第3章 第2节 新知探究课12 水的电离 溶液的酸碱性与pH-【名师导航】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步讲义(人教版2019)

第二节　水的电离和溶液的pH 新知探究课12　水的电离　溶液的酸碱性与pH 1．认识水的电离，了解水的离子积常数，培养“证据推理与模型认知”的化学核心素养。 2．认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法，培养“科学探究与创新意识”的化学核心素养。 3．能进行溶液pH的简单计算，能调控溶液的酸碱性。能选择实例说明pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用，培养“科学态度与社会责任”的化学核心素养。 一、水的电离 1．水的电离 水是一种极弱的电解质，其电离方程式为H2O＋H2O⥫⥬H3O＋＋OH－，简写成H2O⥫⥬H＋＋OH－。 2．水的离子积常数 (1)表达式：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。 在常温下，Kw＝1.0×10-14。 (2)影响因素：水的离子积(Kw)只受温度的影响，温度升高，Kw增大。 (3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，还适用于稀的电解质溶液。 微点拨：溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H＋)与c(OH－)总是相等的。 判一判　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)升高温度，若Kw增大到1×10-12，则纯水电离出的c(H＋)＝1×10-6mol·L-1。 (　√　) (2)在纯水中加入少量酸，水的电离平衡逆向移动，Kw减小。 (　×　) (3)25 ℃时，若溶液中c(H＋)＝1×10-6mol·L-1，则溶液中c(OH－)＝1×10-8mol·L-1。 (　√　) 二、溶液的酸碱性与pH 1．溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系 判断标准 c(H＋)与c(OH－)的相对大小 与c(H＋)、c(OH－)的关系 酸性 c(H＋)＞c(OH－) c(H＋)＞1×10-7mol·L-1(常温) 中性 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)＝1×10-7mol·L-1(常温) 碱性 c(H＋)＜c(OH－) c(H＋)＜1×10-7mol·L-1(常温) 2.溶液的pH (1)表达式：pH＝－lgc(H＋)，如c(H＋)＝10-3mol·L-1的溶液中pH＝3。 (2)意义：pH越大，溶液碱性越强；pH越小，溶液酸性越强。 (3)适用范围：1×10-14mol·L-1≤c(H＋)≤1 mol·L-1的溶液。 3．常温下溶液的酸碱性与pH的关系 (1)pH＜7，溶液呈酸性。 (2)pH＝7，溶液呈中性。 (3)pH＞7，溶液呈碱性。 微点拨：在利用c(H＋)或c(OH－)或pH判断酸碱性一定要注意温度是否为25 ℃或常温。 4．溶液pH的测定 (1)利用pH试纸测定 ①实验操作 取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照，读出pH。 ②pH试纸的分类 广泛pH试纸 精密pH试纸 (2)利用pH计测定。pH计可精确测定试液的pH(读至小数点后2位)。pH计又叫酸度计。 5．pH的应用 (1)医学上血液的pH是诊断疾病的一个重要参数。 (2)人体健康调节：如洗发时人们用的护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。 (3)环保领域中测定酸性或碱性废水的pH，利用中和反应进行处理。 (4)在农业生产中调节土壤的pH，更适宜农作物生长。 (5)在科学实验和工业生产中，溶液的pH是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。 想一想　用湿润的pH试纸测定溶液的pH有什么误差？ [提示]　测定酸性溶液，pH偏大；测定碱性溶液pH偏小；测定中性溶液，pH不变。 影响水电离平衡的因素 用电导仪测定水的电导率，如下图。 接通直流电源，发现纯水的电导率不为零，说明纯水中含有自由移动的离子，说明纯水中部分水发生了电离。 若向水中加入NaOH溶液和通入HCl，电导率显示导电性增强了。 [问题1]　结合弱电解质电离平衡的影响因素，填写下表空白。 水的电离平衡：H2O⥫⥬H＋＋OH－　ΔH＞0 影响因素 移动方向 c(H＋) c(OH－) Kw 升温 向右移动 增大 增大 增大 加酸 向左移动 增大 减小 不变 加碱 向左移动 减小 增大 不变 [问题2]　在水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中，c(H＋)、c(OH－)都是水电离出的c(H＋)、c(OH－)吗？在酸或碱溶液中水电离出的c(H＋)与c(OH－)还相等吗？ [提示]　Kw＝c(H＋)·c(OH－)中，c(H＋)、c(OH－)不一定都是水电离出来的。在酸或碱溶液中水电离出的c(H＋)与c(OH－)相等。 [问题3]　若常温下，向水中加入盐酸，使c(H＋)为1×10-4mol/L，则水电离出的为多少？ [提示]　加入盐酸，抑制水的电离，溶液中的c(OH－)＝c(H＋)H2O＝mol/L＝1×10-10mol/L。 1．反应条件对水的电离平衡的影响 (1)因水的电离是吸热过程，故温度升高，会促进水的电离，c(H＋)、c(OH－)都增大，水仍呈中性。 (2)外加酸(或碱)，水中c(H＋)[或c(OH－)]增大，会抑制水的电离，水的电离程度减小，Kw不变。 (3)加入了活泼金属，可与水电离产生的H＋直接发生置换反应，产生H2，使水的电离平衡向右移动。 2．水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算 Kw表达式中，c(H＋)、c(OH－)均表示整个溶液中总物质的量浓度，但是一般情况下有： (1)酸溶液中，Kw＝c(H＋)酸·c(OH－)水(忽略水电离出的H＋的浓度)，即c(H＋)水＝c(OH－)水＝Kw/c(H＋)酸。 (2)碱溶液中，Kw＝c(H＋)水·c(OH－)碱(忽略水电离出的OH－的浓度)，即c(H＋)水＝Kw/c(OH－)碱。 (3)纯水中，水电离出的c(H＋)与水电离出的c(OH－)一定相等，即c(H＋)＝c(OH－)＝。 1．室温下，水的电离达到平衡：H2O⥫⥬H＋＋OH－。下列叙述正确的是(　　) A．将水加热，平衡正向移动，Kw变大 B．向水中加入少量NaOH固体，平衡逆向移动，c(OH－)减小 C．向水中加入少量NaHSO4固体，c(OH－)增大 D．向水中加入少量CH3COONa固体，Kw增大 A　[加热后Kw变大，A项正确；向水中加入少量NaOH固体，c(OH－)增大，平衡逆向移动，B项不正确；向水中加入少量NaHSO4固体，NaHSO4电离出H＋，c(H＋)增大，平衡逆向移动，c(OH－)减小，C项不正确；温度不变，Kw不变，D项不正确。] 2．某温度下，纯水中c(H＋)＝2.0×10-7mol·L-1，则此时c(OH－)＝________；温度不变，向水中滴入盐酸使c(H＋)＝0.5 mol·L-1，则溶液中c(OH－)＝______________，水电离出的c(H＋)H2O＝_______________________________。 [答案]　2.0×10-7 mol·L-1　8.0×10-14 mol·L-1　8.0×10-14 mol·L-1 溶液的pH测定与计算 [问题1]　现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，甲同学使用pH试纸测定，请推测pH试纸呈什么颜色，溶液的酸碱性如何？ [提示]　试纸呈淡黄色，沸水呈中性。 [问题2]　同样测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，乙同学选择了pH计，请分析pH计的读数等于7吗？水溶液还呈中性吗？ [提示]　由于沸水电离程度增大，溶液中c(H＋)增大，所以测定的pH<7，但由于c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性。 [问题3]　(1)25 ℃，0.05 mol·L-1 H2SO4溶液的pH为多少？ (2)25 ℃，已知BOH的Kb＝1×10-8，则的BOH溶液的pH为多少？ [提示]　(1)c(H＋)＝0.05 mol·L-1×2＝0.1 mol·L-1，pH＝1。 (2)c(OH－)＝＝10-5mol·L-1， c(H＋)＝10-9mol·L-1，pH＝9。 [问题4]　25 ℃时，pH＝13的NaOH溶液与pH＝11的Ba(OH)2溶液等体积混合，混合溶液的pH计算过程如下： pH＝13的NaOH溶液c(H＋)＝10-13mol·L-1 pH＝11的Ba(OH)2溶液c(H＋)＝ 故二者的混合溶液中c(H＋)＝×(10-13mol·L-1＋10-11mol·L-1)≈5×10-12mol·L-1，故pH＝－lgc(H＋)＝－lg(5×10-12)＝11.3，该计算过程正确吗？ [提示]　不正确。强碱溶液混合求pH时，应先计算溶液中的c(OH－)，然后借助Kw求c(H＋)，最后求得pH。 混合后溶液中c(OH－)＝＝0.050 5 mol·L-1，pH＝－lg≈－lg(1.98×10-13)＝13－lg1.98≈12.7。 溶液pH的计算类型 1．单—溶液pH的计算(25 ℃) (1)强酸溶液，如HnA，设物质的量浓度为c mol·L-1，c(H＋)＝nc mol·L-1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg nc。 (2)强碱溶液，如B(OH)n，设物质的量浓度为c mol·L-1，c(H＋)＝mol·L-1，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg nc。 (3)对于弱酸或弱碱溶液要根据电离常数计算c(H＋)或c(OH－)，确定pH。 2．混合溶液pH的计算(25 ℃) (1)强酸溶液与强酸溶液混合 先求c(H＋)混＝，再求pH。 (2)强碱溶液与强碱溶液混合 先求c(OH－)混＝，c(H＋)＝，再求pH。 (3)强酸溶液与强碱溶液混合 恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7； 酸过量：先求c(H＋)混＝，再求pH； 碱过量：先求c(OH－)混＝，c(H＋)＝，再求pH。 (4)酸碱溶液等体积混合，酸溶液与碱溶液pH之和为14： 若为强酸与强碱，则pH＝7； 若为强酸与弱碱，则pH>7； 若为弱酸与强碱，则pH<7。 1．下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是(　　) A．溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强 B．pH<7的溶液不一定呈酸性 C．当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱度更为方便 D．用广泛pH试纸测得某酸溶液的pH＝3.2 [答案]　D 2．25 ℃，将100 mL 0.14 mol·L-1 NaOH溶液与100 mL 0.06 mol·L-1硫酸溶液混合，所得200 mL混合溶液的pH为(　　) A．12 B．12.3 C．13 D．14 A　[两溶液混合后OH－过量，反应后c(OH－)＝＝0.01 mol·L-1，根据25 ℃，水的离子积常数Kw＝1×10-14可得，溶液中c(H＋)＝mol·L-1＝1×10-12mol·L-1，该溶液的pH＝12。] 3．常温下，pH＝a的盐酸V1 L与pH＝b的NaOH溶液V2 L混合后溶液呈中性，则是______________(用含a、b的式子表示)。 [解析]　根据n(H＋)＝n(OH－)可知10－aV1＝10-14+bV2，＝＝10-14+a＋b。 [答案]　10-14+a＋b 4．常温下，pH＝2的盐酸溶液与pH＝12的氢氧化钠溶液等体积混合，溶液显________性；pH＝2的醋酸溶液与pH＝12的氢氧化钠溶液等体积混合，溶液显________性。 [答案]　中　酸 溶液稀释过程的pH变化 [问题1]　常温下，把1 mL pH＝3的盐酸与醋酸均稀释至1 L，盐酸的pH是多少？两溶液的pH有何大小关系？ [提示]　稀释后盐酸的pH＝6，盐酸的pH大于醋酸的pH。 [问题2]　常温下，把1 mL pH＝12的NaOH溶液和氨水均稀释到pH＝10，则稀释后溶液的体积有何大小关系？ [提示]　稀释后NaOH溶液体积为100 mL，氨水的体积大于100 mL，氨水的体积大于NaOH溶液。 [问题3]　常温下，0.1 mol/L的盐酸和醋酸均稀释100倍，二者的pH谁大？为什么？ [提示]　醋酸的较大，稀释100倍二者的浓度仍相同为0.001 mol/L，醋酸中c(H＋)较小，pH较大。 1．酸碱溶液稀释时pH的变化 酸(pH＝a) 碱(pH＝b) 弱酸 强酸 弱碱 强碱 稀释10n倍 pH＜a＋n pH＝a＋n pH＞b－n pH＝b－n [注意]　酸无限稀释不能大于7，碱无限稀释不能小于7。 2．酸碱稀释pH变化图像 (1)pH相同稀释 (2)溶液浓度相同稀释 [注意]　稀释相同倍数，pH变化的差(ΔpH)，强酸(碱)的较大。 1．将pH＝5的H2SO4溶液加水稀释到体积为原来的500倍，则稀释后与c(H＋)的比值为(　　) A． B． C． D． B　[pH＝5的H2SO4溶液中c(H＋)＝＝0.5×10-5mol/L，稀释500倍)＝mol/L＝10-8∶c(H＋)＝1∶10。] 2．常温下，pH＝11的X、Y两种一元碱溶液各1 mL，分别稀释至100 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等 B．稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强 C．分别完全中和X、Y这两种碱溶液时，消耗同浓度盐酸的体积：V(X)＞V(Y) D．若9＜a＜11，则X、Y都是弱碱 D　[因为pH＝11的X、Y两种碱溶液稀释到原溶液体积的100倍时，pH：Y＞X，说明稀释过程中Y电离程度增大，则碱性X＞Y，所以物质的量浓度：c(Y)＞c(X)，稀释后溶液碱性：Y＞X，故A、B两项均错误；因为c(Y)＞c(X)且V(Y)＝V(X)，故n(Y)＞n(X)，所以消耗同浓度的盐酸时，Y消耗盐酸体积多，C项错误；若9＜a＜11，说明稀释到原溶液体积的100倍时，X、Y都会继续电离，故X、Y都是弱碱，D项正确。] 　血液中pH范围在生命中的意义 血液的正常pH范围是7.35～7.45，如果血浆的pH降到7.2以下会引起酸中毒，升到7.5以上会引起碱中毒，降到6.8以下或升到7.8以上，会危及生命安全，血浆中的稳定pH范围是靠的缓冲体系维持。 1．常温下Kw＝1×10-14，100 ℃ Kw＝1×10-12。 2．升温促进水电离，酸(H＋)、碱(OH－)抑制水电离。 3．pH＝－lgc(H＋)。 4．常温下，c(H＋)＞1×10-7mol/L，pH＞7呈酸性。任何温度下，c(H＋)＞c(OH－)呈酸性。 1．下列关于水的离子积常数的叙述正确的是(　　) A．因为水的离子积常数的表达式是Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以Kw随溶液中c(H＋)和c(OH－)的变化而变化 B．水的离子积常数Kw随压强的增大而增大 C水的离子积常数是温度的函数，随着温度的变化而变化 D．水的离子积常数Kw在酸溶液中会增大 [答案]　C 2．下列关于溶液酸碱性的说法正确的是(　　) A．pH＝7的溶液呈中性 B．中性溶液中一定有c(H＋)＝ C．c(OH－)＝c(H＋)的溶液呈中性 D．在100 ℃时，纯水的pH＜7，因此显酸性 [答案]　C 3．(生活素材)已知：pOH＝－lg c(OH－)，在常温下溶液中的pH＋pOH＝14，又已知正常人(人的体温高于室温)的血液pH＝7.3，则正常人血液的pOH(　　) A．大于6.7 B．小于6.7 C．等于6.7 D．无法判断 B　[体温高于25 ℃，Kw变大，pH＋pOH＜14，故pOH＜14－7.3＝6.7，B正确。] 4．某温度下，相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是(　　) A．Ⅱ为盐酸稀释时pH变化曲线 B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强 C．a点Kw的数值比c点Kw的数值大 D．b点酸溶液的总浓度大于a点酸溶液的总浓度 B　[由图示稀释相同倍数，pH变化大的是盐酸，故Ⅰ为盐酸稀释时pH变化曲线，A错；b点比c点pH小，故b点c(H＋)大，导电性：b>c，B正确；C项，温度不变，Kw不变，故C错；D项，相同温度下，pH相同的盐酸和醋酸，c(醋酸)＞c(盐酸)，相同体积、相同pH的盐酸和醋酸分别加水稀释相同的倍数，弱酸的浓度大于强酸，所以a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度，D错。] 5．(情境素材)t ℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－a mol·L-1，c(OH－)＝10－b mol·L-1，已知a＋b＝12，请回答下列问题： (1)该温度下水的离子积常数Kw＝____________。 (2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为________，该NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)为______________。 (3)给该NaOH溶液加热，pH____________(填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)t ℃，pH＝4的盐酸与pH＝8的NaOH溶液等体积混合，所得混合液的pH＝____________。 [解析]　(1)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－a·10－b＝10－(a＋b)＝10-12。(2)c(NaOH)＝c(OH－)＝10－b mol·L-1；该溶液中c(H＋)＝10－a mol·L-1，NaOH溶液中H＋全是水电离的，c(H＋)水＝c(OH－)水＝10－a mol·L-1。(3)温度升高时，Kw变大，而c(H＋)＝，所以c(H＋)变大，pH变小。(4)c(H＋)＝10-4 mol·L-1，c(OH－)＝10-4mol·L-1，二者恰好反应，呈中性，pH＝6。 [答案]　(1)10-12　(2)10－b mol·L-1　10－a mol·L-1　(3)变小　(4)6 新知探究课固基练(十二)　水的电离　溶液的酸碱性与pH 1．374 ℃、22.1 MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，并含有较多的H＋和OH－，由此可知超临界水(　　) A．显中性，pH等于7 B．Kw小于10-14 C．显酸性，pH小于7 D．c(H＋)＝c(OH－)＞1×10-7mol/L [答案]　D 2．25 ℃时，水的电离平衡：H2O⥫⥬H＋＋OH－　ΔH＞0，下列叙述正确的是 (　　) A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)减小 B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变 C．向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H＋)减小 D．加热，Kw增大，呈中性，pH不变 B　[A项，加入稀氨水，使c(OH－)增大，水的电离平衡逆向移动；B项，加入NaHSO4固体使c(H＋)增大，水的电离平衡逆向移动，由于温度不变，Kw不变；C项，加入CH3COOH，使c(H＋)增大，水的电离平衡逆向移动；D项，升温促进水的电离，Kw增大，c(H＋)增大，pH减小。] 3．常温下，关于溶液的稀释，下列说法正确的是 (　　) A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5 B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10-6mol·L-1 C．将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝13 D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6 C　[A项，醋酸是弱电解质，所以稀释后pH<5；B项，将pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍后，则溶液的pH＝6，溶液中c(OH－)＝1×10-8 mol·L-1，所以溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10-8mol·L-1；C项，将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L后，溶液中c(OH－)＝0.1×2× mol·L-1＝0.1 mol·L-1，则c(H＋)＝1×10-13 mol·L-1，所以pH＝13；D项，pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，溶液仍然是碱性溶液，不可能是酸性溶液，其溶液的pH>7。] 4．如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是(　　) A．图中T1＜T2 B．XZ线上任意点均有pH＝7 C．XZ线上方M区域内任意点(不含实线上的点)均有c(H＋)＜c(OH－) D．两条曲线间任意点均有c(H＋)×c(OH－)＝Kw B　[纵横坐标的乘积越大、Kw越大，对应温度越高，则图中T1＜T2, A正确； XZ线上任意点均存在c(H＋)＝c(OH－)，只有X点时pH＝7，其他各点温度高于常温，pH＜7, B错误； M区域内任意点，溶液显碱性，均有c(H＋)＜c(OH－)，C正确；溶液中Kw与温度有关，与氢离子、氢氧根离子的浓度大小无关，则两条曲线间任意点均有c(H＋)×c(OH－)＝Kw, D正确。] 5．一定温度下，用水稀释0.1 mol·L-1的一元弱酸HA，随稀释进行，下列数值一定增大的是(Kw表示水的离子积，Ka表示HA的电离常数)(　　) A．Kw B． C． D．c(OH－) D　[温度不变，Kw不变，A不合题意；根据Ka＝，推出＝＝，加水稀释时，HA电离程度增大，n(HA)减小，n(A－)增大，则减小，B、C不合题意；加水稀释HA电离程度增大，但是c(H＋)减小，因Kw不变，可知c(OH－)增大，D符合题意。] 6．25 ℃时，某稀溶液中由水电离产生的c(H＋)为1×10-10 mol·L-1。下列说法不正确的是(　　) A．该溶液一定不是中性 、Na＋、Cl－、在该溶液中能大量共存 C．该溶液c(H＋)可能为1×10-10 mol·L-1 D．该溶液中水的电离受到抑制 B　[25 ℃时，由水电离产生的c(H＋)＝1×10-10 mol·L-1，说明该溶液中水的电离受到了抑制，则该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液，不可能呈中性，A、D正确；在碱溶液中不能大量存在在酸、碱溶液中均不能大量存在，B错误；该溶液中c(H＋)可能为1×10-4mol·L-1，也可能为1×10-10 mol·L-1，C正确。] 7．下列叙述正确的是(　　) A．室温下，pH＝2的盐酸与pH＝12的氨水等体积混合后pH＞7 B．室温下，某溶液由水电离出来的H＋的浓度为1.0×10-10mol·L-1，则该溶液的pH＝4 C．100 ℃时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性 D．一定温度下，pH＝a的氨水，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1 A　[pH＝2的盐酸中，c(H＋)＝10-2mol·L-1，pH＝12的氨水中，c(OH－)＝10-2 mol·L-1，故等体积混合时，HCl与已经电离的NH3·H2O恰好反应，但大部分NH3·H2O未电离，故反应后NH3·H2O大量剩余，溶液显碱性，即pH＞7，A正确；＝10-10mol·L-1＜10-7mol·L-1，故水的电离受到抑制，该溶液可能是酸或碱，若为酸，则c(OH－)＝c＝c＝10-10mol·L-1，则溶液中c(H＋)＝＝mol·L-1＝10-4mol·L-1，pH＝4；若为碱，则溶液中c(H＋)＝c＝10-10mol·L-1，pH＝10，B错误；100 ℃时，Kw＝10-12，pH＝2的HCl溶液中c(H＋)＝10-2mol·L-1，但pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝＝ mol·L-1＝1 mol·L-1，故等体积混合时NaOH过量，溶液显碱性，C错误；NH3·H2O属于弱电解质，稀释时NH3·H2O会继续电离补充OH－，故稀释10倍后，OH－浓度大于原浓度的，故b＞a－1，即a＜b＋1，D错误。] 8．在25 ℃时，关于下列混合后溶液pH的说法正确的是 (　　) A．pH＝10与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液的pH约为11 B．pH＝5的盐酸稀释1 000倍，溶液的pH＝8 C．pH＝2的H2SO4与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，混合液pH＝7 D．pH＝12的NH3·H2O与pH＝2的HCl溶液等体积混合，混合液pH＝7 C　[c(OH－)混合＝mol·L-1≈5.0×10-3mol·L-1，c(H＋)混合＝mol·L-1＝2×10-12mol·L-1，pH＝－lg(2×10-12)＝12－lg 2≈11.7，A项不正确；pH＝5的盐酸稀释1 000倍后溶液的pH＜7，B项不正确；pH＝12的NH3·H2O溶液中，NH3·H2O部分电离，c(NH3·H2O)＞0.01 mol·L-1，pH＝2的HCl溶液中，c(H＋)＝0.01 mol·L-1，二者等体积混合后NH3·H2O有剩余，溶液呈碱性，pH＞7，D项不正确。] 9．(1)某温度(t ℃)时，水的Kw＝1×10-12，则该温度________(填“>”“<”或“＝”)25 ℃，其理由是_______________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)该温度下，c(H＋)＝1×10-7 mol·L-1的溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)；若该溶液中只存在NaOH溶质，则由H2O电离出来的c(OH－)＝________mol·L-1。 (3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，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NaCl固体，水的电离平衡________移动。 (4)25 ℃时，0.1 mol·L-1的下列6种溶液，水电离出的c(H＋)由大到小的关系是________(填序号)。 ①盐酸　②H2SO4　③CH3COOH(Ka＝1.7×10-5)　④NH3·H2O(氨水)(Kb＝1.7×10-5)　⑤NaOH　⑥Ba(OH)2 (5)25 ℃时，pH＝4的盐酸中水的电离程度______pH＝10的Ba(OH)2溶液中水的电离程度。 [解析]　(1)水的电离是吸热反应，升高温度，Kw增大，现Kw＝1×10-12>1×10-14，因此温度大于25 ℃。(2)该温度下该溶液中c(OH－)＝ mol·L-1＝ mol·L-1，因为c(OH－)>c(H＋)，所以溶液呈碱性；NaOH溶液中由水电离出来的c(OH－)等于溶液中的 c(H＋)，即为1×10-7 mol·L-1。(3)Zn与稀硫酸反应过程中，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体，平衡Cl2＋H2O⥫⥬H＋＋Cl－＋HClO向左移动，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。(4)25 ℃时，0.1 mol·L-1的盐酸中c(H＋)与0.1 mol·L-1NaOH溶液中c(OH－)相等，故两溶液中水的电离程度相等。同理 H2SO4溶液和溶液中水的电离程度相等；0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液和0.1 mol·L-1氨水中水的电离程度相等，酸溶液中c(H＋)越大，或碱溶液中c(OH－)越大，水电离出的c(H＋)就越小，故6种溶液中水电离出的c(H＋)由大到小的关系为③＝④>①＝⑤>②＝⑥。(5)pH＝4的盐酸中，由水电离出的c(H＋)＝ mol·L-1＝10-10 mol·L-1，pH＝10的Ba(OH)2溶液中，由水电离出的c(H＋)＝10-10 mol·L-1(溶液中的H＋浓度)。 [答案]　(1)>　水的电离是吸热反应，升温促进水的电离，Kw增大　(2)碱性　1×10-7　(3)向右　向右　(4)③＝④>①＝⑤>②＝⑥　(5)等于 10．pH＝11的X、Y两种碱溶液各5 mL，分别稀释至500 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．稀释后X溶液中水的电离程度比Y溶液中水电离程度小 B．若X为强碱，则a＝9 C．若X、Y都是弱碱，则a的值一定大于9 D．完全中和X、Y两溶液时，消耗同浓度稀硫酸的体积V(X)＞V(Y) BC　[由图可知稀释100倍后X的pH变化大，则X的碱性比Y强，若X、Y都是弱碱，则a大于9，C项正确；稀释后Y的c(OH－)大于X，对水的电离抑制程度大，X溶液中水的电离程度大，A项错误；若X为强碱，稀释100倍，pH减小2变为9，B项正确；完全中和X、Y两溶液时，Y消耗稀硫酸的体积大，因为Y浓度大，D项错误。] 11．室温下，两种不同浓度的NaOH溶液，c(H＋)分别为1×10-14 mol·L-1和1×10-10mol·L-1。将两溶液等体积混合后，所得溶液中的c(H＋)是(　　) A．1×(10-14＋10-10) mol·L-1 B． mol·L-1 C．2×10-10 mol·L-1 D．2×10-14 mol·L-1 D　[由c(OH－)＝可以得出两种NaOH溶液中c(OH－)分别为1 mol·L-1和1×10-4 mol·L-1。将两溶液等体积混合后，所得溶液中的c(OH－)＝ mol·L-1≈0.5 mol·L-1，c(H＋)＝＝ mol·L-1＝2×10-14 mol·L-1，故D正确。] 12．现有下列物质：①100 ℃纯水；②25 ℃ 0.1 mol·L-1 HCl溶液；③25 ℃ 0.1 mol·L-1 KOH溶液；④溶液。 (1)这些物质与25 ℃纯水相比，能促进水的电离的是________(填序号，下同)，能抑制水的电离的是________，水电离的c(OH－)等于溶液中c(OH－)的是________，水电离的 c(H＋)等于溶液中c(H＋)的是________。 (2)从②和③溶液中水的电离程度相等，进而可推出的结论是：同一温度下，____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________时，水的电离程度相等。 [解析]　水的电离过程吸热，升温，促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；水电离的c(OH－)等于溶液中的c(OH－)，可为中性溶液或酸溶液，如纯水、盐酸等，①②符合；水电离的c(H＋)等于溶液中的c(H＋)，可为中性溶液或碱溶液，如纯水、KOH溶液、Ba(OH)2溶液，①③④符合。 [答案]　(1)①　②③④　①②　①③④　 (2)酸溶液中的c(H＋)等于碱溶液中的c(OH－) 13．已知在25 ℃和T ℃时，水溶液中c(H＋)与c(OH－)的关系如图所示(已知：T＞25)： (1)表示25 ℃时的曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)25 ℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为________。 (3)T ℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸溶液的pH与强碱溶液的pH之间应满足的关系是________________________________________________________________。 (4)在曲线B对应的温度下，pH＝2的HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝5。请分析原因：_________________________________。 [解析]　(2)25 ℃时所得混合溶液的pH＝7，溶液呈中性，即酸、碱恰好完全反应，n(OH－)＝n(H＋)，则V(NaOH)×10-5mol·L-1＝V(H2SO4)×10-4mol·L-1，V(NaOH)∶V(H2SO4)＝10∶1。 (3)T ℃时，水的离子积为1×10-12，即c(H＋)·c(OH－)＝1×10-12。T ℃时混合后溶液呈中性，则100×10－a＝1×10b-12，即a＋b＝14。 [答案]　(1)A　水的电离是吸热过程，温度降低时，电离程度减小，c(H＋)、c(OH－)均减小　 (2)10∶1　(3)a＋b＝14　(4)曲线B对应的温度是T ℃，此时水的离子积为1×10-12，若HA为强酸，最后溶液的pH＝6，现pH＝5，说明HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余HA，可继续电离出H＋ 2/19 学科网（北京）股份有限公司 $$