3.1 水的电离和溶液的酸碱性（5大题型专项训练）化学沪科版2020选择性必修1

学科网（北京）股份有限公司 3.1 水的电离和溶液的酸碱性 题型01 水的电离平衡及影响因素 题型02 水的离子积常数 题型03 溶液的酸碱性与pH 题型04 pH的测量 题型05 pH的计算 题型01 水的电离平衡 1.水的电离：水是极弱的电解质，能发生微弱的电离，存在着电离平衡。 图3.1表示了水的电离过程，两个水分子之间发生了质子（H+）的传递，产生了H3O+和OH-： H2O + H2O H3O+ + OH— 25℃时1 L纯水中只有1×10-7 mol的水分子发生电离，产生1×10—7 mol 的水合氢离子H3O+和1×10—7 mol的OH—，大部分仍以水分子的形式存在。 为书写方便，通常用H+来表示水溶液中的H3O+，则水的电离方程式可简写为： H2O H+ + OH— 在一定温度下，水的电离达到平衡时，平衡常数Kw 等于H+浓度和OH—浓度的乘积。 Kw =［H+］［OH—］ 式中的平衡常数Kw 称为水的离子积常数，简称水的离子积。Kw 可由实验测得，也可通过理论计算求得。因为水的电离是一个吸热过程，所以温度升高有利于水的电离， 水的离子积常数增大（表3.1）。室温下Kw值为1.0×10—14。 2．影响水的电离平衡的因素 (1)升高温度可促进水的电离。 (2)酸、碱均可抑制水的电离。 (3)活泼金属(如Na)可促进水的电离。 c(H＋)/(mol•L－1) c(OH－)/(mol•L－1) 水的电离程度 平衡移动 Kw 纯水 1.0×10－7 1.0×10－7 — — 1.0×10－14 升温 ＞1.0×10－7 ＞1.0×10－7 增大 向右 增大 加酸 ＞1.0×10－7 ＜1.0×10－7 减小 向左 不变 加碱 ＜1.0×10－7 ＞1.0×10－7 减小 向左 不变 加活泼 金属 ＜1.0×10－7 ＞1.0×10－7 增大 向右 不变 【典例1】温度为25 ℃时，在水中加入某物质，水的电离平衡逆向移动，体系中的c(H＋)增大，且水的Kw不变。加入的这种物质可能是 A．氢氧化钠固体 B．氨水 C．稀硫酸 D．NH4Cl溶液 【答案】C 【解析】A．加入氢氧化钠固体，电离出OH-，抑制水的电离，水的电离平衡逆向移动，体系中的c(H+)减小，不符合题意； B．加入氨水，电离出OH-，抑制水的电离，水的电离平衡逆向移动，体系中的c(H+)减小，不符合题意； C．加入稀硫酸，电离出H+，抑制水的电离，电离平衡逆向移动，体系中的c(H+)增大，Kw不变，符合题意； D．加入氯化铵溶液，电离出铵根水解，促进水的电离，电离平衡正向移动，不符合题意； 答案选C。 【变式1-1】25℃时，水的电离达到平衡。下列说法正确的是 A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，降低 B．向水中加入少量固体，平衡逆向移动，降低 C．向水中通入少量气体，增大，不变 D．将水加热，增大，不变，水依然呈中性 【答案】C 【解析】A．稀氨水呈弱碱性，向水中加入稀氨水，使混合溶液中增大，水的电离平衡逆向移动，A错误； B．向水中加入少量固体，醋酸根结合氢离子，降低，水的电离平衡正向移动，B错误； C．向水中通入少量气体，溶于水后完全电离生成H+，增大，只受温度影响，温度不变，不变，C正确； D．水的电离是吸热的，将水加热，温度升高，平衡正向移动，增大，增大，pH减小，=，水依然呈中性，D错误； 故选：C。 【变式1-2】科学家们发现水竟然有18种存在形态。下列有关水的说法正确的是 A．温度升高，水的电离平衡正向移动，增大，酸性增强 B．当时，溶液一定呈中性 C．室温下，pH=4的亚硫酸溶液中， D．向水中加入晶体，溶解后水的电离程度减小 【答案】D 【解析】A．水的电离为吸热过程，升温平衡正向移动，但仍为中性，A错误； B．酸碱性溶液中，由水电离出的与都相等，B错误； C．室温下，pH=4的亚硫酸溶液中，，，C错误； D．电离出的抑制了水的电离，D正确； 故选D。 【变式1-3】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．该温度下，a点溶液c(OH-)>c(H＋) B．该温度下，0.01 mol·L-1NaOH溶液中c(H＋)=1.0×10-12 mol·L-1 C．该温度下，加入NaOH可能引起由d向b的变化 D．b点时，升高温度，可能引起由b向c的变化 【答案】A 【分析】根据图像，b点Kw=c(H＋)·c(OH-)=1.0×10-12>1.0×10-14，说明该温度高于常温； 【解析】A．曲线上的点的温度相同。该温度下，a点溶液中c(H＋)<c(OH-)，A正确； B．该温度下，0.01 mol·L-1 NaOH溶液中c(OH-)=0.01 mol·L-1，则c(H＋)=1.0×10-10mol·L-1，B错误； C．该温度下，加入NaOH，溶液中的c(OH-)增大，c(H＋)减小，不能引起d向b的变化，C错误； D．b点时，升高温度，水的电离程度增大，c(H＋)·c(OH-)增大，不能引起b向c的变化，D错误； 故选A。 题型02 水的离子积常数 (1)符号：Kw。 (2)表达式：Kw＝c(H＋)•c(OH－)，25 ℃时，Kw＝1.0×10－14。 (3)影响因素：只与温度有关，升高温度Kw增大，降低温度Kw减小。 (4)适用范围：Kw不仅适用于纯水也适用于稀的电解质水溶液。 【典例2】某温度下，向的蒸馏水中加入晶体，保持温度不变，测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是 A．该温度高于 B．由水电离出来的的浓度为 C．加入晶体抑制水的电离 D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的增大 【答案】B 【详解】A．该温度下蒸馏水的，说明水的离子积为，25℃时Kw=，因此温度高于25℃，A正确； B．溶液中总，其中水电离的浓度等于浓度，即，因此水电离的浓度为，B错误； C．电离产生，抑制水的电离，C正确； D．稀释后，减小，但温度不变，恒定，因此会增大，D正确； 故选B。 【变式2-1】下列操作可以使水的离子积常数Kw增大的是 A．加热 B．通入少量氯化氢气体 C．加入少量醋酸钠固体 D．通入少量氨气 【答案】A 【详解】A．水的电离吸热，加热会升高温度，促进水的电离，则水的离子积常数Kw随温度升高而增大，A符合题意； B．通入少量氯化氢气体会增加H+浓度，但温度未变，Kw不变，B不符合题意； C．加入醋酸钠固体，醋酸根与氢离子结合，使H+浓度减小、促进水电离，但温度未变，Kw不变，C不符合题意； D．通入少量氨气会增加OH-浓度、抑制水电离，但温度未变，Kw不变，D不符合题意； 选A。 【变式2-2】25℃时水的电离达到平衡：  ΔH>0，下列叙述不正确的是 A．将水加热，增大，pH减小 B．向水中加入少量硫酸氢钠固体，增大 C．向水中加入少量固体醋酸钠，水的电离程度减小 D．向水中滴入少量NaOH溶液，平衡逆向移动，降低 【答案】C 【详解】A．水的电离平衡  ΔH>0是吸热过程，将水加热，平衡正向移动，Kw增大，c(H+)增大，pH减小，A正确； B．水中加入少量硫酸氢钠固体，；硫酸氢钠电离出H+，使c(H+)增大，c(OH-)减小，增大，B正确； C．醋酸钠是强碱弱酸盐，电离出的醋酸根离子会水解，水解促进水的电离，水电离程度增大，C错误； D．向水中滴入少量NaOH溶液，NaOH电离出OH-离子，增大c(OH-)，平衡逆向移动，降低，D正确； 答案选C。 【变式2-3】下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是 A．FeCl3溶液中：Na+、K+、、 B．使石蕊溶液变红的溶液中：Al3+、Ca2+、、 C．常温下，的溶液中：Ba2+、Na+、、 D．无色透明的溶液中：、K+、、 【答案】C 【详解】A．Fe3+与I-会发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，不能大量共存，A错误； B．酸性条件下ClO-与H+生成HClO，且ClO-可能氧化Br-，不能共存，B错误； C．由=10-5得c(H+)=10-9 mol/L，溶液呈碱性，Ba2+、Na+、Cl-、在碱性条件下不反应，能大量共存，C正确； D．为紫红色，且与Cl-发生氧化还原反应而不能大量共存，D错误； 故选C。 题型03 溶液的酸碱性与pH 1．溶液的酸碱性：溶液酸碱性的判断标准是c(H＋)与c(OH－)的相对大小。 2．溶液酸碱性与溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系 c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性； c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性，且c(H＋)越大，酸性越强； c(H＋)<c(OH－)，溶液呈碱性，且c(OH－)越大，碱性越强。 3．溶液酸碱性的表示方法 (1)当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol•L－1时，通常用c(H＋)或c(OH－)直接表示。 (2)当c(H＋)或c(OH－)小于或等于1 mol•L－1时，通常用pH表示。 ①c(H＋)、pH与溶液酸碱性的关系 25 ℃时，溶液中c(H＋)、pH与酸碱性的关系如图所示： ②pH 4．溶液酸碱性的另外一种表示——pOH ①pOH＝－lgc(OH－) ②常温下：pH＋pOH＝14 【典例3】下列有关溶液的酸碱性的说法不正确的是 A．一定温度下，pH越小，溶液酸性越强 B．溶液的酸碱性取决于溶液中和的相对大小 C．或较小时，用pH表示溶液酸碱性更方便 D．pH＜7的溶液中，一定存在 【答案】D 【解析】A．，则一定温度下，pH越小，越大，溶液酸性越强，A正确； B．和的相对大小可判断溶液的酸碱性，B正确； C．和较小时，用 pH 表示溶液酸碱性更方便，pH为整数，C正确； D．时溶液显酸性，但由于温度未知，pH<7的溶液不一定显酸性，如100℃时pH=6为中性，D错误； 故选D。 【变式3-1】下列有关溶液的酸碱性与pH的说法正确的是 A．下，的溶液一定呈酸性 B．某温度下，纯水的pH小于7，则此时纯水显微弱酸性 C．常温下，向某溶液中加入甲基橙试剂，溶液变黄，该溶液为碱性溶液 D．常温下，的盐酸与的溶液等体积混合，溶液显碱性 【答案】A 【解析】A．由，则当可计算得到，所以溶液一定呈酸性，A正确； B．纯水中，始终呈中性，B错误； C．如甲基橙溶液变黄，溶液的大于4.4，也可以呈酸性、中性或碱性，C错误： D．常温下，的盐酸与的溶液等体积混合，两溶液中氢离子和氢氧根离子恰好完全中和，溶液呈中性，D错误； 故选：A。 【变式3-2】已知，根据下列四种水溶液的情景描述，溶液一定呈酸性的是 A．的溶液 B．溶液中 C．滴加石蕊溶液，显紫色 D．溶液中 【答案】D 【解析】A．的溶液，，溶液呈中性，故A不符合题意； B．温度升高，水的电离程度增大，若，则的溶液有可能呈中性或碱性，故B不符合题意； C．根据石蕊的变色范围5-8可知，滴加石蕊，显紫色的溶液可能显中性、弱碱性或酸性，故C不符合题意； D．，若，则，溶液呈酸性，故D符合题意； 故选D。 【变式3-3】 下列关于溶液酸碱性的说法中，正确的是 A．的溶液一定显酸性 B．的溶液一定显中性 C．的溶液一定显中性 D．不能使酚酞试液变红的溶液一定显酸性 【答案】C 【解析】A．常温下，溶液中c(H+)＜10-7mol/L是酸性溶液，即常温下的溶液一定显酸性，非常温下就不一定是酸性溶液，A错误； B．常温下，的溶液一定显中性，非常温下的溶液可能是酸性也可能是碱性，B错误； C．任何温度下，的溶液一定显中性，C正确； D．常温下，酚酞的变色范围是8.0-10.0，故不能使酚酞试液变红的溶液不一定显酸性，D错误； 答案为：C。 题型04 pH的测量 1．酸碱指示剂法：测定 pH 范围； 酸碱指示剂是一些分子结构复杂的有机弱酸或弱碱， 这些物质在酸性溶液中的颜色和在碱性溶液中的颜色有明显的差异，根据溶液显示的颜色就可以初步判断出溶液的酸碱性。例如常用的酸碱指示剂石蕊，在酸性溶液中显红色，在碱性溶液中显蓝色。图3.3列出了甲基橙、 甲基红、石蕊和酚酞指示剂变色的pH范围和颜色。 2．pH 试纸法：用玻璃棒沾取待测液 直接滴在 pH 试纸上，并与 标准比色卡 对比，找出相同颜色，从而确定 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 计测定。 pH 计也称酸度计（图3.4），能更准确地测量溶液的pH，可精确到0.01个pH单位。把pH计的电极放到溶液中， 便可以直接从仪表上读出溶液的pH。 【易错提醒】 (1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H＋)与c(OH－)的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH＝6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。 (2)使用pH试纸时不能用蒸馏水润湿。 (3)25 ℃时，pH＝12的溶液不一定为碱溶液，pH＝2时溶液也不一定为酸溶液，还可能为能水解的盐溶液。 【典例4】下列有关试纸和计的说法中错误的是 A．pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透，再经高温烘干制成的 B．最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14，可以识别的pH误差约为1 C．精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别0.2或0.3的pH差 D．pH计又叫酸度计，可以用来精密测量溶液的pH 【答案】A 【解析】A．pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合液浸透，再经晾干后制成的，A错误； B．最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14，读数时应该读到整数位置，可以识别的pH误差约为1，B正确； C．精密pH试纸在读数时要精确到小数点后1位，可以判别0.2或0.3的pH差，C正确； D．pH计,是用电测法测定溶液pH值的一种仪器，可以用来精密测量溶液的pH，其量程为0~14，D正确； 故选A。 【变式4-1】常温下，下列有关溶液pH的说法正确的是 A．用广泛pH试纸测得某无色溶液的pH为2.3 B．pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍，其pH=6 C．将1L 0.1溶液加水稀释为2L，pH=13 D．pH=13的溶液和pH=1的盐酸等体积混合，所得溶液的pH>7(忽略溶液体积变化) 【答案】C 【解析】A．广泛pH试纸只能测得整数pH值，故A错误； B．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，溶液仍显碱性，接近中性，不可能为酸性，故B错误； C．将1L 0.1mol⋅L−1Ba(OH)2溶液加水稀释为2L，c(OH-)=0.1 mol⋅L−1，c(H+)=10-13 mol⋅L−1，pH=13，C正确； D．pH=13的Ba(OH)2溶液和pH=1的盐酸中的c(OH-)=c(H+)=0.1 mol⋅L−1，二者等体积混合恰好完全中和，溶液为氯化钡溶液，强酸强碱盐，溶液显中性，pH为7，故D错误； 故答案选C。 【变式4-2】下列说法错误的是 A．无论在纯水中，还是在稀溶液中，由水电离出的与总是相等 B．的溶液不一定呈中性，的溶液一定呈中性 C．一瓶密封保存的新制氯水经光照一段时间后，pH减小 D．测定某溶液pH应先用蒸馏水润湿pH试纸 【答案】D 【详解】A．根据可知，无论在纯水中，还是在稀溶液中，由水电离出的与总是相等，A正确； B． 的溶液一定呈中性，常温下，升温促进水的电离，降温抑制水的电离，故的溶液不一定呈中性，常温时的溶液呈中性，B正确； C．HClO在光照或加热的条件下可以分解，2HClO2HCl＋O2↑，一瓶密封保存的新制氯水经光照一段时间后，生成盐酸，酸性增强、pH减小，C正确； D．测定某溶液pH若用蒸馏水润湿pH试纸、会稀释溶液，则测定某溶液pH应选用干燥的pH试纸，D不正确； 答案选D。 【变式4-3】下列说法正确的是 A．常温下，当水电离出的c(H+)为时，此溶液的pH可能为1 B．将的盐酸稀释至1000mL，所得溶液的pH为8 C．实验室可用pH试纸测定“84”消毒液的pH D．在100℃时，pH约为6的纯水呈酸性 【答案】A 【详解】A．由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol/L，则水电离出的c(OH-)═1.0×10-13mol/L，溶液中c(H+)×c(OH-)=1.0×10-14mol/L，所以原来的溶液的c(H+)=0.1mol/L或者1.0×10-13mol/L，即溶液可能呈现强酸性或强碱性，强酸时pH=1，强碱时pH=13，故A正确； B．酸溶液无论如何稀释，不能变为碱性，只能是无限接近中性，故将1mL 1×10-5mol•L-1盐酸稀释至1000mL，所得溶液的pH小于7，故B错误； C．“84”消毒液具有强氧化性，不能用pH试纸测量pH，需要用pH计测量，故C错误； D．在100℃时，pH约为6的纯水中始终存在，溶液呈中性，故D错误； 故选A。 题型05 pH的计算 1．强酸、强碱单一溶液pH的计算 (1)计算c mol·L－1 HnA强酸溶液的pH (25 ℃)。 ①c(H＋)＝nc mol·L－1； ②pH＝－lg c(H＋)＝－lg nc。 (2)计算c mol·L－1 B(OH)n强碱溶液的pH (25 ℃)。 ①c(OH－)＝nc mol·L－1； ②c(H＋)＝＝ mol·L－1； ③pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg nc。 2．酸碱溶液混合后pH的计算 (1)强酸与强酸混合(稀溶液体积变化忽略) c(H＋)混＝，然后再求pH。 (2)强碱与强碱混合 先计算c(OH－)混＝，再求c(H＋)混＝，最后求pH。 (3)强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略) ①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7 (25 ℃)； ②酸过量： 先求c(H＋)余＝，再求pH。 ③碱过量： 先求c(OH－)余＝，再求c(H＋)＝，最后求pH。 3．水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算 (1)等量关系 无论是纯水，还是酸性(或碱性)溶液，由水的电离产生的c水(H＋)＝c水(OH－)。 (2)定量关系 任何电解质稀溶液中都存在Kw＝c(H＋)•c(OH－)，在表达式中，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－)。 ①稀酸溶液—OH－全部来自水的电离，水电离产生的c水(H＋)＝c水(OH－)＝。 ②稀碱溶液—H＋全部来自水的电离，水电离产生的c水(H＋)＝c水(OH－)＝。 4.溶液pH计算的一般思维模型 【典例5】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．pH=4的盐酸，稀释至10倍后pH>5 C．某温度下，，该温度下pH=7的溶液呈中性 D．室温下将pH=9的NaOH溶液和pH=13的Ba(OH)2溶液等体积混合，所得溶液pH=11 【答案】A 【解析】A．盐酸是强酸，氨水是弱碱，则室温下，pH为2的盐酸浓度小于pH为12的氨水的浓度，所以室温下，pH为2的盐酸与pH为12的氨水等体积混合后氨水过量，溶液呈碱性，溶液pH大于7，A正确； B．盐酸是强酸，则pH为4的盐酸稀释至10倍后溶液pH为5，B错误； C．没有温度，不确定水的离子积常数，不能确定该温度下pH=7的溶液中氢离子、氢氧根离子浓度是否相等，不确定是否为中性，C错误；   D．氢氧化钠、氢氧化钡均为强碱，室温下将pH=9的NaOH溶液，pOH=5，氢氧化钠浓度为10-5mol/L，pH=13的Ba(OH)2溶液，pOH=1，氢氧化钡浓度为10-1mol/L，等体积混合，所得溶液氢氧根离子浓度为，则pH≠11，D错误； 故选A。 【变式5-1】常温下，关于pH=3的盐酸，下列叙述错误的是 A．溶液中c(H+)=1.0×10-3mol·L-1 B．加水稀释100倍后，溶液的pH=5 C．此溶液中由水电离出的H+和OH-浓度均为1.0×10-11mol·L-1 D．加入等体积pH=11的Ba(OH)2溶液，溶液呈碱性 【答案】D 【解析】A．pH=-lgc(H＋)，其中c(H＋)表示溶液中c(H＋)，即常温下，pH=3的盐酸，溶液中c(H＋)=1.0×10－3mol·L-1，A选项正确； B．稀释前后溶质的物质的量不变，假设稀释前溶液的体积为1L，稀释100倍后，溶液中c(H＋)=mol·L-1=1×10-5mol·L-1，即pH=5，B选项正确； C．盐酸中c(OH-)==mol·L-1=10-11mol·L-1，水电离出的c(H＋)等于水电离出的c(OH-)，酸溶液中OH-全部来自水电离，即水电离出的H＋和OH-浓度均为1.0×10-11mol·L-1，C选项正确； D．pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1，等体积混合后，H＋和OH-恰好完全反应，溶液为中性，D选项错误； 故选D。 【变式5-2】下列实验均在室温条件下完成，则 A．某物质溶于水后测定其溶液的，则其一定是酸 B．将的溶液稀释100倍，得到的溶液 C．测出1 mol/L的醋酸，则0.01 mol/L的醋酸 D．测出番茄汁的，其中是的牛奶的100倍 【答案】D 【解析】A．某物质溶于水后测定其溶液的，则其还可能是酸性氧化物、酸式盐、强酸弱碱盐等物质，A错误； B．将的溶液无论如何稀释，得到的溶液，B错误； C．醋酸是弱酸，在稀释过程中会增大电离度，测出1 mol/L的醋酸，则0.01 mol/L的醋酸，C错误； D．测出番茄汁的其中的牛奶其中，二者的比值是100，D正确； 答案选D。 【变式5-3】下列说法正确的是 A．常温时，某物质的溶液中由水电离出的，则该溶液一定显酸性 B．某温度时水的离子积常数，若将此温度下的溶液与的稀硫酸混合，若所得混合液，则 C．一定温度下，的氨水，稀释10倍后，其，则 D．常温下，同的硫酸和醋酸溶液中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液，消耗酸的体积：硫酸<醋酸 【答案】B 【解析】A．酸和碱都会抑制水的电离，水电离出的，该溶液可能显酸性或碱性，A错误； B．某温度时水的离子积常数，若将此温度下的溶液(pOH=2，氢氧根离子物质的量浓度为0.01mol/L)与的稀硫酸(氢离子物质的量浓度为0.1mol/L)混合，若所得混合液(溶液显酸性，氢离子浓度为0.01mol/L)，则，，B正确； C．一水合氨为弱碱，的氨水稀释过程中促进一水合氨的电离，产生更多的氢氧根离子，因此稀释10倍后，pH变化小于1，即，C错误；   D．醋酸为弱酸，同pH的硫酸和醋酸溶液中，醋酸的浓度大于硫酸，所以中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液，消耗酸的体积：硫酸>醋酸，D错误； 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 学科网（北京）股份有限公司 3.1 水的电离和溶液的酸碱性 题型01 水的电离平衡及影响因素 题型02 水的离子积常数 题型03 溶液的酸碱性与pH 题型04 pH的测量 题型05 pH的计算 题型01 水的电离平衡 1.水的电离：水是极弱的________，能发生微弱的电离，存在着________平衡。 图3.1表示了水的电离过程，两个水分子之间发生了质子（H+）的传递，产生了H3O+和OH-： ________________________________ 25℃时1 L纯水中只有________mol的水分子发生电离，产生________mol 的水合氢离子H3O+和________mol的OH—，大部分仍以水分子的形式存在。 为书写方便，通常用H+来表示水溶液中的H3O+，则水的电离方程式可简写为：_________________________ 2．影响水的电离平衡的因素 (1)升高温度可________水的电离。 (2)酸、碱均可________水的电离。 (3)活泼金属(如Na)可________水的电离。 c(H＋)/(mol•L－1) c(OH－)/(mol•L－1) 水的电离程度 平衡移动 Kw 纯水 1.0×10－7 1.0×10－7 — — 1.0×10－14 升温 ________ ________ ________ ________ ________ 加酸 ________ ________ ________ ________ ________ 加碱 ________ ________ ________ ________ ________ 加活泼 金属 ________ ________ ________ ________ ________ 【典例1】温度为25 ℃时，在水中加入某物质，水的电离平衡逆向移动，体系中的c(H＋)增大，且水的Kw不变。加入的这种物质可能是 A．氢氧化钠固体 B．氨水 C．稀硫酸 D．NH4Cl溶液 【变式1-1】25℃时，水的电离达到平衡。下列说法正确的是 A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，降低 B．向水中加入少量固体，平衡逆向移动，降低 C．向水中通入少量气体，增大，不变 D．将水加热，增大，不变，水依然呈中性 【变式1-2】科学家们发现水竟然有18种存在形态。下列有关水的说法正确的是 A．温度升高，水的电离平衡正向移动，增大，酸性增强 B．当时，溶液一定呈中性 C．室温下，pH=4的亚硫酸溶液中， D．向水中加入晶体，溶解后水的电离程度减小 【变式1-3】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．该温度下，a点溶液c(OH-)>c(H＋) B．该温度下，0.01 mol·L-1NaOH溶液中c(H＋)=1.0×10-12 mol·L-1 C．该温度下，加入NaOH可能引起由d向b的变化 D．b点时，升高温度，可能引起由b向c的变化 题型02 水的离子积常数 在一定温度下，水的电离达到平衡时，平衡常数Kw 等于H+浓度和OH—浓度的乘积。 Kw =________________________________ 式中的平衡常数Kw 称为水的离子积常数，简称水的________。Kw 可由实验测得，也可通过理论计算求得。 (1)符号：Kw。 (2)表达式：Kw＝________________，25 ℃时，Kw＝________。 (3)影响因素：只与温度有关，水的电离是一个吸热过程，升高温度Kw________，降低温度Kw________。 (4)适用范围：Kw不仅适用于纯水也适用于稀的________________。 【典例2】某温度下，向的蒸馏水中加入晶体，保持温度不变，测得溶液中。下列对该溶液的叙述不正确的是 A．该温度高于 B．由水电离出来的的浓度为 C．加入晶体抑制水的电离 D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的增大 【变式2-1】下列操作可以使水的离子积常数Kw增大的是 A．加热 B．通入少量氯化氢气体 C．加入少量醋酸钠固体 D．通入少量氨气 【变式2-2】25℃时水的电离达到平衡：  ΔH>0，下列叙述不正确的是 A．将水加热，增大，pH减小 B．向水中加入少量硫酸氢钠固体，增大 C．向水中加入少量固体醋酸钠，水的电离程度减小 D．向水中滴入少量NaOH溶液，平衡逆向移动，降低 【变式2-3】下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是 A．FeCl3溶液中：Na+、K+、、 B．使石蕊溶液变红的溶液中：Al3+、Ca2+、、 C．常温下，的溶液中：Ba2+、Na+、、 D．无色透明的溶液中：、K+、、 题型03 溶液的酸碱性与pH 1．溶液的酸碱性：溶液酸碱性的判断标准是________________________。 2．溶液酸碱性与溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系 c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性； c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性，且c(H＋)越大，酸性________； c(H＋)<c(OH－)，溶液呈碱性，且c(OH－)越大，碱性________。 3．溶液酸碱性的表示方法 (1)当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol•L－1时，通常用________________直接表示。 (2)当c(H＋)或c(OH－)小于或等于1 mol•L－1时，通常用________表示。 ①c(H＋)、pH与溶液酸碱性的关系 25 ℃时，溶液中c(H＋)、pH与酸碱性的关系如图所示： ②pH 4．溶液酸碱性的另外一种表示——pOH ①pOH＝________________ ②常温下：pH＋pOH＝________ 【典例3】下列有关溶液的酸碱性的说法不正确的是 A．一定温度下，pH越小，溶液酸性越强 B．溶液的酸碱性取决于溶液中和的相对大小 C．或较小时，用pH表示溶液酸碱性更方便 D．pH＜7的溶液中，一定存在 【变式3-1】下列有关溶液的酸碱性与pH的说法正确的是 A．下，的溶液一定呈酸性 B．某温度下，纯水的pH小于7，则此时纯水显微弱酸性 C．常温下，向某溶液中加入甲基橙试剂，溶液变黄，该溶液为碱性溶液 D．常温下，的盐酸与的溶液等体积混合，溶液显碱性 【变式3-2】已知，根据下列四种水溶液的情景描述，溶液一定呈酸性的是 A．的溶液 B．溶液中 C．滴加石蕊溶液，显紫色 D．溶液中 【变式3-3】 下列关于溶液酸碱性的说法中，正确的是 A．的溶液一定显酸性 B．的溶液一定显中性 C．的溶液一定显中性 D．不能使酚酞试液变红的溶液一定显酸性 题型04 pH的测量 1．酸碱指示剂法：测定 pH 范围； 酸碱指示剂是一些分子结构复杂的有机________酸或________碱， 这些物质在酸性溶液中的颜色和在碱性溶液中的颜色有明显的差异，根据溶液显示的颜色就可以初步判断出溶液的________性。例如常用的酸碱指示剂石蕊，在酸性溶液中显________色，在碱性溶液中显________色。 2．pH 试纸法：用玻璃棒沾取待测液________pH 试纸上，并与 ________对比，找出相同颜色，从而确定 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 计测定。 pH 计也称酸度计（图3.4），能更准确地测量溶液的pH，可精确到0.01个pH单位。把pH计的电极放到溶液中， 便可以直接从仪表上读出溶液的pH。 【易错提醒】 (1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H＋)与c(OH－)的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH＝6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意________。 (2)使用pH试纸时不能用蒸馏水润湿。 (3)25 ℃时，pH＝12的溶液不一定为碱溶液，pH＝2时溶液也不一定为酸溶液，还可能为能水解的盐溶液。 【典例4】下列有关试纸和计的说法中错误的是 A．pH试纸是将试纸用多种酸碱指示剂的混合溶液浸透，再经高温烘干制成的 B．最常用的广泛pH试纸的pH范围是1~14，可以识别的pH误差约为1 C．精密pH试纸的pH范围较窄，可以判别0.2或0.3的pH差 D．pH计又叫酸度计，可以用来精密测量溶液的pH 【变式4-1】常温下，下列有关溶液pH的说法正确的是 A．用广泛pH试纸测得某无色溶液的pH为2.3 B．pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍，其pH=6 C．将1L 0.1溶液加水稀释为2L，pH=13 D．pH=13的溶液和pH=1的盐酸等体积混合，所得溶液的pH>7(忽略溶液体积变化) 【变式4-2】下列说法错误的是 A．无论在纯水中，还是在稀溶液中，由水电离出的与总是相等 B．的溶液不一定呈中性，的溶液一定呈中性 C．一瓶密封保存的新制氯水经光照一段时间后，pH减小 D．测定某溶液pH应先用蒸馏水润湿pH试纸 【变式4-3】下列说法正确的是 A．常温下，当水电离出的c(H+)为时，此溶液的pH可能为1 B．将的盐酸稀释至1000mL，所得溶液的pH为8 C．实验室可用pH试纸测定“84”消毒液的pH D．在100℃时，pH约为6的纯水呈酸性 题型05 pH的计算 1．强酸、强碱单一溶液pH的计算 (1)计算c mol·L－1 HnA强酸溶液的pH (25 ℃)。 ①c(H＋)＝nc mol·L－1； ②pH＝－lg c(H＋)＝________。 (2)计算c mol·L－1 B(OH)n强碱溶液的pH (25 ℃)。 ①c(OH－)＝nc mol·L－1； ②c(H＋)＝＝________ mol·L－1； ③pH＝－lg c(H＋)＝________。 2．酸碱溶液混合后pH的计算 (1)强酸与强酸混合(稀溶液体积变化忽略) c(H＋)混＝________________________，然后再求pH。 (2)强碱与强碱混合 先计算c(OH－)混＝________________________，再求c(H＋)混＝，最后求pH。 (3)强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略) ①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7 (25 ℃)； ②酸过量： 先求c(H＋)余＝________________________，再求pH。 ③碱过量： 先求c(OH－)余＝________________________，再求c(H＋)＝，最后求pH。 3．水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算 (1)等量关系 无论是纯水，还是酸性(或碱性)溶液，由水的电离产生的________________。 (2)定量关系 任何电解质稀溶液中都存在Kw＝c(H＋)•c(OH－)，在表达式中，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－)。 ①稀酸溶液—OH－全部来自水的电离，水电离产生的c水(H＋) ________________ ②稀碱溶液—H＋全部来自水的电离，水电离产生的c水(H＋)＝________________。 4.溶液pH计算的一般思维模型 【典例5】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．pH=4的盐酸，稀释至10倍后pH>5 C．某温度下，，该温度下pH=7的溶液呈中性 D．室温下将pH=9的NaOH溶液和pH=13的Ba(OH)2溶液等体积混合，所得溶液pH=11 【变式5-1】常温下，关于pH=3的盐酸，下列叙述错误的是 A．溶液中c(H+)=1.0×10-3mol·L-1 B．加水稀释100倍后，溶液的pH=5 C．此溶液中由水电离出的H+和OH-浓度均为1.0×10-11mol·L-1 D．加入等体积pH=11的Ba(OH)2溶液，溶液呈碱性 【变式5-2】下列实验均在室温条件下完成，则 A．某物质溶于水后测定其溶液的，则其一定是酸 B．将的溶液稀释100倍，得到的溶液 C．测出1 mol/L的醋酸，则0.01 mol/L的醋酸 D．测出番茄汁的，其中是的牛奶的100倍 【变式5-3】下列说法正确的是 A．常温时，某物质的溶液中由水电离出的，则该溶液一定显酸性 B．某温度时水的离子积常数，若将此温度下的溶液与的稀硫酸混合，若所得混合液，则 C．一定温度下，的氨水，稀释10倍后，其，则 D．常温下，同的硫酸和醋酸溶液中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液，消耗酸的体积：硫酸<醋酸 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$