第12讲 水的电离和溶液的pH-【暑假预学】2025-2026学年高二化学人教版（2019）预学教程

第12讲 水的电离和溶液的pH 学习任务 预学1：水的电离 预学2：溶液的酸碱性与pH 预学3：溶液酸碱性的测定 预学4：pH的计算 ◆预学1 水的电离 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－，简写为___________________________。 (3)水的电离是_________ 过程。 2．水的离子积 3．外界条件对水的电离平衡的影响 水的电离平衡移动的分析，符合勒夏特列原理。分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH＋＋OH－　ΔH>0的影响，并填写下表： 改变条件 平衡移动方向 c(H＋) c(OH－) 水的电离程度 Kw 升高温度 _________ _________ _________ _________ _________ 加入HCl(g) _________ _________ _________ _________ _________ 加入NaOH(s) _________ _________ _________ _________ _________ 加入金属Na _________ _________ _________ _________ _________ 加入NaHSO4(s) _________ _________ _________ _________ _________ 【疑难点拨】 (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 ℃。 【典例1】某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是( ) A．该温度高于25 ℃ B．由水电离出来的H＋的浓度为1×10－11 mol·L－1 C．加入NaHSO4晶体抑制水的电离 D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)增大 【对点练】25 ℃时，在等体积的①0.5 mol·L－1的H2SO4溶液；②0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液；③1 mol·L－1的NaCl溶液；④纯水中由水电离出的H＋的物质的量之比是( ) A．1∶10∶107∶107 B．107∶107∶1∶1 C．107∶106∶2∶2 D．107∶106∶(2×107)∶2 酸或碱溶液中水电离H＋、OH－的计算方法 (1)在酸或碱溶液中水的电离虽然受到抑制，但c水(H＋)＝c水(OH－)。 (2)酸溶液中c水(H＋)＝c水(OH－)＝(忽略水电离出的H＋的浓度)，酸电离的H＋浓度，认为是溶液中总c(H＋)。 (3)碱溶液中c水(H＋)＝c水(OH－)＝(忽略水电离出的OH－的浓度)，碱电离的OH－浓度，认为是溶液中总c(OH－)。 ◆预学2 溶液的酸碱性与pH 1．25 ℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度 纯水 0.1 mol·L－1 NaOH溶液 0.1 mol·L－1盐酸 c(H＋)/mol·L－1 _________ _________ _________ c(OH－)/mol·L－1 _________ _________ _________ c(H＋) 、c(OH－) 的相对大小 c(H＋) ______c(OH－) c(H＋) _______ c(OH－) c(H＋)_____c(OH-) 溶液的酸碱性 _________ _________ _________ 2.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系 (1)任何水溶液中都有H＋和OH－。 (2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。 酸性溶液：c(H+)_________c(OH-)，c(H+) _________1 × 10-7 mol/L； 中性溶液：c(H+) _________c(OH-)，_________1 × 10-7 mol/L； 碱性溶液：c(H+) _________c(OH-)，c(H+) _________1 × 10-7 mol/L。 3．溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系 计算公式 pH＝_________ 意义 pH越大，溶液的碱性越 强 ； pH越小，溶液的酸性越_______； 溶液酸碱性与pH的关系(常温下) pH＜7，为________性溶液； pH＝7，为________性溶液； pH＞7，为________性溶液 适用范围 1×10－14 mol·L－1_______c(H＋) _______1 mol·L－1 【名师点评】 (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。 【典例2】下列溶液一定显中性的是( ) A．溶液中c(OH-)>c(H＋) B．c(H＋)= C．溶液中c(H＋)=10-7 mol·L-1 D．pH<7的溶液 【对点练】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＋)＝1.0×10－7mol·L－1 C．c(H＋)＝ mol·L－1的溶液呈中性 D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此呈酸性 溶液酸碱性的判断 ◆预学3 溶液的酸碱性测定 1．酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围) 常见酸碱指示剂的变色范围： 指示剂 变色范围(颜色与pH的关系) 石蕊 <5.0红色 5.0～8.0紫色 >8.0_________色 酚酞 <8.2无色 8.2～10.0浅红色 >10.0_________色 甲基橙 <3.1红色 3.1～4.4橙色 >4.4_________色 2．利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净的__________________上，用干燥洁净的_________ 蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与__________________对照，读出pH。 (1)广泛pH试纸：其pH范围是_________ (最常用)，可以识别的pH差约为1。 (2)精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值。 (3)专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。 3．用pH计测量。 pH计也叫_________，可精密测量溶液的pH，测得的溶液pH可以是整数或者小数，其量程为_________。 【易错警示】 测溶液pH时的三注意 (1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用蒸馏水润湿，否则会将溶液稀释，可能导致所测定的pH不准确，使酸性溶液的pH变大，碱性溶液的pH变小，但中性溶液不受影响。 (2)有强氧化性和有颜色的物质，不能用pH试纸测定其pH，如新制氯水、NaClO溶液、漂白粉溶液、双氧水、高锰酸钾溶液、氯化铁溶液、硫酸铜溶液等。 (3)pH试纸不能测c(H＋)>1 mol·L－1或c(OH－)>1 mol·L－1的溶液的pH。 【典例3】用pH试纸测定溶液pH的正确操作是( ) A．将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照 B．将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照 C．将一小块试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照 D．将一小块试纸先用蒸馏水润湿后，再在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照 【对点练】用pH试纸测定溶液的pH，下列叙述正确的是( ) A．测得某浓度的NaClO溶液的pH为10 B．常温下测得NH4Cl溶液pH约为4.1 C．用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是盐酸 D．在试管内放入少量溶液并煮沸，把pH试纸放在管口观察其颜色并与标准比色卡比较 ◆预学4 pH的计算 1．溶液pH的计算 ①单一溶液 溶液类型 相关计算 强酸(HnA) 设HnA的浓度为c mol/L，则c(H+)=nc mol/L，pH=−lgc(H+)=−lgnc 强碱［B(OH)n］溶液 设B(OH)n的浓度为c mol/L，则c(OH−)=nc mol/L，c(H+)= mol/L，pH=−lgc(H+)=14+lgnc ②混合溶液 溶液类型 相关计算 两种强酸混合 两种强碱混合 强酸强碱混合 恰好完全反应 pH=7(25℃) 酸过量 c(H＋)= 碱过量 c(OH−)= 2．酸碱混合的有关规律 (1)等体积的强酸(pH1)与强碱(pH2)混合(25 ℃) 若混合前pH1+ pH2>14，则混合后溶液呈碱性，pH混_________7； 若混合前pH1+ pH2=14，则混合后溶液呈中性，pH混_________7； 若混合前pH1+ pH2<14，则混合后溶液呈酸性，pH混_________。 (2)强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时，二者的体积关系(25 ℃) 若pH1+ pH2=14，则V酸=V碱； 若pH1+ pH2≠14，则。 (3)等体积的强酸(pH1)与弱碱(pH2)混合(25 ℃)，若pH1+ pH2=14，由于弱碱过量，pH混_________7。 (4)等体积的弱酸(pH1)与强碱(pH2)混合(25 ℃)，若pH1+ pH2=14，由于弱酸过量，pH混_________7。 【典例4】现有常温时pH＝1的某强酸溶液10 mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是( ) A．加水稀释成100 mL B．加入10 mL 0.01 mol·L－1的NaOH溶液 C．加入10 mL的水进行稀释 D．加入10 mL 0.01 mol·L－1的HCl溶液 【对点练】某温度下，水的离子积常数Kw=10-12。该温度下，将pH=4的硫酸与pH=9的氢氧化钠溶液混合并保持恒温，当混合溶液的pH=7时，硫酸与氢氧化钠溶液的体积比约为( ) A．9：1 B．1：10 C．10：1 D．99：21 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)升高温度水的电离程度增大，酸性增强。( ) (2)25 ℃时，若溶液中c(H＋)＝1.0×10－6 mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝1.0×10－8mol·L－1。( ) (3)在任何条件下，纯水都呈中性。( ) (4)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。( ) (5)在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c水(H＋)与c水(OH－)一定相等。( ) (6)常温下，加入酚酞显无色的溶液一定显酸性。( ) (7)溶液中c(H＋)>c(OH－)时，溶液显酸性。( ) (8)一定温度下，c(H＋)＝的溶液一定呈中性。( ) (9)任何温度下，如果c(H＋)不等于c(OH－)，则溶液一定呈现酸碱性。( ) (10)用pH计测得某溶液的pH为7.45。( ) 【基础训练】 1．常温下，水存在H2O H+ + OH-的平衡，下列说法错误的是( ) A．将水加热，Kw增大，pH减小 B．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小 C．向水中加入少量固体NH4Cl，c(H+) > 10-7mol/L，Kw不变 D．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡正向移动，c(H+)降低 2．关于水的电离，下列叙述中，正确的是( ) A．升高温度，Kw增大，c(H+)不变 B．向水中加入少量硫酸，c(H+)增大，Kw不变 C．向水中加入氨水，平衡向逆反应方向移动，c(OH-)降低 D．向水中加入少量固体NaCl，平衡向逆反应方向移动，c(H+)降低 3．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，平衡向正反应方向移动，Kw不变 B．向水中加入少量盐酸，平衡向逆反应方向移动，c(H+)增大 C．向水中加入少量NaOH固体，平衡向逆反应方向移动，c(OH-)降低 D．向水中加入少量NaCl固体，平衡向正反应方向移动，c(OH-)=c(H+) 4．在25 ℃的条件下，将体积都为10 mL、pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释到a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释时加入水的体积为( ) A．a＝b＝1000 mL B．a＝b>1000 mL C．a<b D．a>b 5．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，可能呈酸性 C．当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱性更为方便 D．把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH 6．在相同温度下，0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比，下列说法正确的是( ) A．两溶液中由水电离的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1 B．NaOH溶液和盐酸由水电离出c(OH-)分别为1.0×10-2 mol·L-1、1.0×10-12 mol·L-1 C．两溶液中由水电离出的c(H+)相等 D．两者都促进了水的电离 7．常温下，0.10mol·L−1盐酸溶液中c(Cl-)是水电离出的c(H+)的( ) A．13倍 B．10-13倍 C．1012倍 D．12倍 8．常温下，10LpH=2的硫酸溶液，该溶液的浓度是( ) A．1×10-1mol/L B．1×10-2mol/L C．2×10-2mol/L D．0.5×10-2mol/L 9．25℃时，pH=12的NaOH溶液中，由水电离出的H+离子浓度是( ) A．1×10-7mol/L B．1×10-12mol/L C．1×10-2mol/L D．1×10-14mol/L 10．下列溶液一定显酸性的是( ) A．溶液中c(OH－)>c(H＋) B．滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液 C．溶液中c(H＋)＝10－6 mol·L－1 D．pH<7的溶液 11．强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是( ) A．当溶液中c(H＋)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性 B．当溶液中c(H＋)<1×10－7 mol·L－1时，其pH>7，溶液呈碱性 C．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈中性 D．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性 12．某温度下，测得0.01mol/LNaOH溶液pH=10，则下列说法正确的是( ) A．该溶液温度为25℃ B．与等体积的pH=4的盐酸刚好中和 C．该温度下蒸馏水pH=6 D．该溶液中c(H+)=10-12mol/L 13．常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，该溶液可能是________。 ①二氧化硫的水溶液 ②氯化钠水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液 14．某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则此时纯水的c(OH－)为________。若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 mol·L－1，则溶液中c(OH－)为________，此时温度______(填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。 15．常温下： (1)在0.01mol/LHCl溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 (2)在0.01mol/LNaOH溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 (3)在0.01mol/LNaCl溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 16．某温度下，Kw=10-12。 (1)若保持温度不变，向少量水中加入_______g的NaOH固体，并加水至1 L，才能使溶液中水电离产生的H＋、OH-的浓度乘积即：c(H＋)水·c(OH-)水=10-26。 (2)若保持温度不变，向水中通入的HCl气体恰好使溶液中c(H＋)/c(OH-)=1010，则此时水电离的c(OH-)=_______mol·L-1。 17．某温度下，纯水的c(H+)为2×10-7mol•L-1，则此时c(OH-)为___mol•L-1，若温度不变，滴入稀H2SO4使c(H+)=5×10-4mol•L-1，则由水电离出的c(OH-)为___mol•L-1，此时温度___(填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。 18．已知室温时，0.1 mol·L-1的氨水在水中有 1% 发生电离，回答下列各问题： (1)溶液的pH=___________。 (2)该温度下NH3·H2O的电离平衡常数K=___________。 (3)升高温度时，K将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)，pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)由0.1 mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的___________倍。 (5)要使溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)值增大，可以采取的措施是___________ (填序号)。 ①通入少量HCl ②升高温度 ③加少量NaOH固体 ④加水 19．某温度(t℃)时，纯水中c(H+)=1.0×10-6mol/L (1)则该温度下水的离子积常数Kw=_________；t℃_________25℃(填“＞”、“＜”或“=”) (2)将此温度下pH=11的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液等体积混合，混合后溶液的pH约为________，溶液中由水电离出的c(H+)=__________________ (3)室温下，将pH=3的H2SO4溶液和pH=12的NaOH溶液混合后混合液的pH=10时，则所用H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比是_________。 【能力提升】 20．对室温下100ml pH=3的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是( ) A．加水稀释至溶液体积为1000ml，醋酸溶液的pH变为4 B．温度都升高后，两溶液的pH不再相等 C．加水稀释至溶液体积为200ml后，两种溶液中c(OH-)都减小 D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气体积可用如图表示 21．pH相同的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸馏水稀释到原体积的m和n倍，稀释后两溶液pH仍相同，则m和n的关系是( ) A．m＝n B．m>n C．m<n D．无法判断 22．现有体积相同、pH均为2的盐酸和醋酸，下列叙述错误的是 ( ) A．盐酸溶液中的c(Cl－)与醋酸溶液中的c(CH3COO－)相等 B．它们与NaOH完全中和时，醋酸溶液所消耗的NaOH多 C．分别用水稀释相同倍数时，n(Cl－)＜n(CH3COO－) D．它们分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多 23．水的电离平衡曲线如下图所示，下列说法不正确的是( ) A．图中五点Kw间的关系：b>c>a=d=e B．若从a点到d点，可采用在水中加入少量酸的方法 C．若从a点到c点，可采用温度不变时在水中加入适量NH4Cl固体的方法 D．若处在b点时，将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后，溶液显中性 24．下表是常温下几种常见弱酸的电离平衡常数，回答下列问题： 弱酸 电离平衡常数K CH3COOH K=1.6×10−5 H2C2O4 K1=5.9×10−2 K2=6.4×10−5 H2CO3 K1=4.4×10−7 K2=5.6×10−11 H2S K1=9.1×10−8 K2=1.1×10−15 (1)某温度下，纯水中的 c(H+)=2.0×10−7mol/L，则此时溶液中 c(OH−)为______________mol/L；此时温度________25℃(填“大于”，“小于”或“等于”)，若温度不变，滴入稀硫酸使 c(H+)=8.0×10−6mol/L，则由水电离出的 c(H+)为__________mol/L。 (2)下列四种离子结合H+能力最强的是_________。 A．HCO3- B．C2O42- C．S2− D．CH3COO− (3)该温度下1.0 mol·L−1的CH3COOH溶液中的c(H+)=__________mol·L−1 (4)常温下，加水稀释0.1 mol·L−1的H2C2O4溶液，下列说法正确的是___________。 A．溶液中n(H+)×n(OH−)保持不变 B．溶液中水电离的c(H+)×c(OH−)保持不变 C．溶液中c(HC2O4-)/c(H2C2O4)保持不变 D．溶液中c(OH−)增大 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ ( 10 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第12讲 水的电离和溶液的pH 学习任务 预学1：水的电离 预学2：溶液的酸碱性与pH 预学3：溶液酸碱性的测定 预学4：pH的计算 ◆预学1 水的电离 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－，简写为H2OH＋＋OH－。 (3)水的电离是 吸热 过程。 2．水的离子积 3．外界条件对水的电离平衡的影响 水的电离平衡移动的分析，符合勒夏特列原理。分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH＋＋OH－　ΔH>0的影响，并填写下表： 改变条件 平衡移动方向 c(H＋) c(OH－) 水的电离程度 Kw 升高温度 右移 增大 增大 增大 增大 加入HCl(g) 左移 增大 减小 减小 不变 加入NaOH(s) 左移 减小 增大 减小 不变 加入金属Na 右移 减小 增大 增大 不变 加入NaHSO4(s) 左移 增大 减小 减小 不变 【疑难点拨】 (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 ℃。 【典例1】某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液中c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是( ) A．该温度高于25 ℃ B．由水电离出来的H＋的浓度为1×10－11 mol·L－1 C．加入NaHSO4晶体抑制水的电离 D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)增大 【答案】B 【解析】25 ℃时，纯水中c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1，c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，说明水的电离得到促进，故T＞25 ℃，A项正确；c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，水的离子积常数为1×10－12，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，当c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1时，c(OH－)＝1×10－9 mol·L－1，故由水电离出来的c(H＋)＝1×10－9 mol·L－1，B项错误；NaHSO4电离生成的氢离子对水的电离起抑制作用，水的电离程度减小，C项正确；温度不变时，Kw不变，加水稀释，c(H＋)减小，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以c(OH－)增大，D项正确。 【对点练】25 ℃时，在等体积的①0.5 mol·L－1的H2SO4溶液；②0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液；③1 mol·L－1的NaCl溶液；④纯水中由水电离出的H＋的物质的量之比是( ) A．1∶10∶107∶107 B．107∶107∶1∶1 C．107∶106∶2∶2 D．107∶106∶(2×107)∶2 【答案】A 【解析】25 ℃时，0.5 mol·L－1的H2SO4溶液中c(H＋)＝1 mol·L－1，由水电离出的c水(H＋)＝10－14 mol·L－1；0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.1 mol·L－1，由水电离出的c水(H＋)＝10－13 mol·L－1；NaCl溶液和纯水中由水电离出的c水(H＋)均为10－7 mol·L－1。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H＋)(即发生电离的水的物质的量)之比为10－14∶10－13∶10－7∶10－7＝1∶10∶107∶107。 酸或碱溶液中水电离H＋、OH－的计算方法 (1)在酸或碱溶液中水的电离虽然受到抑制，但c水(H＋)＝c水(OH－)。 (2)酸溶液中c水(H＋)＝c水(OH－)＝(忽略水电离出的H＋的浓度)，酸电离的H＋浓度，认为是溶液中总c(H＋)。 (3)碱溶液中c水(H＋)＝c水(OH－)＝(忽略水电离出的OH－的浓度)，碱电离的OH－浓度，认为是溶液中总c(OH－)。 ◆预学2 溶液的酸碱性与pH 1．25 ℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度 纯水 0.1 mol·L－1 NaOH溶液 0.1 mol·L－1盐酸 c(H＋)/mol·L－1 1×10－7 1×10－13 0.1 c(OH－)/mol·L－1 1×10－7 0.1 1×10－13 c(H＋) 、c(OH－) 的相对大小 c(H＋) ＝ c(OH－) c(H＋) < c(OH－) c(H＋) > c(OH－) 溶液的酸碱性 中性 碱性 酸性 2.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系 (1)任何水溶液中都有H＋和OH－。 (2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。 酸性溶液：c(H+) ＞ c(OH-)，c(H+) ＞ 1 × 10-7 mol/L； 中性溶液：c(H+) ＝ c(OH-)， ＝ 1 × 10-7 mol/L； 碱性溶液：c(H+) ＜ c(OH-)，c(H+) ＜ 1 × 10-7 mol/L。 3．溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系 计算公式 pH＝ －lg_c(H＋) 意义 pH越大，溶液的碱性越 强 ； pH越小，溶液的酸性越 强 ； 溶液酸碱性与pH的关系(常温下) pH＜7，为 酸 性溶液； pH＝7，为 中 性溶液； pH＞7，为 碱 性溶液 适用范围 1×10－14 mol·L－1 ＜ c(H＋) ＜ 1 mol·L－1 【名师点评】 (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。 【典例2】下列溶液一定显中性的是( ) A．溶液中c(OH-)>c(H＋) B．c(H＋)= C．溶液中c(H＋)=10-7 mol·L-1 D．pH<7的溶液 【答案】B 【解析】A项，c(OH-)>c(H＋)的溶液显碱性，故A错误；B项，c(H＋)=则Kw=c(OH-)∙c(H＋)=c(H＋)2，c(OH-)=c(H＋)，溶液一定显中性，故B正确；C项，常温下c(H＋)=10-7 mol·L-1的溶液显中性，未指明温度不能确定溶液酸碱性，故C错误；D项，常温下，pH<7的溶液显酸性，温度较高时pH小于7可能显中性，如100℃时，纯水的pH=6，为中性，故D错误；故选B。 【对点练】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＋)＝1.0×10－7mol·L－1 C．c(H＋)＝ mol·L－1的溶液呈中性 D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此呈酸性 【答案】C 【解析】只有在25 ℃时pH＝7为中性溶液，A项错误；在中性溶液中，c(H＋)和c(OH－)一定相等，但并不一定等于1.0×10－7mol·L－1，B项错误，，由于混合溶液中c(H＋)＝，结合KW＝c(H＋)·c(OH－)，可推断出c(H＋)＝c(OH－)，所以溶液一定呈中性，C项正确；100 ℃的纯水中，虽然pH<7，但c(H＋)＝c(OH－)，还是呈中性，D项错误。 溶液酸碱性的判断 ◆预学3 溶液的酸碱性测定 1．酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围) 常见酸碱指示剂的变色范围： 指示剂 变色范围(颜色与pH的关系) 石蕊 <5.0红色 5.0～8.0紫色 >8.0蓝色 酚酞 <8.2无色 8.2～10.0浅红色 >10.0红色 甲基橙 <3.1红色 3.1～4.4橙色 >4.4黄色 2．利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为取一小块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。 (1)广泛pH试纸：其pH范围是 1～14 (最常用)，可以识别的pH差约为1。 (2)精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值。 (3)专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。 3．用pH计测量。 pH计也叫酸度计，可精密测量溶液的pH，测得的溶液pH可以是整数或者小数，其量程为0～14。 【易错警示】 测溶液pH时的三注意 (1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液，也不能将pH试纸先用蒸馏水润湿，否则会将溶液稀释，可能导致所测定的pH不准确，使酸性溶液的pH变大，碱性溶液的pH变小，但中性溶液不受影响。 (2)有强氧化性和有颜色的物质，不能用pH试纸测定其pH，如新制氯水、NaClO溶液、漂白粉溶液、双氧水、高锰酸钾溶液、氯化铁溶液、硫酸铜溶液等。 (3)pH试纸不能测c(H＋)>1 mol·L－1或c(OH－)>1 mol·L－1的溶液的pH。 【典例3】用pH试纸测定溶液pH的正确操作是( ) A．将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照 B．将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸中央，再与标准比色卡对照 C．将一小块试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照 D．将一小块试纸先用蒸馏水润湿后，再在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照 【答案】A 【解析】pH试纸的使用方法：把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测液的玻璃棒点在试纸的中部，随即(30 s内)用标准比色卡与之对照，确定溶液的pH。pH试纸不能用蒸馏水润湿，若用蒸馏水润湿会使溶液变稀，可能使测定结果产生误差。 【对点练】用pH试纸测定溶液的pH，下列叙述正确的是( ) A．测得某浓度的NaClO溶液的pH为10 B．常温下测得NH4Cl溶液pH约为4.1 C．用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是盐酸 D．在试管内放入少量溶液并煮沸，把pH试纸放在管口观察其颜色并与标准比色卡比较 【答案】C 【解析】A项，NaClO溶液具有漂白性，会将pH试纸漂白，故不能用pH试纸测定其pH，故A错误；B项，广泛的pH试纸测定的溶液的pH的数值为整数，故B错误；C项，稀释时，醋酸还会继续电离出氢离子，故稀释pH相同的盐酸和醋酸溶液时，醋酸的氢离子浓度变化小，pH变化小，故用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是盐酸，故C正确；D项，在试管内放入少量溶液并煮沸，把pH试纸放在管口，无法测定溶液的pH，故D错误；故选C。 ◆预学4 pH的计算 1．溶液pH的计算 ①单一溶液 溶液类型 相关计算 强酸(HnA) 设HnA的浓度为c mol/L，则c(H+)=nc mol/L，pH=−lgc(H+)=−lgnc 强碱［B(OH)n］溶液 设B(OH)n的浓度为c mol/L，则c(OH−)=nc mol/L，c(H+)= mol/L，pH=−lgc(H+)=14+lgnc ②混合溶液 溶液类型 相关计算 两种强酸混合 两种强碱混合 强酸强碱混合 恰好完全反应 pH=7(25℃) 酸过量 c(H＋)= 碱过量 c(OH−)= 2．酸碱混合的有关规律 (1)等体积的强酸(pH1)与强碱(pH2)混合(25 ℃) 若混合前pH1+ pH2>14，则混合后溶液呈碱性，pH混 > 7； 若混合前pH1+ pH2=14，则混合后溶液呈中性，pH混 = 7； 若混合前pH1+ pH2<14，则混合后溶液呈酸性，pH混 < 7。 (2)强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时，二者的体积关系(25 ℃) 若pH1+ pH2=14，则V酸=V碱； 若pH1+ pH2≠14，则。 (3)等体积的强酸(pH1)与弱碱(pH2)混合(25 ℃)，若pH1+ pH2=14，由于弱碱过量，pH混 > 7。 (4)等体积的弱酸(pH1)与强碱(pH2)混合(25 ℃)，若pH1+ pH2=14，由于弱酸过量，pH混 < 7。 【典例4】现有常温时pH＝1的某强酸溶液10 mL，下列操作能使溶液的pH变成2的是( ) A．加水稀释成100 mL B．加入10 mL 0.01 mol·L－1的NaOH溶液 C．加入10 mL的水进行稀释 D．加入10 mL 0.01 mol·L－1的HCl溶液 【答案】A 【解析】pH＝1的强酸溶液由10 mL稀释成100 mL时，c(H＋)减小至原来的，故pH增大1，A项正确；c(H＋)＝＝0.045 mol·L－1，B项错误；c(H＋)＝＝0.05 mol·L－1，C项错误；c(H＋)＝＝0.055 mol·L－1，D项错误。 【对点练】某温度下，水的离子积常数Kw=10-12。该温度下，将pH=4的硫酸与pH=9的氢氧化钠溶液混合并保持恒温，当混合溶液的pH=7时，硫酸与氢氧化钠溶液的体积比约为( ) A．9：1 B．1：10 C．10：1 D．99：21 【答案】A 【解析】该温度下，水的离子积常数Kw=10-12，纯水的pH=-lg=6，pH=4的硫酸溶液中c(H+)=10-4mol/L，pH=9的氢氧化钠溶液中c(OH-)==mol/L=10-3mol/L，两溶液混合并保持恒温，混合溶液的pH=7＞6，溶液呈碱性，则混合溶液中c(OH-)==mol/L=10-5mol/L，设稀硫酸、氢氧化钠溶液的体积分别为xL、yL，则c(OH-)=mol/L=10-5mol/L，整理可得x：y=9：1，故选A。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)升高温度水的电离程度增大，酸性增强。( ) (2)25 ℃时，若溶液中c(H＋)＝1.0×10－6 mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝1.0×10－8mol·L－1。( ) (3)在任何条件下，纯水都呈中性。( ) (4)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。( ) (5)在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c水(H＋)与c水(OH－)一定相等。( ) (6)常温下，加入酚酞显无色的溶液一定显酸性。( ) (7)溶液中c(H＋)>c(OH－)时，溶液显酸性。( ) (8)一定温度下，c(H＋)＝的溶液一定呈中性。( ) (9)任何温度下，如果c(H＋)不等于c(OH－)，则溶液一定呈现酸碱性。( ) (10)用pH计测得某溶液的pH为7.45。( ) 【答案】(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)√ (9)√ (10)√ 【基础训练】 1．常温下，水存在H2O H+ + OH-的平衡，下列说法错误的是( ) A．将水加热，Kw增大，pH减小 B．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小 C．向水中加入少量固体NH4Cl，c(H+) > 10-7mol/L，Kw不变 D．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡正向移动，c(H+)降低 【答案】B 【解析】A项，水的电离是吸热过程，升高温度促进水的电离，水的离子积常数增大，氢离子浓度增大，溶液的pH减小，故A正确； B项，温度不变，水的离子积常数不变，与溶液的酸碱性无关，向水中滴入少量稀盐酸，氢离子浓度最大，水的电离平衡逆向移动，Kw不变，故B错误；C项，向水中加入少量固体NH4Cl，NH4Cl水解使溶液呈酸性，c(H+) > 10-7mol/L，温度不变，Kw不变，故C正确；D项，向水中加入醋酸钠固体，醋酸根离子结合水电离产生的氢离子发生水解促进水的电离，平衡正向移动，氢离子浓度减小，故D正确；故选B。 2．关于水的电离，下列叙述中，正确的是( ) A．升高温度，Kw增大，c(H+)不变 B．向水中加入少量硫酸，c(H+)增大，Kw不变 C．向水中加入氨水，平衡向逆反应方向移动，c(OH-)降低 D．向水中加入少量固体NaCl，平衡向逆反应方向移动，c(H+)降低 【答案】B 【解析】A项，水的电离方程式：H2O⇌H++OH-，Kw=c(OH-)×c(H+)，常温下，水的离子积常数为Kw=10-14，水的电离为吸热过程，升高温度，Kw增大，氢离子浓度变大，故A错误；B项，向水中加入少量硫酸，水中氢离子浓度增大，抑制了水的电离，水中氢氧根离子浓度减小，由于温度不变，水的离子积Kw不变，故B正确；C项，加入氨水，溶液的碱性增强，c(OH-)增大，抑制了水的电离，水的电离平衡逆向移动，故C错误；D项，NaCl为强酸强碱盐，向水中加入少量固体NaCl，平衡不移动，c(H+)不变，故D错误；故选B。 3．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，平衡向正反应方向移动，Kw不变 B．向水中加入少量盐酸，平衡向逆反应方向移动，c(H+)增大 C．向水中加入少量NaOH固体，平衡向逆反应方向移动，c(OH-)降低 D．向水中加入少量NaCl固体，平衡向正反应方向移动，c(OH-)=c(H+) 【答案】B 【解析】A项，将水加热，水的电离平衡向正反应方向移动，水电离产生的c(H+)、c(OH-)都增大，因此水的离子积常数Kw增大，A错误；B项，向水中加入少量盐酸，水的电离平衡向逆反应方向移动，但平衡移动趋势是微弱的，最终溶液中c(H+)增大，B正确；C项，向水中加入少量NaOH固体，水的电离平衡向逆反应方向移动，但平衡移动趋势是微弱的，最终溶液中c(OH-)增大，C错误；D项，向水中加入少量NaCl固体，溶液中c(H+)、c(OH-)不变，因此水的电离平衡不移动，最终溶液c(OH-)与c(H+)仍然相等，D错误；故选B。 4．在25 ℃的条件下，将体积都为10 mL、pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释到a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释时加入水的体积为( ) A．a＝b＝1000 mL B．a＝b>1000 mL C．a<b D．a>b 【答案】D 【解析】在溶液中，盐酸电离是不可逆的，而CH3COOH的电离是可逆的，存在电离平衡，在加水稀释的过程中，盐酸溶液里c(H＋)的主要变化只有一个，即减小；CH3COOH溶液里c(H＋)的主要变化有两个，即减小和增大。若a＝b，稀释后的CH3COOH溶液pH<5，若使CH3COOH溶液pH＝5，就必须继续加水稀释，即a>b。 5．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，可能呈酸性 C．当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱性更为方便 D．把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH 【答案】D 【解析】A项因pH＝－lgc(H＋)，所以pH越小，c(H＋)越大，酸性越强，pH越大，c(H＋)越小，则c(OH－)越大，碱性越强，A项正确；B项在室温下，pH<7的溶液呈酸性，B项正确；C项当c(H＋)或c(OH－)小于1 mol·L－1时，使用pH表示其酸碱性更为方便，故C项正确；D项用pH试纸测溶液pH时，不能把pH试纸直接插入待测溶液中测pH，正确的做法为取一小片pH试纸，放在洁净的表面皿上或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读取数据，所以D项错误。 6．在相同温度下，0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比，下列说法正确的是( ) A．两溶液中由水电离的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1 B．NaOH溶液和盐酸由水电离出c(OH-)分别为1.0×10-2 mol·L-1、1.0×10-12 mol·L-1 C．两溶液中由水电离出的c(H+)相等 D．两者都促进了水的电离 【答案】C 【解析】酸和碱的电离都会抑制水的电离，温度相同则Kw相同，0.01mol/L NaOH溶液中水电离出的c(H+)水=mol/L，0.01mol/L的盐酸溶液中水电离出的c(H+)水=c(OH-)水=mol/L，所以由水电离出的c(H+)相等，但由于温度未知，所以无法确定具体值；故选C。 7．常温下，0.10mol·L−1盐酸溶液中c(Cl-)是水电离出的c(H+)的( ) A．13倍 B．10-13倍 C．1012倍 D．12倍 【答案】C 【解析】常温下，0.10mol·L−1盐酸溶液中c(Cl-)= c(H+)=0.10mol·L−1，水电离出的c(H+)= c(OH-)==10-13 mol·L−1，c(Cl-)是水电离出的c(H+)的倍=1012倍，故选C。 8．常温下，10LpH=2的硫酸溶液，该溶液的浓度是( ) A．1×10-1mol/L B．1×10-2mol/L C．2×10-2mol/L D．0.5×10-2mol/L 【答案】D 【解析】pH=2的硫酸溶液，c(H+)=10-2mol/L，硫酸电离产生2个氢离子，则c(H2SO4)=0.5×10-2mol/L，故选D。 9．25℃时，pH=12的NaOH溶液中，由水电离出的H+离子浓度是( ) A．1×10-7mol/L B．1×10-12mol/L C．1×10-2mol/L D．1×10-14mol/L 【答案】B 【解析】25℃时，pH=12的NaOH溶液中，c(OH-)=0.01mol/L， Kw＝c(H+)×c(OH-) = 1×10－14 mol2·L－2 ，则c(H+) =1×10-2mol/L ，NaOH溶液中H＋全部来自水的电离，即水电离出的c(H+)= c(OH-)=1×10-2mol/L。故选B。 10．下列溶液一定显酸性的是( ) A．溶液中c(OH－)>c(H＋) B．滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液 C．溶液中c(H＋)＝10－6 mol·L－1 D．pH<7的溶液 【答案】B 【解析】判断溶液酸碱性的关键是看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)>10－7 mol·L－1，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性；而B项中可使紫色石蕊试液变红，则该溶液显酸性。 11．强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是( ) A．当溶液中c(H＋)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性 B．当溶液中c(H＋)<1×10－7 mol·L－1时，其pH>7，溶液呈碱性 C．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈中性 D．当溶液中c(H＋)＝c(OH－)>1×10－7 mol·L－1时，其pH<7，溶液呈酸性 【答案】C 【解析】根据pH与7的关系判断溶液的酸碱性，必须是在25 ℃时，A、B错误；若c(H＋)和c(OH－)相等，无论其数值等于多少，溶液必定呈中性，C正确，D错误。 12．某温度下，测得0.01mol/LNaOH溶液pH=10，则下列说法正确的是( ) A．该溶液温度为25℃ B．与等体积的pH=4的盐酸刚好中和 C．该温度下蒸馏水pH=6 D．该溶液中c(H+)=10-12mol/L 【答案】C 【解析】A项，某温度下，测得0.01mol/LNaOH溶液pH=10，即氢离子浓度是10-10mol/L，氢氧化钠是一元强碱，则氢氧根离子浓度是是0.01mol/L，所以水的离子积常数是0.01×10－10＝10－12＞10－14，升高温度促进水的电离，该溶液温度大于25℃，A错误；B项，pH=4的盐酸溶液的浓度是10－4mol/L，所以与等体积的pH=4的盐酸中和后氢氧化钠过量，B错误；C项，该温度下水的离子积常数是10－12，所以蒸馏水的pH=6，C正确；D项，根据选项A分析可知该溶液中c(H+)=10-10mol/L，D错误；故选C。 13．常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，该溶液可能是________。 ①二氧化硫的水溶液 ②氯化钠水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液 【答案】①④ 【解析】某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，说明溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。①SO2＋H2OH2SO3，H2SO3HSO＋H＋，HSOSO＋H＋，溶液呈酸性；④NaOH===Na＋＋OH－，溶液呈碱性。 14．某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则此时纯水的c(OH－)为________。若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 mol·L－1，则溶液中c(OH－)为________，此时温度______(填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。 【答案】2×10－7 mol·L－1 8×10－11 mol·L－1 高于 【解析】纯水中的H＋的浓度一定等于OH－的浓度，因此某温度下，纯水的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则此时纯水的c(OH－)＝2×10－7 mol·L－1。该温度下的离子积常数是4×10－14，若温度不变，滴入稀盐酸使c(H＋)＝5×10－4 mol·L－1，则溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝8×10－11 mol·L－1。由于此时水的离子积常数大于10－14，水电离吸热，所以此时温度高于25 ℃。 15．常温下： (1)在0.01mol/LHCl溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 (2)在0.01mol/LNaOH溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 (3)在0.01mol/LNaCl溶液中，c(OH-)=_______，c(H+)=_______，由水电离出的c(H+)=_______，由水电离出的c(OH-)=_______。 【答案】(1)10-12 0.01 10-12 10-12 (2)0.01 10-12 10-12 10-12 (3) 10-7 10-7 10-7 10-7 【解析】(1)盐酸是一元强酸，盐酸的浓度为0.01mol/L，c(H+)=0.01mol/L，，盐酸中的氢氧根离子完全来源于水的电离，且水中电离出的氢离子和氢氧根离子浓度一定相等，所以该溶液中水电离的氢离子和氢氧根离子浓度相等，均为10-12mol/L；(2)氢氧化钠是一元强碱，氢氧化钠的浓度为0.01mol/L，c(OH-)=0.01mol/L，，氢氧化钠中的氢离子完全来源于水的电离，且水中电离出的氢离子和氢氧根离子浓度一定相等，所以该溶液中水电离的氢离子和氢氧根离子浓度相等，均为10-12mol/L；(3)在0.01mol/LNaCl溶液中，呈中性，氢离子和氢氧根离子全部来源于水的电离，并且氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，故c(H＋)=c(OH-)=107。 16．某温度下，Kw=10-12。 (1)若保持温度不变，向少量水中加入_______g的NaOH固体，并加水至1 L，才能使溶液中水电离产生的H＋、OH-的浓度乘积即：c(H＋)水·c(OH-)水=10-26。 (2)若保持温度不变，向水中通入的HCl气体恰好使溶液中c(H＋)/c(OH-)=1010，则此时水电离的c(OH-)=_______mol·L-1。 【答案】(1)400 (2)10-11 【解析】(1)水溶液中水电离产生的H＋、OH-的浓度是相等的，当 c(H＋)水·c(OH-)水=10-26时，可知c(H＋)水=10-13 mol·L-1，该温度下，水的Kw=10-12，则溶液中的c(OH-)溶液= 10mol·L-1，所以需向1L水中加入10 mol的NaOH固体，其质量为400g。(2)向水中通入HCl气体，使溶液显酸性，则溶液中的OH-都来源于水，由 c(H＋)/c(OH-)=1010，c(H＋)c(OH-)=10-12，可计算出c(OH-)=10-11 mol·L-1。 17．某温度下，纯水的c(H+)为2×10-7mol•L-1，则此时c(OH-)为___mol•L-1，若温度不变，滴入稀H2SO4使c(H+)=5×10-4mol•L-1，则由水电离出的c(OH-)为___mol•L-1，此时温度___(填“高于”、“低于”或“等于”)25℃。 【答案】2×10-7 8×10-11 高于 【解析】某温度下，纯水的c(H+)为2×10-7mol•L-1，由于纯水显中性，氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，则此时c(OH-)为2×10-7mol•L-1，该温度下水的离子积常数是2×10-7×2×10-7＝4×10-14＞1×10-14，所以此时温度高于25℃。若温度不变，滴入稀H2SO4使c(H+)=5×10-4mol•L-1，则溶液中氢氧根离子浓度是，硫酸抑制水的电离，因此由水电离出的c(OH-)就是溶液中的氢氧根离子，为8×10-11mol•L-1。 18．已知室温时，0.1 mol·L-1的氨水在水中有 1% 发生电离，回答下列各问题： (1)溶液的pH=___________。 (2)该温度下NH3·H2O的电离平衡常数K=___________。 (3)升高温度时，K将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)，pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)由0.1 mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的___________倍。 (5)要使溶液中c(OH-)/c(NH3·H2O)值增大，可以采取的措施是___________ (填序号)。 ①通入少量HCl ②升高温度 ③加少量NaOH固体 ④加水 【答案】(1)11 (2)1×10-5 (3)增大 增大 (4)108 (5)②③④ 【解析】(1)0.1 mol·L-1的氨水在水中有 1%发生电离，则c(NH4+)=c(OH-)=0.1 mol·L-1×1%=1×10-3mol/L，则溶液中c(H+)=10-11mol/L，所以溶液的pH=11；(2)K===1×10-5；(3)弱电解质的电离为吸热过程，升高温度促进电离，K增大，c(OH-)变大，碱性增强，pH变大；(4)由0.1 mol·L-1的氨水电离出的c(OH-)=10-3mol/L，溶液中c水(OH-)=c水(H+)=10-11mol/L，所以氨水电离出的c(OH-)约为水电离出的c(OH-)的=108倍；(5)①，通入少量HCl，促进NH3·H2O的电离，c(NH4+)增大，K不变，则该比值减小，①不符合题意；②升高温度促进NH3·H2O的电离，c(OH-)变大、c(NH3·H2O)减小，所以该比值增大，②符合题意；③加入少量NaOH固体，抑制NH3·H2O的电离，c(NH4+)减小，K不变，则该比值增大，③符合题意；④加水稀释，c(NH4+)减小，K不变，则该比值增大，④符合题意；综上所述答案为②③④。 19．某温度(t℃)时，纯水中c(H+)=1.0×10-6mol/L (1)则该温度下水的离子积常数Kw=_________；t℃_________25℃(填“＞”、“＜”或“=”) (2)将此温度下pH=11的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液等体积混合，混合后溶液的pH约为________，溶液中由水电离出的c(H+)=__________________ (3)室温下，将pH=3的H2SO4溶液和pH=12的NaOH溶液混合后混合液的pH=10时，则所用H2SO4溶液与NaOH溶液的体积比是_________。 【答案】(1)1.0×10-12 ＞ 6 (2)1.0×10-6mol/L (3)9：1 【解析】(1)该温度下，纯水中c(H+)=c(OH-)=1.0×10-6mol/L，KW=c(H+)∙c(OH-)=1.0×10-6mol/L×1.0×10-6mol/L=1.0×10-12；25℃时，Kw=1.0×10-14，则t℃时，Kw更大，由于水的电离是吸热反应，故t℃＞25℃；(2)此温度下，pH=11的NaOH溶液中，c(H+)=1.0×10-11mol/L，c(OH-)===0.1mol/L；pH=1的HCl溶液中，c(H+)=0.1mol/L；由于两种等体积的溶液中，H+和OH-的浓度相等，故两种溶液混合后，溶液呈中性，即混合后溶液中H+全部来自于水的电离，c(H+)=1.0×10-6mol/L，pH=6；(3)设H2SO4溶液体积为V1 L，NaOH溶液的体积为V2 L；室温下，pH=3的H2SO4中，c(H+)=0.001mol/L，pH=12的NaOH溶液中，c(H+)=1.0×10-12mol/L，c(OH-)===0.01mol/L；两种溶液混合后，pH=10，说明NaOH的物质的量过量，且溶液中c(OH-)===0.0001mol/L，故有=0.0001mol/L，化简得V1：V2=9：1。 【能力提升】 20．对室温下100ml pH=3的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是( ) A．加水稀释至溶液体积为1000ml，醋酸溶液的pH变为4 B．温度都升高后，两溶液的pH不再相等 C．加水稀释至溶液体积为200ml后，两种溶液中c(OH-)都减小 D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气体积可用如图表示 【答案】B 【解析】A项，对于酸，加水稀释后，溶液的酸性均要减弱，两溶液的pH均增大，稀释至1000ml，溶液的浓度变为原来十分之一，加水促进醋酸电离，氢离子的物质的量变大，故pH变化小于1个单位，则醋酸溶液的pH＜4，A错误；B项，盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，升高温度，醋酸的电离程度增大，所以酸性会增强，pH会减小，则两溶液的pH不再相等，B正确；C项，对于酸，加水稀释后，溶液的酸性均要减弱，两溶液的pH均增大，则两溶液中c(OH-)都增大，C错误；D项，盐酸是强酸，完全电离，醋酸是弱酸，部分电离，相同温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液，醋酸浓度大，相同体积的两种溶液，加足量的锌充分反应后，醋酸产生的氢气比盐酸多，D错误；故选B。 21．pH相同的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸馏水稀释到原体积的m和n倍，稀释后两溶液pH仍相同，则m和n的关系是( ) A．m＝n B．m>n C．m<n D．无法判断 【答案】B 【解析】本题考查弱酸不完全电离，浓度越大，电离程度越小，稀释时n(H＋)增大，而强酸不存在电离平衡，体积扩大多少倍，c(H＋)减小多少倍。所以弱酸CH3COOH应再多稀释一点，pH变化才和盐酸相等，即m>n。 22．现有体积相同、pH均为2的盐酸和醋酸，下列叙述错误的是 ( ) A．盐酸溶液中的c(Cl－)与醋酸溶液中的c(CH3COO－)相等 B．它们与NaOH完全中和时，醋酸溶液所消耗的NaOH多 C．分别用水稀释相同倍数时，n(Cl－)＜n(CH3COO－) D．它们分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多 【答案】D 【解析】两种溶液中分别存在电荷守恒：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)，c(Cl－)＋c(OH－)＝c(H＋)，因pH相等，则c(CH3COO－)＝c(Cl－)，故A正确；醋酸为弱酸，pH相同时，醋酸浓度较大，则与NaOH完全中和时，醋酸溶液所消耗的NaOH多，故B正确；加水稀释，促进醋酸的电离，醋酸溶液酸性较强，由电荷守恒c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)，c(Cl－)＋c(OH－)＝c(H＋)，可知n(Cl－)＜n(CH3COO－)，故C正确；醋酸浓度较大，体积相同时物质的量较大，则与足量CaCO3反应时，醋酸放出的CO2较多，故D错误。 23．水的电离平衡曲线如下图所示，下列说法不正确的是( ) A．图中五点Kw间的关系：b>c>a=d=e B．若从a点到d点，可采用在水中加入少量酸的方法 C．若从a点到c点，可采用温度不变时在水中加入适量NH4Cl固体的方法 D．若处在b点时，将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后，溶液显中性 【答案】C 【解析】A项，水的电离过程是吸热过程，温度越高，电离程度越大，电离产生的离子浓度越大，Kw越大，同一温度下的Kw相同。a、d、e都处于25℃时，Kw相等，温度b点>c点，c(H+)和c(OH-)越大，Kw越大，故图中五点Kw间的关系：b>c>a=d=e，A正确；B项，从a点到d点，溶液中c(H+)增大，而c(OH-)减小，由于温度不变，所以采取的措施是向水中加入少量酸，B正确；C项，若从a点到c点，c(H+)和c(OH-)都变大，Kw也增大，只能采取升高温度的方法，C错误；D项，若处在b点时，pH=2的硫酸，c(H+)=10-2 mol/L，pH=10的KOH中c(OH-)=10-2 mol/L，二者等体积混合时，恰好发生中和反应，溶液显中性，D正确；故选C。 24．下表是常温下几种常见弱酸的电离平衡常数，回答下列问题： 弱酸 电离平衡常数K CH3COOH K=1.6×10−5 H2C2O4 K1=5.9×10−2 K2=6.4×10−5 H2CO3 K1=4.4×10−7 K2=5.6×10−11 H2S K1=9.1×10−8 K2=1.1×10−15 (1)某温度下，纯水中的 c(H+)=2.0×10−7mol/L，则此时溶液中 c(OH−)为______________mol/L；此时温度________25℃(填“大于”，“小于”或“等于”)，若温度不变，滴入稀硫酸使 c(H+)=8.0×10−6mol/L，则由水电离出的 c(H+)为__________mol/L。 (2)下列四种离子结合H+能力最强的是_________。 A．HCO3- B．C2O42- C．S2− D．CH3COO− (3)该温度下1.0 mol·L−1的CH3COOH溶液中的c(H+)=__________mol·L−1 (4)常温下，加水稀释0.1 mol·L−1的H2C2O4溶液，下列说法正确的是___________。 A．溶液中n(H+)×n(OH−)保持不变 B．溶液中水电离的c(H+)×c(OH−)保持不变 C．溶液中c(HC2O4-)/c(H2C2O4)保持不变 D．溶液中c(OH−)增大 【答案】(1)2.0×10−7 大于 5.0×10−9 (2)C (3)4.0×10−3 (14)D 【解析】(1)水电离产生的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等，某温度下，纯水中的c(H+)=2.0×10−7mol/L，则此时溶液中 c(OH−)=2.0×10−7mol/L；Kw=c(OH−)×c(H+)=2.0×10−7mol/L×2.0×10−7mol/L=4.0×10−14；而常温下，Kw=1.0×10−14，水的电离过程吸热，升高温度，促进电离，所以此时温度大于25℃；酸抑制水电离，酸溶液中的氢氧根离子浓度与水电离出的 c(H+)相等，即酸溶液中c(H+)=8.0×10−6mol/L，根据Kw=c(OH−)×c(H+)可知，c(OH−)==5.0×10−9 mol/L，所以水电离出的 c(H+)为5.0×10−9 mol/L；(2)电离平衡常数越大，酸的电离程度越大，溶液的酸性越强；根据表中数据，酸性：HC2O4->CH3COOH >H2CO3 >HS-，酸的酸性越弱，对应的酸根离子结合氢离子能力越强，所以结合氢离子能力最强的是硫离子，C正确；(3) CH3COOH的电离平衡常数：K=1.6×10−5；设达到电离平衡时，c(H+)=x mol·L−1，则c(CH3COO−)≈c(H+)，c(CH3COOH) ≈1.0 mol·L−1，根据K= 可知，x2=1×1.6×10−5，x=4.0×10−3 mol/L；(4) A．常温下，加水稀释，Kw=c(OH−)×c(H+)保持不变，但是稀释后溶液的体积变大，n(H+)×n(OH−)= c(H+)×V×c(OH−)×V= c(H+)c(OH−)×V2，该数值变大，故A错误；B．酸抑制水电离，加水稀释后，c(H+)减小，对水的电离抑制程度减小，所以水的电离程度增大，溶液中水电离的c(H+)×c(OH−)增大，故B错误；C．加水稀释后，c(H+)减小，但是平衡常数不变，所以，该值变大，故C错误；D．加水稀释后，c(H+)减小，Kw=c(OH−)×c(H+)保持不变，所以溶液中c(OH−)增大，故D正确；故选D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ ( 19 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$