b,酸碱恰好完全反应生成正盐和水,由于酸碱强弱未知,不能确定溶液的酸碱性;B项,未说明温度为25 ℃,故混合溶液的pH=7时不一定呈中性;C项,混合溶液中,c(H+)·c(OH-)=KW,因为c(H+)=,则c(OH-)=,c(H+)=c(OH-),故溶液呈中性;D项,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),只能说明溶液中电荷守恒,无法判断溶液的酸碱性。

4.(2019·广东深圳月考)室温下,下列说法正确的是(　C　)

A.将pH=2的盐酸和pH=4的硫酸等体积混合,所得溶液pH=3

B.HF比HCN易电离,则NaF溶液的pH比同浓度NaCN溶液的pH大

C.将10 mL pH=3的HA溶液稀释到100 mL,若溶液的pH<4,则HA为弱酸

D.向0.1 mol·L-1氨水中加入少量硫酸铵固体,溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)增大

解析:混合后c(H+)= mol·L-1≈0.5×10-2 mol·L-1,pH≈2.3,A项错误;根据越弱越水解的原则,HF比HCN易电离,则NaF溶液的pH比同浓度NaCN溶液的pH小,B项错误;将10 mL pH=3的HA溶液稀释到100 mL,如pH=4,则HA为强酸,如pH<4,加水促进弱酸的电离,则HA为弱酸,C项正确;向0.1 mol·L-1氨水中加入少量硫酸铵固体,平衡逆向移动,溶液中减小,D项错误。