3.2.1 水的电离 溶液的酸碱性与pH（第1课时）-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（人教版2019选择性必修1）

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第二节 水的电离和溶液的pH 3.2.1 水的电离 溶液的酸碱性与pH 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解水的电离平衡及影响因素 2.了解水的离子积并能进行简单计算 3.了解溶液的酸碱性与pH的关系，学会pH的简单计算。 重点:水的离子积、溶液的酸碱性与溶液pH的关系。 难点:水的离子积。 一、水的电离与水的离子积常数 1.水的电离 （1）水是一种 的电解质。 （2）水的电离方程式为 或 。 2.水的离子积常数 1）水的电离平衡常数 水的电离平衡常数K电离＝ 。 2）水的离子积常数 （1）含义：因为水的浓度可看作常数，温度一定，K电离为常数，c(H2O)为常数，因此c(H＋) ·c(OH－)为常数。 （2）表达式：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。 （3）数据：室温下，Kw＝ ，100℃时，Kw＝ 。 （4）影响因素：只与 有关，升高 ，Kw 。 （5）适用范围：Kw不仅适用于 ，也适用于稀的 。 （6）意义：Kw揭示了在任何水溶液中均存在 ，只要 不变，Kw 。 【易错提醒】①水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，不仅适用于纯水，也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。在任何酸、碱、盐的稀溶液中，只要温度一定，Kw就一定。 ②在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离产生的c(H＋)、c(OH－)总是相等的。在Kw的表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中H＋、OH－总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的c(H＋)、c(OH－)。 ③水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。 ④水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，c(H＋)和c(OH－)都增大，故Kw增大，但溶液仍呈中性；对于Kw，若未注明温度，一般认为在常温下，即25 ℃。 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(OH－) c(H＋) HCl NaOH 可水解的盐 Na2CO3 NH4Cl 温度 升温 降温 其他：如加入Na 【特别提醒】（1）给水加热，水的电离程度增大，c(H＋)＞10－7 mol·L－1，pH<7，但水仍显中性。 （2）酸、碱能抑制水的电离，故室温下，酸、碱溶液中水电离产生的c(H＋)<1×10－7 mol·L－1，而能水解的盐溶液中水电离产生的c(H＋)[或c(OH－)]>1×10－7 mol·L－1。 4.水的电离平衡曲线分析 如图所示，从点线面三维角度认识水的电离平衡曲线： 1）从面的角度——水的离子积 横纵坐标为反比例函数关系， ＝Kw。 2）从线的角度——温度关系和溶液酸碱性 （1）T1、T2对应线为 线，每条线上各点对应的离子积 ；升高 ，水的电离程度 ，水的离子积 ，则T2 T1。 （2）ab线为中性溶液线，ab线上c(H＋) c(OH－)，溶液呈 性，ab线上方c(H＋) c(OH－)，溶液呈 性，ab线下方c(H＋) c(OH－)，溶液呈 性。 3）从点的角度——条件改变 （1）同一等温线上点的变化，离子积常数 ，即c(H＋)·c(OH－) ，c(H＋)和c(OH－)之间为 关系，可以通过加入酸、碱、盐，如a→d，可以加入 。 （2）不同等温线上点的变化，离子积常数 ，即温度发生了改变。若在ab线上，只能通过 温度，例如a→b，通过 温度即可实现；若不在ab线上，应先 温度，再加入 ，例如a→e，应先 温度，再加入 。 5.水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算 1）先定性 根据水的电离平衡影响规律——酸碱抑制，弱盐促进，常温下酸或碱溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－) 10－7mol·L－1，含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－) 10－7mol·L－1。 2）后定量 （1）pH＝a(a＜7)的酸溶液中c(H＋)＝10－amol·L－1主要由 提供，溶液中c(OH－)＝10a－14mol·L－1 由 提供； （2）pH＝a(a＞7)的碱溶液中c(OH－)＝10a－14mol·L－1主要由 提供，c(H＋)＝10－amol·L－1由 提供； （3）能水解的盐溶液中c(H＋)、c(OH－)都是由 提供。若pH＝a(a＜7)，由水电离出c(H＋)＝c(OH－) 10－amol·L－1，若pH＝a(a＞7)，由水电离出c(H＋)＝c(OH－) 10a－14mol·L－1。 二、溶液的酸碱性和pH 【思考与讨论】p64参考答案 （1）水中存在电离平衡：H2OH++OH-，加入酸或碱对水的电离起抑制作用，根据平衡移动原理，酸性溶液中有 存在，碱性溶液中也有 存在。 （2） 体系 纯水 向纯水加入少量盐酸 向纯水加入少量氢氧化钠溶液 c(H＋) c(OH－) c(H＋)和c(OH－)的大小比较 1.溶液酸碱性的判断 溶液呈酸性、碱性还是中性，应看c(H＋)和c(OH－)的 ，判断溶液酸碱性的依据主要有三点： 判据1　在25℃时的溶液中： c(H＋)>1×10－7 mol/L　溶液呈 性，且c(H＋)越 ， 性越强； c(H＋)＝1×10－7 mol/L　溶液呈 性； c(H＋)<1×10－7 mol/L　溶液呈 性，且c(OH－)越 ， 性越强。 判据2　在25℃时的溶液中： pH<7　溶液呈 性，且pH越 ， 性越强； pH＝7　溶液呈 性； pH>7　溶液呈 性，且pH越 ， 性越强 判据3　在任意温度下的溶液中： （1）根据c(H＋)和c(OH－)的相对大小进行判断 c(H＋)>c(OH－)，或c(H＋)＞ mol·L－1，呈 性； c(H＋)＝c(OH－)，或c(H＋)＝ mol·L－1，呈 性； c(H＋)<c(OH－)，或c(H＋)＜ mol·L－1，呈 性。 （2）根据pH、pOH、p进行判断 pH＜p＜pOH，呈 性；pH＝pOH＝p，呈 性；pOH＜p＜pH，呈 性。 其中：pOH＝－lgc(OH－)，p＝－lg，pH＋pOH＝2p。 判据4　混合溶液酸碱性的判断方法 （1）等浓度等体积一元酸与一元碱溶液的混合——“谁强显 ，同强显 ”。 （2）常温下，等体积、pH之和等于14的一强一弱酸与碱混合溶液——“谁弱谁过量，谁弱显 ”。 （3）强酸、强碱等体积混合(常温下) ①pH之和等于14呈 性；②pH之和小于14呈 性；③pH之和大于14呈 性。 【易错提醒】1.溶液显酸碱性的实质是溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小。 2.用pH判断溶液酸碱性时，要注意条件，即温度。不能简单地认为pH等于7的溶液一定为中性，如100℃时，pH＝6为中性，pH<6才显酸性，pH>6显碱性，所以使用pH时需注明温度，若未注明温度，一般认为是常温，就以pH＝7为中性。 2.pH及其测量 1)pH计算公式：pH＝ ，如：c(H＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的酸性溶液pH＝ 。 2)pH意义：pH越大，溶液碱性越 ；pH越小，酸性越 。 3)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下) 【特别提醒】pH的范围为0~14,即只有c(H+)或c(OH-)≤1 mol·L-1时才能适用。 4)测量方法 （1）酸碱指示剂法 酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它们的颜色在一定的pH范围内发生变化，因此，可以用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围，不能准确测定出pH的具体值。几种常用指示剂的变色范围和颜色变化如表所示： 指示剂 变色范围(pH) 遇酸的颜色 遇碱的颜色 甲基橙 3.14.4 石蕊 5.08.0 酚酞 8.210.0 （2）pH试纸法： ①种类 a.广泛pH试纸：其pH范围是 (最常用)。 b.精密pH试纸：其pH范围较窄，可判别0.2或0.3的pH差值。 c.专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。 ②使用方法：用镊子夹取一小块试纸放在干燥洁净的 或 上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央， 变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。 【易错提醒】①不能把试纸放在待测液中测定。 ②pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，使用pH试纸测溶液pH时用蒸馏水润湿相当于将待测液稀释，测定的pH不准确。 ③不能用pH试纸测定“漂白性”溶液的pH，如NaClO溶液、氯水，应选择pH计测定溶液的pH。 ④使用广泛pH试纸测溶液的pH，读数只读取整数，如pH＝2，而不会是2.1、2.5等小数值，使用范围为0～14。 （3）pH计测量法，pH计又称酸度计，可以用来精密测量溶液的pH。测得的溶液pH可以是整数或小数。 3.溶液pH的计算 （1）单一溶液的pH计算 ①强酸溶液：如HnA，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝ 。 ②强碱溶液(25 ℃)：如B(OH)n，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝ 。 （2）混合溶液pH的计算类型 ①两种强酸混合：直接求出c(H＋)混，再据此求pH。c(H＋)混＝ 。 ②两种强碱混合：先求出c(OH－)混，再据Kw求出c(H＋)混，最后求pH。c(OH－)混＝ 。 ③强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。 c(H＋)混或c(OH－)混＝ 。 （3）稀释后溶液pH的变化规律 ①对于强酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH增大n个单位，即pH＝ 。 ②对于强碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH减小n个单位，即pH＝ 。 ③对于弱酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH的范围是： (即对于pH相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，强酸pH变化的程度大)。 ④对于弱碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH的范围是： (即对于pH相同的强碱和弱碱稀释相同倍数，强碱pH变化的程度大)。 （4）25 ℃时，将强酸、强碱溶液以某体积之比混合，若混合液呈中性，pH酸＋pH碱＝14－lg，现举例如下： V酸∶V碱 c(H＋)∶c(OH－) pH酸＋pH碱 10:1 1∶10 1∶1 1∶1 1:10 10∶1 4．pH的应用 ①人体健康：人体各种体液都有一定的pH，当酸碱平衡失调时，人体就表现出病变，因而可以利用检测血液中的pH来 。 ②生活应用：利用护发素保护头发，就是通过调节头发的pH使之达到 。 ③环保领域：酸性或碱性的废水的处理，可以利用中和反应调节 。 ④农业生产：土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性，各种作物的生长也都对土壤的pH范围有一定的要求，因而应注意保持 。 ⑤科学实验、工业生产： 常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）室温下，pH=2的HCl溶液与pH=2的CH3COOH溶液水的电离程度相等。( ) （2）25 ℃时，向0.1 mol·L-1氨水中加水稀释，溶液中各离子的浓度均减小。( ) （3）c(OH-)>1×10-7 mol·L-1某电解质溶液一定是碱性溶液。( ) （4）用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4，用pH计测得某溶液的pH为7.45。( ) （5）pOH=-lgc(OH-)，常温下溶液中的pH+pOH=14，正常人的血液pH=7.3，则正常人血液(人的体温高于室温)的pOH等于6.7。( ) （6）室温下，用pH试纸测得某NaClO溶液的pH=9。( ) （7）T℃时，某溶液的pH>7，则该溶液呈碱性。( ) （8）pH试纸可以测定所有溶液的pH。( ) (9)若溶液中c(H＋)=c(OH-)，则溶液为中性。( ) (10)将水加热，Kw增大，pH减小。( ) (11)水的离子积常数的数值大小与温度和稀水溶液的浓度有关。( ) (12)某温度下，纯水中c(H＋)=2.0×10-7mol·L-1，则此时c(OH-)=5×10-8mol·L-1。( ) (13)在表达式Kw=c(H＋)·c(OH-)中c(H＋)、c(OH-)一定是水电离出的。( ) (14)25℃时，向纯水中通入一定量SO2，水的电离平衡不移动，Kw不变。( ) (15)pH=5的CH3COOH溶液和pH =5的NH4Cl溶液中，c(H+)不相等。( ) 2．水的离子积常数，是表示溶液中氢氧离子和的比例关系的常数。它和温度的关系如下表所示： 温度/℃ 25 水的离子积 （1）时，水的离子积，则 （填“”“”或“<”）25，其判断依据是 。 （2）时，的硫酸溶液，其 ，其中由水电离产生的 。向该硫酸溶液中滴入几滴甲基橙指示剂，溶液呈 色。 （3）时，某溶液中，取该溶液加水稀释至，则稀释后溶液中 。 （4）在温度下，某溶液的，则该溶液_______（填字母）。 A．呈中性 B．呈碱性 C．呈酸性 D． ►问题一 水的电离平衡及其影响因素 【典例1】下列关于水的电离H2O⇌H++OH− ΔH>0的说法不正确的是 A．将水加热至50℃，水的电离平衡正向移动，水依然呈中性 B．向水中加入少量NaOH，水的电离平衡逆向移动，溶液呈碱性 C．向水中加入少量NH4Cl，水的电离平衡正向移动，溶液呈酸性 D．常温下，pH=2的盐酸中，水电离的c(H+)=1.0×10−2mol·L−1 【变式1-1】在25℃时，水的电离达到平衡：，下列叙述正确的是 A．向水中加入稀氨水，平衡向左移动，溶液中降低 B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，溶液中减小，不变 C．向水中加入少量固体，溶液中增大，平衡向左移动 D．将水加热，增大，pH减小 【变式1-2】关于水的说法，下列错误的是 A．水的电离方程式2H2O ⇌H3O++OH- B．纯水的pH可能为6 C．25℃时水中通入少量HCl，KW减小 D．水的电离∆H>0 ►问题二 水电离出的c(H＋)和c(OH－)的计算 【典例2】25℃在等体积的①pH=0的H2SO4溶液，②0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液，③pH=10的Na2S溶液，④pH=5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是 A．1∶10∶1010∶109 B．1∶5∶5×109∶5×109 C．1∶20∶1010∶109 D．1∶10∶104∶109 【变式2-1】室温下的溶液中，由水电离出的约为 A． B． C． D． 【变式2-2】已知：水的电离平衡为 ，下列说法不正确的是 A．纯水加热，增大，pH减小 B．纯水中加入固体，平衡逆向移动，降低 C．25 ℃时，的盐酸中，由水电离出的 D．相同温度下，pH相同的溶液和氨水中水的电离程度相同 ►问题三 溶液酸碱性的判断 【典例3】下列说法不正确的是 A．pH>7的溶液不一定呈碱性 B．一定显中性 C．水电离出的氢离子物质的量浓度为一定显中性 D．氨水和盐酸反应后的溶液，若溶液呈中性，则 【变式3-1】下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是 A．pH=7的溶液呈中性 B．中性溶液中一定有c(H＋)=1.0×10－7 mol·L－1 C．若水电离出的c(OH－ )=1.0×10－11mol·L－1，则溶液可能呈酸性，也可能呈碱性 D．在100℃时，纯水的pH<7，因此显酸性 【变式3-2】下列溶液一定呈中性的是 A．的溶液 B． mol⋅L的纯水 C．滴加酚酞试液呈无色的溶液 D．水电离出的氢离子的物质的量浓度为mol/L ►问题四 溶液pH的计算 【典例4】常温下，将溶液与溶液等体积混合，该混合溶液的等于(混合后体积变化忽略不计) A．1 B．7 C．13 D．14 【变式4-1】常温时，下列叙述正确的是 A．醋酸溶液的，将此溶液稀释10倍后，溶液的，则 B．若1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7则NaOH溶液的pH=11 C．盐酸的，盐酸的 D．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH＜7 【变式4-2】“火星上‘找’到水的影子”被《科学》杂志评为10大科技突破之一。某温度下，重水(D2O)的离子积，可以用pH一样的定义来规定。下列说法错误的是 A．重水是极弱的电解质，将金属Na加入重水中，重水的电离程度增大 B．该温度下，纯重水的 C．该温度下，1 L含0.01 mol DCl的重水溶液，其pD=2 D．该温度下，在100 mL的DCl重水溶液中，加入100 mL NaOD的重水溶液，充分反应后溶液的pD=13(忽略溶液体积的变化) 1．常温下，用0.1mol/LNaOH溶液滴定0.1mol/L盐酸，达到滴定终点时不慎多滴了半滴NaOH溶液(假设1滴溶液的体积约为0.04mL)，继续加水稀释至50mL，所得溶液的pH约为(    ) 已知①lg2=0.3；②不考虑溶液混合时体积和温度的变化。 A．8.4 B．9.0 C．9.6 D．11.6 2．下列关于水的离子积常数的叙述错误的是 A．水的离子积常数的表达式是Kw=c(OH-)c(H+) B．水的离子积常数Kw随着溶液中H+浓度或OH-浓度的变化而变化 C．水的离子积常数仅是温度的函数 D．水的离子积常数Kw 随温度的升高而增大 3．水是最宝贵的资源之一，下列表述正确的是 A．c(H+)=1×10−6mol·L−1的水一定呈酸性 B．温度升高，纯水中的c(H+)增大，c(OH-)减小 C．一定温度下，向水中加入酸，可抑制水的电离 D．一定温度下，向水中加入碱，可使水的离子积减小 4．判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液一定显碱性的是 A．能够使甲基橙呈黄色的溶液 B．的溶液 C．溶液中： D．溶液中： 5．下列有关说法不正确的是 A．的醋酸溶液与的盐酸等体积混合，混合液的 B．，的溶液，水电离出的 C．任何温度下，都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性 D．，用试纸测得某氯水的为5 6．健康人体的血液呈弱碱性（7.35～7.45），下列描述中能确定某溶液一定呈碱性的是 A．溶液中含OH- B．溶液中滴入甲基橙后呈现黄色 C．溶液的 D．溶液中存在 7．下列叙述正确的是 A．使甲基橙显黄色的溶液一定是碱性溶液 B．用润湿的pH试纸测定1mol⋅L硫酸氢钠溶液的pH，结果偏高 C．一定温度下，的氨水，稀释10倍后，其，则 D．由水电离出来的的浓度为mol⋅L，则原溶液的 8．（1）t℃时，水的，则该温度 (填“>”“<”或“=”)25℃，其理由是 。 （2）在（1）中所述温度下，的溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)；若该溶液中只存在溶质，则由水电离出的 。 （3）实验室用和稀硫酸制取，反应时溶液中水的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。在新制氯水中加入少量固体，水的电离平衡 移动。 （4）25℃时，的盐酸中水的电离程度 (填“大于”“小于”或“等于”)的溶液中水的电离程度。 （5）乙酸(甲，)和氯乙酸(乙，)的水溶液中，下列可以表示两溶液中由水电离出的与加入水的体积V之间关系的是 (填字母)。 a. .c.d. 1．常温下，四种溶液：①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸，下列说法错误的是 A．将溶液①、④等体积混合，所得溶液显碱性 B．分别取1 mL稀释至10 mL，四种溶液的pH：②>①>④>③ C．向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两种溶液的pH均增大 D．将a L溶液②和b L溶液④混合后，若所得溶液，则 2．在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示，下列说法一定正确的是 A．在c点溶液中加NH4Cl固体，可实现c点向d点移动 B．a点和c点均为纯水 C．b点由水电离出的c(H+)水=1×10-8mol·L-1 D．25℃时，若a点为将1LpH=m的稀硝酸与10LpH=n的KOH混合后所得的溶液，可推出m+n=13 3．已知液氨的性质与水相似。T℃时，NH3+NH3的平衡浓度为1×10-15 mol·L-1，则下列说法中正确的是 A．在此温度下液氨的离子积为1×10-30 B．在液氨中放入金属钠，不可能生成NaNH2 C．降温，可使液氨电离平衡逆向移动，且c ()<c () D．恒温下，在液氨中加入NH4Cl，可使液氨的电离平衡正向移动 4．下列有关水及水溶液的说法正确的是 A．常温下，向水中加入少量(s)，增大，水的电离平衡逆向移动，变小 B．常温下，pH=4的草酸与pH=10的氢氧化钾溶液中水的电离程度相同 C．95℃时，pH=13的NaOH溶液中， D．稀醋酸加水稀释的过程中，醋酸的电离度逐渐增大，逐渐增大 5．下列说法中正确的是 A．在时，约为6的纯水呈酸性 B．将盐酸稀释至，所得溶液的为8 C．常温下，若水电离出的为，该溶液的可能为2 D．将的溶液和氨水各稀释至，所得氨水的略小 6．常温下，pH =11的氢氧化钡溶液中，由水电离的c(OH-)为 A．1×10-11 mol·L-1 B．1×10-3mol·L-1 C．2×10-3mol·L-1 D．5×10-12 mol·L-1 7．已知：在、下水的离子积分别为，。则下列叙述不正确的是 A．水的电离是一个吸热过程 B．某温度下水的时， C．水中的随着温度的升高而升高 D．预测时水的离子积大于 8．已知水在100℃时，。 （1）在100℃，某溶液中由水电离产生的mol/L，则该溶液的 。 （2）100℃时，若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是 。 （3）100℃时，将的溶液与的溶液混合，若所得混合溶液的，则溶液与溶液的体积比为 。 （4）常温下，将的溶液与等物质的量浓度的溶液等体积混合，所得混合液的 。 （5）已知HA的，常温下，取的溶液与的溶液混合，若混合后溶液，则大小关系：V1 V2(填“大于”“小于”或“等于”)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第二节 水的电离和溶液的pH 3.2.1 水的电离 溶液的酸碱性与pH 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.了解水的电离平衡及影响因素 2.了解水的离子积并能进行简单计算 3.了解溶液的酸碱性与pH的关系，学会pH的简单计算。 重点:水的离子积、溶液的酸碱性与溶液pH的关系。 难点:水的离子积。 一、水的电离与水的离子积常数 1.水的电离 （1）水是一种极弱的电解质。 （2）水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－或H2OH＋＋OH－。 2.水的离子积常数 1）水的电离平衡常数 水的电离平衡常数K电离＝。 2）水的离子积常数 （1）含义：因为水的浓度可看作常数，温度一定，K电离为常数，c(H2O)为常数，因此c(H＋) ·c(OH－)为常数。 （2）表达式：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。 （3）数据：室温下，Kw＝1×10－14，100℃时，Kw＝1×10－12。 （4）影响因素：只与温度有关，升高温度，Kw增大。 （5）适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。 （6）意义：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。 【易错提醒】①水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，不仅适用于纯水，也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。在任何酸、碱、盐的稀溶液中，只要温度一定，Kw就一定。 ②在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离产生的c(H＋)、c(OH－)总是相等的。在Kw的表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中H＋、OH－总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的c(H＋)、c(OH－)。 ③水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。 ④水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向电离方向移动，c(H＋)和c(OH－)都增大，故Kw增大，但溶液仍呈中性；对于Kw，若未注明温度，一般认为在常温下，即25 ℃。 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(OH－) c(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 【特别提醒】（1）给水加热，水的电离程度增大，c(H＋)＞10－7 mol·L－1，pH<7，但水仍显中性。 （2）酸、碱能抑制水的电离，故室温下，酸、碱溶液中水电离产生的c(H＋)<1×10－7 mol·L－1，而能水解的盐溶液中水电离产生的c(H＋)[或c(OH－)]>1×10－7 mol·L－1。 4.水的电离平衡曲线分析 如图所示，从点线面三维角度认识水的电离平衡曲线： 1）从面的角度——水的离子积 横纵坐标为反比例函数关系，c(H＋) ·c(OH－)＝Kw。 2）从线的角度——温度关系和溶液酸碱性 （1）T1、T2对应线为等温线，每条线上各点对应的离子积相等；升高温度，水的电离程度增大，水的离子积增大，则T2＞T1。 （2）ab线为中性溶液线，ab线上c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，ab线上方c(H＋)＜c(OH－)，溶液呈碱性，ab线下方c(H＋)＞c(OH－)，溶液呈酸性。 3）从点的角度——条件改变 （1）同一等温线上点的变化，离子积常数不变，即c(H＋)·c(OH－)不变，c(H＋)和c(OH－)之间为反比例关系，可以通过加入酸、碱、盐，如a→d，可以加入HCl等酸或加入AlCl3等强酸弱碱盐。 （2）不同等温线上点的变化，离子积常数改变，即温度发生了改变。若在ab线上，只能通过改变温度，例如a→b，通过升高温度即可实现；若不在ab线上，应先改变温度，再加入酸、碱、盐，例如a→e，应先升高温度，再加入NaOH等碱或CH3COONa等强碱弱酸盐。 5.水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算 1）先定性 根据水的电离平衡影响规律——酸碱抑制，弱盐促进，常温下酸或碱溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)小于10－7mol·L－1，含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)大于10－7mol·L－1。 2）后定量 （1）pH＝a(a＜7)的酸溶液中c(H＋)＝10－amol·L－1主要由酸电离提供，溶液中c(OH－)＝10a－14mol·L－1 由水电离提供； （2）pH＝a(a＞7)的碱溶液中c(OH－)＝10a－14mol·L－1主要由碱电离提供，c(H＋)＝10－amol·L－1由水电离提供； （3）能水解的盐溶液中c(H＋)、c(OH－)都是由水电离提供。若pH＝a(a＜7)，由水电离出c(H＋)＝c(OH－)＝10－amol·L－1，若pH＝a(a＞7)，由水电离出c(H＋)＝c(OH－)＝10a－14mol·L－1。 二、溶液的酸碱性和pH 【思考与讨论】p64参考答案 （1）水中存在电离平衡：H2OH++OH-，加入酸或碱对水的电离起抑制作用，根据平衡移动原理，酸性溶液中有OH-存在，碱性溶液中也有H+ 存在。 （2） 体系 纯水 向纯水加入少量盐酸 向纯水加入少量氢氧化钠溶液 c(H＋) 1×10－7 mol/L 增大 减小 c(OH－) 1×10－7 mol/L 减小 增大 c(H＋)和c(OH－)的大小比较 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)>c(OH－) c(H＋)<c(OH－) 1.溶液酸碱性的判断 溶液呈酸性、碱性还是中性，应看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，判断溶液酸碱性的依据主要有三点： 判据1　在25℃时的溶液中： c(H＋)>1×10－7 mol/L　溶液呈酸性，且c(H＋)越大，酸性越强； c(H＋)＝1×10－7 mol/L　溶液呈中性； c(H＋)<1×10－7 mol/L　溶液呈碱性，且c(OH－)越大，碱性越强。 判据2　在25℃时的溶液中： pH<7　溶液呈酸性，且pH越小，酸性越强； pH＝7　溶液呈中性； pH>7　溶液呈碱性，且pH越大，碱性越强 判据3　在任意温度下的溶液中： （1）根据c(H＋)和c(OH－)的相对大小进行判断 c(H＋)>c(OH－)，或c(H＋)＞ mol·L－1，呈酸性； c(H＋)＝c(OH－)，或c(H＋)＝ mol·L－1，呈中性； c(H＋)<c(OH－)，或c(H＋)＜ mol·L－1，呈碱性。 （2）根据pH、pOH、p进行判断 pH＜p＜pOH，呈酸性；pH＝pOH＝p，呈中性；pOH＜p＜pH，呈碱性。 其中：pOH＝－lgc(OH－)，p＝－lg，pH＋pOH＝2p。 判据4　混合溶液酸碱性的判断方法 （1）等浓度等体积一元酸与一元碱溶液的混合——“谁强显谁性，同强显中性”。 （2）常温下，等体积、pH之和等于14的一强一弱酸与碱混合溶液——“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。 （3）强酸、强碱等体积混合(常温下) 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。 【易错提醒】1.溶液显酸碱性的实质是溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小。 2.用pH判断溶液酸碱性时，要注意条件，即温度。不能简单地认为pH等于7的溶液一定为中性，如100℃时，pH＝6为中性，pH<6才显酸性，pH>6显碱性，所以使用pH时需注明温度，若未注明温度，一般认为是常温，就以pH＝7为中性。 2.pH及其测量 1)pH计算公式：pH＝－lg c(H＋)，如：c(H＋)＝1.0×10－5 mol·L－1的酸性溶液pH＝5。 2)pH意义：pH越大，溶液碱性越强；pH越小，酸性越强。 3)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下) 【特别提醒】pH的范围为0~14,即只有c(H+)或c(OH-)≤1 mol·L-1时才能适用。 4)测量方法 （1）酸碱指示剂法 酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它们的颜色在一定的pH范围内发生变化，因此，可以用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围，不能准确测定出pH的具体值。几种常用指示剂的变色范围和颜色变化如表所示： 指示剂 变色范围(pH) 遇酸的颜色 遇碱的颜色 甲基橙 3.14.4 红色(pH<3.1) 黄色(pH>4.4) 石蕊 5.08.0 红色(pH<5.0) 蓝色(pH>8.0) 酚酞 8.210.0 无色(pH<8.2) 红色(pH>10.0) （2）pH试纸法： ①种类 a.广泛pH试纸：其pH范围是1～14(最常用)。 b.精密pH试纸：其pH范围较窄，可判别0.2或0.3的pH差值。 c.专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。 ②使用方法：用镊子夹取一小块试纸放在干燥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，30s变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。 【易错提醒】①不能把试纸放在待测液中测定。 ②pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，使用pH试纸测溶液pH时用蒸馏水润湿相当于将待测液稀释，测定的pH不准确。 ③不能用pH试纸测定“漂白性”溶液的pH，如NaClO溶液、氯水，应选择pH计测定溶液的pH。 ④使用广泛pH试纸测溶液的pH，读数只读取整数，如pH＝2，而不会是2.1、2.5等小数值，使用范围为0～14。 （3）pH计测量法，pH计又称酸度计，可以用来精密测量溶液的pH。测得的溶液pH可以是整数或小数。 3.溶液pH的计算 （1）单一溶液的pH计算 ①强酸溶液：如HnA，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝nc mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg (nc)。 ②强碱溶液(25 ℃)：如B(OH)n，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg (nc)。 （2）混合溶液pH的计算类型 ①两种强酸混合：直接求出c(H＋)混，再据此求pH。c(H＋)混＝。 ②两种强碱混合：先求出c(OH－)混，再据Kw求出c(H＋)混，最后求pH。c(OH－)混＝。 ③强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。 c(H＋)混或c(OH－)混＝。 （3）稀释后溶液pH的变化规律 ①对于强酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH增大n个单位，即pH＝a＋n(a＋n<7)。 ②对于强碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH减小n个单位，即pH＝b－n(b－n>7)。 ③对于弱酸溶液(pH＝a)每稀释10n倍，pH的范围是：a<pH<a＋na＋n<7)(即对于pH相同的强酸和弱酸稀释相同倍数，强酸pH变化的程度大)。 ④对于弱碱溶液(pH＝b)每稀释10n倍，pH的范围是：b－n<pH<b(b－n>7)(即对于pH相同的强碱和弱碱稀释相同倍数，强碱pH变化的程度大)。 （4）25 ℃时，将强酸、强碱溶液以某体积之比混合，若混合液呈中性，pH酸＋pH碱＝14－lg，现举例如下： V酸∶V碱 c(H＋)∶c(OH－) pH酸＋pH碱 10:1 1∶10 15 1∶1 1∶1 14 1:10 10∶1 13 4．pH的应用 ①人体健康：人体各种体液都有一定的pH，当酸碱平衡失调时，人体就表现出病变，因而可以利用检测血液中的pH来诊断疾病。 ②生活应用：利用护发素保护头发，就是通过调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。 ③环保领域：酸性或碱性的废水的处理，可以利用中和反应调节其pH。 ④农业生产：土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性，各种作物的生长也都对土壤的pH范围有一定的要求，因而应注意保持土壤的酸碱性。 ⑤科学实验、工业生产：溶液的pH控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）室温下，pH=2的HCl溶液与pH=2的CH3COOH溶液水的电离程度相等。( ) （2）25 ℃时，向0.1 mol·L-1氨水中加水稀释，溶液中各离子的浓度均减小。( ) （3）c(OH-)>1×10-7 mol·L-1某电解质溶液一定是碱性溶液。( ) （4）用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4，用pH计测得某溶液的pH为7.45。( ) （5）pOH=-lgc(OH-)，常温下溶液中的pH+pOH=14，正常人的血液pH=7.3，则正常人血液(人的体温高于室温)的pOH等于6.7。( ) （6）室温下，用pH试纸测得某NaClO溶液的pH=9。( ) （7）T℃时，某溶液的pH>7，则该溶液呈碱性。( ) （8）pH试纸可以测定所有溶液的pH。( ) (9)若溶液中c(H＋)=c(OH-)，则溶液为中性。( ) (10)将水加热，Kw增大，pH减小。( ) (11)水的离子积常数的数值大小与温度和稀水溶液的浓度有关。( ) (12)某温度下，纯水中c(H＋)=2.0×10-7mol·L-1，则此时c(OH-)=5×10-8mol·L-1。( ) (13)在表达式Kw=c(H＋)·c(OH-)中c(H＋)、c(OH-)一定是水电离出的。( ) (14)25℃时，向纯水中通入一定量SO2，水的电离平衡不移动，Kw不变。( ) (15)pH=5的CH3COOH溶液和pH =5的NH4Cl溶液中，c(H+)不相等。( ) 【答案】（1）√（2）×（3）×（4）×（5）×（6）×（7）×（8）×(9)√(10)√(11)×(12)×(13)×(14)×(15)× 2．水的离子积常数，是表示溶液中氢氧离子和的比例关系的常数。它和温度的关系如下表所示： 温度/℃ 25 水的离子积 （1）时，水的离子积，则 （填“”“”或“<”）25，其判断依据是 。 （2）时，的硫酸溶液，其 ，其中由水电离产生的 。向该硫酸溶液中滴入几滴甲基橙指示剂，溶液呈 色。 （3）时，某溶液中，取该溶液加水稀释至，则稀释后溶液中 。 （4）在温度下，某溶液的，则该溶液_______（填字母）。 A．呈中性 B．呈碱性 C．呈酸性 D． 【答案】（1）> 升高温度，促进水的电离，Kw增大 （2）4 橙 （3）1000 （4）BD 【解析】（1）水的电离是吸热过程，温度越高电离程度越大，水的离子积越大，时，水的离子积>，则>25℃，其判断依据是升高温度，促进水的电离，Kw增大； （2）的硫酸溶液中c(H+)=2×=，其-lg c(H+)=4，时，，其中由水电离产生的c(OH-)=，硫酸溶液呈酸性，向该硫酸溶液中滴入几滴甲基橙指示剂，溶液呈橙色； （3）溶液中c(Na+)=2×，取该溶液加水稀释至，则稀释后溶液中c(Na+)=10-4mol/L，硫酸钠溶液是中性溶液，时c(OH-)=10-7mol/L，10-4∶10-7=1000； （4）在温度下，水的离子积，中性溶液的pH=6，某溶液的，则该溶液呈碱性，c(H+)=，，则，故选BD。 ►问题一 水的电离平衡及其影响因素 【典例1】下列关于水的电离H2O⇌H++OH− ΔH>0的说法不正确的是 A．将水加热至50℃，水的电离平衡正向移动，水依然呈中性 B．向水中加入少量NaOH，水的电离平衡逆向移动，溶液呈碱性 C．向水中加入少量NH4Cl，水的电离平衡正向移动，溶液呈酸性 D．常温下，pH=2的盐酸中，水电离的c(H+)=1.0×10−2mol·L−1 【答案】D 【解析】A．水的电离吸热，将水加热至50℃，水的电离平衡正向移动，水依然呈中性，故A正确；B．向水中加入少量NaOH，氢氧根离子浓度增大，水的电离平衡逆向移动，溶液呈碱性，故B正确；C．向水中加入少量NH4Cl，铵根离子结合水电离出的氢氧根离子，氢氧根离子浓度减小，水的电离平衡正向移动，氢离子浓度增大，溶液呈酸性，故C正确；D．盐酸抑制水电离，常温下，pH=2的盐酸中，水电离的c(H+)=1.0×10−12mol·L−1，故D错误；选D。 【解题必备】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(OH－) c(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 【变式1-1】在25℃时，水的电离达到平衡：，下列叙述正确的是 A．向水中加入稀氨水，平衡向左移动，溶液中降低 B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，溶液中减小，不变 C．向水中加入少量固体，溶液中增大，平衡向左移动 D．将水加热，增大，pH减小 【答案】D 【解析】A．向水中加入稀氨水，水的电离平衡逆向移动，但增大，故A错误；B．只与温度有关，向水中加入少量固体硫酸氢钠，增大，不变，故B错误；C．向水中加入少量固体，醋酸根离子水解促进水的电离，水的电离平衡正向移动，增大，故C错误；D． ，将水加热，水的电离平衡正向移动，、增大，增大，pH减小，故D正确；故选D。 【变式1-2】关于水的说法，下列错误的是 A．水的电离方程式2H2O ⇌H3O++OH- B．纯水的pH可能为6 C．25℃时水中通入少量HCl，KW减小 D．水的电离∆H>0 【答案】C 【解析】A．水是弱电解质，电离方程式为：2H2O ⇌H3O++OH-，故A正确；B．水的电离是吸热反应，温度升高，水的离子积增大，如100℃时水的离子积常数为10-12，纯水的pH=6，故B正确；C．KW只受温度影响，温度不变，KW不变，故C错误；D．水的电离过程吸热，∆H>0，故D正确；故选C。 ►问题二 水电离出的c(H＋)和c(OH－)的计算 【典例2】25℃在等体积的①pH=0的H2SO4溶液，②0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液，③pH=10的Na2S溶液，④pH=5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是 A．1∶10∶1010∶109 B．1∶5∶5×109∶5×109 C．1∶20∶1010∶109 D．1∶10∶104∶109 【答案】A 【解析】①中pH=0的H2SO4中c(H＋)=1.0 mol·L－1，c(OH－)=1.0×10－14mol·L－1，水电离程度为1.0×10－14mol·L－1；②中c(OH－)=0.1 mol·L－1，c(H＋)=1.0×10－13mol·L－1，水电离程度为1.0×10－13mol·L－1；③中c(OH－)=1.0×10－4mol·L－1，水的电离程度为1.0×10－4mol·L－1；④中c(H＋)=1.0×10－5mol·L－1，水的电离程度为1.0×10－5mol·L－1；故①②③④中水的电离程度之比为：1.0×10－14mol·L－1：1.0×10－13mol·L－1：1.0×10－4mol·L－1：1.0×10－5mol·L－1=1:10:1010:109；答案选A。 【解题必备】水电离的c(H＋)或c(OH－)的计算技巧(25℃时) （1）中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1。 （2）酸或碱溶液：酸、碱抑制水的电离，酸溶液中求c(OH－)，即＝＝c(OH－)，碱溶液中求c(H＋)，即＝＝c(H＋)，计算出溶液中的c(H＋)和c(OH－)，数值小的为水电离的c(H＋)或c(OH－)数值。 （3）可水解的盐溶液：水解的盐促进水的电离，故等于显性离子的浓度，计算出溶液中的c(H＋)和c(OH－)，数值大的为水电离的c(H＋)或c(OH－)数值。 （3）酸式盐溶液 酸式根以电离为主：＝＝c(OH－)。 酸式根以水解为主：＝＝c(OH－)。 【变式2-1】室温下的溶液中，由水电离出的约为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】常温下pH=12的NaOH溶液中，氢氧根离子抑制了水的电离，则氢氧化钠溶液中的氢离子是水的电离的，水电离的氢氧根离子与氢离子浓度相等，故水电离出来的==，故选D。 【变式2-2】已知：水的电离平衡为 ，下列说法不正确的是 A．纯水加热，增大，pH减小 B．纯水中加入固体，平衡逆向移动，降低 C．25 ℃时，的盐酸中，由水电离出的 D．相同温度下，pH相同的溶液和氨水中水的电离程度相同 【答案】B 【解析】A．水的电离吸热，升高温度促进水的电离，增大，增大，pH减小，A正确；B．纯水中加入固体，增大，平衡逆向移动，B错误；C．的盐酸中，酸电离出，25 ℃时根据，则水电离出的，C正确；D．相同温度下，溶液和氨水pH相同，说明溶液中相同，碱溶液中由水电离，说明二者溶液中水的电离程度相同，D正确；答案选B。 ►问题三 溶液酸碱性的判断 【典例3】下列说法不正确的是 A．pH>7的溶液不一定呈碱性 B．一定显中性 C．水电离出的氢离子物质的量浓度为一定显中性 D．氨水和盐酸反应后的溶液，若溶液呈中性，则 【答案】C 【解析】A．温度影响水的电离，则pH>7的溶液不一定呈碱性。溶液酸碱性与溶液中氢离子、氢氧根离子浓度有关，当时溶液一定呈碱性，A正确；B．，且，故，该溶液显中性，B正确；C．水电离出的氢离子物质的量浓度为，未说明温度，不知道水的离子积常数故不能求算氢氧根离子的浓度，该溶液不一定是中性，C错误；D．氨水和盐酸反应后的溶液中存在电荷守恒：，溶液呈中性则，所以，D正确；故选C。 【解题必备】溶液酸碱性的两种判断方法 （1）根据pH、pOH、p进行判断 pH<p<pOH，溶液呈酸性；pH＝pOH＝p，溶液呈中性；pOH<p<pH，溶液呈碱性。 其中：pOH＝－lgc(OH－)，p＝－lg，pH＋pOH＝2p。 （2）常温下，已知pH之和的酸、碱溶液等体积混合所得溶液的酸碱性分析 ①两强混合 a．若pH之和等于14，则混合后溶液显中性，pH＝7。 b．若pH之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH>7。 c．若pH之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH<7。 ②一强一弱混合 pH之和等于14时，一元强酸溶液和一元弱碱溶液等体积混合呈碱性；一元强碱溶液和一元弱酸溶液等体积混合呈酸性。 【变式3-1】下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是 A．pH=7的溶液呈中性 B．中性溶液中一定有c(H＋)=1.0×10－7 mol·L－1 C．若水电离出的c(OH－ )=1.0×10－11mol·L－1，则溶液可能呈酸性，也可能呈碱性 D．在100℃时，纯水的pH<7，因此显酸性 【答案】C 【解析】A．在100°C时，纯水的pH=6，呈中性，该温度下pH=7时溶液呈碱性，温度未知，不能根据pH大小判断溶液酸碱性，故A错误；B．常温下中性溶液中c(H＋)= 1.0×10－7 mol·L－1，温度未知，中性溶液中不一定有c(H＋)=1.0×10－7 mol·L－1，故B错误；C．由水电离出c(OH－ )=1.0×10－11mol·L－1的溶液中，水的电离受到了抑制，溶液可能显酸性，也可能显碱性，故C正确；D．在100°C时，纯水的pH=6，呈中性，故D错误；故选C。 【变式3-2】下列溶液一定呈中性的是 A．的溶液 B． mol⋅L的纯水 C．滴加酚酞试液呈无色的溶液 D．水电离出的氢离子的物质的量浓度为mol/L 【答案】B 【分析】溶液中性即c(H+)=c(OH-)，以此分析； 【解析】A．蒸馏水是中性的，常温下pH=7，升高到一定温度，pH=6，依然是中性溶液，A不符合题意；B．纯水中，c(H+)=c(OH-)，升高到一定温度，c(H+)=1×10−6mol⋅L−1，B符合题意；C．酚酞试液遇到酸溶液或中性溶液均不变色，C不符合题意；D．水电离出的氢离子物质的量浓度为10−7mol/L，未说明温度，不知道水的离子积常数故不能求算氢氧根的浓度，该溶液不一定是中性，D不符合题意；故选B。 ►问题四 溶液pH的计算 【典例4】常温下，将溶液与溶液等体积混合，该混合溶液的等于(混合后体积变化忽略不计) A．1 B．7 C．13 D．14 【答案】C 【解析】常温下，将溶液与溶液等体积混合，过量，则c(OH-)==0.1mol/L，c(H+)==10-13mol/L，混合溶液的pH等于13；答案选C。 【解题必备】1.溶液pH的计算总原则 ①若溶液为酸性，先求c(H＋)⇨再求pH＝－lg c(H＋)。 ②若溶液为碱性，先求c(OH－)⇨再求c(H＋)＝KW/c(OH－)⇨最后求pH。 2.溶液pH计算的一般思维模型 【变式4-1】常温时，下列叙述正确的是 A．醋酸溶液的，将此溶液稀释10倍后，溶液的，则 B．若1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7则NaOH溶液的pH=11 C．盐酸的，盐酸的 D．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH＜7 【答案】B 【解析】A．醋酸是弱酸，加水稀释促进醋酸电离，则将pH=a的醋酸稀释10倍后，稀释后的溶液中c(H+)大于原来的，所以稀释后溶液pH值增大值小于1，所以b＜a+1＜7，A错误；B．盐酸与NaOH均为强电解质，常温下pH=1的盐酸中c(H+)=0.1mol/L，1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7，则n(H+)=n(OH-)，即0.001L×0.1mol/L=0.1L×c(NaOH)，c(OH-)=c(NaOH)=0.001mol/L，c(H+)=mol/L=10-11mol/L，pH=11，所以NaOH溶液的pH=11，B正确；C．常温下，酸溶液的pH＜7，则1.0×10-8mol•L-1盐酸的pH＜7，不可能pH=8.0，C错误；D．已知酚酞的变色范围是8~10，在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl溶液恰好无色，说明此时溶液的pH＜8，但该溶液的pH可能大于7，D错误；故答案为：B。 【变式4-2】“火星上‘找’到水的影子”被《科学》杂志评为10大科技突破之一。某温度下，重水(D2O)的离子积，可以用pH一样的定义来规定。下列说法错误的是 A．重水是极弱的电解质，将金属Na加入重水中，重水的电离程度增大 B．该温度下，纯重水的 C．该温度下，1 L含0.01 mol DCl的重水溶液，其pD=2 D．该温度下，在100 mL的DCl重水溶液中，加入100 mL NaOD的重水溶液，充分反应后溶液的pD=13(忽略溶液体积的变化) 【答案】D 【解析】A．重水是极弱的电解质，存在电离平衡，，Na与重水电离生成的反应生成D2，促进重水发生电离，从而使重水的电离程度增大，A正确；B．重水(D2O)的离子积，则，，B正确；C．1 L含DCl的重水溶液中，，C正确；D．100 mL 的DCl重水溶液和100 mL 的NaOD的重水溶液混合时，NaOD过量，所以，，，，D错误；答案选D。 1．常温下，用0.1mol/LNaOH溶液滴定0.1mol/L盐酸，达到滴定终点时不慎多滴了半滴NaOH溶液(假设1滴溶液的体积约为0.04mL)，继续加水稀释至50mL，所得溶液的pH约为(    ) 已知①lg2=0.3；②不考虑溶液混合时体积和温度的变化。 A．8.4 B．9.0 C．9.6 D．11.6 【答案】C 【解析】终点时不慎多加了1滴NaOH溶液，即0.04mL，继续加水至50mL，反应后溶液中氢氧根离子浓度为：c(OH-)==4×10-5mol/L，根据c(H+)c(OH-)=10-14，则c(H+)=×10-9mol/L，则所得溶液的pH=9+2×0.3=9.6，故答案为：C。 2．下列关于水的离子积常数的叙述错误的是 A．水的离子积常数的表达式是Kw=c(OH-)c(H+) B．水的离子积常数Kw随着溶液中H+浓度或OH-浓度的变化而变化 C．水的离子积常数仅是温度的函数 D．水的离子积常数Kw 随温度的升高而增大 【答案】B 【解析】A．水的离子积常数的表达式是Kw=c(OH-)平c(H+)平，A正确；B．水的离子积常数仅是温度的函数，且随温度的升高而增大，不随溶液中H+浓度或OH-浓度的变化而变化，B错误；C．水的离子积常数也是化学平衡常数，仅是温度的函数，C正确；D．水的离子积常数仅是温度的函数，且随温度的升高而增大，D正确；故选B。 3．水是最宝贵的资源之一，下列表述正确的是 A．c(H+)=1×10−6mol·L−1的水一定呈酸性 B．温度升高，纯水中的c(H+)增大，c(OH-)减小 C．一定温度下，向水中加入酸，可抑制水的电离 D．一定温度下，向水中加入碱，可使水的离子积减小 【答案】C 【解析】A．水是弱电解质，为中性，常温下pH=7，加热促进水的电离，电离出的氢离子浓度增大，pH=6，说明温度高于常温，但水始终为中性，故A错误；B．温度升高，促进水电离，纯水中的c(H+)增大，c(OH-)也增大，故B错误；C．一定温度下，向水中加入酸，氢离子浓度增大，可抑制水的电离，故C正确；D．一定温度下，向水中加入碱，氢氧根离子浓度增大，可抑制水的电离，但水的离子积不变，故D错误；故选C。 4．判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液一定显碱性的是 A．能够使甲基橙呈黄色的溶液 B．的溶液 C．溶液中： D．溶液中： 【答案】C 【解析】A．pH>4.4的溶液能够使甲基橙呈黄色，则能够使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性，A不符合题意；B．在室温或常温下，若溶液的pH>7，溶液显碱性，但不是室温或常温，pH>7的溶液不一定显碱性，B不符合题意；C．溶液中：c(H＋)<c(OH－)，则该溶液一定显碱性，C符合题意；D．室温或常温下，pH>7[或c(H+)<1×10-7 mol·L-1]的溶液一定显碱性，但不是室温或常温下就不一定显碱性，在较高温度下，水的离子积大于1×10－14，所以溶液中：时，溶液不一定呈碱性，D不符合题意；故选C。 5．下列有关说法不正确的是 A．的醋酸溶液与的盐酸等体积混合，混合液的 B．，的溶液，水电离出的 C．任何温度下，都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性 D．，用试纸测得某氯水的为5 【答案】D 【解析】A． 的醋酸溶液与的盐酸等体积混合，混合后氢离子浓度不变，故pH还是为3，A正确；B．的溶液，，，溶液中的氢离子是水电离出来的，水电离出来的氢离子浓度等于水电离出来的氢氧根离子的浓度，故水电离出的，B正确；C．任何温度下，只要，溶液呈酸性；只要，溶液呈碱性；只要，溶液呈中性，C正确；D．氯水具有漂白性，无法用pH试纸测得氯水的pH，D错误；故选D。 6．健康人体的血液呈弱碱性（7.35～7.45），下列描述中能确定某溶液一定呈碱性的是 A．溶液中含OH- B．溶液中滴入甲基橙后呈现黄色 C．溶液的 D．溶液中存在 【答案】D 【解析】A．任何水溶液均含OH-和H+，故A错误；B．溶液中滴入甲基橙后呈现黄色，只能说明溶液，故B错误；C．温度低于25℃时中性溶液的pH也可以大于7，故C错误；D．溶液呈碱性则必然存在，故D正确。故答案为：D。 7．下列叙述正确的是 A．使甲基橙显黄色的溶液一定是碱性溶液 B．用润湿的pH试纸测定1mol⋅L硫酸氢钠溶液的pH，结果偏高 C．一定温度下，的氨水，稀释10倍后，其，则 D．由水电离出来的的浓度为mol⋅L，则原溶液的 【答案】B 【解析】A．使甲基橙显黄色的溶液，pH大于4.4，不一定是碱性溶液，故A错误；B．用润湿的pH试纸测定1mol⋅L硫酸氢钠溶液的pH，相当于1mol⋅L硫酸氢钠溶液加水稀释，减小，pH增大，故B正确；C．一定温度下，的氨水，稀释10倍，由于电离程度增大，比原来的十分之一要大，所以，故C错误；D．由水电离出来的的浓度为mol⋅L，则水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，所以原溶液的pH不一定等于4，故D错误；故答案为：B。 8．（1）t℃时，水的，则该温度 (填“>”“<”或“=”)25℃，其理由是 。 （2）在（1）中所述温度下，的溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)；若该溶液中只存在溶质，则由水电离出的 。 （3）实验室用和稀硫酸制取，反应时溶液中水的电离平衡 (填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。在新制氯水中加入少量固体，水的电离平衡 移动。 （4）25℃时，的盐酸中水的电离程度 (填“大于”“小于”或“等于”)的溶液中水的电离程度。 （5）乙酸(甲，)和氯乙酸(乙，)的水溶液中，下列可以表示两溶液中由水电离出的与加入水的体积V之间关系的是 (填字母)。 a. .c.d. 【答案】（1）> 升温促进水的电离，增大 （2）碱性 （3）向右 向右 （4）等于 （5）c 【解析】（1）升高温度，增大，由于，因此该温度大于25℃； （2）该温度下，溶液中，因为，所以溶液呈碱性；溶液中由水电离出的等于溶液中的，即为；（3）与稀硫酸反应过程中，溶液中减小，水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量固体，反应的平衡向左移动，溶液中减小，水的电离平衡向右移动； （4）的盐酸中，由水电离出的，的溶液中，由水电离出的，故两种溶液中水的电离程度相同。 （5）乙酸的小于氯乙酸的，所以乙酸溶液中的小于氯乙酸溶液中的，故水的电离程度：的乙酸溶液(甲)大于的氯乙酸溶液(乙)，加水稀释，两溶液中的均减小，水的电离程度均增大，故选c。 1．常温下，四种溶液：①的氨水 ②的氢氧化钠溶液 ③的醋酸 ④的盐酸，下列说法错误的是 A．将溶液①、④等体积混合，所得溶液显碱性 B．分别取1 mL稀释至10 mL，四种溶液的pH：②>①>④>③ C．向溶液③、④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两种溶液的pH均增大 D．将a L溶液②和b L溶液④混合后，若所得溶液，则 【答案】B 【分析】由于强电解质完全电离，弱电解质部分电离，则常温下pH相同的①②溶液浓度①＞②，③④溶液浓度③＞④，②④溶液浓度②=④，据此分析： 【解析】A．溶液①、④等体积混合，由于①的浓度大于④，所以碱过量，因此混合之后溶液呈碱性，A正确；B．弱电解质在稀释过程中会继续电离，所以稀释相同的倍数后，四种溶液的pH大小为：①＞②＞④＞③，B错误；C．醋酸钠溶于水后，使醋酸的电离向逆反应方向移动，pH增大；盐酸会与醋酸钠反应生成醋酸，变成弱电解质，电离程度减小，pH增大，C正确；D．由于混合后，则溶液中氢离子浓度，则，D正确；故选B。 2．在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示，下列说法一定正确的是 A．在c点溶液中加NH4Cl固体，可实现c点向d点移动 B．a点和c点均为纯水 C．b点由水电离出的c(H+)水=1×10-8mol·L-1 D．25℃时，若a点为将1LpH=m的稀硝酸与10LpH=n的KOH混合后所得的溶液，可推出m+n=13 【答案】D 【解析】A．在c点溶液中加NH4Cl固体，水的电离被促进，c(H+)增大，c(OH-)减小，不可能实现c点向d点移动，故A错误；B．a点和c点溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等，溶液显中性，但是不一定为纯水，可能为中性的盐溶液，如氯化钠溶液，故B错误；C．b点溶液中，c(H+)=1×10-6mol·L-1，c(OH-)=1×10-8mol·L-1，溶液显酸性，若溶液为酸溶液，则水的电离被抑制，由水电离出的c(H+)水=1×10-8mol·L-1，若溶液为NH4Cl溶液，则水的电离被促进，由水电离出的c(H+)水=1×10-6mol·L-1，故C错误；D．25℃时，若a点为将1LpH=m的稀硝酸与10LpH=n的KOH混合后所得的溶液，a点溶液显中性，则有，则可推出m+n=13，故D正确；故选D。 3．已知液氨的性质与水相似。T℃时，NH3+NH3的平衡浓度为1×10-15 mol·L-1，则下列说法中正确的是 A．在此温度下液氨的离子积为1×10-30 B．在液氨中放入金属钠，不可能生成NaNH2 C．降温，可使液氨电离平衡逆向移动，且c ()<c () D．恒温下，在液氨中加入NH4Cl，可使液氨的电离平衡正向移动 【答案】A 【解析】A．根据水的离子积常数可知在此温度下液氨的离子积为c()c()=1×10-15×1×10-15=1×10-30，A正确；B．由钠与水反应可推知：2Na+2NH3=2NaNH2+ H2↑，所以液氨中放入金属钠，可生成NaNH2，B错误；C．弱电解质的电离是吸热反应，降低温度平衡逆向移动，但液体中仍然存在c ()=c ()，C错误；D．恒温下，在液氨中加入NH4Cl，c()增大，根据平衡移动原理，增大生成物浓度，电离平衡逆向移动，因此在恒温时，向液氨中加入NH4Cl，可使液氨的电离平衡逆向移动，D错误；故选A。 4．下列有关水及水溶液的说法正确的是 A．常温下，向水中加入少量(s)，增大，水的电离平衡逆向移动，变小 B．常温下，pH=4的草酸与pH=10的氢氧化钾溶液中水的电离程度相同 C．95℃时，pH=13的NaOH溶液中， D．稀醋酸加水稀释的过程中，醋酸的电离度逐渐增大，逐渐增大 【答案】B 【解析】A．常温下，向水中加入少量(s)，增大，水的电离平衡逆向移动，只受温度影响，不变，A错误；B．常温下，pH=4的草酸中水电离出的c(H+)=c水(OH-)=10-4mol/L，pH=10的氢氧化钾溶液中水电离出的c(H+)=10-4mol/L，水的电离程度相同，B正确；C．95℃时，不等于10-14，pH=13的NaOH溶液中，，C错误；D．稀醋酸在水溶液中存在电离平衡：，稀醋酸加水稀释的过程中，醋酸的电离度逐渐增大，但减小，D错误；故选B。 5．下列说法中正确的是 A．在时，约为6的纯水呈酸性 B．将盐酸稀释至，所得溶液的为8 C．常温下，若水电离出的为，该溶液的可能为2 D．将的溶液和氨水各稀释至，所得氨水的略小 【答案】C 【解析】A．在100℃时，纯水电离产生的c(H+)=1×10-6mol/L，所以pH约为6，但由于纯水中c(H+)=c(OH-)，因此纯水仍为中性，而不是显酸性，故A错误；B．盐酸显酸性，无论稀释多少倍，pH总是小于7，因此所得溶液的pH不可能为8，故B错误；C．常温下，水电离出的c(H+)为1×10-12mol/L<1×10-7mol/L，水电离受到了抑制作用，可能是加入了酸，也可能是加入了碱，若加入酸，此溶液的pH为2；若加入碱，则该溶液的pH为12，故C正确；D．是强碱，完全电离，将pH=12的NaOH，c(OH-)=10-2mol/L，将1mL稀释至100mL，此时溶液中c(OH-)=10-4mol/L，溶液pH=10；一水合氨是弱碱，在溶液中存在电离平衡，主要以电解质分子存在，pH=12时，c()>c(OH-)=10-2mol/L，当将该溶液1mL稀释至100mL，假设一水合氨电离平衡不移动，此时溶液中c(OH-)=10-4mol/L；稀释时使一水合氨的电离平衡正向移动，导致溶液中c(OH-)>10-4mol/L，使溶液的pH>10，可见所得氨水的pH略大，故D错误；故选C。 6．常温下，pH =11的氢氧化钡溶液中，由水电离的c(OH-)为 A．1×10-11 mol·L-1 B．1×10-3mol·L-1 C．2×10-3mol·L-1 D．5×10-12 mol·L-1 【答案】A 【解析】在碱溶液中有：c(OH-)(aq)=c (OH-)碱 +c (OH-)水，c(H+)(aq)=c(H+)水，c(OH-)水= c(H+)水，故有常温下，pH=11的氢氧化钡溶液中，由水电离出的等于水电离出的c(H+)，也等于溶液中的H+浓度，故水电离的c(OH-)为1.0×10-11，故本题选A。 7．已知：在、下水的离子积分别为，。则下列叙述不正确的是 A．水的电离是一个吸热过程 B．某温度下水的时， C．水中的随着温度的升高而升高 D．预测时水的离子积大于 【答案】B 【解析】A．在25℃、35℃下水的离子积分别为1×10−14，2.1×10−14，说明升高温度电离程度变大，水的电离为吸热过程，A正确；B．水的，则，但未注明温度，不知水的离子积，不能计算出氢氧根离子的浓度，即不能比较二者的大小，B错误；C．温度升高，水的电离程度增大，氢氧根离子浓度增大，C正确；D．水的电离是吸热过程，温度越高，电离程度越大，所以时水的离子积大于，D正确；故选B。 8．已知水在100℃时，。 （1）在100℃，某溶液中由水电离产生的mol/L，则该溶液的 。 （2）100℃时，若100体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是 。 （3）100℃时，将的溶液与的溶液混合，若所得混合溶液的，则溶液与溶液的体积比为 。 （4）常温下，将的溶液与等物质的量浓度的溶液等体积混合，所得混合液的 。 （5）已知HA的，常温下，取的溶液与的溶液混合，若混合后溶液，则大小关系：V1 V2(填“大于”“小于”或“等于”)。 【答案】（1）3或9 （2）a+b=14 （3）1∶10 （4）12 （5）小于 【解析】（1）100℃时，溶液中由水电离产生的氢离子浓度为1×10−9mol/L的溶液可能是氢离子浓度为10−3mol/L的酸溶液，也可能是氢离子浓度1×10−9mol/L的碱溶液，所以溶液的pH为3或9，故答案为：3或9； （2）设1体积为1L，由100℃时，100体积pH为a的某强酸溶液与1体积pH为b的某强碱溶液混合后溶液呈中性可得：10−amol/L×100L=10−12+bmol/L×1L，解得a+b=14，故答案为：a+b=14； （3）设氢氧化钠溶液的体积为aL、硫酸溶液体积为bL，由100℃时， pH为9的氢氧化钠溶液与pH为4的硫酸溶液混合所得混合溶液的pH为6可得：，解得a∶b=1∶10，故答案为：1∶10； （4）常温下，等体积浓度均为0.02mol/L的氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应生成氢氧化钠、硫酸钡沉淀和水，则反应所得混合溶液的氢氧根离子浓度为=0.01mol/L，则溶液的pH为12，故答案为：12； （5）由题意可知，HA为一元弱酸，若常温下，pH为3的弱酸HA溶液与pH为11的氢氧化钠溶液等体积混合时，因促进HA电离，溶液将呈酸性，则V1LpH为3的HA溶液与V2LpH为11的氢氧化钠溶液混合后溶液pH为7，溶液呈中性，说明氢氧化钠溶液的体积V2大于HA溶液的体积V1，故答案为：小于。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$