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第 52 讲 水的电离和溶液的 pH
[复习目标] 1.了解水的电离和水的离子积常数(K )。2.了解溶液pH的含义及其测定方法,
w
能进行pH的简单计算。
考点一 水的电离与水的离子积常数
1.水的电离和水的离子积常数
2.填写外界条件对水的电离平衡的具体影响
改变条件 平衡移动方向 K 水的电离程度 c(OH-) c(H+)
w
HCl
NaOH
NaCO
2 3
NH Cl
4
NaHSO
4
加热
3.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-浓度总相等。
(2)判断方法
①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。
②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。
(3)应用体验(室温下)
①0.01 mol·L-1的盐酸中, (H+)=_______________________________________。②pH=4的亚硫酸溶液中, (H+)=______________________________________。
③pH=10的KOH溶液中, (OH-)=____________________________________。
④pH=4的NH Cl溶液中, (H+)=_____________________________________。
4
⑤pH=10的CHCOONa溶液中, (OH-)=________________。
3
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,K 和c(H+) 均增大( )
w
3.NaCl溶液和CHCOONH 溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同( )
3 4
4.温度一定时,在纯水中通入少量SO ,水的电离平衡不移动,K 不变( )
2 w
5.室温下,0.1 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相等( )
6.在蒸馏水中滴加浓HSO ,K 不变( )
2 4 w
水电离平衡曲线的理解
1.25 ℃时,水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化关系如图所示,下列判断错误的是( )
A.ac曲线上的任意一点都有c(H+)·c(OH-)=10-14
B.bd线段上任意一点对应的溶液都呈中性
C.d点对应溶液的温度高于25 ℃,pH<7
D.c点溶液不可能是盐溶液
2.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K 间的关系:________________。
w
(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,cHO(H+)=________ mol·L-1。
2
正确理解水的电离平衡曲线
(1)曲线上的任意点的K 都相同,即c(H+)·c(OH-)相同,温度相同。
w
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的K 不同,温度不同。
w
(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。
考点二 溶液的酸碱性与 pH
1.溶液的酸碱性
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。
溶液的酸碱性 c(H+)与c(OH-)比较 常温下溶液pH
酸性溶液 c(H+)____c(OH-) ____7
中性溶液 c(H+)____c(OH-) ____7
碱性溶液 c(H+)____c(OH-) ____7
2.溶液的pH及测定方法
(1)关系:pH=________。
(2)范围:0~14。
(3)测定方法:用镊子夹取一小块试纸放在洁净的________或________上,用玻璃棒蘸取待
测液点在试纸的中央,变色后与______________对照。
(4)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH
①pOH=____________;
②常温下:pH+pOH=____。
1.任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性( )
2.常温下,溶液中的值越大,则酸性越强( )
3.pH<7的溶液一定显酸性( )
4.c(H+)= mol·L-1的溶液一定显中性( )
5.常温下能使甲基橙显黄色的溶液一定显碱性( )
6.用pH试纸测得某氯水的pH为5( )7.用广泛pH试纸测得醋酸溶液的pH为3.4( )
8.用pH计测得某溶液的pH为7.45( )
9.用湿润的pH试纸测定盐酸和醋酸溶液的pH,醋酸溶液的误差更大( )
一、酸(或碱)溶液稀释pH变化规律
1.常温下,下列关于溶液稀释的说法正确的是( )
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的HSO 溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
2 4
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH) 溶液稀释为2 L,pH=13
2
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
2.pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其中pH与溶液体积V
的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液中c(H+)比B酸溶液中c(H+)大
C.a=5时,A是强酸,B是弱酸
D.一定有关系:5>a>2
3.(2023·日照模拟)浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为V 的HX、HY溶液,分别加水稀释至
0
体积为V,pH随lg 的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.HX、HY都是弱酸,且HX的酸性比HY的弱
B.常温下,由水电离出的c(H+)·c(OH-):a<b
C.相同温度下,电离常数K(HX):a>b
a
D.lg =3,若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和HO的挥发),则减小
2
4.25 ℃,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
叙述不正确的是( )A.MOH是一种弱碱
B.在x点,c(M+)=c(R+)
C.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)
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
常温下,酸或碱溶液稀释pH变化规律
(1)酸或碱溶液无限稀释,pH只能无限接近7,但不能越过7。
(2)强酸溶液每稀释10倍,pH上升1个单位,强碱溶液每稀释10倍,pH下降一个单位。
(3)弱酸或弱碱溶液稀释10倍,pH变化小于1个单位。
(4)稀释过程中pH变化曲线斜率较大者为较强的酸(或碱)。
二、酸、碱溶液混合后酸碱性的判断
5.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CHCOOH和NaOH溶液等体积混合( )
3
(3)相同浓度的NH ·H O和HCl溶液等体积混合( )
3 2
(4)pH=2的HSO 和pH=12的NaOH溶液等体积混合( )
2 4
(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CHCOOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合( )
3
(8)pH=2的HSO 和pH=12的NH ·H O等体积混合( )
2 4 3 2
酸、碱溶液混合后酸碱性的判断规律
(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 (H+)=c (OH-),即pH之和等于14时,一强一弱等体积混合——“谁弱谁过
酸 碱
量,谁弱显谁性”。
(3)已知强酸和强碱的pH,等体积混合(25 ℃时):
①pH之和等于14,呈中性;②pH之和小于14,呈酸性;
③pH之和大于14,呈碱性。
三、中和反应pH的计算
6.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)25 ℃时,pH=3的硝酸和pH=12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合,混合溶液的
pH=________。
(2)在一定体积pH=12的Ba(OH) 溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO 溶液,当
2 4
溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH) 溶液与
2
NaHSO 溶液的体积之和,则Ba(OH) 溶液与NaHSO 溶液的体积比是__________。
4 2 4
(3)将pH=a的NaOH溶液V L与pH=b的稀盐酸V L混合,若所得溶液呈中性,且a+b
a b
=13,则=__________。
1.下列判断正确的是( )
A.将浓度均为0.1 mol·L-1的C HONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大(2022·浙
6 5
江6月选考,17B)
B.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)(2019·北京,12A)
C.pH>7的溶液一定呈碱性(2020·浙江1月选考,17A改编)
D.相同温度下,pH相等的盐酸、CHCOOH溶液中,c(OH-)相等(2020·浙江1月选考,
3
17C)
2.(2015·广东,11)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1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl 可能引起由b向a的变化
3
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
3.(2019·天津,5)某温度下,HNO 和CHCOOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。
2 3
将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A.曲线 Ⅰ 代表HNO 溶液
2
B.溶液中水的电离程度:b点>c点
C.从c点到d点,溶液中保持不变(其中HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同