2022年考点水的电离和溶液的PH高考化学知识点全程讲解.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全考点 32 水的电离和溶液的 PH 1复习重点1通过对水的电离、 离子积、 pH定义等重要学问和方法迁移应用的练习,提高认知才能；2敏捷解答水的电离平稳的相关问题；3把握混合溶液pH运算的方法,并能运用数学工具解决一些有关pH运算的综合问题4培育学习过程中探究、总结的习惯；2难点聚焦（一）溶液的酸碱性及 pH 的值溶液呈的酸碱性何性,取决于溶液中 H +、OH 的相对大小： pH 值的大小取决于溶液中的H +大小pH= lgH + ,pOH= lgKw=pKw 溶液酸碱性 H +与 OH 关系任意湿度 室温（ mol/L ）pH 值（

2、室温）酸性 H + OH H +1 107 7 7 中性 H +=OH H +=OH =1 10 =7 碱性 H + OH H +1 与 107 7 （1）酸性越强, pH 值越小,碱性越强,pH 值越大, pH 值减小一个单位,H +就增大到原先的 10 倍, pH 值减小 n 个单位, H + 的增大到原先的 10 n 倍. （2）任意水溶液中 H + 0,但 pH 可为 0,此时 H +=1mol/L ,一般 H +1mol/L 时, pH0,故直接用 H +表示 . （3）判定溶液呈中性的依据为：H 0= OH或 pH=pOH= 1pKw 214只有当室温时,Kw=1 10H +=OH

3、 =107mol/L 溶液呈中性分析缘由： H 2O 1 pH=pOH= pKw=7 2H +OHQ kw 越大 . 由于水的电离是吸热的,湿度越高,电离程度越大,中性： pH=pOH=1pKw 2T Kw pH+pOH T Kw pH=pOH 如： 100, KW=1 1012. . pKw=12. 名师归纳总结 中性时 Ph=1pKw=6 7. ,pH 与 pOH 关系T1中性pH第 1 页,共 12 页2图示：不同湿度（T 1T2）时溶液中 H+与OHOH -碱性区中性pOH酸性区酸性区碱性区T 2T1T 2+ H - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - -

4、- 学问点大全图一 图二 想一想：图一与图二有哪些不同？为何不同？提示：（外形T 1、 T2 相对位置）H+、OH=Kw ,和 pH+pOH=pKw两个关简平分钱划分的两个区域酸碱性不同；建议以系或考虑,并留意湿度不同时Kw 的影响；）（ 4）溶液 pH 的测定方法：酸碱指示剂 pH 试纸pH 计其中只传判定pH 范畴1 倍；另外使 pH 试纸也只能确定在某个值左右（对比标准比色卡）,无法精确到小数点后用时不能预先润湿试纸；否就相当于又稀释了待测液,测定结果误差大； pH 计测定较精确 . （二）酸碱溶液的稀释前后 pH 值的变化；由于强酸或强碱在水中完全电离,加水稀释后不会有溶质进一步电离,

5、故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的H+ 或碱溶液中的 OH减小 . 故导致相应pH 值变化,弱酸或弱碱由于在水中不完全电离,加水稀释同时, 能促使其分子进一步电离,H+或OH减小的幅度降低；例如等物质的量浓度的盐酸和醋酸,氢氧化钠和氨水分别加水稀释；溶液的图示如下：pH pHNaOH7HAC7NH H2OHCl如把上述问题,换成等加水NHH 2 O加水pH 值,图示又怎样呢？pHpH7 HCl7NaOHHAC名师归纳总结 V 2OVHO第 2 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全强酸弱酸稀释 强、弱碱稀释前稀释到10n倍后前稀

6、释到10n倍后pH=a pH HCl =a+n7 pH=b PhNaOH =bn7 pH HACa+n7 pHNH3 H2Cbn7 pH HCl =n pHNaOH =n pH HAC n pH NH3 H2On 留意： pH HCl pH HAC pH NaOH pHNH3H2O 酸无论怎样稀释,不行能成为碱性；如无限稀释,就 pH 只能无限接近 7 且小于 7. 碱无论怎样稀释,不行能成为酸性；如无限稀释,就 pH 只能无限接近 7 且大于 7 当起始强酸、弱酸的 pH 相同,稀释后为达仍相同,就稀释倍数肯定是弱酸大小强酸（强碱、弱碱类同）（三）有关 pH 的运算1溶液简洁混合（不发生反应

7、,忽视混合时体积变化）强酸： pH=pH小+0.3 M2 V2如等体积混合,且pH2 强碱： pH=pH大0.3 如不等体积混合,物质的量浓度强酸 H+ 总=M1V 1V 1V2V 2分别为 M 1、M2体积分别为强碱 OH总=M1 V 1M2V 1V 2V 1、V2的一元强酸或强碱留意：强酸直接由H+ 总求 pH 值强碱由 OH总求 pOH,后再求 pH 值. 2强酸和强碱混合（发生中和反应,忽视体积变化）可能情形有三种：如酸和碱恰好中和 . 即 nH+=nOH,pH=7. 如酸过量,求出过量的 H +,再求 pH 值 . 如碱过量,求出过量的 OH ,求出 pOH 后求 pH 值. 特例：

8、如强酸与强碱等体积混合如 pH酸+pH碱=14,就完全中和pH=7. 碱 0.3 如 pH酸+pH碱14,就碱过量 pH pH如 pH酸+pH碱14,就酸过量 pH pH酸+0.3 争论：pH=a 的 HCl 溶液和 pH=b 的 NaOH 溶液按体积比碱性时,且 V 1 ：V 2=10 n 时, a+b 分别为多少？分析 呈中性：即 pH=7. V 1 ：V2混合 .当混合液分别呈中性、酸性、名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全nH +=nOH10aV 1=10（ 14b） V 214+a+b V 1 ：

9、V 2=1010 n=10 a+b14n=a+b 14 a+b=14+n 如呈酸性 . 即 pH7 V 2nH +nOH10 aV 110（ 14 b）14+a+b V 1 ：V 21010 n10 14+ a+b a+b14+n想一想：如如呈碱性,即pH 7,同理可知a+b14+n V 1 ：V2=1 ：10 n=10n,三种情形的结果又如何呢？3关于酸、碱混合时的定性判定（常温）酸与碱混合时发生中和反应,但不肯定恰好完呈中和；即使恰好完全中和,也不肯定溶液呈中性,由生成的盐能否水解及水解情形而定,另外酸碱的强弱不同,供应反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质；一般酸或碱过量化生成的盐水解对

10、溶液的酸碱性影响大；下面把常见的几种情形分列出来 . 等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液 解打算）等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液 盐水解打算）等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积混合后溶液 解）想一想：如酸或碱之一是多元,情形又怎样？pH7（由生成的强碱弱酸盐水 pH7（由生成的强酸弱碱 pH=7 （因生成强酸强碱盐不水当 pH=pOH 的强酸与强碱溶液以等体积混合后 pH=7 （与酸、碱的几元性无尖）当 pH=3 的某一元酸溶液与 pH=11 的一元强碱以等体积混合后 pH7；（考虑酸有强弱之分,如分弱酸,制反应后酸过量）当 pH=3 的某一元强酸

11、 pH=11 的一元碱溶液的以等体积混合后 pH7（同理, 弱碱过量）将 pH=3 的酸溶液和 pH=11 的碱溶液以等体积混合后溶液 pH=无法确定 . 再想一想：与酸、碱的几元性有无关系？3例题精讲学问点一：水的电离名师归纳总结 【例 1】（1）与纯水的电离相像,液氨中也存在着柔弱的电离：2NH 3NH 4 +NH 2-）第 4 页,共 12 页据此判定以下表达中错误选项（A液氨中含有NH 3、NH4 +、NH 2-等微粒- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全B肯定温度下液氨中CNH 4 +CNH 2-是一个常数- C液氨的电离达到平稳时CN

12、H 3 = CNH 4 + = CNH 2D只要不加入其他物质,液氨中CNH 4+ = CNH 2- （2）完成以下反应方程式在液氨中投入一小块金属钠,放出气体NaNH 2 溶于水的反应类似于 “ H +OH=H 2O” 的反应 解析 ：此题要求把握水自偶的实质 水分子电离产生的 H +与 H 2O 结合形成 H 3O +以及水的电离平稳 ,并能迁移应用于对于 NH 3 电离的熟悉： NH 3 分子电离产生 H +和 NH 2,H +与 NH 3 结合生成 NH 4 +,液氨电离产生等量的 NH 2与 NH 4 +,肯定温度下离子浓度乘积为一常数；NH 4 +类似于 H +,NH2类似于 OH

13、；具备上述学问后,就可顺当完成解题；答案 ：（1）C （2） 2Na+2NH 3=H 2 +2NaNH 2NaNH 2+H 2O=NaOH+NH 3或 NH 2+H 2O=OH+NH 3NH 2+NH 4 + =2NH 3或 NH 4Cl+NaNH 2=2NH 3 +NaCl学问点二：水的离子积-7-【例 2】 某温度下纯水中 CH + = 2 10 mol/L ,就此时溶液中的 COH = _；如 温度 不变 ,滴入 稀盐酸 使 CH + = 5 10 mol/L , 就 此时 溶液 中的 COH = -6-_；解析：由水电离产生的 H +与 OH-量始终相等, 知纯水中 CH + = CO

14、H- ；依据纯水中 CH + 与-COH 可求出此温度下水的 Kw 的值, 由 Kw 的性质（只与温度有关,与离子浓度无关） ,-如温度不变,稀盐酸中 Kw 仍为此值,利用此值可求出盐酸中的 COH ；答案： 纯水中 COH = CH + = 2 10-7 mol/L -Kw = CH + COH- = 2 10- 7 2 10-7 = 4 10-14稀盐酸中 COH- = Kw / CH + = 4 10- 14 / 5 10-6 = 8 10-9 mol/L 【 例 3】 . 难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平稳,例如：AgCls Ag +Cl,Ag2CrO 4s 2Ag +CrO 4 2,

15、在肯定温度下,难溶化合物饱和溶液离子浓度的乘积为一常数,这个常数用 Ksp 表示；已知： KspAgCl=Ag +Cl-=1.8 10-10KspAg 2CrO 4=Ag + 2CrO 4 2-=1.9 10-12现有 0.001 摩/升 AgNO 3溶液滴定 0.001 摩/升 KCl 和 0.001 摩/升的 K2CrO 4的混和溶液,试通过运算回答：1Cl-和 CrO 4 2-中哪种先沉淀 . . CrO4 2-与 Cl-能否达2当 CrO 42-以 Ag 2CrO 4 形式沉淀时,溶液中的Cl-离子浓度是多少10-5mol/L 时,就认为到有效的分别 .设当一种离子开头沉淀时,另一种离

16、子浓度小于可以达到有效分别 解析 ：（ 1）当溶液中某物质离子浓度的乘积大于Ksp 时,会形成沉淀；几种离子共同沉淀某种名师归纳总结 - - - - - - -离子时,依据各离子积运算出所需的离子浓度越小越简洁沉淀；（2）由 Ag 2CrO 4 沉淀时所需 Ag +浓度求出此时溶液中 Cl的浓度可判定是否达到有效分别；解答 ：（1）AgCl 饱和所需 Ag+浓度 Ag+ 1=1.8 10-7 摩/升第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全Ag 2CrO 4饱和所需 Ag+浓度 Ag+2=191012=4.36 10-5 摩/升0 001Ag+1Ag+

17、2,Cl-先沉淀；-=18 4 361010=4.13 10-6COH 的操作是（）（1）将水加热煮沸（2）向水中投入一小块金属钠（3）向水中通 CO 2 （4）向水中通 NH 3 （5）向水中加入明矾晶体（6）向水中加入 NaHCO 3 固体 （7）向水中加 NaHSO4 固体A 、（1）（3）（6）（ 7）B、（1）（3）（ 6）C、（5）（7）D、（5）解析 ：此题主要考查外界条件对水的电离平稳的影响,请按如下思路完成此题的解：此题涉及到哪些条件对水的电离平稳的影响？各自对水的电离平稳如何影响？结果任何（CH+与 COH相对大小）？归纳酸、碱、盐对水的电离平稳的影响；解答 ： D 学问点

18、四： pH的定义方法【例 6】、以下溶液,肯定呈中性的是（）A. 由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液B.H +=1 10-7mol L-1 的溶液C.pH=14-pOH 的溶液D.pH=pOH 的溶液（2000 年化学试测题）解析： 此题要求将教材中定义 pH 方法迁移应用于表示 pOH 以及 pH 与 pOH 的关系,依据 pH的定义方法,可定义 pOH= lgCOH ,将室温下水的离子积的表达式 CH + COH=1014 两边取负对数,lgCH +lgCOH= lg10 14,整理得 pH+pOH=14 ；应用所得关系式分析可得答案；名师归纳总结 - - -

19、 - - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全解答 ：D 点评 ：pOH= lgCOH、pH+pOH=14 两个关系式及其应用均不在教学大纲和考纲范畴内,我们不肯定要把握,但将教材中的学问、方法加以迁移应用,进行探究发觉是教学大纲和考纲提出的才能要求；此题作为全国高考化学测试题具有重要的指导意义,值得大家认真去领会,在随后的2001 年上海高考题以及2002 年全国理科综合高考题中又显现了类似的题目；为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度（AG ）的概念, AG lgcH,就cOH以下表达正确选项A 中性溶液的AG 0 /OH ）；B

20、酸性溶液的AG 0 C 常温下 0.lmol/L 氢氧化钠溶液的AG 12 D 常温下 0.lmol/L 盐酸溶液的AG 12 2001 年上海 有人曾建议用AG 表示溶液的酸度（acidity arede）,AG 的定义为 AG lg（H以下表述正确选项A 在 25时,如溶液呈中性,就 pH7,AG 1 B 在 25时,如溶液呈酸性,就 pH7,AG 0 C 在 25时,如溶液呈碱性,就 pH7,AG 0 D 在 25时,溶液的 pH 与 AG 的换算公式为 AG 27pH 2002 理科综合 学问点五：溶液 pH的运算【例 7】室温下将 n 体积 pH=10 和 m 体积 pH=13 两种

21、 NaOH 溶液混合得 pH=12 的 NaOH 溶液,就 n：m=解析 ：此题是关于两种不反应的溶液混合后溶液pH 值的运算,依据混合前后溶质NaOH 量守恒,列式求解解答： pH=10 CH+=10-10mol/L COH =10-4mol/L pH=13 CH+=10-13mol/L COH =10-1mol/L pH=12 CH+=10-12mol/L COH =10-2mol/L 10-4n + 10-1m = n+m -210n ：m = 100 ： 11 规律：有关混合溶液的pH 运算,题设条件可千变万化,正向、逆向思维,数字与字母交替显现,但基此题型只有两种：（1）混合后不反应

22、, （2）混合后反应；对于溶液的稀释,可将水作为浓度为0 的溶液,仍属混合后不反应一类,这一类混合溶液的pH 应介于两种溶液的 pH 之间, 因而酸、 碱溶液无论加多少水稀释,pH（即常温不行能为 7）；其最终 pH 均不行能等于纯水的混合溶液 pH 的运算方法也很简洁, 即设法求出混合溶液的 CH +,如是溶液显碱性,就必需先求出溶液的 COH ,然后再换算为 CH +或按 OH量守恒列式求解；【例 8】25oC,如 10 体积的某强碱溶液与1 体积的某强酸溶液混合后,溶液呈中性,就混合之名师归纳总结 前,该碱的pH 与强酸的 pH 之间该满意的关系是_ nH+与碱分析 ：由题意知,此题为酸

23、、碱混合后完全中和,依据中和反应的实质可知,酸中第 7 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全中 nOH-相等,故有解答 ：设酸的 pH 为 a,CHCH +酸 V 酸 = COH-碱 V 碱,由此关系列式可求得结果；+酸=10-a,碱的 pH 为 b,COH-碱=10-14 / 10-b=10- 14 - b由于混合后溶液呈中性,所以 CH +酸 V 酸 = COH-碱 V 碱10-a V = 10 - 14 - b 10V = 10 - 13 - b V 10-a = 10 - 13 - b两边取负对数：-lg10-a = -

24、lg10 - 13 - b,a=13-b a+b=13 即酸的 pH 与碱的 pH 之和为 13 点评 ：上面解法尽管可顺当地得出此题的解,但题中的酸碱体积比可以任意变换,就每一变换都得重新求解,这就启示我们能否找出酸、碱混合后不显中性其关系又会怎样呢？将上面的解改为：CH +酸 V 酸 = COH-碱 V 碱10-a V 酸 = 10 - 14 - b V 碱10-a10-b=10-14（V 碱 / V 酸）pH 与两者体积比之间的关系呢？同时如两边取负对数得：a+b=14lg（V 碱 / V 酸）如混合后溶液显酸性：如混合后溶液显碱性：同学们在学习中要善于总结、积存,把自己积存的体会、成果

25、用于指导自己的学习；例如把握了上述关系后,解以下题目就很轻松；在 20时,有 PH 值为 x（ x 6）的盐酸和 PH 值为 y（y 8）的 NaOH 溶液,取Vx 升该盐酸同该 NaOH 溶液中和,需 Vy 升 NaOH 溶液（1）如 x+y=14 时,就V xV y = （2）如 x+y=13 时,就V xV y = （3）如 x+y14 时,就V xV y= （表达式）,且 Vx Vy（填 或=）4实战演练一 挑选题1.水 是 一 种 极 弱 的 电 解 质 ,在 室 温 下 平 均 每 n 个 水 分 子 只 有 一 个 水 分 子 能 电 离 ,就 n 是（）A.1 10-4B. 5

26、5.6 107C. 1 107 D. 6.02 10212将 1molL-1H2SO4溶液 100mL与质量分数为10%的 NaOH溶液 50g 混合匀称后,滴入甲基橙指示剂,此时溶液的颜色是（A浅紫色 B黄色 C红色 D无色3.pH 定义为 pH=-lg cH , pOH定义为 pOH=-lg cOH- ,Kw表示 25时水的离子积常名师归纳总结 数,就弱酸性溶液中的cH 可表示为 第 8 页,共 12 页A、Kw/pOH mol/L B、10pOH-14 mol/L C、10 14-pOH mol/L D、10-pOH mol/L - - - - - - -精选学习资料 - - - - -

27、 - - - - 学问点大全4能使水的电离平稳正向移动,而且所得溶液呈酸性的是（）A 将水加热到100时,水的pH=6 B向水中滴加少量稀硫酸（）C向水中滴加少量NaHCO 3D向水中加入少量明矾晶体5. 常温下某溶液中水电离出的CH+ = 1 10-13 mol/L ,就以下说法中正确选项A 该溶液肯定呈酸性B该溶液肯定呈碱性 C该溶液中肯定有COH- = 0.1mol/L D该溶液的 pH 值为 1 或 13 +=1 10-5 摩/升的溶液中, 肯定能大量共存的是625时, 在水电离出的CHA.Al3+、NH 4 +、SO42-、 Cl-B. Mg2+、K+、SO42-、HCO 3-C.K

28、+、 Na +、Cl-、SO42-D.Ba2+、Cl-、Na+、PO4 3-7. 有、三瓶体积相等,浓度都是1mol/L 的 HCl 溶液,将加热蒸发至体积减小一半,在中加入CH 3COONa 固体 加入后溶液仍呈酸性,不作转变,然后以酚酞作指示剂,用溶液滴定上述三种溶液,消耗的NaOH 溶液的体积是 A 、 =B、 C、 =D、 adc,就这四种溶液 PH值由大到小的次序是 A.cdab B.badc C.abcd D.无法确定18. 有以下四种溶液：1 HCl 2AlCl 33NaOH 4Na 2CO 3,此四种溶液中水的电离度分别为1、2、3、4 已知 1= 3,2= 4且 2 =10

29、6,就四种溶液的 PH值不行能是（）1A、5 5 10 10 B、4 4 10 10 C、3 5 11 9 D、5 3 9 11 19NaH 是种离子化合物,它跟水反应的方程式为：NaHH 2ONaOH H 2 ,它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应,并都产生氢气；以下有关NaH 的表达错误选项（）A 跟水反应时,水作氧化剂B NaH 中 H半径比 Li半径小 C 跟液氨反应时,有NaNH 2生成D 跟乙醇反应时,NaH 被氧化20、常温下某溶液,水电离出的c OH-=1.0 10-4 mol/L, 该溶液中溶质可能是 Al 2SO43 NaOH NH 4Cl NaHSO 4A 、B、C、D、二

30、 填空题名师归纳总结 21测得某溶液的pH = 6.5 ,且氢离子与氢氧根离子物质的量相等,此溶液呈_性；测定温度 _室温（填高于、低于或等于）,其理由是；将此温度下pH=11的 NaOH溶液 aL 与 pH=1的 H2SO4 溶液 bL 混合；B （ 1）如所得混合液为中性,就ab ；（ 2）如所得混合液的pH=2,就 ab ；22、水的电离平稳曲线如下列图；cOH- mol/L 1如以 A点表示 25时水的电离平稳的离子10-6浓度,当温度上升到100时,水的电离平稳状10-7-6 cH+mol/L 态移动到 B 点,就此时水的离子积A 从_变化到 _；2将 pH=8的 BaOH2溶液与

31、pH=5的稀盐酸混合,并保持100的恒温,致使混合溶液10-7 10的 pH=7,就 BaOH2和盐酸的体积比为_；0.74g ,设饱3已知 AnBm的离子积为 cAm+ncBn-m,如某温度下CaOH2的溶解度为第 10 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点大全和溶液的密度为1g/mL,其离子积约为_；三 运算题23、某温度下的溶液中c H+=1.0 10x mol/L ,c OH-=1.0 10y mol/L ；x 与 y 的关系如右图所示；Y1 求该温度下,中性溶液的pH； 02 求该温度下0.01mol/LnaOH 溶液的 PH -5 -10 -15（ 3）该温度下, pH=a 的醋酸溶液与 求此醋酸溶液中醋酸的电离度； -10 5 0 x pH=b的 NaOH溶液等体积混合,恰好完全反应,24（7 分）向 50ml0.018mol/L 的 AgNO 3溶液中加入 50ml0.02mol