专题02 水的电离与溶液ph的计算（重难点讲义） 化学沪科版2020选择性必修1

专题02 水的电离与溶液pH的计算 1、认识水的电离存在电离平衡，掌握水的电离平衡的影响因素，知道水的离子积常数 2、认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法 3、能进行pH的简单计算，并能计算各类混合溶液的pH 一、水的电离 1、水的电离：水是一种极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－或H2OH＋＋OH－ 2、水的电离平衡常数： 因为水的电离极其微弱，在室温下1L纯水(即55.6 mol)只有1×10－7mol H2O电离，电离前后H2O的物质的量几乎不变，因此c(H2O)可以视为常数，上式可表示为：c (H+)·c (OH—)＝K电离·c (H2O)。其中常数K电离与常数c(H2O)的积作为一新的常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记作KW，即K W= c(H＋)· c(OH—) 3、水的离子积常数(KW) (1)表达式：KW＝c(H＋)·c(OH－)，室温时，KW＝1.0×10－14 (2)影响因素：KW只受温度影响，由于水的电离是吸热过程，温度升高，KW增大 4、外界条件对水的电离平衡的影响 (1)温度(升高温度，促进水的电离)：水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向右移动，电离程度增大，c(H＋)和c(OH―)同时增大，KW增大，但由于c(H＋)和c(OH－)始终保持相等，故仍呈中性 (2)加入酸、碱或强酸的酸式盐(抑制水的电离)：向纯水中加入酸或NaHSO4、碱，由于酸(碱)电离产生的H＋(OH―)，使溶液中c(H＋)或c(OH―)增大，使水的电离平衡左移，水的电离程度减小 (3)含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐(促进水的电离)：在纯水中加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐，由于它们能跟水电离出的H＋和OH―结合生成难电离物，使水的电离平衡右移，水的电离程度增大 (4)加入活泼金属(促进水的电离)：向纯水中加入金属钠，由于活泼金属能与水电离的H＋直接作用，产生氢气，促进水的电离 H2OH＋＋OH－　ΔH>0 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NaHSO4(s) 左移 增大 减小 减小 不变 加入金属Na 右移 减小 增大 增大 不变 5、水的离子积适用范围：KW不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于酸、碱、盐的稀溶液，不管是哪种溶液，由水电离出的c(H＋)与c(OH－)一定相等 6、水的离子积表达式的应用：在水溶液中，均存在水的电离平衡，因此在表达式中，c(H＋)、c(OH―)表示整个溶液总物质的量浓度，KW＝c(H＋)溶液·c(OH－)溶液 (1)纯水中：KW＝c(H＋)水·c(OH－)水 (2)酸溶液中：KW＝[c(H＋)酸＋c(H＋)水]·c(OH－)水，由于c(H＋)酸>>c(H＋)水，故忽略水电离出的H＋ 即：KW＝c(H＋)酸·c(OH－)水，但由水电离出来的：c(H＋)水＝c(OH－)水 例：计算25℃，0.1mol/L的HCl中，c(H＋)酸＝0.1mol/L，c(H＋)水＝10-13mol/L，c(OH－)水＝10-13mol/L，由水电离出的c(H＋)水·c(OH－)水＝10-26mol/L (3)碱溶液中：KW＝c(H＋)水·[c(OH－)碱＋c(OH－)水]，由于c(OH－)碱>>c(OH－)水，故忽略水电离出的OH－ 即：KW＝c(H＋)水·c(OH－)碱，但由水电离出来的：c(H＋)水＝c(OH－)水 例：计算25℃，0.1mol/L的NaOH中，c(H＋)水＝10-13mol/L，c(OH－)碱＝0.1mol/L，c(OH－)水＝10-13mol/L，由水电离出的c(H＋)水·c(OH－)水＝10-26mol/L 【微点拨】 ①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(H＋)与c(OH－)一定相等 ②对于酸、碱、盐的稀溶液中，c(H2O)也可认为是定值。Kw＝c(H＋)·c(OH－)，但c(H＋)、c(OH－)为溶液中的浓度，不一定是水电离出的 ③室温下，由水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)＜10－7 mol·L－1时，可能是加酸或加碱抑制了水的电离 二、溶液的酸碱性与pH 1、溶液的酸碱性 (1)溶液的酸碱性：溶液酸碱性的判断标准是溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小 (2)溶液的酸碱性与c(H＋)和c(OH－)的关系 c(H＋)与c(OH－)相对大小 c(H＋)/mol·L－1的范围(25 ℃) 中性溶液 c(OH－)＝c(H＋) c(H＋)＝1.0×10－7 酸性溶液 c(OH－)<c(H＋) c(H＋)>1.0×10－7 碱性溶液 c(OH－)>c(H＋) c(H＋)<1.0×10－7 (3)溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系 ①pH的定义：pH是c(H＋)的负对数，其表达式是pH＝－lg c(H＋) ②pH的意义：pH越大，溶液的碱性越强；pH越小，溶液的酸性越强 ③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 ④pH的适用范围：1×10－14 mol·L－1≤c(H＋)≤1 mol·L－1 【微点拨】 ①酸性(碱性)溶液并不一定是酸类(碱类)物质 ②判断溶液的酸碱性不能根据c (H+)和c (OH –)绝对大小，而应比较二者相对大小，不受温度影响 ③溶液的酸碱性也不能根据pH来判断，如：pH=7的溶液不一定为中性溶液，100℃时，pH=6为中性溶液 ④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 ⑤当c(H＋)或c(OH－)小于或等于1 mol·L－1时，通常用pH表示 2、溶液酸碱性的测定方法 (1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH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 ①使用pH试纸的正确操作：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试纸分类 a．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，只能读整数 b．精密pH试纸：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 (3)用pH计测量：pH计也叫酸度计，该仪器可精密测量溶液的pH。其量程为0～14，可精确测定试液的pH(读至小数点后2位) 【微点拨】 ①使用pH试纸测溶液pH时不能用蒸馏水润湿 ②pH试纸不能测漂白性的物质的pH(如：氯水、次氯酸盐、浓硝酸)，pH试纸不能测脱水性的物质的pH(如：浓硫酸) 3、pH的应用 (1)医疗上：血液中的pH是诊断疾病的一个重要参数，而利用药物调控血液的pH是辅助治疗的重要手段之一 (2)生活中：人们使用的护发素的主要功能也是调节头发的pH，使之达到适宜的酸碱度 (3)环保领域：酸性和碱性废水的处理常利用中和反应，处理过程中可利用pH自动测定仪进行检测和控制 (4)农业生产中：各种农作物生长都对土壤的pH范围有一定的要求 (5)科学实验和工农业生产中：溶液pH的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。如在用于测定酸碱溶液浓度的酸碱中和反应滴定中，溶液pH的变化是判断滴定终点的依据 三、pH的计算 (25 ℃) 1、单一溶液的pH计算 (1)求强酸溶液的pH：已知c mol·L－1 的HnA强酸溶液，则c(H＋)＝nc mol·L－1； (2)求强碱溶液的pH：已知c mol·L－1 B(OH)n强碱溶液，则c(OH－)＝nc mol·L－1；； (求碱溶液pH时注意转换) (3)求一元弱酸溶液的pH (4)求一元弱碱溶液的pH 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) 两强酸混合：先求混合后的c(H+)混，，然后再求pH 速算规律： pH相差2个单位以上的强酸等体积混合，混合后的pH混==pH小＋0.3 (2)强碱与强碱混合 (稀溶液体积变化忽略) 两强碱混合：先计算，再求，最后求pH 速算规律：pH相差2个单位以上的强碱等体积混合，混合后的pH混 = pH大－0.3 3、强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略) 强酸与强碱溶液混合：根据n(H+)与n(OH－)的相对大小先判断酸、碱的过量情况 ①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7 (25 ℃) ②若酸过量[n(H+)＞n(OH－)]：先求，再求pH ③若碱过量[n(OH－)＞n(H＋)]：先求，再求，最后求pH 4、常温下，酸与碱pH之和为14，等体积混合 (1)若为强酸与强碱，则混合后pH=7 (2)若为强酸与弱碱，则混合后pH>7 (3)若为弱酸与强碱，则混合后pH<7 四、溶液的稀释与pH 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 无限稀释 pH趋向于7 2、酸碱溶液稀释时pH的变化图像 (1)pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 (2)c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 【微点拨】可以看出无论是c相等还是pH相等，加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱 题型01影响水电离平衡的因素 【典例】我国科学家在一颗距离地球100光年的行星上发现了不可思议的“水世界”，引起了全球科学界的轰动。下列有关说法正确的是 A．温度升高，水的电离平衡正向移动，增大，酸性增强 B．向水中加入固体后(溶液温度不变)，水的电离程度减小 C．室温下，的盐酸溶液中， D．由水电离出的时，溶液一定呈中性 【答案】B 【详解】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．电离出的抑制了水的电离，B正确； C．室温下，的盐酸溶液中，C错误； D．酸、碱性溶液中，由水电离出的与都相等，D错误； 故选B。 【变式】．下列叙述正确的是 A．常温下，将的溶液稀释1000倍后，pH为6 B．将水加热，不变 C．常温下，纯碱溶液的 D．向水中通入少量氯化氢气体，水的电离程度减小 【答案】D 【详解】A．常温下，将的溶液稀释1000倍后，仍是溶液，碱性减弱，只能接近于中性，pH略大于7，A错误； B．由于水电离过程会吸收热量，升高温度，促进水的电离平衡正向移动，使水电离产生的c(H+)＞10-7 mol/L，B错误； C．水的离子积常数只与温度有关，温度不变水的离子积就不变，所以常温下，纯碱溶液中Kw=1×10-14，C错误； D．水是弱电解质，存在电离平衡：H2OH++OH-，向其中加入少量盐酸，盐酸电离产生H+，使溶液中c(H+)增大，水的电离平衡逆向移动，因此水的电离程度减小，D正确； 故选D。 题型02 水的电离平衡图像 【典例】水的电离常数如图两条曲线所示，曲线中的点都符合常数。下列说法正确的是 A．纯水中时大于时，则水的电离放热 B．曲线上任意点的溶液均呈中性，且一定是纯水 C．温度T：；水的离子积常数：D点>C点 D．B点时，将pH=2的稀硫酸与pH=11的NaoH溶液等体积混合后，溶液显碱性 【答案】D 【分析】水的电离是吸热，温度升高，水的离子积常数增大，由图可知。 【详解】A．从图中可知，纯水中：，但水的电离是吸热，故A错误； B．曲线上的点只有时，才呈中性，即使呈中性，也不一定是纯水，因为强酸强碱溶液等也呈中性，故B错误； C．升高温度促进水电离，则水中、及离子积常数增大，根据图知，曲线上离子积常数大于，所以。而水的离子积常数只与温度有关，温度越高，离子积常数越大，同一曲线是相同温度，根据题图知，温度高低点顺序是B＞C＞A＝D，所以水的离子积常数应C点＞D点，故C错误； D ．B点时，，pH＝2的硫酸中，pH＝11的NaOH溶液中，等体积混合时碱有剩余，溶液呈碱性，故D正确。 故选D。 【变式】25°C时，纯水中存在电离平衡：，已知反应速率，(和为常数，只与温度有关)。时刻，适当升高温度，反应速率、随时间变化图像正确的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】升温，正、逆反应速率均突然增大，水的电离是吸热反应，故升温后，平衡正向移动，，且反应速率，水的浓度视为常数，故增大后保持不变，符合图像的是C选项； 故答案选C。 题型03 溶液酸碱性 【典例】在313K时，的溶液 A．呈酸性 B．呈中性 C．呈碱性 D．无法判断 【答案】D 【详解】313K时，摄氏温度为40C，高于常温，，表示水的电离受到抑制，加酸或者碱都能抑制水的电离，故不能判断溶液的酸碱性； 答案选D。 【变式】常温下，下列各组离子能大量共存的是 A．的溶液中： B．在酸性溶液中： C．的溶液中： D．由水电离出的的溶液中： 【答案】A 【详解】A．溶液中，，说明溶液，碱性环境下各离子间不反应，可大量共存，A符合题意； B．酸性溶液中具有强氧化性，可与具有还原性的发生氧化还原反应，不能大量共存，B不符合题意； C．与间发生络合反应，不能大量共存，C不符合题意； D．水电离出的，说明水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性也可能呈碱性，不能在碱性环境下大量共存，不能在酸性环境下大量共存，D不符合题意； 答案选A。 题型04 pH计算综合 【典例】已知25℃时，水的离子积常数Kw=1×10-14。常温下，下列说法正确的是 A．0.01 mol·L-1 H2SO4溶液的pH=2，抑制了水的电离 B．向CH3COONa溶液中加入水，溶液中不变 C．0.005 mol·L-1 H2SO4溶液与0.01 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合，pH=7 D．将100 mL pH=5的H2SO4溶液稀释1000倍，pH=8 【答案】C 【详解】A．0.01 mol/L H2SO4溶液中，硫酸作为二元强酸，理论上H⁺浓度为0.02 mol/L，不是题目中所述的pH=2。尽管硫酸抑制水的电离是正确的，但pH计算错误，A错误； B．稀释CH3COONa溶液时，水解平衡常数 保持不变，但题目中比例式涉及物质的量（n），而非浓度。稀释后体积V增大，导致比例式 随V增大而增大，B错误； C．0.005 mol/L H2SO4与0.01 mol/L NaOH等体积混合后，H⁺物质的量为 ，OH⁻物质的量为 。两者恰好中和，生成强酸强碱盐Na2SO4，溶液呈中性（pH=7），C正确； D．pH=5的H2SO4溶液稀释1000倍时，由于H2SO4是强酸，稀释后H⁺浓度趋近于中性（pH≈7），但不会超过7。题目中pH=8的结论违背酸性溶液稀释规律，D错误； 故选C。 【变式】常温下，按要求完成关于溶液稀释的问题。 (1)将的溶液加水稀释为 。 (2)的溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的 。 (3)体积相同、均为3的盐酸和醋酸溶液，加入水稀释至和，测得稀释后溶液的均为5，则a （填“>”“<”或“=”）b。 (4)的硫酸稀释10000倍后， 。 【答案】(1)13 (2) (3)< (4) 【详解】（1），，故。 （2）的溶液中氢离子浓度为：，稀释后，。 （3）若将盐酸和醋酸同等程度地稀释到体积都为，则盐酸的比醋酸的小。若要稀释到两溶液的相等，则醋酸应该继续加水稀释，则有。 （4）的中，，稀释后：，故。 【巩固训练】 1．常温下，下列各组微粒在指定溶液中一定能大量共存的是 A．的溶液中：、、、 B．由水电离出的的溶液中：、、、 C．的溶液中：、、、 D．澄清透明溶液中：、、、 【答案】A 【详解】A．常温下，(即pH=13)的溶液呈强碱性，四种离子与不反应，四种离子相互之间也不反应，能大量共存，A符合题意； B．常温下，由水电离出的的溶液可能呈强酸性或强碱性，强碱性溶液中，会与反应生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存，B不符合题意； C．常温下，pH=7的中性溶液中，Cu2+与会发生反应：，不能大量共存，C不符合题意； D．澄清透明溶液中，会催化分解生成和，导致不能大量共存，D不符合题意； 故选A。 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。 3．表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．含有的中子数和电子数均为 B．常温下的溶液，由水电离出的数目为 C．一定条件下，1mol氢气与1mol碘单质充分反应后，分子总数为 D．50g质量分数为的甲醇水溶液中含氢原子数目为 【答案】C 【详解】A．每个OD-有9个中子，每个OD-中有10个电子，则1mol OD-含中子数为，电子数为，A错误； B．常温下pH=9时，CH3COONa溶液中水电离出的OH-浓度为，但题目未给出溶液体积，无法计算物质的量，B错误； C．反应为可逆反应，反应前后气体分子总数不变，无论反应程度如何，分子总数始终为，C正确； D．50g质量分数为64%的甲醇水溶液中，含甲醇32g，物质的量为1mol，1molCH3OH中含有4molH，水的质量为18g，1molH2O中含有2molH，则总氢原子数为，D错误； 故选C。 4．部分含硫物质的转化示意图如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．室温下，1 L 0.05 mol·L-1硫酸溶液中含有的OH-数目约为2×10-13NA B．反应②消耗6.4 g SO2时，生成的产物中含极性键的数目为0.3NA C．反应⑤中，1 mol H2SO3完全转化为H2SO4时转移的电子数为NA D．60 g由NaHSO4晶体与MgSO4晶体组成的混合物中所含的阳离子总数为NA 【答案】B 【详解】A．H2SO4是二元强酸，室温下，1 L 0.05 mol·L-1硫酸溶液中H+浓度为0.1 mol/L，由Kw=1×10-14可知c(OH-)=1×10-13mol/L，OH-数目为1×10-13NA，A错误； B．6.4 gSO2的物质的量为=0.1 mol，反应②化学方程式为2SO2+O22SO3，消耗0.1 mol SO2生成0.1 mol SO3，SO3分子中含3个极性氧硫键，故极性键数目为0.1 mol×3×NA=0.3NA，B正确； C．反应⑤中H2SO3被氧化为H2SO4，S元素化合价由+4升至+6，1 mol H2SO3完全转化为H2SO4时转移2 mol电子，即2NA，C错误； D．NaHSO4与MgSO4摩尔质量均为120 g/mol，60 g混合物总物质的量为0.5 mol，二者均含1个阳离子（Na⁺或Mg²⁺），阳离子总数为0.5NA，D错误； 故选B。 5．某温度下，水中c(H＋)与c(OH−)的关系如图所示。pOH=−lg c(OH−)。下列说法不正确的是 A．b点温度高于25 ℃ B．在水中通入氨气，由水电离出的c(H＋)减小 C．仅升高温度，可从b点变为a点 D．b点所处温度下，0.1 mol·L−1 KOH溶液的pH=13 【答案】D 【详解】A．25℃时纯水中c(H+)=c(OH⁻)=10-7mol/L，pH=pOH=7，Kw=10-14。b点pH=pOH=6.5，即c(H+)=c(OH⁻)=10-6.5mol/L，Kw=(10-6.5)2=10-13＞10-14，水的电离吸热，Kw增大说明温度高于25℃，A正确； B．氨气溶于水生成NH3·H2O，电离出OH⁻抑制水的电离，水电离出的c(H+)减小，B正确； C．仅升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw增大，纯水中c(H+)和c(OH⁻)同等程度增大，pH和pOH同等程度减小，仍满足pH=pOH（沿虚线移动），a点pH、pOH均小于b点且在虚线上，可通过升高温度实现，C正确； D．b点温度下Kw=10-13，0.1mol·L-1KOH溶液中c(OH⁻)=0.1mol/L，c(H+)===10-12mol/L，pH=-lg(10-12)=12≠13，D错误； 故本题选D。 6．不同温度下，水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。下列说法正确的是 A．若从a点到d点，可采用在水中加入碱的方法 B．b点对应的醋酸溶液中，由水电离出的c(H+)=1×10−6mol•L-1 C．d点对应的水溶液中，可能有NH、Fe3+、NO大量存在 D．T℃时，0.05mol•L−1Ba(OH)2溶液的pH=11 【答案】D 【详解】A．a点为25℃纯水（c(H+)=c(OH⁻)=10-7mol/L，Kw=10-14），d点在T℃曲线（Kw=10-12）上，且c(OH⁻)>c(H+)（碱性）。从a到d需升高温度（T>25℃）并改变酸碱性，仅加入碱无法实现温度变化，A错误； B．b点在25℃曲线（Kw=10-14），为酸性溶液（c(H⁺)=10-6mol/L），则c(OH⁻)==10-8mol/L，水电离出的c(H⁺)=c(OH⁻)=10-8mol/L，B错误； C．d点在T℃曲线（Kw=10-12），c(OH⁻)>c(H+)（碱性），、Fe3+会与OH⁻反应生成弱电解质或沉淀，不能大量存在，C错误； D．T℃时Kw=10-12，0.05mol/L Ba(OH)2中c(OH⁻)=0.1mol/L，c(H⁺)==10-11mol/L，pH=-lg(10-11)=11，D正确； 故本题选D。 7．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．无色透明的溶液中： B．的溶液中： C．含的溶液中： D．的溶液： 【答案】B 【详解】A．Fe3+在水溶液中显黄色，不符合无色条件，且Fe3+与SCN-会形成红色络合物，无法大量共存，A错误； B．由和Kw=1×10-14可得，c(H+)=1×10-13，pH=13，溶液为强碱性，彼此不反应，能大量共存，B正确； C．具有强氧化性，会与Fe2+发生氧化还原反应，无法大量共存，C错误； D．pH=3的溶液为酸性环境，S2-会与H+反应生成H2S气体，无法大量存在，D错误； 故选B。 8．下列叙述正确的是 A．HCl和都是电解质 B．Na和Li都能在中燃烧，分别得到和 C．和都能与Fe在一定条件下反应得到 D．HCl和NaOH都可抑制水的电离 【答案】D 【详解】A．HCl是电解质，但SO3溶于水生成H2SO4，自身不直接离解，SO3不是电解质，A错误； B．Na在O2中燃烧生成Na2O2，但Li燃烧生成Li2O而非Li2O2，B错误； C．Cl2与Fe反应生成Fe3+，而I2氧化性弱，与Fe反应生成Fe2+，C错误； D．HCl（强酸）和NaOH（强碱）均通过增加溶液中H+或OH⁻浓度抑制水的电离，D正确； 故选D。 9． 10．光催化氧化可用于工业上含硫废液的处理，光生电子()，空穴()分别与水电离出的、作用生成过羟基和羟基，变化过程如图所示。下列说法错误的是 A．过程③中无元素化合价变化 B．过程②的方程式为： C．过程①②和过程③④产生的之比为1：1 D．pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果 【答案】C 【详解】A．过程③为OH-+h+=·OH，无元素化合价变化，A正确； B．有图可知，过程②生成了硫酸根和水，方程式为：，B正确； C．过程①为O2+H++e-=HO2·，过程②为2 HO2·+3SO=3SO+H2O，则2H+～2HO2·～3 SO；过程③为OH-+h+=·OH，过程④为2·OH+ SO= SO+H2O，则2OH-～2·OH～SO；由于H2O电离出的H+与OH-的数目之比为1：1，故过程①、②和过程③、④产生的SO数目之比为3：1，C错误； D．H+和OH-均参与了反应，pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果，D正确； 故选C。 11．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．常温下，pH=3的醋酸溶液中由水电离出的H+数目为NA B．78gNa2O2与足量的CO2和H2O混合物反应转移电子数为NA C．常温常压下，22.4L乙烯气体中含有的π键数目为NA D．1.7gNH3完全溶于1LH2O所得溶液中NH3H2O的微粒数目为NA 【答案】B 【详解】A．pH=3的醋酸溶液中，溶液中OH⁻浓度为，水电离出的H⁺浓度等于溶液中的OH⁻浓度，即，但题目未给出溶液体积，无法确定H⁺ 数目，A错误； B．78g Na2O2为1mol，与CO2或H2O反应时，1mol  Na2O2转移1mol电子，无论反应对象如何，总转移电子数为NA，B正确； C．常温常压下，气体摩尔体积大于22.4L/mol，22.4L乙烯的物质的量小于1mol，且每个乙烯分子含1个π键，故π键数目小于NA，C错误； D．1.7g NH3为0.1mol，溶于水后部分转化为，部分电离，实际数目小于0.1NA，D错误； 故选B。 12．溶液的酸碱性对人类的生产，生活有十分重要的影响。下列有关叙述中正确的是 A．100℃时纯水的，所以纯水在100℃时显酸性 B．将的盐酸稀释1000mL，所得溶液的pH为9 C．醋酸溶液与等体积水混合后 D．常温下，的醋酸与的氢氧化钠溶液等体积混合后 【答案】D 【详解】A．纯水在100℃时pH=6，但此时水的离子积Kw增大，和OH－浓度相等，仍为中性，A错误； B．盐酸为强酸，稀释时pH趋近于7但不会超过7，稀释1000倍后pH≈7而非9，B错误； C．0.2mol/L醋酸稀释后浓度为0.1mol/L，但醋酸为弱酸，浓度远小于0.1mol/L，pH>1，C错误； D．pH=3的醋酸浓度远高于pH=11的NaOH，反应后醋酸过量，溶液呈酸性，pH<7，D正确； 故选D。 13．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．1mol/L的NH4Cl溶液： B．由水电离出的的溶液中： C．能使甲基橙变红的溶液中： D．0.1mol•L-1Ca(NO3)2溶液中： 【答案】C 【详解】A．、Al3+均会与OH-生成Al(OH)3沉淀，无法大量共存，A错误； B．水电离c(H+)=1×10-12mol/L的溶液可能为强酸或强碱。若为酸性，SO与H+反应，且NO在酸性下会氧化SO；若为碱性则可能共存，但无法保证“一定”共存，B错误； C．甲基橙变红说明溶液呈酸性，在酸性条件下均稳定且无反应，能大量共存，C正确； D．Ca2+与CO生成CaCO3沉淀，无法大量共存，D错误； 故选C。 14．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。 【强化训练】 11．血液中存在酸碱平衡，从而维持血液的pH基本不变，可表示如下： ①； ②； 血红蛋白分子（Hb）也有调节酸碱平衡的作用，可表示为： ③。 已知碳酸的，。下列说法不正确的是 A．若血液pH为7.4，则血液中浓度比大 B．当血液pH降低时，会促进人体更快更多地排出 C．随pH增大，先增大后减小 D．高氧环境中，血红蛋白与结合形成，促使释放 【答案】C 【详解】A．由题知Ka1==4.5×10-7，当pH=7.4时，c(H+)=1×10-7.4，则c()/c(H2CO3)=4.5×100.4>1，说明浓度更大，A正确； B．pH降低（酸性增强）时，H+增加会通过反应①和②促进CO2生成，身体通过加快呼吸排出CO2以缓解酸中毒，B正确； C．Ka1=，Ka2=，故原式可化简为Ka1/Ka2≈9574，为常数，与pH无关，因此比值不随pH变化，C错误； D．高氧环境中，反应③向右移动，HbO2生成并释放H+，D正确； 故选C。 16． 12．常温下，的约为。在下列装置中存在不同的两种溶液，溶液中离子不能穿过隔膜，分子可以自由穿过隔膜(如图所示)。已知： 。当达到平衡时，下列叙述不正确的是 A．溶液Ⅰ中 B．溶液Ⅰ和Ⅱ中的相等 C．溶液Ⅱ中为 D．溶液Ⅰ和Ⅱ中 【答案】C 【详解】A．常温下溶液I的pH=7.0，，A正确； B．根据题意，未电离的分子可以通过隔膜，说明溶液Ⅰ和Ⅱ中的相等，B正确； C．溶液Ⅱ的pH=8，溶液中c(OH-)=10-6mol/L，的约为，，，根据物料守恒：，则≈0.9，C错误； D．根据C的分析，溶液Ⅱ中，同理，溶液I的pH=7.0，，因为平衡后两溶液中浓度相等，则=，溶液Ⅰ和Ⅱ中=，D正确； 故选C。 13．常温下，加水稀释溶液，下列物理量保持不变的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】草酸是二元弱酸，，。加水稀释草酸溶液，浓度均减小，同时平衡向右移动，促进草酸电离。 【详解】A．，加水稀释，氢离子浓度减小，只与温度有关，稀释过程不变，所以减小，A不符合题意； B．，加水稀释，浓度减小，只与温度有关，稀释过程不变，所以增大，B不符合题意； C．加水稀释浓度减小，所以减小，C不符合题意； D．只与温度有关，稀释过程不变，不变，D符合题意； 故选D。 14．稀释0.1mol·L-1的醋酸溶液时，始终保持增大趋势的是 A．c(H+) B． C． D． 【答案】B 【分析】醋酸溶液加水稀释时，溶液中醋酸、醋酸根离子、氢离子浓度减小，醋酸的电离常数和水的离子积常数不变。 【详解】A．稀释时，虽然醋酸解离度增加，但H+浓度因体积增大而减小，A错误； B．由电离常数可知，溶液中=，由分析可知，醋酸溶液加水稀释时，醋酸根离子浓度减小，醋酸的电离常数不变，则溶液中和的值变大，B正确； C．稀释初期，和浓度同步降低，比值接近1；但无限稀释，接近，减小，增大，C错误； D．B项比值增大，则减小，D错误； 故选B。 15．常温下，CH3COOH、HCOOH(甲酸)的电离平衡常数分别为1.8×10-5、1.8×10-4，以下关于0.1mol·L-1CH3COOH溶液、0.1mol·L-1HCOOH溶液的说法正确的是 A．c(H+)：CH3COOH>HCOOH B．等体积的两溶液中，分别加入过量的镁，产生氢气的体积：HCOOH>CH3COOH C．HCOOH可能与NaOH发生反应：H++OH-=H2O D．将CH3COOH溶液稀释100倍过程中，保持不变 【答案】D 【详解】A．甲酸的电离常数较大，酸性更强，故相同浓度的溶液中c(H+)：CH3COOH＜HCOOH，A错误； B．等体积等浓度的两溶液含CH3COOH、HCOOH(甲酸)的物质的量相等，过量Mg反应后产生H2体积相等，B错误； C．HCOOH为弱酸，与NaOH反应的离子方程式应为HCOOH+OH⁻=HCOO⁻+H2O，C错误； D．，稀释时Ka不变，故比值保持不变，D正确； 故选D。 16．已知0.1mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，要使溶液中增大，可以采取的措施是 A．加少量烧碱溶液 B．加少量醋酸钠 C．加少量冰醋酸 D．加水 【答案】D 【分析】根据表达式，，温度不变不变，分析浓度变化即可； 【详解】A．加烧碱溶液会中和H+，生成，浓度增加，比值减小，A不符合题意； B．加醋酸钠会引入，浓度增加，比值减小，B不符合题意； C．加冰醋酸使平衡右移，浓度增加，比值减小，C不符合题意； D．加水稀释促进电离，的浓度均降低，比值增大，D符合题意； 故选D。 17．CH3COOH的电离方程式为CH3COOHH++CH3COO-，25℃时，0.1mol·L-1CH3COOH溶液的Ka=1.8×10-5。下列说法正确的是 A．向该溶液中滴加几滴浓盐酸，平衡逆向移动，c(H+)减小 B．向该溶液中加少量CH3COONa固体，平衡正向移动 C．该温度下0.01mol·L-1CH3COOH溶液的Ka<1.8×10-5 D．升高温度，c(H+)增大，Ka变大 【答案】D 【详解】A．向该溶液中滴加浓盐酸，虽然平衡逆向移动，但浓盐酸引入大量H⁺，导致c(H⁺)增大，A错误； B．加入CH3COONa固体会增加CH3COO-浓度，平衡逆向移动，B错误； C．电离常数Ka仅与温度有关，浓度变化不影响Ka，故0.01mol/L溶液的Ka仍为1.8×10-5，C错误； D．升高温度促进电离（吸热反应），c(H+)增大，Ka随温度升高而增大，D正确； 故选D。 18．已知下面三个数据：7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的某温度下的电离常数，若已知下列反应可以发生： NaCN+HNO2=HCN+NaNO2 NaCN+HF=HCN+NaF NaNO2+HF=HNO2+NaF 由此可判断下列叙述不正确的是 A．Ka(HF)=7.2×10-4 B．Ka(HNO2)=4.9×10-10 C．相同条件下，HF的电离度最大 D．Ka(HCN)<Ka(HNO2)<Ka(HF) 【答案】B 【分析】相同温度下，酸的电离常数越大，该酸的酸性越强，强酸能和弱酸的盐反应生成弱酸，根据NaCN+HNO2=HCN+NaNO2、NaCN+HF=HCN+NaF、NaNO2+HF=HNO2+NaF知，酸的强弱顺序是HCN＜HNO2＜HF，则酸的电离平衡常数大小顺序为Ka(HCN)<Ka(HNO2)<Ka(HF)，据此分析解答。 【详解】A．HF的Ka应为最大的7.2×10-4，与数据对应，A正确； B．HNO2的Ka应为4.6×10-4，HCN的Ka才为4.9×10-10，B错误； C．Ka越大，电离度越大，HF的Ka最大，电离度最大，C正确； D．酸性强弱顺序为HCN＜HNO2＜HF，则酸的电离平衡常数大小顺序为Ka(HCN)<Ka(HNO2)<Ka(HF)，D正确； 故选B。 19．已知25℃下，CH3COOH溶液中各微粒的浓度存在以下关系：Ka==1.8×10-5。下列有关结论可能成立的是 A．25℃下，向该溶液中加入一定量的盐酸时，Ka=8×10-5 B．25℃下，向该溶液中加入一定量的氢氧化钠时，Ka=2×10-4 C．标准状况下，醋酸中Ka=1.8×10-5 D．升高到一定温度，Ka=7.2×10-5 【答案】D 【详解】A．电离常数只与温度有关，时加入盐酸不影响温度，仍为，A错误； B．同理，时加入氢氧化钠不会改变温度，仍为原值，B错误； C．标准状况温度为，温度降低导致减小，不可能等于时的，C错误； D．升高温度促进醋酸电离（吸热过程），增大，大于原值，符合温度升高的影响，D正确； 故选D。 20．已知和结合形成两种配离子和常温下，的和的混合溶液中，和的浓度对数(实线)、含铜微粒的分布系数(虚线)[例如]与溶液pH的关系如图所示： 下列说法错误的是 A． B． C．图中a点对应的 D．当时，体系中 【答案】C 【分析】和之间存在转化关系，则pH较小时，平衡逆向移动，以为主，则，，则曲线I代表，曲线II代表，随着pH增大，正向移动，增大，和结合形成配离子的反应依次为、，因此随pH增大，持续减小，为曲线III，，先增大后减小，为曲线IV，一直增大，为曲线V，据此回答。 【详解】A．曲线III和曲线IV的交点代表，即，由图可知，此时，带入平衡表达式得，A正确； B．曲线I和曲线II的交点代表，即，此时pH=11.6，带入平衡常数表达式得，B正确； C．曲线IV和曲线V得交点代表，，即，此时，可得的平衡常数，a点时，，带入，解得，且a点对应，带入的平衡常数，计算得，故pH=4.3，C错误； D．当pH=6.4时，最大，接近，结合B项中平衡常数可计算得，，结合Cu 元素守恒知，，，因此体系中，D正确； 故选C。 21．Ⅰ．已知： HF 电离平衡常数（25℃） (1)常温下，0.1mol/L溶液加水稀释过程中，下列数据变大的是 （填标号）。 A．    B．    C．    D．    E． (2)常温下用溶液作捕捉剂不仅可以降低碳排放，还可得到重要化工产品纯碱。某次捕捉后得到的纯碱溶液，则溶液中 。 (3)在溶液加入过量溶液的离子反应方程式为 。 Ⅱ．时，将，体积均为的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释至，随加水量的变化如图所示。 (4)a、c两点溶液的导电能力强弱关系为a c（填“>”或“<”或“=”）。 (5)用等浓度的溶液和、处溶液完全反应，消耗溶液的体积大小关系为a b（填“>”或“<”或“=”）。 【答案】(1)BD (2)0.47 (3) (4)> (5)< 【详解】（1）A．醋酸稀释浓度减小，导致减小；     B．，醋酸稀释浓度减小，减小，则比值增大；    C．=Kw，温度不变，值不变；     D．，稀释氢离子浓度减小，比值增大；    E．=Ka，温度不变，值不变； 故选BD； （2）的纯碱溶液，则溶液中； （3）由表数据，酸性大于HF大于，则在溶液加入过量溶液反应生成HF和，离子反应方程式为； （4）盐酸为强酸，稀释过程盐酸浓度减小，氢离子、氯离子浓度减小，使得溶液导电性减弱，故：a、c两点溶液的导电能力强弱关系为a<c。 （5）醋酸为弱酸，，体积均为的盐酸和醋酸溶液中，醋酸浓度远大于盐酸，则等浓度的溶液和、处溶液完全反应，消耗溶液的体积大小关系为a<b。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 水的电离与溶液PH的计算 1、认识水的电离存在电离平衡，掌握水的电离平衡的影响因素，知道水的离子积常数 2、认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法 3、能进行pH的简单计算，并能计算各类混合溶液的pH 一、水的电离 1、水的电离：水是一种极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－或H2OH＋＋OH－ 2、水的电离平衡常数： 因为水的电离极其微弱，在室温下1L纯水(即55.6 mol)只有1×10－7mol H2O电离，电离前后H2O的物质的量几乎不变，因此c(H2O)可以视为常数，上式可表示为：c (H+)·c (OH—)＝K电离·c (H2O)。其中常数K电离与常数c(H2O)的积作为一新的常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积，记作KW，即K W= c(H＋)· c(OH—) 3、水的离子积常数(KW) (1)表达式：KW＝____________，室温时，KW＝____________ (2)影响因素：KW只受温度影响，由于水的电离是吸热过程，温度升高，KW______ 4、外界条件对水的电离平衡的影响 (1)温度(升高温度，促进水的电离)：水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向右移动，电离程度增大，c(H＋)和c(OH―)同时增大，KW增大，但由于c(H＋)和c(OH－)始终保持相等，故仍呈中性 (2)加入酸、碱或强酸的酸式盐(抑制水的电离)：向纯水中加入酸或NaHSO4、碱，由于酸(碱)电离产生的H＋(OH―)，使溶液中c(H＋)或c(OH―)增大，使水的电离平衡左移，水的电离程度减小 (3)含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐(促进水的电离)：在纯水中加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐，由于它们能跟水电离出的H＋和OH―结合生成难电离物，使水的电离平衡右移，水的电离程度增大 (4)加入活泼金属(促进水的电离)：向纯水中加入金属钠，由于活泼金属能与水电离的H＋直接作用，产生氢气，促进水的电离 H2OH＋＋OH－　ΔH>0 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NaHSO4(s) ______ ______ ______ ______ ______ 加入金属Na ______ ______ ______ ______ ______ 5、水的离子积适用范围：KW不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于酸、碱、盐的稀溶液，不管是哪种溶液，由水电离出的c(H＋)与c(OH－)一定相等 6、水的离子积表达式的应用：在水溶液中，均存在水的电离平衡，因此在表达式中，c(H＋)、c(OH―)表示整个溶液总物质的量浓度，KW＝c(H＋)溶液·c(OH－)溶液 (1)纯水中：KW＝c(H＋)水·c(OH－)水 (2)酸溶液中：KW＝[c(H＋)酸＋c(H＋)水]·c(OH－)水，由于c(H＋)酸>>c(H＋)水，故忽略水电离出的H＋ 即：KW＝c(H＋)酸·c(OH－)水，但由水电离出来的：c(H＋)水＝c(OH－)水 例：计算25℃，0.1mol/L的HCl中，c(H＋)酸＝ ，c(H＋)水＝ ，c(OH－)水＝ ，由水电离出的c(H＋)水·c(OH－)水＝____________ (3)碱溶液中：KW＝c(H＋)水·[c(OH－)碱＋c(OH－)水]，由于c(OH－)碱>>c(OH－)水，故忽略水电离出的OH－ 即：KW＝c(H＋)水·c(OH－)碱，但由水电离出来的：c(H＋)水＝c(OH－)水 例：计算25℃，0.1mol/L的NaOH中，c(H＋)水＝ ，c(OH－)碱＝ ，c(OH－)水＝ ，由水电离出的c(H＋)水·c(OH－)水＝____________ 【微点拨】 ①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(H＋)与c(OH－)一定相等 ②对于酸、碱、盐的稀溶液中，c(H2O)也可认为是定值。Kw＝c(H＋)·c(OH－)，但c(H＋)、c(OH－)为溶液中的浓度，不一定是水电离出的 ③室温下，由水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)＜10－7 mol·L－1时，可能是加酸或加碱抑制了水的电离 二、溶液的酸碱性与pH 1、溶液的酸碱性 (1)溶液的酸碱性：溶液酸碱性的判断标准是________________________ (2)溶液的酸碱性与c(H＋)和c(OH－)的关系 c(H＋)与c(OH－)相对大小 c(H＋)/mol·L－1的范围(25 ℃) 中性溶液 c(OH－)＝c(H＋) c(H＋)＝1.0×10－7 酸性溶液 c(OH－)<c(H＋) c(H＋)>1.0×10－7 碱性溶液 c(OH－)>c(H＋) c(H＋)<1.0×10－7 (3)溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系 ①pH的定义：pH是c(H＋)的负对数，其表达式是pH＝____________ ②pH的意义：pH越大，溶液的碱性越强；pH越小，溶液的酸性______ ③溶液酸碱性与pH的关系(常温下)：pH＜7，为______溶液；pH＝7，为中性溶液；pH＞7，为______溶液 ④pH的适用范围：1×10－14 mol·L－1≤c(H＋)≤1 mol·L－1 【微点拨】 ①酸性(碱性)溶液并不一定是酸类(碱类)物质 ②判断溶液的酸碱性不能根据c (H+)和c (OH –)绝对大小，而应比较二者相对大小，不受温度影响 ③溶液的酸碱性也不能根据pH来判断，如：pH=7的溶液不一定为中性溶液，100℃时，pH=6为中性溶液 ④当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol·L－1时，通常用____________直接表示 ⑤当c(H＋)或c(OH－)小于或等于1 mol·L－1时，通常用______表示 2、溶液酸碱性的测定方法 (1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH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______色 3.1～4.4橙色 >4.4______色 (2)利用pH试纸测定 ①使用pH试纸的正确操作：取一小块pH试纸于干燥洁净的____________，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______卡对照，读出pH ②pH试纸分类 a．广泛pH试纸：其pH范围是______(最常用)，可以识别的pH差约为______，只能读整数 b．精密pH试纸：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 (3)用pH计测量：pH计也叫______，该仪器可精密测量溶液的pH。其量程为______，可精确测定试液的pH(读至小数点后2位) 【微点拨】 ①使用pH试纸测溶液pH时不能用蒸馏水润湿 ②pH试纸不能测漂白性的物质的pH(如：氯水、次氯酸盐、浓硝酸)，pH试纸不能测脱水性的物质的pH(如：浓硫酸) 3、pH的应用 (1)医疗上：血液中的pH是诊断疾病的一个重要参数，而利用药物调控血液的pH是辅助治疗的重要手段之一 (2)生活中：人们使用的护发素的主要功能也是调节头发的pH，使之达到适宜的酸碱度 (3)环保领域：酸性和碱性废水的处理常利用中和反应，处理过程中可利用pH自动测定仪进行检测和控制 (4)农业生产中：各种农作物生长都对土壤的pH范围有一定的要求 (5)科学实验和工农业生产中：溶液pH的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。如在用于测定酸碱溶液浓度的酸碱中和反应滴定中，溶液pH的变化是判断滴定终点的依据 三、pH的计算 (25 ℃) 1、单一溶液的pH计算 (1)求强酸溶液的pH：已知c mol·L－1 的HnA强酸溶液，则c(H＋)＝nc mol·L－1； (2)求强碱溶液的pH：已知c mol·L－1 B(OH)n强碱溶液，则c(OH－)＝nc mol·L－1；； (求碱溶液pH时注意转换) (3)求一元弱酸溶液的pH (4)求一元弱碱溶液的pH 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) 两强酸混合：先求混合后的c(H+)混，，然后再求pH 速算规律： pH相差2个单位以上的强酸等体积混合，混合后的pH混==pH小＋0.3 (2)强碱与强碱混合 (稀溶液体积变化忽略) 两强碱混合：先计算，再求，最后求pH 速算规律：pH相差2个单位以上的强碱等体积混合，混合后的pH混 = pH大－0.3 3、强酸与强碱混合(稀溶液体积变化忽略) 强酸与强碱溶液混合：根据n(H+)与n(OH－)的相对大小先判断酸、碱的过量情况 ①恰好完全反应，溶液呈中性，pH＝7 (25 ℃) ②若酸过量[n(H+)＞n(OH－)]：先求，再求pH ③若碱过量[n(OH－)＞n(H＋)]：先求，再求，最后求pH 4、常温下，酸与碱pH之和为14，等体积混合 (1)若为强酸与强碱，则混合后pH=7 (2)若为强酸与弱碱，则混合后pH>7 (3)若为弱酸与强碱，则混合后pH<7 四、溶液的稀释与pH 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 无限稀释 pH趋向于7 2、酸碱溶液稀释时pH的变化图像 (1)pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 (2)c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图 【微点拨】可以看出无论是c相等还是pH相等，加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱 题型01影响水电离平衡的因素 【典例】我国科学家在一颗距离地球100光年的行星上发现了不可思议的“水世界”，引起了全球科学界的轰动。下列有关说法正确的是 A．温度升高，水的电离平衡正向移动，增大，酸性增强 B．向水中加入固体后(溶液温度不变)，水的电离程度减小 C．室温下，的盐酸溶液中， D．由水电离出的时，溶液一定呈中性 【变式】下列叙述正确的是 A．常温下，将的溶液稀释1000倍后，pH为6 B．将水加热，不变 C．常温下，纯碱溶液的 D．向水中通入少量氯化氢气体，水的电离程度减小 【答案】D 【详解】A．常温下，将的溶液稀释1000倍后，仍是溶液，碱性减弱，只能接近于中性，pH略大于7，A错误； B．由于水电离过程会吸收热量，升高温度，促进水的电离平衡正向移动，使水电离产生的c(H+)＞10-7 mol/L，B错误； C．水的离子积常数只与温度有关，温度不变水的离子积就不变，所以常温下，纯碱溶液中Kw=1×10-14，C错误； D．水是弱电解质，存在电离平衡：H2OH++OH-，向其中加入少量盐酸，盐酸电离产生H+，使溶液中c(H+)增大，水的电离平衡逆向移动，因此水的电离程度减小，D正确； 故选D。 题型02 水的电离平衡图像 【典例】水的电离常数如图两条曲线所示，曲线中的点都符合常数。下列说法正确的是 A．纯水中时大于时，则水的电离放热 B．曲线上任意点的溶液均呈中性，且一定是纯水 C．温度T：；水的离子积常数：D点>C点 D．B点时，将pH=2的稀硫酸与pH=11的NaoH溶液等体积混合后，溶液显碱性 【答案】D 【分析】水的电离是吸热，温度升高，水的离子积常数增大，由图可知。 【详解】A．从图中可知，纯水中：，但水的电离是吸热，故A错误； B．曲线上的点只有时，才呈中性，即使呈中性，也不一定是纯水，因为强酸强碱溶液等也呈中性，故B错误； C．升高温度促进水电离，则水中、及离子积常数增大，根据图知，曲线上离子积常数大于，所以。而水的离子积常数只与温度有关，温度越高，离子积常数越大，同一曲线是相同温度，根据题图知，温度高低点顺序是B＞C＞A＝D，所以水的离子积常数应C点＞D点，故C错误； D ．B点时，，pH＝2的硫酸中，pH＝11的NaOH溶液中，等体积混合时碱有剩余，溶液呈碱性，故D正确。 故选D。 【变式】25°C时，纯水中存在电离平衡：，已知反应速率，(和为常数，只与温度有关)。时刻，适当升高温度，反应速率、随时间变化图像正确的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】升温，正、逆反应速率均突然增大，水的电离是吸热反应，故升温后，平衡正向移动，，且反应速率，水的浓度视为常数，故增大后保持不变，符合图像的是C选项； 故答案选C。 题型03 溶液酸碱性 【典例】在313K时，的溶液 A．呈酸性 B．呈中性 C．呈碱性 D．无法判断 【答案】D 【详解】313K时，摄氏温度为40C，高于常温，，表示水的电离受到抑制，加酸或者碱都能抑制水的电离，故不能判断溶液的酸碱性； 答案选D。 【变式】常温下，下列各组离子能大量共存的是 A．的溶液中： B．在酸性溶液中： C．的溶液中： D．由水电离出的的溶液中： 【答案】A 【详解】A．溶液中，，说明溶液，碱性环境下各离子间不反应，可大量共存，A符合题意； B．酸性溶液中具有强氧化性，可与具有还原性的发生氧化还原反应，不能大量共存，B不符合题意； C．与间发生络合反应，不能大量共存，C不符合题意； D．水电离出的，说明水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性也可能呈碱性，不能在碱性环境下大量共存，不能在酸性环境下大量共存，D不符合题意； 答案选A。 题型04 pH计算综合 【典例】已知25℃时，水的离子积常数Kw=1×10-14。常温下，下列说法正确的是 A．0.01 mol·L-1 H2SO4溶液的pH=2，抑制了水的电离 B．向CH3COONa溶液中加入水，溶液中不变 C．0.005 mol·L-1 H2SO4溶液与0.01 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合，pH=7 D．将100 mL pH=5的H2SO4溶液稀释1000倍，pH=8 【答案】C 【详解】A．0.01 mol/L H2SO4溶液中，硫酸作为二元强酸，理论上H⁺浓度为0.02 mol/L，不是题目中所述的pH=2。尽管硫酸抑制水的电离是正确的，但pH计算错误，A错误； B．稀释CH3COONa溶液时，水解平衡常数 保持不变，但题目中比例式涉及物质的量（n），而非浓度。稀释后体积V增大，导致比例式 随V增大而增大，B错误； C．0.005 mol/L H2SO4与0.01 mol/L NaOH等体积混合后，H⁺物质的量为 ，OH⁻物质的量为 。两者恰好中和，生成强酸强碱盐Na2SO4，溶液呈中性（pH=7），C正确； D．pH=5的H2SO4溶液稀释1000倍时，由于H2SO4是强酸，稀释后H⁺浓度趋近于中性（pH≈7），但不会超过7。题目中pH=8的结论违背酸性溶液稀释规律，D错误； 故选C。 【变式】常温下，按要求完成关于溶液稀释的问题。 (1)将的溶液加水稀释为 。 (2)的溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的 。 (3)体积相同、均为3的盐酸和醋酸溶液，加入水稀释至和，测得稀释后溶液的均为5，则a （填“>”“<”或“=”）b。 (4)的硫酸稀释10000倍后， 。 【答案】(1)13 (2) (3)< (4) 【详解】（1），，故。 （2）的溶液中氢离子浓度为：，稀释后，。 （3）若将盐酸和醋酸同等程度地稀释到体积都为，则盐酸的比醋酸的小。若要稀释到两溶液的相等，则醋酸应该继续加水稀释，则有。 （4）的中，，稀释后：，故。 【巩固训练】 1．常温下，下列各组微粒在指定溶液中一定能大量共存的是 A．的溶液中：、、、 B．由水电离出的的溶液中：、、、 C．的溶液中：、、、 D．澄清透明溶液中：、、、 【答案】A 【详解】A．常温下，(即pH=13)的溶液呈强碱性，四种离子与不反应，四种离子相互之间也不反应，能大量共存，A符合题意； B．常温下，由水电离出的的溶液可能呈强酸性或强碱性，强碱性溶液中，会与反应生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存，B不符合题意； C．常温下，pH=7的中性溶液中，Cu2+与会发生反应：，不能大量共存，C不符合题意； D．澄清透明溶液中，会催化分解生成和，导致不能大量共存，D不符合题意； 故选A。 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。 3．表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．含有的中子数和电子数均为 B．常温下的溶液，由水电离出的数目为 C．一定条件下，1mol氢气与1mol碘单质充分反应后，分子总数为 D．50g质量分数为的甲醇水溶液中含氢原子数目为 【答案】C 【详解】A．每个OD-有9个中子，每个OD-中有10个电子，则1mol OD-含中子数为，电子数为，A错误； B．常温下pH=9时，CH3COONa溶液中水电离出的OH-浓度为，但题目未给出溶液体积，无法计算物质的量，B错误； C．反应为可逆反应，反应前后气体分子总数不变，无论反应程度如何，分子总数始终为，C正确； D．50g质量分数为64%的甲醇水溶液中，含甲醇32g，物质的量为1mol，1molCH3OH中含有4molH，水的质量为18g，1molH2O中含有2molH，则总氢原子数为，D错误； 故选C。 4．部分含硫物质的转化示意图如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．室温下，1 L 0.05 mol·L-1硫酸溶液中含有的OH-数目约为2×10-13NA B．反应②消耗6.4 g SO2时，生成的产物中含极性键的数目为0.3NA C．反应⑤中，1 mol H2SO3完全转化为H2SO4时转移的电子数为NA D．60 g由NaHSO4晶体与MgSO4晶体组成的混合物中所含的阳离子总数为NA 【答案】B 【详解】A．H2SO4是二元强酸，室温下，1 L 0.05 mol·L-1硫酸溶液中H+浓度为0.1 mol/L，由Kw=1×10-14可知c(OH-)=1×10-13mol/L，OH-数目为1×10-13NA，A错误； B．6.4 gSO2的物质的量为=0.1 mol，反应②化学方程式为2SO2+O22SO3，消耗0.1 mol SO2生成0.1 mol SO3，SO3分子中含3个极性氧硫键，故极性键数目为0.1 mol×3×NA=0.3NA，B正确； C．反应⑤中H2SO3被氧化为H2SO4，S元素化合价由+4升至+6，1 mol H2SO3完全转化为H2SO4时转移2 mol电子，即2NA，C错误； D．NaHSO4与MgSO4摩尔质量均为120 g/mol，60 g混合物总物质的量为0.5 mol，二者均含1个阳离子（Na⁺或Mg²⁺），阳离子总数为0.5NA，D错误； 故选B。 5．某温度下，水中c(H＋)与c(OH−)的关系如图所示。pOH=−lg c(OH−)。下列说法不正确的是 A．b点温度高于25 ℃ B．在水中通入氨气，由水电离出的c(H＋)减小 C．仅升高温度，可从b点变为a点 D．b点所处温度下，0.1 mol·L−1 KOH溶液的pH=13 【答案】D 【详解】A．25℃时纯水中c(H+)=c(OH⁻)=10-7mol/L，pH=pOH=7，Kw=10-14。b点pH=pOH=6.5，即c(H+)=c(OH⁻)=10-6.5mol/L，Kw=(10-6.5)2=10-13＞10-14，水的电离吸热，Kw增大说明温度高于25℃，A正确； B．氨气溶于水生成NH3·H2O，电离出OH⁻抑制水的电离，水电离出的c(H+)减小，B正确； C．仅升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw增大，纯水中c(H+)和c(OH⁻)同等程度增大，pH和pOH同等程度减小，仍满足pH=pOH（沿虚线移动），a点pH、pOH均小于b点且在虚线上，可通过升高温度实现，C正确； D．b点温度下Kw=10-13，0.1mol·L-1KOH溶液中c(OH⁻)=0.1mol/L，c(H+)===10-12mol/L，pH=-lg(10-12)=12≠13，D错误； 故本题选D。 6．不同温度下，水溶液中c(H+)与c(OH-)的关系如图所示。下列说法正确的是 A．若从a点到d点，可采用在水中加入碱的方法 B．b点对应的醋酸溶液中，由水电离出的c(H+)=1×10−6mol•L-1 C．d点对应的水溶液中，可能有NH、Fe3+、NO大量存在 D．T℃时，0.05mol•L−1Ba(OH)2溶液的pH=11 【答案】D 【详解】A．a点为25℃纯水（c(H+)=c(OH⁻)=10-7mol/L，Kw=10-14），d点在T℃曲线（Kw=10-12）上，且c(OH⁻)>c(H+)（碱性）。从a到d需升高温度（T>25℃）并改变酸碱性，仅加入碱无法实现温度变化，A错误； B．b点在25℃曲线（Kw=10-14），为酸性溶液（c(H⁺)=10-6mol/L），则c(OH⁻)==10-8mol/L，水电离出的c(H⁺)=c(OH⁻)=10-8mol/L，B错误； C．d点在T℃曲线（Kw=10-12），c(OH⁻)>c(H+)（碱性），、Fe3+会与OH⁻反应生成弱电解质或沉淀，不能大量存在，C错误； D．T℃时Kw=10-12，0.05mol/L Ba(OH)2中c(OH⁻)=0.1mol/L，c(H⁺)==10-11mol/L，pH=-lg(10-11)=11，D正确； 故本题选D。 7．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．无色透明的溶液中： B．的溶液中： C．含的溶液中： D．的溶液： 【答案】B 【详解】A．Fe3+在水溶液中显黄色，不符合无色条件，且Fe3+与SCN-会形成红色络合物，无法大量共存，A错误； B．由和Kw=1×10-14可得，c(H+)=1×10-13，pH=13，溶液为强碱性，彼此不反应，能大量共存，B正确； C．具有强氧化性，会与Fe2+发生氧化还原反应，无法大量共存，C错误； D．pH=3的溶液为酸性环境，S2-会与H+反应生成H2S气体，无法大量存在，D错误； 故选B。 8．下列叙述正确的是 A．HCl和都是电解质 B．Na和Li都能在中燃烧，分别得到和 C．和都能与Fe在一定条件下反应得到 D．HCl和NaOH都可抑制水的电离 【答案】D 【详解】A．HCl是电解质，但SO3溶于水生成H2SO4，自身不直接离解，SO3不是电解质，A错误； B．Na在O2中燃烧生成Na2O2，但Li燃烧生成Li2O而非Li2O2，B错误； C．Cl2与Fe反应生成Fe3+，而I2氧化性弱，与Fe反应生成Fe2+，C错误； D．HCl（强酸）和NaOH（强碱）均通过增加溶液中H+或OH⁻浓度抑制水的电离，D正确； 故选D。 9． 9．光催化氧化可用于工业上含硫废液的处理，光生电子()，空穴()分别与水电离出的、作用生成过羟基和羟基，变化过程如图所示。下列说法错误的是 A．过程③中无元素化合价变化 B．过程②的方程式为： C．过程①②和过程③④产生的之比为1：1 D．pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果 【答案】C 【详解】A．过程③为OH-+h+=·OH，无元素化合价变化，A正确； B．有图可知，过程②生成了硫酸根和水，方程式为：，B正确； C．过程①为O2+H++e-=HO2·，过程②为2 HO2·+3SO=3SO+H2O，则2H+～2HO2·～3 SO；过程③为OH-+h+=·OH，过程④为2·OH+ SO= SO+H2O，则2OH-～2·OH～SO；由于H2O电离出的H+与OH-的数目之比为1：1，故过程①、②和过程③、④产生的SO数目之比为3：1，C错误； D．H+和OH-均参与了反应，pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果，D正确； 故选C。 10．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．常温下，pH=3的醋酸溶液中由水电离出的H+数目为NA B．78gNa2O2与足量的CO2和H2O混合物反应转移电子数为NA C．常温常压下，22.4L乙烯气体中含有的π键数目为NA D．1.7gNH3完全溶于1LH2O所得溶液中NH3H2O的微粒数目为NA 【答案】B 【详解】A．pH=3的醋酸溶液中，溶液中OH⁻浓度为，水电离出的H⁺浓度等于溶液中的OH⁻浓度，即，但题目未给出溶液体积，无法确定H⁺ 数目，A错误； B．78g Na2O2为1mol，与CO2或H2O反应时，1mol  Na2O2转移1mol电子，无论反应对象如何，总转移电子数为NA，B正确； C．常温常压下，气体摩尔体积大于22.4L/mol，22.4L乙烯的物质的量小于1mol，且每个乙烯分子含1个π键，故π键数目小于NA，C错误； D．1.7g NH3为0.1mol，溶于水后部分转化为，部分电离，实际数目小于0.1NA，D错误； 故选B。 11．溶液的酸碱性对人类的生产，生活有十分重要的影响。下列有关叙述中正确的是 A．100℃时纯水的，所以纯水在100℃时显酸性 B．将的盐酸稀释1000mL，所得溶液的pH为9 C．醋酸溶液与等体积水混合后 D．常温下，的醋酸与的氢氧化钠溶液等体积混合后 【答案】D 【详解】A．纯水在100℃时pH=6，但此时水的离子积Kw增大，和OH－浓度相等，仍为中性，A错误； B．盐酸为强酸，稀释时pH趋近于7但不会超过7，稀释1000倍后pH≈7而非9，B错误； C．0.2mol/L醋酸稀释后浓度为0.1mol/L，但醋酸为弱酸，浓度远小于0.1mol/L，pH>1，C错误； D．pH=3的醋酸浓度远高于pH=11的NaOH，反应后醋酸过量，溶液呈酸性，pH<7，D正确； 故选D。 12．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．1mol/L的NH4Cl溶液： B．由水电离出的的溶液中： C．能使甲基橙变红的溶液中： D．0.1mol•L-1Ca(NO3)2溶液中： 【答案】C 【详解】A．、Al3+均会与OH-生成Al(OH)3沉淀，无法大量共存，A错误； B．水电离c(H+)=1×10-12mol/L的溶液可能为强酸或强碱。若为酸性，SO与H+反应，且NO在酸性下会氧化SO；若为碱性则可能共存，但无法保证“一定”共存，B错误； C．甲基橙变红说明溶液呈酸性，在酸性条件下均稳定且无反应，能大量共存，C正确； D．Ca2+与CO生成CaCO3沉淀，无法大量共存，D错误； 故选C。 【强化训练】 13．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法错误的是 A．曲线A对应温度下，将的溶液与的硫酸溶液混合，所得混合溶液的，则溶液与硫酸溶液的体积比为 B．曲线A对应温度下，的溶液和的某溶液中，若水的电离程度分别用、表示，则小于 C．曲线B对应温度下，将0.02溶液与等物质的量浓度的盐酸等体积混合后，混合溶液的 D．曲线B对应温度下，的溶液和的溶液等体积混合后，溶液显酸性 【答案】D 【分析】水电离是吸热的，温度升高电离程度增大，水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度变大，曲线B对应的温度大于曲线A对应的温度； 【详解】A．在25℃时，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合，所得混合溶液的pH=7，则NaOH与硫酸恰好完全反应，即n(H+)=n(OH-)，所以10-5×V(NaOH溶液)= 10-4×V(硫酸)，解得NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为10：1，A正确； B．在曲线A所对应的温度下，Kw= c(H+)c(OH-)=10-14，pH=2的HCl溶液中c(H+)=10-2mol/L，酸溶液中水的电离受抑制，c水(H+)=10-12mol/L；pH=11的某BOH溶液中，c(H+)=10-11mol/L，碱溶液中水的电离受抑制，所以c水(H+)=10-11mol/L，而水电离产生的H+的浓度越大，水的电离程度就越大，所以α1小于α2，B正确； C．在曲线B对应温度下，Kw=c(H+)c(OH-)=10-12，将0.02mol⋅L-1溶液与等物质的量浓度的盐酸等体积混合，碱过量，混合溶液中c(OH-)=，c(H+)==mol/L，所以pH=10，C正确； D．在曲线B对应温度下，Kw=c(H+)c(OH-)=10-12，pH=2的HCl溶液c(H+)=10-2mol/L，pH=10的NaOH溶液c(OH-)=10-2mol/L，等体积混合后，二者氢离子和氢氧根离子浓度相等，溶液显中性，D错误； 答案选D。 14．在不同温度下，某水溶液中与有如图所示关系。下列说法错误的是 A．点对应的溶液，溶液呈弱酸性 B．点对应的溶液中可以大量共存： C．升高温度，可能引起点到点的变化 D．时，向的稀硫酸中逐滴加入的稀氨水，溶液中逐渐减小 【答案】A 【详解】A．点对应的溶液中，溶液呈中性，A错误； B．点对应的溶液呈酸性，在酸性溶液中能大量共存，B正确； C．升高温度，水的电离程度变大，变大，引起点到点的变化，C正确； D．Kb(NH3·H2O)=，则=，25 ℃时，Kb(NH3·H2O)为定值，向pH=1的稀硫酸中逐滴加入pH=8的稀氨水的过程中，pH逐渐增大，即c(OH－)逐渐增大，则逐渐减小，即逐渐减小，D正确； 故选A。 15．室温下，向20.00mL 0.10 溶液中逐滴滴加0.10 NaOH溶液，溶液的pH随着[]变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．水的电离程度：a>b>c B．x=2.25 C．计算可得，室温下，醋酸的电离平衡常数 D．当时，加入NaOH溶液的体积大于10.00mL 【答案】B 【详解】本题主要考查电解质溶液，侧重考查学生对基础知识的理解能力。 A．横坐标越大，则pH越大，溶液中越大，水的电离程度越大，即a<b<c，A错误； B．当pH=7时，，B正确； C．由题可知，，根据图可知，当时，pH=3.75，故，C错误； D．当时，溶液呈酸性，则加入NaOH溶液的体积小于10.00mL，D错误； 故答案选B。 16．下图为不同条件下水的电离平衡曲线。 下列说法正确的是 A．将纯水从室温冷却至5℃，可以使其从A点变化为C点 B．常温下，将NaCl溶液蒸发一部分水，可以使其从A点变化为B点 C．若某温度下Kw = 1.0×10−13，则此时0.1mol·L−1 KOH溶液的pH为12 D．在90℃时，中性溶液的pH可能大于7 【答案】C 【详解】A．水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程度增大，氢离子和氢氧根的浓度增大，将常温的纯水加热，可以使其从A点变化为C点，A错误； B．将NaCl溶液蒸发一部分水，温度不变，水的离子积常数不变，氢离子和氢氧根的浓度仍然相等其不变，不能使其从A点变化为B点，B错误； C．若某温度时，溶液中c(OH-)=0.1mol/L，c(H+)=，pH=-lgc(H+)=12，C正确； D．在90℃时，，中性溶液中，c(H+)=，pH＜7，D错误； 故选C。 17．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D点到达A点，可采用温度不变加水稀释10倍 C．若从A点到D点，可采用：温度不变在水中加入少量的酸 D．若处在B点时，将pH=2的硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后，溶液呈中性 【答案】B 【详解】A．A点、D点、E点都处于25℃时，Kw相等，B点c(H+)和c(OH-)都大于C点的c(H+)和c(OH-)，并且C点的c(H+)和c(OH-)大于A点c(H+)和c(OH-)，c(H+)和c(OH-)越大，Kw越大，故B>C>A=D=E，A正确； B．D点为酸性，A点为中性，温度不变加水稀释不能实现，B错误； C．A、D点为恒温条件，且D点的c(H+)大，由比较可知溶液中加入了酸，C正确； D．B点时，该温度下pH=2的硫酸溶液中，该温度下pH=10的KOH溶液中，，二者等体积混合，恰好完全反应，溶液呈中性，D正确； 答案选B。 18．25℃时， 向 溶液中滴入0.10mol·L-1NaOH溶液， 溶液pH与NaOH 溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是 A．M点对应溶液中 B．N点与 Q点所示溶液中水的电离程度：N>Q C．25℃时， CH3COOH的电离平衡常数 D．N点对应溶液中 【答案】B 【详解】A．根据电荷守恒，M点对应溶液中 ，A项错误； B．完全反应后，加入的NaOH越多，对水的电离抑制程度越大，故N点水的电离程度比Q点大，B项正确； C． 由图可知，0.1mol/LCH3COOH溶液的pH=3，电离平衡常数，C项错误； D．N点时所示溶液中醋酸与NaOH恰好中和，溶液为CH3COONa溶液，CH3COO-发生水解反应而消耗，所以c(Na+)>c(CH3COO-)，CH3COO-发生水解反应消耗水电离产生的H+，最终达到平衡时，溶液中c(OH-)> c(H+)，但盐水解程度是微弱的，水解产生的离子浓度远小于盐电离产生的离子浓度，因此c(CH3COO-)>c(OH-)，故该溶液中离子浓度关系为：c(Na+)> c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)，D项错误； 故选B。 19．一定能在指定环境中大量共存的是 A．与铝反应放出氢气的溶液：K＋、SO、NO、Na+ B．室温下，由水电离出的的溶液中： C．在pH=1的溶液中：NO、SO、Na+、Fe2+ D．有较多的溶液中： 【答案】B 【详解】A．与铝反应放出氢气的溶液可以是酸性，也可以是碱性，在酸性条件下，不能存在离子，Al与硝酸反应不能生成氢气，A不符合题意； B．室温下，由水电离出的的溶液可以是酸性也可以是碱性，在酸性或碱性条件下均能共存，B符合题意； C．pH=1的溶液是酸性溶液，H+、和Fe2+发生氧化还原反应不能大量共存，C不符合题意； D．与SCN-发生络合反应不能大量共存，与发生双水解反应不能大量共存，D不符合题意； 答案选B。 20．下列说法错误的是 A．在酸碱中和滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化 B．的溶液，可能呈酸性 C．当溶液中的或较小时，用pH表示其酸碱性更为方便 D．的氨水溶液中水电离出的浓度：前者比后者的10倍还要大 【答案】D 【详解】A．酸碱中和滴定过程中，左手控制活塞或橡胶管内的玻璃珠，右手轻轻摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化，A正确； B．在常温下，pH<7的溶液呈酸性，B正确； C．当c(H+)或c(OH−)小于1mol·L−1时，使用pH表示其酸碱性更为方便，C正确； D．NH3·H2O在溶液中存在电离平衡：，NH3·H2O电离产生OH−对水的电离起抑制作用，使水电离程度减小，加水稀释，NH3·H2O电离平衡正向移动，NH3·H2O电离程度增大，因此0.1mol/L的氨水电离程度比0.01mol/L的氨水电离程度小，NH3·H2O电离产生的OH−前者比后者的10倍小，所以两种溶液中水电离出的OH−浓度：后者比前者的10倍还要大，D错误； 答案选D。 21．回答下列问题。 (1)下表是不同温度下水的离子积： 温度/℃ 25 水的离子积 试回答以下问题： ①若，则 (填“>”“＜”或“=”)。 ②25℃时，某溶液中，取该溶液1mL加水稀释至10mL，则稀释后溶液中 。 ③在，的溶液中，水电离产生的浓度为 。 ④在时由水电离出的。若该温度下，某溶液的，则该溶液 (填字母)。 a. 呈中性　　b. 呈碱性　　c. 呈酸性　　d. (2)室温下，有一pH为12的溶液100mL，如果将其降为11，则： ①若用蒸馏水应加入 mL。 ②若用的溶液，应加入 mL。 ③若用的盐酸，应加入 mL。 ④若用的硫酸，应加入 mL。 【答案】(1) > 1000：1 b d (2) 900 1000 81.8 42.86 【详解】（1）①升高温度，促进水的电离，水的离子积增大，所以，故答案为：>； ②25℃下，某溶液中，，取该溶液1mL加水稀释至10mL，则根据稀释前后溶质的物质的量不变可知稀释后溶液中，由于溶液显中性，所以，则稀释后溶液中，故答案为：； ③在下，的NaOH溶液中，，NaOH溶液中来自水的电离，水电离出的同时也电离出等量的，则水电离产生的浓度，故答案为：； ④由题目信息可知，时，。，则，，，溶液呈碱性，且，故选bd； （2）常温下有一pH=12的NaOH溶液100mL，欲使它的pH降为11。 ①如果加入蒸馏水，设其体积为xmL，则有，，答案为：900； ②如果加入pH=10的NaOH溶液，设其体积为ymL，则有，y=1000，答案为：1000； ③如果加入的盐酸，设其体积为zmL，则有，z=81.8，答案为：81.8； ④的硫酸中，如果加入的硫酸，设其体积为amL，则有，a=42.86，答案为：42.86。 22．水是生命之源。水溶液中的离子平衡与我们的生产生活密切相关。 (1)水的电离平衡曲线如图所示。若以A点表示25°C时水在电离平衡时的离子浓度。当温度升到100°C时，水的电离平衡状态到B点，则100°C时水溶液的离子积为Kw= 。 (2)常温下向20.00 mL 0.100 mol·L-1 HX(一元酸)溶液中滴加0.100 mol·L-1 NaOH的pH变化如图所示。 ①HX的电离常数为 。 ②B点溶液中c(X-) c(Na+)(填“>”、“<”或“=”)。 ③C点为恰好完全反应点，溶液中的离子浓度顺序为 。 (3)25℃时，三种酸的电离平衡常数如表： 化学式 CH3COOH H2CO3 HF 电离平衡常数 1.8 ×10-5 K1=4.3 × 10-7，K2=5.6 ×10-11 6.0 ×10-4 ①下列四种离子结合质子能力由大到小的顺序是 (填序号)。 a．        b．F−        c．CH3COO−        d． ② 一般来说，如果一个反应的平衡常数数值大于105，通常认为该反应可以进行得较完全；平衡常数数值小于10-5，这个反应很难进行；平衡常数介于10-5~105之间的认为存在一定程度的可逆反应。请从化学反应平衡常数的角度分析CH3COOH能否与NaF反应生成HF 。 【答案】(1)10-12 (2) 10-5 = c(Na＋) > c(X-) > c(OH-) > c(H＋) (3) adcb 计算反应CH3COOH + F-CH3COO-+ HF的平衡常数K==3 × 10-2，介于10-5~105之间，因此反应能生成HF(或：根据计算平衡常数数据得反应正向进行的程度太小，因此不适宜制备HF) 【详解】（1）B点时，c(H+)=c(OH-)=1.0×10-6mol/L，Kw=c(H+)×c(OH-)=1.0×10-6×1.0×10-6=10-12； （2）①0.100 mol·L-1 HX起点时pH=3，c(H+)=10-3mol/L，电离出的c(X-)≈c(H+)=10-3mol/L，c(HX)=0.100 mol/L- c(X-)=0.100 mol/L-10-3mol/L≈0.100mol/L，Ka==； ②B点时，pH=7，溶液呈中性，c(H+)=c(OH-)，根据电荷守恒：c(X-)+ c(OH-)= c(H+)+c(Na+)，得出c(X-)=c(Na+)； ③C点恰好完全反应，pH>7，溶液呈碱性，c(H+)<c(OH-)，根据电荷守恒：c(X-)+ c(OH-)= c(H+)+c(Na+)，得出c(X-)<c(Na+)，则溶液中离子浓度大小关系为：c(Na＋) > c(X-) > c(OH-) > c(H＋)； （3）①弱酸的电离常数越大，对应的酸酸性越强，其离子水解程度越小，结合氢离子能力越小，由电离常数大小可知，酸性HF>CH3COOH>H2CO3>，其酸根结合质子的能力由大到小的顺序为>> CH3COO−>F-，序号为：adcb； ②计算反应CH3COOH + F-CH3COO-+ HF的平衡常数K==3 × 10-2，介于10-5~105之间，因此反应能生成HF(或：根据计算平衡常数数据得反应正向进行的程度太小，因此不适宜制备HF)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $