2023届新高考新教材化学鲁科版一轮学案-第8章第25讲 水与水溶液.docx
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1、第25讲水与水溶液复习目标核心素养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,掌握检测溶液pH的方法。1.变化观念与平衡思想:认识水的电离有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析水的电离,运用化学反应原理解决实际问题。2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;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究;在探究中学会合作,面对“异常”现象敢于提出自己的见解,进行误差分析。考点一水的电离1水的电离(1)水的电离方程式为H2OH2OH3OOH或H2OHOH。(2)25 时,纯水中c(H)c(OH)1107_molL1。任何水溶液中,
2、由水电离出来的c(H)与c(OH)都相等。2水的离子积常数(1)水的离子积常数:KWc(H)c(OH)。(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,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。(4)KW揭示了在任何水溶液中均存在H和OH,只要温度不变,KW不变。3影响水电离平衡的因素(1)升高温度,水的电离程度增大,KW增大。(2)加入酸或碱,水的电离程度均减小,KW不变。(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度增大,KW不变。微思考甲同学认为在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H)增大,平衡左移。乙同学认为加
3、入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H)浓度增大,H与OH中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?说明原因。提示:甲正确;温度不变,KW是常数,加入H2SO4,c(H)增大,QKW,平衡左移。(1)温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等。()(2)水的电离平衡移动符合勒夏特列原理。()(3)100 的纯水中c(H)1106 molL1,此时水呈酸性。()(4)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变。()(5)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。()(6)室温下,0.1 molL1的HCl溶液与0.1 molL1的NaOH溶液中水
4、的电离程度相等。()(7)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。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)典例(双选)已知AGlg。25 时,用0.100 molL1的盐酸滴定20.00 mL 0.100 molL1某一元弱碱MOH溶液,AG与所加盐酸的体积(V)关系如图所示。下列说法错误的是()AKb(MOH)约为105.5molL1Ba点时,由水电离出来的c(H)水为11010.75molL1Cb点时,加入盐酸的体积大于20.00 mLD由b点到c点的过程中水的电离平衡逆向移动解析A由a点(7.5,0)知,该碱溶液中,107.5, c2(OH)106.
5、5(molL1)2,则MOH为弱碱,Kb(MOH)1105.5 molL1,A正确;B.由A可知,a点时,c(OH)103.25 mol/L,c(H)11010.75molL1,溶液中H就是水电离产生的,所以水电离出的c(H)水为1 1010.75molL1,B正确;C.b点时,25 条件下,AG0,则c(OH)c(H)1 107molL1,溶液呈中性,MCl为强酸弱碱盐、水解使溶液呈酸性,则所得溶液为MCl和MOH的混合溶液,反应还未完全中和,加入盐酸的体积小于20.00 mL,C错误;D.由于b点尚未完全中和,故由b点到c点的过程中,要继续中和、之后不断加入的盐酸就过量,则水的电离平衡先被
6、促进再被抑制,即先平衡右移再逆向移动,D错误。答案CD对点练1(水的电离平衡)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1.01013C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:C升温促进水的电离,升温后溶液不能由碱性变为中性,A项错误;根据c(H)和c(OH)可求出KW1.01014,B项错误;加入FeCl3,Fe3水解溶液呈酸性,可引起由b向a的变化,C项正确;点c溶液呈碱性,温度不变,KW不变,稀释后c(OH)减小,c(H)增大,但仍在该曲线上,不可
7、能到达d点,D项错误。对点练2定性比较水电离出的c(H)或c(OH)大小(1)25 时,相同物质的量浓度的下列溶液中:NaClNaOHH2SO4(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小的顺序_。(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液与盐酸溶液中,水的电离程度_;常温下,pH5的NH4Cl溶液与pH9的CH3COONa溶液中,水的电离程度_。(均填“前者大”“后者大”或“相同”)答案:(1)(2)相同相同对点练3计算水电离出的c(H)或c(OH)常温下,计算下列溶液中水电离的c(H)水或c(OH)水。(1)pH2的H2SO4溶液:c(H)水_,c(OH)水_。(2)pH10的NaOH溶液:c
8、(H)水_,c(OH)水_。(3)pH2的NH4Cl溶液:c(H)水_。(4)pH10的Na2CO3溶液:c(OH)水_。答案:(1)1012 molL11012 molL1(2)1010 molL11010 molL1(3)102 molL1(4)104 molL1练后归纳1外界条件对水电离的影响225 时,由水电离出的c(H)水或c(OH)水的5种类型的计算方法(1)中性溶液:c(H)水c(OH)水1.0107 mol/L。(2)酸的溶液:H来源于酸电离和水电离,而OH只来源于水,故有c(OH)水c(H)水c(OH)溶液。(3)碱的溶液:OH来源于碱电离和水电离,而H只来源于水,故有c(H
9、)水c(OH)水c(H)溶液。(4)水解呈酸性的盐溶液:c(H)水c(H)溶液。(5)水解呈碱性的盐溶液:c(OH)水c(OH)溶液。 考点二水溶液的酸碱性与pH1水溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。(1)酸性溶液:c(H)c(OH),常温下,pH7。(2)中性溶液:c(H)c(OH),常温下,pH7。(3)碱性溶液:c(H)7。2pH及其测量方法(1)计算公式:pHlg_c(H)。(2)25 时,pH与溶液中的c(H)的关系:(3)适用范围:25_时,014。(4)测量方法pH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
10、的中央,变色后与标准比色卡对照,即可确定溶液的pH。pH计(也叫酸度计)测量法:可较精确测定溶液的pH。pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差。广泛pH试纸只能测出整数值。(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)某溶液的c(H)107molL1,则该溶液呈酸性。()(3)pH减小,溶液的酸性一定增强。()(4)100 时,KW1.01012,0.01 molL1盐酸的pH2,0.01 molL1的NaOH溶液的pH10。()(5)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低。()(6)用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4。(
11、)(7)用pH计测得某溶液的pH为7.45。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)典例下列叙述不正确的是()A0.1 molL1氨水的pHa,将此溶液稀释1倍后,溶液的pHb,则abB常温下,若1 mL pH13的NaOH溶液与100 mL盐酸混合后,溶液的pH7,则盐酸的pH3C纯水加热到100 时,水的离子积变大、pH变小,呈中性D相同温度下,pH相同的Na2CO3和Na2SO3溶液中,水电离程度较大的是Na2CO3溶液解析0.1 molL1氨水的pHa,将此溶液稀释1倍,溶液pHb,氨水稀释后氢氧根离子浓度减小,溶液的pH减小,则ab,故A正确;氯化氢和氢氧化钠都是强电解质
12、,两种溶液混合后溶液呈中性,说明两种物质的物质的量相等,根据溶液体积可知,c(HCl)c(NaOH)0.001 molL1,所以HCl的pH3,故B正确;纯水加热到100 时,加热促进水的电离,水的离子积变大,溶液中氢离子浓度增大,pH减小,纯水显中性,故C正确;均能发生水解反应,溶液的pH相同,说明Na2CO3和 Na2SO3水解生成的氢氧根离子浓度相同,溶液中的氢氧根离子均由水电离,所以两种溶液中水的电离程度相同,故D错误。答案D母题变式(1)A选项中0.1 molL1的pHa的氨水,电离度约是多少?若稀释10倍,溶液的pHc,c的取值范围是多少?(2)B选项中若等体积混合后溶液的pH7,
13、则盐酸的浓度是多少?(3)C选项中纯水加热到100 时,水的电离平衡如何移动?水的离子积与pH的关系是什么?提示:(1)pHa即溶液中c(OH)10a14,电离度为10a13。若稀释10倍,a1ca。(2)等体积混合恰好完全反应,则盐酸与NaOH溶液浓度相等,盐酸浓度为0.1 molL1。(3)升温促进水的电离平衡正向移动。纯水中c(H)c(OH),且c(H)c(OH)KW,又因c(H)10pH,则c2(H)KW,即102pHKW。对点练1(溶液酸、碱性的判断)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
14、同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合()(3)相同浓度的NH3H2O和HCl溶液等体积混合()(4)pH2的H2SO4和pH12的NaOH溶液等体积混合()(5)pH3的HCl和pH10的NaOH溶液等体积混合()(6)pH3的HCl和pH12的NaOH溶液等体积混合()(7)pH2的CH3COOH和pH12的NaOH溶液等体积混合()(8)pH2的H2SO4和pH12的NH3H2O等体积混合()答案:(1)中性(2)碱性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)碱性(7)酸性(8)碱性对点练2(多角度计算溶液的pH)计算下列溶液的pH或浓度(常温下,忽略溶液混合时体积的变化):(1)0.
15、1 molL1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka1.8105)。(2)0.1 molL1NH3H2O溶液(NH3H2O的电离度1%,电离度100%)。(3)pH2的盐酸与等体积的水混合。(4)常温下,将0.1 molL1氢氧化钠溶液与0.06 molL1硫酸溶液等体积混合。(5)取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以32体积比相混合,所得溶液的pH等于12,求原溶液的浓度。解析:(1)CH3COOHCH3COO Hc(初始)0.1 molL1 0 0c(电离)c(H) c(H) c(H)c(平衡)0.1c(H)c(H) c(H)则Ka1.8105,解得c(H)1.3103mo
16、lL1,所以pH lg c(H)lg(1.3103)2.9。(2)NH3H2OOHNHc(初始)0.1 molL1 0 0c(电离) 则c(OH)0.11% molL1103molL1,c(H)1011molL1,所以pH11。(3)c(H) molL1pHlg2lg 22.3。(4)c(H)0.01 molL1,pHlg c(H)lg 0.012.0。(5)0.01 molL1,c0.05 molL1。答案:(1)2.9(2)11(3)2.3(4)2.0(5)0.05 molL1对点练3(走出溶液稀释时pH的判断误区)(1)1 mL pH5的盐酸,加水稀释到10 mL pH_;加水稀释到10
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- 2023 新高 新教材 化学 鲁科版 一轮 25 水溶液
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