第二章 第7讲 水的电离和溶液的pH（Word教参）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习下册·第1轮（浙江专用）

第7讲　水的电离和溶液的pH 课标引领 1.认识水的电离，了解水的离子积常数。 2．能进行溶液pH的简单计算，能正确测定溶液pH，能调控溶液的酸碱性。 3．能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。 考点一　水的电离和水的离子积 [对应学生用书P34] 1．水的电离 (1)水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－，或简写为H2OH＋＋OH－。 (2)水的电离常数表达式K＝c(H＋)·c(OH－)。 2．外界条件对水的电离平衡的影响 条件 体系变化 平衡移动方向 Kw 水的电离程度 c(OH－) c(H＋) HCl 逆向 不变 减小 减小 增大 NaOH 逆向 不变 减小 增大 减小 水解盐 Na2CO3 正向 不变 增大 增大 减小 NH4Cl 正向 不变 增大 减小 增大 温度 升温 正向 增大 增大 增大 增大 降温 逆向 减小 减小 减小 减小 加入Na 正向 不变 增大 增大 减小 3.水的离子积常数 [微点拨](1)水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，其实质是水溶液中的H＋和OH－浓度的乘积，不一定是水电离出的H＋和OH－浓度的乘积。 (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水(H＋)<1×10－7 mol/L，而在能水解的盐溶液中，水电离产生的c水(H＋)[或c水(OH－)]>1×10－7 mol/L。 考向一　水的电离平衡及影响因素 [例1] (2024·浙江杭州“六县九校”联考)25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O(l)H＋(aq)＋OH－(aq)　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，c(H＋)减小 B．将水加热，KW增大，pH变小 C．向水中通入少量HCl气体，平衡逆向移动，c(H＋)减小，c(OH－)减小 D．向水中分别加入0.1 mol/L盐酸与0.1 mol/L NaOH溶液，两溶液中水的电离程度不相同 B　解析：向水中加入稀氨水，一水合氨是弱碱，会抑制水的电离，使平衡逆向移动，c(OH－)增大，c(H＋)减小，A错误；水的电离是吸热的，将水加热，水的电离平衡正向移动，KW增大，pH变小，B正确；向水中通入少量HCl气体，会抑制水的电离，平衡逆向移动，c(H＋)增大，c(OH－)减小，C错误；加酸加碱均能抑制水的电离，向水中分别加入0.1 mol/L盐酸与0.1 mol/L NaOH溶液，对水的电离抑制程度相同，两溶液中水的电离程度相同，D错误。 [练1] 常温下，水的电离达到平衡：H2O⇌H＋＋OH－。下列叙述正确的是(　　) A．向水中加入少量NaOH(s)，平衡逆向移动，c(OH－)减小 B．向水中加入少量NaHSO4(s)，c(H＋)增大，Kw不变 C．向水中加入少量稀盐酸，平衡逆向移动，c(OH－)增大 D．将水加热至90 ℃，Kw增大，c(H＋)不变 答案：B 考向二　水的电离平衡曲线及分析 [例2] (2024·浙江台州黄岩中学模拟)水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是(　　) A．图中温度：T1>T2 B．T2温度时，将pH＝10的NaOH溶液与pH＝3的稀硫酸混合，若混合溶液呈中性，则NaOH溶液与稀硫酸的体积比为1∶10 C．b点到c点可以通过温度不变，在水中加入适量的CH3COONa D．图中五个点的Kw的关系为b>c>a>d＝e B　解析：根据图像可知温度为T1时Kw＝10－7×10－7＝10－14，温度为T2时Kw＝10－6×10－6＝10－12，温度升高水的电离程度增大，故T2>T1，A错误；T2温度时，pH＝10的NaOH溶液c(OH－)＝10－2 mol/L，pH＝3的稀硫酸c(H＋)＝10－3 mol/L，混合后，若溶液呈中性，根据n(OH－)＝n(H＋)，则NaOH溶液与稀硫酸的体积比为1∶10，B正确；由图可知b点到c点Kw减小，温度改变Kw改变，C错误；温度不变Kw不变，温度升高Kw增大，a、e、d三点温度相同，故Kw相同，从a到b温度依次升高，故Kw的关系为b>c>a＝d＝e，D错误。 分析水的电离平衡曲线“三要点” (1)曲线上任意点的Kw都相同，即Kw＝c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。 (2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。 (3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化需要改变温度。 [练2] 已知在T1、T2温度下水的电离平衡曲线如图所示，则下列说法不正确的是(　　) A．温度T1<T2 B．一定温度下，改变水溶液中c(H＋)或c(OH－)的浓度，Kw不会发生变化 C．T2温度c(H＋)为1×10－2 mol/L的盐酸中，水电离出的c(H＋)＝1×10－10 mol/L D．将T1温度下0.1 mol/L的盐酸稀释，溶液中所有离子的浓度均相应减小 答案：D 考点二　溶液的酸碱性与pH [对应学生用书P36] 1．溶液的酸碱性 溶液的酸碱性取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小，填写“＞”“＝”或“＜”。 溶液的酸碱性 c(H＋)与c(OH－) 比较 常温下 c(H＋)大小 pH 酸性溶液 c(H＋)>c(OH－) c(H＋)>1.0×10－7 mol/L <7 中性溶液 c(H＋)＝c(OH－) c(H＋)＝1.0×10－7 mol/L ＝7 碱性溶液 c(H＋)<c(OH－) c(H＋)<1.0×10－7 mol/L >7 2.溶液的pH (1)pH计算公式：pH＝－lg_c(H＋)。 (2)溶液的酸碱性与pH的关系(25 ℃) 3．pH的测定方法 (1)pH试纸法(适用范围：0～14) 测定操作：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的中央，变色后与标准比色卡对照。 (2)pH计测定：可精确测定溶液的pH，可读取一位或两位小数。 4．计算溶液的pH(25 ℃) (1)0.01 mol/L HNO3溶液的pH＝2。 (2)0.01 mol/L NaOH溶液的pH＝12。 (3)1 mL pH＝2的稀盐酸加水稀释至100 mL，溶液的pH＝4。 (4)pH＝10的NaOH溶液和pH＝13的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH＝12.7(已知：lg2取0.3)。 考向三　溶液的酸碱性及pH的计算 [例3] 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 C．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此显酸性 D．在100 ℃时，c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性 D　解析：纯水中永远有c(H＋)＝c(OH－)，因此在100 ℃时，纯水的pH<7，但仍然显中性，C错误；任何温度下，中性溶液中一定有c(H＋)＝c(OH－)，则c(H＋)＝c(OH－)的溶液一定呈中性，D正确。 计算溶液pH的思维模型 [练3] (2024·浙江普通高中发展共同体联考)“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Kw＝1.6×10－15，可以用pH一样的定义来规定pD＝－lgc(D＋)。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，重水的电离程度减小 B．该温度下，重水的pD＝8－2lg2 C．该温度下，2 L含0.01 mol D2SO4的重水溶液，其pD＝2 D．该温度下，向100 mL 0.4 mol/L的DCl重水溶液中加入100 mL 0.2 mol/L NaOD的重水溶液，充分反应后溶液的pD＝1(忽略溶液体积的变化) 答案：A [对应学生用书P37] 1．(2024·浙江桐庐中学等三校联考)25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O⇌H＋＋OH－。下列叙述正确的是(　　) A．表示的粒子不会对水的电离平衡产生影响 B．表示的物质加入水中，促进水的电离，c(H＋)增大 C．25 ℃时，ClO－表示的粒子加入水中，促进水的电离，Kw不变 D．水的电离程度只与温度有关，温度越高，电离程度越大 答案：C 2．按要求计算下列溶液的pH(常温下，忽略溶液混合时体积的变化)。 (1)0.1 mol/L的NH3·H2O(NH3·H2O的电离度α＝1%，电离度＝×100%)溶液的pH为________。 (2)将200 mL 5×10－3 mol/L的NaOH溶液与100 mL 2×10－2 mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH为________。 (3)常温下，pH＝12的NaOH溶液与pH＝2的硫酸溶液，若等体积混合后，溶液的pH为________；若按9∶11的体积比混合后，溶液的pH为__________；若按11∶9的体积比混合后，溶液的pH为__________。 答案：(1)11　(2)12　(3)7　3　11 解析：(1) NH3·H2OOH－＋NH 　　0.1　　　　0　　0 0.1×1%0.1×1% 0.1×1% 则c(OH－)＝0.1×1% mol/L＝10－3 mol/L，c(H＋)＝10－11 mol/L，所以pH＝11。 (2)常温下，将200 mL 5×10－3 mol/L的NaOH溶液与100 mL 2×10－2 mol/L的NaOH溶液混合后，溶液中c(OH－)＝＝10－2 mol/L，则溶液pH＝－lg 10－12＝12。 (3)常温下，pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝0.01 mol/L，pH＝2的硫酸溶液中c(H＋)＝0.01 mol/L，若等体积混合，H＋和OH－的物质的量相等，则溶液呈中性，pH＝7；若二者以体积比9∶11混合，则硫酸过量，溶液呈酸性，混合溶液中c(H＋)＝＝10－3 mol/L，则溶液的pH＝3；若二者以体积比11∶9混合，则氢氧化钠过量，溶液呈碱性，混合溶液中c(OH－)＝ ＝10－3 mol/L，则溶液中的c(H＋)＝ mol/L＝10－11 mol/L，溶液的pH＝11。 3．(2024·浙江嘉兴八校联盟联考)某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol/L的蒸馏水中加入NaOH固体，保持温度不变，测得溶液中c(OH－)＝1×10－3 mol/L。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OH－的浓度为1×10－11 mol/L C．加入NaOH固体抑制水的电离 D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(H＋)增大 答案：B 4．(2024·浙江金华十校联考)常温下，下列说法正确的是(　　) A．将pH均为a的NaOH溶液和氨水分别加水稀释100倍，pH变为b和c，则a、b、c的大小关系是a>b>c B．KNO3溶液和CH3COONH4溶液pH均为7，但两溶液中水的电离程度不相同 C．5.0×10－3 mol/L KHA溶液的pH＝3.75，该溶液中c(A2－)<c(H2A) D．0.01 mol/L与0.001 mol/L的CH3COOH溶液中c(H＋)之比为10∶1 答案：B 5．(2022·浙江1月选考卷)已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。下列说法正确的是(　　) A．在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，水的电离程度前者小于后者 B．向0.1 mol/L的H2A溶液中通入HCl(忽略溶液体积的变化)至pH＝3，则H2A的电离度为0.013% C．向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，则c(A2－)＞c(HA－) D．取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸馏水稀释至100 mL，则该溶液pH＝a＋1 B　解析：在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，A2－的水解程度大于HA－，水的电离程度前者大于后者，A错误；向0.1 mol/L的H2A溶液中通入HCl(忽略溶液体积的变化)至pH＝3，Ka1＝＝1.3×10－7，则H2A的电离度为×100%＝1.3×10－4×100%＝0.013%，B正确；向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，Ka2＝＝7.1×10－15，则c(A2－)<c(HA－)，C错误；H2A是弱酸，加水稀释H2A的电离平衡正向移动，取pH＝a的H2A溶液10 mL，加蒸馏水稀释至100 mL，则该溶液pH<a＋1，D错误。 6．(1)(2022·湖南卷，节选)某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c(CO)∶c(HCO)＝1∶2，则该溶液的pH＝________(该温度下H2CO3的Ka1＝4.6×10－7，Ka2＝5.0×10－11)。 (2)(2023·山东卷，节选)含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡：B(OH)3＋H2O⇌H＋＋[B(OH)4]－(常温下，Ka＝10－9.24)；B(OH)3与NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O。常温下，在0.10 mol/L硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2－水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]－，该水解反应的离子方程式为______________________________，该溶液的pH＝________。 答案：(1)10　(2)[B4O5(OH)4]2－＋5H2O2B(OH)3＋2[B(OH)4]－　9.24 解析：(1)已知H2CO3的Ka2＝＝5.0×10－11，又知c(CO)∶c(HCO)＝1∶2，则有c(H＋)＝1.0×10－10，故该溶液的pH＝10。 (2)依据信息“[B4O5(OH)4]2－水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]－”，可写出水解反应的离子方程式为[B4O5(OH)4]2－＋5H2O2B(OH)3＋2[B(OH)4]－；已知B(OH)3＋H2O⇌H＋＋[B(OH)4]－的平衡常数Ka＝＝10－9.24，在硼砂溶液中B(OH)3和[B(OH)4]－浓度相等，故Ka＝c(H＋)，可得c(H＋)＝10－9.24 mol/L，则该溶液的pH＝9.24。 [课时提升训练(7)见P176] 学科网（北京）股份有限公司 $$