鲁科版高考化学一轮总复习第7章第1节水与水溶液课时学案

这是一份鲁科版高考化学一轮总复习第7章第1节水与水溶液课时学案，共25页。

第1节　水与水溶液
考试评价解读
1．了解水的电离、离子积常数(KW)。
2．认识溶液的酸碱性及pH，掌握溶液pH的测定方法，能够进行pH的简单计算。
3．能调控溶液的酸碱性、pH，能实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
核心素养达成
变化观念
与
平衡思想
认识水的电离有一定限度。能多角度、动态地分析水的电离，运用平衡移动原理解决实际问题。
科学探究
与
创新意识
能发现和提出酸碱中和滴定中有探究价值的问题，设计探究方案，进行实验探究；在探究中面对“异常”现象提出独道见解，进行误差分析。


　　　　　　水的电离
[以练带忆]
1．下列叙述正确的是(　　)
A．无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c平(H＋)·c平(OH－)＝10－14 mol2·L－2
B．无论在什么条件下，中性溶液里的c(H＋)一定等于1×10－7 mol·L－1
C．稀溶液中c平(H＋)·c平(OH－)＝KW，任何条件下KW都保持不变
D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸碱性的强弱
A　解析：B选项中，没有考虑温度只有在25 ℃时才正确；C选项中KW随温度的改变而改变；D选项，只有稀溶液才能用pH表示溶液的酸碱性，浓度大的用物质的量浓度表示。
2．将①H＋、②Cl－、③Al3＋、④K＋、⑤S2－、⑥OH－、⑦NO、⑧NH分别加入H2O中，基本上不影响水的电离平衡的是(　　)
A．①③⑤⑦⑧ B．②④⑦ C．①⑥ D．②④⑥⑧
B　解析：①H＋、⑥OH－会抑制水的电离，⑧NH、③Al3＋能够结合水电离出的OH－分别生成NH3·H2O、氢氧化铝，促进水的电离，而⑤S2－能结合水电离出的氢离子生成HS－会促进水的电离。只有②Cl－、④K＋、⑦NO不影响水的电离。
3．(1)某温度下，纯水中的c平(H＋)＝2.0×10－7 mol·L－1，则此时溶液的c平(OH－)为________ mol·L－1；若温度不变，滴入稀硫酸使c平(H＋)＝5×10－6 mol·L－1，则c平(OH－)为________ mol·L－1。
(2)80 ℃时，纯水的pH＜7，其原因是____________________。
解析：(1)纯水中水电离出的c平(H＋)与c平(OH－)始终保持相等，而当加入稀硫酸后便使水的电离平衡受到破坏，但KW＝c平(H＋)·c平(OH－)的值不会改变。c平(H＋)＝5.0×10－6 mol·L－1，而KW＝(2.0 × 10－7 mol·L－1)2＝4.0×10－14 mol2·L－2，则此时c平(OH－)＝ mol·L－1＝8.0×10－9 mol·L－1。(2)已知室温时，纯水的 c平(OH－)＝c平(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，又因为水的电离H2OH＋＋OH－是吸热反应，所以温度升高到80 ℃，电离程度增大，致使c平(OH－)＝c平(H＋)>1×10－7 mol·L－1，即pH＜7。
答案：(1)2.0×10－7　8.0×10－9
(2)室温时，纯水的c平(OH－)＝c平(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，又因为水的电离H2OH＋＋OH－是吸热反应，所以温度升高到80 ℃，电离程度增大，致使c平(OH－)＝c平(H＋)>1×10－7 mol·L－1，即pH＜7
[练后梳理]
1．水的电离
水的电离方程式为H2OH＋＋OH－。
2．水的离子积常数
KW＝c平(H＋)·c平(OH－)。
(1)室温下：KW＝1×10－14 mol2·L－2。
(2)影响因素：只与温度有关，升高温度，KW增大。
(3)适用范围：KW不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
3．影响水电离平衡的因素
体系变化
条件
平衡移动方向
KW
水的电离程度
c平(OH－)
c平(H＋)
HCl
逆
不变
减小
减小
增大
NaOH
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


KW的重要应用在于溶液中c(H＋)和c(OH－)的换算；外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候水电离出的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。

　　　　　水溶液的酸碱性与pH
[以练带忆]
1．将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是(　　)
A．水的离子积变大、pH变小、呈酸性
B．水的离子积不变、pH不变、呈中性
C．水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D．水的离子积变大、pH变小、呈中性
D　解析：水是极弱的电解质，其电离方程式为H2OH＋＋OH－，常温(25 ℃)时，c平(H＋)＝c平(OH－)＝10－7 mol·L－1，因水的电离是吸热的，温度升高时，水的电离程度增大，因此水中c平(H＋)和c平(OH－)都增大，pH减小，但是水仍然是中性的，水的离子积KW＝c平(H＋)·c平(OH－)增大。
2．常温下，下列溶液中酸性可能最弱的是(　　)
A．pH＝4
B．c平(H＋)＝1×10－3 mol·L－1
C．c平(OH－)＝1×10－11 mol·L－1
D．c平(H＋)·c平(OH－)＝ 1×10－14 mol·L－1
D　解析：A、B、C的溶液均显酸性，只有D项中是有多种可能，即c(H＋)可能很大，也可能很小。
[练后梳理]
1．溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于溶液中c平(H＋)和c平(OH－)的相对大小。
(1)用“>”“c平(OH－)
c平(H＋)>1×10－7 mol·L－1
4.4黄色
酚酞
＜8.2无色
8.2～10.0浅红色
>10.0红色

考点1　水的电离程度的判断
[抓本质·悟考法]
水的电离常数如图中两条曲线所示，曲线上的点都符合c(H＋)·c(OH－)＝常数，下列说法错误的是(　　)

A．图中温度T1>T2
B．图中五点KW的关系：B>C>A＝D＝E
C．曲线a、b均代表纯水的电离情况
D．若处在B点时，将pH＝2的硫酸溶液与pH＝12的KOH溶液等体积混合，溶液呈碱性

【解题关键点】　(1)根据温度越高KW越大判断温度的高低。
(2)KW是平衡常数的一种，只与温度有关。
【易错失分点】　(1)KW存在于所有的水溶液中，不只是存在于纯水中。
(2)在计算酸碱混合后的pH时，容易忽视溶液温度的变化。
[自主解答]
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
C　解析：只有c(OH－)＝c(H＋)的点才是纯水的电离，所以只有A、B点是纯水的电离，C项错误；B点KW＝10－12 mol2·L－2，H2SO4中c(H＋)＝10－2 mol·L－1，KOH中c(OH－)＝＝1 mol·L－1，等体积混合后，KOH过量，溶液呈碱性，D项正确。
[多角度·突破练]
⊳角度1　水的电离及影响因素
1．常温下，下列溶液中水的电离程度最大的是(　　)
A．pH＝0的硫酸
B．0.01 mol·L－1 NaOH溶液
C．pH＝10的纯碱溶液
D．pH＝5的氯化铵溶液
C　解析：pH＝0的硫酸和0.01 mol·L－1 NaOH溶液均抑制水的电离，水的电离程度较小。pH＝10的纯碱溶液中CO发生水解反应而促进水的电离，水电离产生的c(H＋)水＝c(OH－)水＝1×10－4 mol·L－1；pH＝5的氯化铵溶液中NH发生水解反应而促进水的电离，水电离产生的c(H＋)水＝c(OH－)水＝1×10－5 mol·L－1，故pH＝10的纯碱溶液中水的电离程度最大。
2．如图表示水中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－)＝KW
B．M区域内任意点均有c(H＋)c(A－)，D项正确。

水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)的定量计算方法
溶液
计算原则
实例(25 ℃)
中性
溶液
c水(OH－)＝c水(H＋)
c水(OH－)＝c水(H＋)＝10－7 mol·L－1
酸的
溶液
OH－全部来自水的电离
pH＝2的盐酸中c(H＋)＝10－2 mol·L－1，则c(OH－)＝KW/10－2＝1×10－12(mol·L－1)，即水电离出的c水(H＋)＝c水(OH－)＝10－12 mol·L－1
碱的
溶液
H＋全部来自水的电离
pH＝12的NaOH溶液中c(H＋)＝10－12 mol·L－1，即水电离出的c水(OH－)＝c水(H＋)＝10－12 mol·L－1
水解呈
酸性的
盐溶液
H＋全部来自水的电离
pH＝5的NH4Cl溶液中，由水电离出的c水(H＋)＝10－5 mol·L－1，因部分OH－与部分NH结合使c(OH－)＝10－9 mol·L－1
水解呈
碱性的
盐溶液
OH－全部来自水的电离
pH＝12的Na2CO3溶液中，由水电离出的c水(OH－)＝10－2 mol·L－1，因部分H＋与部分CO结合使c(H＋)＝10－12 mol·L－1


考点2　溶液酸碱性的计算与判断
[抓本质·悟考法]
室温下，将x mL pH＝a的稀NaOH溶液与y mL pH＝b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH的判断正确的是(　　)
A．若x＝y，且a＋b＝14，则pH>7
B．若10x＝y，且a＋b＝13，则pH＝7
C．若ax＝by，且a＋b＝13，则pH＝7
D．若x＝10y，且a＋b＝14，则pH>7

【解题关键点】　(1)盐酸和NaOH溶液的pH。
(2)盐酸和NaOH溶液的体积。
(3)盐酸和NaOH溶液pH之和为13或14。
【易错失分点】　计算NaOH溶液中的c(OH－)容易出现错误，有些同学不会判断溶液的pH，导致无法解答。
[自主解答]
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
D　解析：pH＝a的稀NaOH溶液中c(OH－)＝10a－14 mol·L－1，pH＝b的稀盐酸中c(H＋)＝10－b mol·L－1。
若x＝y，且a＋b＝14，＝＝10a＋b－14＝1，即n(H＋)＝n(OH－)，酸、碱恰好中和，溶液呈中性，pH＝7，故A项错误；若10x＝y，且a＋b＝13，则有＝＝10a＋b－15＝0.01，即n(H＋)>n(OH－)，酸过量，pH