专题02 水的电离与溶液pH的计算 （重难点讲义）化学人教版选择性必修1

本讲义聚焦水的电离与溶液pH计算核心知识点，系统梳理水的电离平衡及离子积常数（Kw），分析温度、酸碱盐对电离平衡的影响，建立溶液酸碱性判断依据，进而讲解单一与混合溶液pH计算方法，形成从本质到应用的学习支架。 该资料紧密结合高考考情，通过滴定曲线、电离平衡图像等新颖情境考查核心知识，典例与对练结合，提炼水电离计算模型、pH稀释规律等方法技巧，培养学生科学思维与证据推理能力。课中辅助教师突破重难点，课后练习题覆盖不同情境，助力学生查漏补缺，强化化学观念与问题解决能力。

专题02 水的电离与溶液pH的计算 重难目标 1.认识水的电离平衡，了解水的离子积常数及其应用。 2.了解水的电离平衡及其影响因素。 3.会计算酸碱溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)，能分析水的电离平衡曲线。 4.认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。 5.能进行pH的简单计算，并能计算各类混合溶液的pH。 考情分析 水的电离与溶液pH的计算是高考化学“水溶液中的离子反应与平衡”板块的基础性核心考点。命题多通过酸碱滴定过程、混合溶液稀释曲线、水电离出的c(H＋)或c(OH－)变化图像等新颖情境呈现，考查学生对水的电离平衡本质的理解与pH计算的灵活运用。 考查内容主要围绕三个方面：一是水的离子积常数Kw的应用，要求学生深刻理解温度对Kw的影响，并能根据溶液酸碱来源准确判断水电离出的c(H＋)大小；二是单一溶液与混合溶液pH的计算，涵盖强酸、强碱、弱酸、弱碱及盐类水解等各类情形，重点考查计算逻辑的完整性与严谨性；三是pH的测定与应用，如指示剂选择、pH计使用及pH在工业生产中的调控意义。 一、水的电离 1.水的电离 (1)水的电离方程式为H2O＋H2O⥫⥬H3O＋＋OH－，简写为：H2O⥫⥬H＋＋OH－。 (2)25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1。 2.水的离子积常数 (1)水的离子积常数：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。 (2)影响因素：只与温度有关，升高温度，Kw增大。 (3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。 (4)意义：Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。 3.外界条件对水电离平衡的影响 改变条件 平衡移动方向 Kw 水的电离程度 c(OH－) c(H＋) HCl 逆 不变 减小 减小 增大 NaOH 逆 不变 减小 增大 减小 Na2CO3 正 不变 增大 增大 减小 NaHSO4 逆 不变 减小 减小 增大 加热 正 增大 增大 增大 增大 4.溶液中cH2O(H＋)或cH2O(OH－)的计算(以室温下为例) (1)酸、碱抑制水的电离，酸溶液中求c(OH－)，即cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)，碱溶液中求c(H＋)，即cH2O(OH－)＝cH2O(H＋)＝c(H＋)。 (2)水解的盐促进水的电离，故cH2O(H＋)等于显性离子的浓度。 (3)酸式盐溶液 酸式酸根以电离为主：cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)。 酸式酸根以水解为主：cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)。 5.正确理解水的电离平衡曲线 (1)曲线上的任意点的Kw都相同，即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相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定需要改变温度。 二、溶液的酸碱性与pH 1.溶液的酸碱性 溶液的酸碱性 c(H＋)与c(OH－)比较 常温下溶液pH 酸性溶液 c(H＋)＞c(OH－) ＜7 中性溶液 c(H＋)＝c(OH－) ＝7 碱性溶液 c(H＋)＜c(OH－) ＞7 2.溶液的pH及测定方法 (1)测溶液的pH时，不能先用蒸馏水将pH试纸润湿，再测定。如果润湿，可能会带来误差，如果是测定气体的酸碱性，则需要把pH试纸先润湿，再测定。 (2)广泛pH试纸只能读出整数，比较粗略。 (3)精密pH试纸的测量范围较窄，但测量精度比广泛pH试纸高。 3.溶液混合后酸碱性的判断方法 (1)等浓度等体积的一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性，同强显中性”。 (2)室温下c酸(H＋)＝c碱(OH－)，即pH之和等于14时，一强一弱等体积混合——“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。 (3)室温下，已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析(两强混合) ①若pH之和等于14，则混合后溶液显中性，pH＝7。 ②若pH之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH＞7。 ③若pH之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH＜7。 4.25 ℃，强酸(pH酸)与强碱(pH碱)混合至中性时，二者的体积与pH的关系 (1)若pH酸＋pH碱＝14，浓度相等，V酸∶V碱＝1∶1。 (2)若pH酸＋pH碱>14，碱浓度大，V酸∶V碱＝10pH酸＋pH碱－14∶1。 (3)若pH酸＋pH碱<14，酸浓度大，V酸∶V碱＝1∶1014－pH酸－pH碱。 三、溶液pH的计算 1.单一溶液pH的计算 强酸溶液：如HnA，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝nc mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg (nc)。 强碱溶液(25 ℃)：如B(OH)n，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg (nc)。 2.混合溶液pH的计算思维模型 (1)两种强酸混合：直接求出c混(H＋)，再据此求pH c混(H＋)＝。 (2)两种强碱混合：先求出c混(OH－)，再根据Kw求出c混(H＋)，最后求pH c混(OH－)＝。 (3)强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度 ①若酸过量： c混(H＋)＝ ②若碱过量： c混(OH－)＝ 最后根据pH＝－lg c(H＋)，求pH。 题型01 水的电离及影响因素 【典例1】已知：25 ℃时，Kw＝1.0×10－14；35 ℃时，Kw＝2.1×10－14。下列有关水的电离的叙述正确的是(　　) A.c(H＋)随温度的升高而减小 B.水的电离属于吸热过程 C.向蒸馏水中加入NaOH溶液，Kw增大 D.35 ℃时，水中c(H＋)＞c(OH－) 【答案】B 【解析】水的离子积Kw＝c(H＋)·c(OH－)，升高温度，Kw增大，说明升高温度，水的电离程度增大，则水电离吸热，水电离产生的c(H＋)、c(OH－)均增大，A错误，B正确；Kw仅与温度有关，向蒸馏水中加入NaOH溶液，c(OH－)增大，由于温度不变，则Kw不变，C错误；任何温度下水都呈中性，则35 ℃时，水中c(H＋)＝c(OH－)，D错误。 【方法技巧】25 ℃时，计算c水(H＋)或c水(OH－)的思维方法 1.中性溶液：c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－7 mol/L 2.酸的溶液：H＋来源于酸电离和水电离，而OH－只来源于水，故有c水(OH－)＝c水(H＋)＝c溶液(OH－)。 3.碱的溶液：OH－来源于碱电离和水电离，而H＋只来源于水，故有c水(H＋)＝c水(OH－)＝c溶液(H＋)。 4.水解呈酸性的盐溶液：c水(H＋)＝c溶液(H＋)。 5.水解呈碱性的盐溶液：c水(OH－)＝c溶液(OH－)。 【对练1】常温下，向10 mL 1 mol·L－1一元酸HA溶液中，不断滴加1 mol·L－1的NaOH溶液，所加碱的体积与－lg c水(H＋)的关系如图所示。c水(H＋)为溶液中水电离的c(H＋)。下列说法不正确的是(　　) A.常温下，Ka(HA)的数量级为10－4 B.a、b两点pH均为7 C.从a点到b点，水的电离程度先增大后减小 D.溶液的导电性逐渐增强 【答案】B 【解析】由起点溶液中－lg c水(H＋)＝12可知，酸电离的c(H＋)＝10－2 mol·L－1，故Ka(HA)＝10－4，故A正确；从图像中可知，HA是弱酸，曲线的最高点为NaA溶液，b点溶液的溶质是NaA和NaOH，溶液呈碱性，pH＞7，故B错误；a点到b点，发生酸碱中和反应生成可水解的盐，然后碱过量，所以水的电离程度先增大后减小，故C正确；不断加入NaOH溶液，反应生成强电解质，溶液中的离子总浓度不断增大，溶液的导电性逐渐增强，故D正确。 【对练2】某温度下，向c(H+)=1.0×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H+)=1.0×10-2 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1.0×10-10 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-)减小 【答案】D 【解析】水的电离为吸热过程，该温度下蒸馏水中的c(H+)大于25 ℃时纯水中的c(H+)，A项正确；此温度下Kw=1.0×10-12，故该NaHSO4溶液中c(OH-)= mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1，由水电离出的c(H+)与溶液中的c(OH-)相等，B项正确；NaHSO4电离出的H+抑制了水的电离，C项正确；加水稀释时，溶液中c(H+)减小，而Kw不变，故c(OH-)增大，D项错误。 题型02 水的电离平衡曲线 【典例2】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.升高温度，可能引起由c向b的变化 B.该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13 C.该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化 D.该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化 【答案】C 【解析】由题图可知，a、b、c三点对应的平衡常数不变，该曲线上的点温度相等，升高温度，不能引起由c向b的变化，故A项错误；b点c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1，故Kw＝1.0×10－14，故B项错误；FeCl3为强酸弱碱盐，Fe3＋结合水电离出的OH－，促进水的电离平衡右移，c(H＋)增大，c(OH－)减小，可能引起由b向a的变化，故C项正确；由c点到d点，水的离子积常数减小，但温度不变，Kw不变，则稀释溶液不能引起由c向d的变化，故D项错误。 【方法技巧】正确理解水的电离平衡曲线 1.曲线上的任意点的Kw都相同，即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相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。 【对练1】如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系，下列判断错误的是(　　) A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=Kw B.M区域内(边界除外)任意点均有c(H+)<c(OH-) C.温度：T1<T2 D.XZ线段上任意点均有pH=7 【答案】D 【解析】温度越高，水的电离程度越大，电离出的c(H+)与c(OH-)越大，所以T2>T1，C项正确；XZ线段上任意点都有c(H+)=c(OH-)，只有当c(H+)=10-7 mol·L-1时，才有pH=7，D项错误。 【对练2】在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.向b点对应的醋酸溶液中滴加NaOH溶液至a点，此时c(Na+)=c(CH3COO-) B.25 ℃时，加入CH3COONa可能引起由b向a的变化，升温可能引起由a向c的变化 C.T ℃时，将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后，溶液呈中性 D.b点对应的溶液中大量存在：K+、Ba2+、N、I- 【答案】D 【解析】A项，因为a点溶液呈中性，根据电荷守恒可知c(Na+)=c(CH3COO-)，正确；B项，CH3COONa属于强碱弱酸盐，会发生水解，使得c(OH-)增大，可能引起由b向a的变化，升温溶液中的c(OH-)和c(H+)同时同等程度地增大，所以可能引起由a向c的变化，正确；C项，由图像知T ℃时Kw=10-12，将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后，溶液呈中性，正确；D项，由图像知b点对应的溶液呈酸性，溶液中N、I-在酸性条件下发生氧化还原反应，不能大量存在，错误。 题型03 溶液的稀释与pH的变化 【典例3】pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其中pH与溶液体积V的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A.A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等 B.稀释后，A酸溶液中c(H+)比B酸溶液中c(H+)大 C.a=5时，A是强酸，B是弱酸 D.一定有关系：2<a<5 【答案】C 【解析】由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH的增大程度不同，说明两种酸的强弱不同，故pH=2的两种酸的浓度一定不同，A项错误；由图像知，稀释后A酸溶液的pH大于B酸溶液的pH，则A中c(H+)小于B中c(H+)，B项错误；a=5时，表明pH=2的A酸溶液稀释1 000倍，pH增加3，故A是强酸，pH=2的B酸溶液稀释1 000倍后，pH<5，说明B酸溶液中存在电离平衡，则B是弱酸，C项正确；若A、B都是弱酸，稀释1 000倍后，A、B两溶液pH均要增大，而增加的值均小于3，存在关系：2<a<5，若A是强酸，则a=5，D项错误。 【方法技巧】常温下，酸或碱溶液稀释pH变化规律 (1)酸或碱溶液无限稀释，pH只能无限接近7，但不能越过7。 (2)强酸或强碱溶液每稀释10倍，pH变化1个单位。 (3)弱酸或弱碱溶液稀释10倍，pH变化小于1个单位。 (4)稀释过程中pH变化曲线斜率较大者为较强的酸(或碱)。 【对练1】25 ℃，两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释，溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.MOH是一种弱碱 B.在x点：c(M＋)＝c(R＋) C.稀释前，c(MOH)＝10c(ROH) D.稀释前，MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH－)：前者是后者的10倍 【答案】B 【解析】由题图可知，两溶液分别稀释100倍，MOH溶液的pH减小2，ROH溶液的pH减小1，则MOH是强碱，ROH是弱碱，A错误。x点两溶液的pH相等，则两溶液中c(H＋)、c(OH－)分别相等；据电荷守恒可得：c(M＋)＋c(H＋)＝c(OH－)、c(R＋)＋c(H＋)＝c(OH－)，从而推知x点时c(M＋)＝c(R＋)，B正确。MOH是强碱，起始溶液的pH＝13，则有c(MOH)＝0.1 mol·L－1；ROH是弱碱，部分电离，起始溶液的pH＝12，则有c(ROH)＞0.01 mol·L－1，从而可知稀释前，c(MOH)＜10c(ROH)，C错误。稀释前，MOH溶液的pH＝13，则由水电离出的c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1；ROH溶液的pH＝12，则由水电离出的c(OH－)＝1×10－12 mol·L－1，故稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH－)：后者是前者的10倍，D错误。 【对练2】常温下，下列关于溶液稀释的说法正确的是(　　) 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+)=1×10-6 mol·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 【答案】C 【解析】A项，pH=3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释100倍时，3<pH<5；B项，pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍，则溶液的pH=6，由水电离产生的c(H+)=1×10-8 mol·L-1；C项，1 L 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液稀释到2 L时，c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1，c(H+)=1×10-13 mol·L-1，pH=13；D项，NaOH溶液是强碱溶液，无论怎么稀释，都不为酸性，pH在常温下只能无限接近于7。 题型04 溶液的pH（pOH）的图像 【典例4】某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10－4和1.7×10－5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液 B.溶液中水的电离程度：b点＞c点 C.从c点到d点，溶液中保持不变(其中HA、A－分别代表相应的酸和酸根离子) D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)相同 【答案】C 【解析】根据HNO2和CH3COOH的电离常数，可知酸性：HNO2＞CH3COOH，相同pH的两种酸溶液，稀释相同倍数时，较弱的酸的pH变化较小，故曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液，A项错误；两种酸溶液中水的电离均受到抑制，b点溶液pH小于c点溶液pH，则b点对应酸电离出的c(H＋)大，对水的电离抑制程度大，故水的电离程度：b点＜c点，B项错误；溶液中＝＝，温度不变，Kw、Ka(HA)的值不变，C项正确；相同体积a点的两溶液中，pH相等c(CH3COOH)＞c(HNO2)，故n(CH3COOH)＞n(HNO2)，因此与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)不同，D项错误。 【对练1】已知：pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)。常温下，向某浓度的盐酸中滴加NaOH溶液，所得溶液pOH和pH变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.盐酸与NaOH溶液的浓度相等 B.B点和D点水的电离程度相同 C.将滴加NaOH溶液改为滴加氨水，该图曲线不变 D.升高温度，滴定过程中pOH＋pH＞14 【答案】B 【解析】由题图可知，未滴加NaOH溶液时盐酸的pH＝0，则c(H＋)＝1 mol·L－1，即c(HCl)＝1 mol·L－1，最终pH＝14，则c(OH－)＝1 mol·L－1，由于最终所得溶液是NaCl和NaOH的混合溶液，相当于对原NaOH溶液进行稀释，故原c(NaOH)＞1 mol·L－1，A项错误；B点、D点水的电离均受到抑制，且由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－10 mol·L－1，B项正确；若将滴加NaOH溶液改为滴加氨水，由于NH3·H2O为弱碱，故最终所得溶液pH不可能为14，C项错误；升高温度，水的离子积Kw增大，即c(H＋)·c(OH－)＞10－14，pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)，故pOH＋pH＜14，D项错误。 【对练2】常温下，浓度均为c0、体积均为V0的MOH和ROH两种碱液分别加水稀释至体积为V，溶液pH随lg 的变化如图甲所示；当pH＝b时，两曲线出现交叉点x，如图乙所示。下列叙述正确的是(　　) A.c0、V0均不能确定其数值大小 B.电离常数Kb(MOH)≈1.1×10－4 C.x点处两种溶液中水的电离程度相等 D.lg 相同时，将两种溶液同时升高相同的温度，则增大 【答案】C 【解析】根据图知，ROH加水稀释10倍，溶液的pH减小1，说明ROH完全电离，为强电解质，则MOH为弱电解质。常温下浓度为c0的ROH溶液的pH＝13，且ROH为强电解质，则c0＝0.1 mol·L－1，A错误；lg ＝0时，MOH溶液的pH＝12，c0＝0.1 mol·L－1，电离常数Kb(MOH)＝＝≈1.1×10－3，B错误；x点两种溶液的pH相等，所以两种溶液中水的电离程度相等，C正确；升高温度促进MOH的电离，所以lg 相同时，升高温度c(R＋)不变，c(M＋)增大，则减小，D错误。 题型05 混合溶液的pH及其计算 【典例5】某温度下，水的离子积常数Kw＝1×10－12。该温度下，将pH＝4的H2SO4溶液与pH＝9的NaOH溶液混合并保持恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为(　　) A.1∶10 B.9∶1 C.1∶9 D.99∶21 【答案】B 【解析】设稀硫酸的体积为a，NaOH溶液的体积为b，则10－3b－10－4a＝10－5(a＋b)，a∶b＝9∶1。 【对练1】25 ℃时，体积为Va、pH=a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH=b的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH=7，已知b=6a，Va<Vb，下列有关a的说法正确的是(　　) A.a可能等于1 B.a一定大于2 C.a一定小于2 D.a一定等于2 【答案】C 【解析】由b=6a>7得a>，由混合溶液的pH=7得n(H+)=n(OH-)，即Va×10-a=Vb×10b-14，得=10a+b-14；由于Va<Vb，即10a+b-14<1，得a+b-14<0，结合b=6a得a<2，综合知，<a<2，故选C项。 【对练2】已知水在25 ℃和100 ℃时，其电离平衡曲线如图所示。假设溶液混合后体积变化忽略不计，回答下列问题： (1)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溶液与硫酸溶液的体积比为　　　　　。  (2)100 ℃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a与b之间应满足的关系是　　　　　。  (3)曲线A所对应的温度下，pH=2的盐酸和pH=11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1　　　　　(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)α2。  (4)曲线B对应的温度下，将0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后，混合溶液的pH=　　　　。  【答案】(1)10∶1　(2)a+b=14　(3)小于　(4)10 【解析】(1)25 ℃时，pH=9的NaOH溶液，c(OH-)=10-5 mol·L-1；pH=4的H2SO4溶液，c(H+)=10-4 mol·L-1；若所得混合溶液的pH=7，则c(OH-)·V(NaOH)=c(H+)·V(H2SO4)。故NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V(NaOH)∶V(H2SO4)=c(H+)∶c(OH-)=10∶1。 (2)100 ℃时，水的离子积常数Kw=1×10-12。100体积pH=a的某强酸溶液中n(H+)=100×10-a mol=102-a mol，1体积pH=b的某强碱溶液中n(OH-)= mol=10b-12 mol。混合后溶液呈中性，则102-a=10b-12，2-a=b-12，所以a+b=14。 (3)曲线A所对应的温度是25 ℃，pH=2的盐酸中c水(H+)=10-12 mol·L-1；pH=11的某BOH溶液中c水(H+) =10-11 mol·L-1；水电离产生的H+的浓度越大，水的电离程度就越大，则α1<α2。 (4)混合溶液中c(OH-)= mol·L-1=0.01 mol·L-1。由于该温度下水的离子积常数Kw=10-12，所以c(H+)=10-10 mol·L-1，所得混合溶液的pH=10。 1.（25-26高二上·湖北·期中）下列关于水的电离说法错误的是 A．升高温度，增大 B．水的电离方程式为： C．25℃时，的中，由水电离出的 D．某温度下纯水显酸性 【答案】D 【解析】水的电离是吸热过程，升高温度促进电离，Kw增大，A正确；水是弱电解质，电离出的氢离子会结合另一个水分子形成，电离方程式，B正确；0.01mol/LNaOH中，OH-浓度为0.01mol/L，由Kw=1×10-14得c(H+)=1×10-12mol/L，且H+全部来自水的电离，C正确；纯水中c(H+)=c(OH-)，无论pH是否为7均显中性，pH=6的纯水仍为中性，D错误；故选D。 2.（25-26高二上·海南·阶段检测）水是最常见的溶剂。下列说法正确的是 A．水的电离方程式为H2O=H＋＋OH- B．升高温度，水的离子积常数增大 C．常温下，由水电离出c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液呈碱性 D．水是非极性分子 【答案】B 【解析】水是弱电解质，电离过程为部分电离，电离方程式应为，选项中用等号表示完全电离，A错误；水的电离是吸热过程，升高温度促进电离，和均增大，离子积常数因此增大，B正确；常温下，由水电离出，说明水的电离被抑制，酸、碱溶液均可抑制水的电离，溶液可能呈酸性也可能呈碱性，C错误；水分子为V形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，D错误；故选B。 3.（25-26高二上·河北廊坊·阶段检测）水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。下列说法错误的是 A．某温度下，纯水的pH不一定为7 B．水的电离方程式为 C．某酸性溶液中，由水电离出的和的关系一定为 D．时，往纯水中逐滴滴入一定量的NaOH稀溶液(忽略溶液混合时温度和体积的变化)，则混合溶液的 【答案】D 【解析】纯水的pH由温度决定，25℃时pH=7，其他温度可能不同，A正确；水的电离出和，电离方程式为；B正确；水电离的H+和OH-浓度始终相等，无论溶液酸碱性，C正确；仅与温度有关，25℃时，纯水中加NaOH不改变温度，不变，仍为，D错误；故选D。 4.（25-26高二上·山西·期中）已知水在不同温度下的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是 A．温度下，溶液， B．温度下，的溶液呈中性 C．由A点到B点，可向水中加入少量酸 D．E点溶液中，可能大量存在 【答案】D 【解析】温度下，，的溶液中c(OH-)=0.01mol/L，==10-10mol/L，，A项错误；温度下，的溶液呈碱性，B项错误；由A点到B点，增大，应升高温度，C项错误；E点为碱性溶液，可能大量存在，D项正确；故选D。 5.（25-26高二上·福建·期中）水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是 A．A点温度高于B点温度 B．B点，该液体呈酸性 C．A点温度下，在水中加入少量的酸会抑制水的电离 D．A点温度下，由水电离产生的的溶液中，、、、可能共存 【答案】C 【解析】水的电离为吸热过程，随温度升高而增大，A点，B点，故B点温度更高，A错误；B点，溶液呈中性，B错误；A点温度下，加入少量酸，溶液中增大，使水的电离平衡逆向移动，抑制水的电离，C正确；A点温度下，由水电离的的溶液，水的电离被抑制，溶液可能为酸性或碱性；碱性条件下与反应不能大量存在，酸性条件下与、发生氧化还原反应不能大量共存，故四种离子一定不能大量共存，D错误；故选C。 6.（25-26高二上·湖南株洲·阶段检测）下列液体均处于25℃，有关叙述正确的是 A．某物质的溶液pH<7，向该溶液中加入氢氧化钠溶液，Kw增大 B．pH=4.5的番茄汁中c(H＋)是pH=6.5的牛奶中c(H＋)的100倍 C．将1L 0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L，pH=12 D．pH=8的NaOH溶液稀释100倍，其pH=6 【答案】B 【解析】仅与温度有关，25℃温度保持不变，加入氢氧化钠溶液后不发生变化，A错误；的番茄汁中，的牛奶中，二者浓度比值为，B正确；稀释后溶液中，则，对应，C错误；常温下碱溶液无论稀释多少倍，始终大于7，仅会无限接近7，不可能降低到6，D错误；故选B。 7.（25-26高二上·广东广州·期中）下列说法不正确的是 A．pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，溶液pH增大 B．将NaCl溶液从常温加热至80℃，溶液的pH变小 C．0.01mol/LH2A溶液的pH=4，说明H2A为弱酸 D．室温下，100mLpH=12.0的Ba(OH)2溶液中水电离出OH-的物质的量为1.0×10-12mol 【答案】D 【解析】pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，醋酸根离子浓度增大，醋酸电离平衡逆向移动，氢离子浓度减小，溶液pH增大，A正确；将溶液从常温加热至，溶液仍为中性，水的电离为吸热过程，温度升高增大，水电离出的氢离子浓度增大，溶液的pH变小，B正确；若为强酸，的溶液中氢离子浓度至少为，对应，现溶液，说明未完全电离，为弱酸，C正确；室温下，的溶液中，氢离子全部由水电离产生，水电离出的浓度等于水电离的浓度，即，溶液体积为，故水电离出的物质的量为，D错误；故选D。 8.（25-26高二上·北京顺义·期中）在不同温度下，水溶液中c(H+) 与c(OH-)有如图所示关系。下列说法不正确的是 A．图中T>25 B．欲实现b 点 到c 点，可以升高温度 C．欲实现c 点到d点，可以加入NaOH固体 D．ac线上任一点对应的溶液中c(H+) 与c(OH-)相等 【答案】B 【解析】时水的离子积，大于25℃时的，水的电离吸热，温度越高越大，故，A正确；升高温度会促进水的电离，溶液中和均增大，b点，升高温度后会大于，无法到达的c点，B错误；c点为的中性溶液，加入固体后，增大，水的电离平衡逆向移动减小，可到达d点（，），C正确；ac线为过原点、斜率为1的直线，线上任一点都满足，D正确；故选B。 9.（25-26高二上·新疆巴州·期中）在常温下，下列各组溶液中的一定等于的是 ①的盐酸和的氨水两种溶液以等体积混合 ②与溶液以等体积混合 ③将的溶液稀释100倍 ④的与的pH=13的溶液以等体积混合 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】D 【解析】①pH=2的盐酸中，pH=12的氨水中，等体积混合时碱过量，溶液显碱性，，错误； ②中c(H+)=0.05mol/L×2=0.1mol/L，中c(OH−)=0.1mol/L，等体积混合后n(H+)=n(OH−)，溶液为中性，则c(H+)一定等于1×10−7mol/L，正确； ③pH=5的溶液稀释100倍，pH接近7，仍为酸性，则略大于，错误； ④pH=1的H2SO4中c(H+)=0.1 mol/L，0.05mol/L的Ba(OH)2中c(OH-)=0.05 mol/L×2=0.1 mol/L，两者等体积混合后n(H+)=n(OH−)，溶液显中性，c(H＋)=1×10-7 mol/L，正确； 符合题意的为②④，故答案选D。 10.（25-26高二上·新疆昌吉·期中）如图中三条曲线表示不同温度下水的离子积常数，下列说法不正确的是 A．图中温度：T3>T2>T1 B．图中pH关系：pH(B)=pH(D)=pH(E) C．图中五点Kw间的关系：E>D>A=B=C D．三条曲线均代表纯水的电离情况 【答案】D 【解析】水的电离是吸热过程，温度越高水的离子积越大，由图可知、、对应的依次增大，故温度，A正确；，B、D、E三点均为，因此，B正确；仅与温度有关，温度越高越大，A、B、C所处温度相同，相等，且温度，故五点关系为，C正确；纯水中满足，仅曲线上位于虚线上的点代表纯水的电离，曲线上其余点为该温度下的酸、碱或盐溶液，并非纯水，D错误；故选D。 11.（25-26高二上·河北沧州·期中）对于常温下的下列溶液，叙述正确的是 A．将的氨水稀释10倍，溶液的 B．向滴有酚酞溶液的氨水中，加入盐酸至恰好无色，此时溶液的pH一定等于7 C．1 mL 的盐酸与100 mL 的NaOH溶液混合后，溶液的 D．的溶液中，由水电离产生的 【答案】C 【解析】一水合氨为弱电解质，稀释时电离平衡向电离的方向移动，因此稀释10倍后，A项错误；向氨水中加入盐酸，时酚酞均为无色，恰好无色时pH不一定等于7，B项错误；1 mL 的盐酸中，100 mL 的NaOH溶液中，两者恰好中和，溶液呈中性，C项正确；水解促进水的电离，的溶液中，由水电离产生的，D项错误；故选C。 12.（25-26高二上·广东江门·期末）用pH计测定时不同浓度的醋酸的pH，结果如下： 浓度 0.0010 0.0100 0.0200 0.1000 0.2000 pH 3.88 3.38 3.23 2.88 2.83 下列说法不正确的是 A．根据表中数据可得出是弱电解质的结论 B．时，的溶液中，水电离的 C．由表中数据可知，随着浓度的减小，的电离程度将减小 D．溶液中： 【答案】C 【解析】若醋酸是强电解质，醋酸完全电离，溶液应为，但实际测得，说明醋酸不完全电离，可证明醋酸是弱电解质，A正确；时，醋酸，溶液中；酸溶液中水电离出的等于溶液中，即，B正确；弱电解质存在“稀释促进电离”的规律，醋酸浓度越小，电离程度越大，因此随着醋酸浓度减小，电离程度增大，C错误；醋酸是弱酸，仅部分电离，因此未电离的最大；氢离子来自醋酸电离和水的电离，因此；溶液呈酸性，最小，所以浓度顺序为：，D正确；故选C。 13.（25-26高二下·甘肃武威·期中）常温下，下列各组溶液等体积混合后，pH一定大于7的是 A．的HCl与的 B．与 C．的与的 D．与 【答案】D 【解析】pH=2的HCl中，pH=12的中，等体积混合恰好完全中和，生成强酸强碱盐，溶液呈中性，pH=7，A不符合题意；0.1 mol/L中，0.1 mol/L中，等体积混合恰好完全中和，溶液呈中性，pH=7，B不符合题意；pH=2的中，pH=12的中，等体积混合恰好完全中和，溶液呈中性，pH=7，C不符合题意；0.1 mol/L HCl中，0.1 mol/L 中，等体积混合后过量，溶液呈碱性，pH大于7，D符合题意；故选D。 14.（25-26高二上·河北石家庄·期末）25℃时，稀溶液中和的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．d点溶液，温度低于25℃ B．水的电离程度：a点＞b点 C．25℃时，只有纯水中存在 D．25℃时，pH=2的硫酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈酸性 【答案】A 【分析】水的电离是吸热过程，水的离子积：温度升高增大，温度降低减小；25℃时稀溶液中。 【解析】 d点，，计算得，说明温度低于25℃，A正确；a点溶液呈酸性，可能是酸溶液，此时水的电离被抑制，也可能是强酸弱碱盐溶液，此时水的电离被促进；b点溶液中、均为，溶液呈中性，水的电离可能不受影响，也可能被促进，如醋酸铵溶液，因此水的电离程度可能，也可能a点＞b点，B错误；在25℃时，水的离子积常数在任何稀的水溶液中也成立，包括酸溶液、碱溶液和盐溶液，而不仅仅是纯水，C错误； pH=2的硫酸中，pH=12的溶液中，等体积混合后和恰好完全中和，所得硫酸钠溶液呈中性，D错误；故选A。 15.（25-26高二下·山西朔州·阶段检测）在某温度下，稀溶液中。下列说法中正确的是 A．该溶液中 B．该溶液显中性 C．该温度为 D．该溶液显酸性 【答案】B 【解析】NaCl为强酸强碱盐，不发生水解，溶液中，该温度下，不是，A错误；NaCl不水解，溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，因此该NaCl溶液显中性，B正确；25℃时水的离子积，该温度下，随温度升高而增大，因此该温度高于25℃，C错误；该溶液中，溶液呈中性，不显酸性，D错误；故选B。 16.（25-26高二上·甘肃·期末）已知，不同温度下水溶液中和的浓度变化关系曲线如图所示。下列说法正确的是 A．下，的溶液呈酸性 B．向点溶液中加入适量的后得到B点溶液 C．A、B、C三点对应的的大小关系：A<C<B D．A、E两点对应溶液中由水电离出的的浓度的大小关系：E>A 【答案】C 【解析】由图像可知，时，B 点的水溶液中，，pH=6.5，此时溶液呈中性，A错误；D点时，，此时溶液显酸性，加NaOH会消耗氢离子，使溶液中氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大至溶液显中性，但B点处溶液是的中性溶液，D点处溶液是25℃的溶液，温度不同，Kw不同，无法仅通过加入NaOH溶液得到B点的溶液，B错误；A 点对应的是25℃的中性溶液，Kw=10−7×10−7=10−14，B 点对应的是T℃ 中性溶液，Kw=10−6.5×10−6.5=10−13，C点的溶液，、 介于 10−7 和 10−6.5 之间，故 Kw 介于 10−14 和 10−13 之间，所以Kw 大小：A<C<B，C正确；A点是中性溶液，，溶液显中性，对水电离不影响，E点的溶液，，溶液显碱性，抑制了水的电离，所以水电离的氢氧根离子浓度小于A点，D错误；故选C。 17.（25-26高二上·河北雄安·期中）在50℃时，水的离子积。此温度下，下列说法正确的是 A．的硫酸中， B．的NaOH溶液中 C．将的硫酸和的NaOH溶液等体积混合后， D．将的硫酸稀释10倍后，由水电离出的 【答案】D 【解析】pH = 2，所以。是二元强酸，1 mol 会电离出2 mol ，因此：，A错误；pH = 12，所以。根据：，B错误；pH = 2的硫酸，pH = 12的NaOH，，等体积混合后，过量，混合后，则混合后，，C错误；pH = 2的硫酸稀释10倍后，，酸溶液中，水电离出的与水电离出的相等，且：，D正确；故选D。 18.（25-26高二上·湖北襄阳·期中）常温下，pH=5的稀硫酸，下列叙述正确的是 A．加水稀释该溶液，溶液中和的物质的量浓度之比始终为2：1 B．该溶液中水电离出的 C．该溶液与的溶液中水的电离程度相同 D．向该溶液中加入等体积为9的氨水充分反应后，溶液呈中性 【答案】B 【解析】硫酸为强酸，在稀溶液中视为完全电离，溶液中c(H+)来源于硫酸的电离和水的电离，而只来源于硫酸的电离，溶液中存在电荷守恒：c(H+)=2c()+c(OH-)，故溶液中c(H+):c()始终大于2:1，A错误；pH=5的稀硫酸中，H+主要来自硫酸，水的电离被抑制，此时水电离的H+浓度等于溶液中的OH-浓度，即10-9 mol/L，B正确；硫酸溶液中水的电离被抑制，水电离的H+浓度为10-9 mol/L，而NH4Cl溶液中水解促进水的电离，水电离的H+浓度为10-5 mol/L，两者水的电离程度不同，C错误；pH=5的硫酸中H+浓度为10-5 mol/L，pH=9的氨水中OH-浓度为10-5 mol/L，但氨水为弱碱，其浓度远高于10-5 mol/L，等体积混合后氨水过量，溶液呈碱性，D错误；故选B。 19.（25-26高二上·河南·阶段检测）已知：，M表示、或；常温下，，。常温下，用 NaOH溶液滴定 溶液过程中(假设溶液体积可以加和)，下列叙述错误的是 A． 溶液的pH约为2.7 B．当时，pH＜4.7 C．当混合溶液显中性时，溶液中的 D．溶液中离子浓度大小关系可能存在： 【答案】C 【分析】滴定过程中，乙酸与氢氧化钠反应生成乙酸根离子。滴定前可由弱酸电离平衡估算pH；缓冲阶段可由乙酸根离子与乙酸的浓度比判断pH与4.7的关系；混合溶液显中性时，结合物料守恒、电荷守恒和电离平衡求乙酸根离子浓度；离子浓度关系可选取pH为4.7的状态进行判断。 【解析】A. 初始乙酸溶液中乙酸的电离程度很小，可按一元弱酸近似处理：，所以pH约为2.7，A正确；由乙酸的电离平衡可得：。题设浓度负对数的大小关系说明乙酸根离子浓度小于乙酸浓度，故对数项小于0，所以pH小于4.7，B正确；混合溶液显中性时，pH为7，由乙酸的电离平衡可得：。又因氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，由电荷守恒得：。设原乙酸溶液体积为，则中和关系为：。根据体积可以加和，可得：，所以：，C错误；滴定过程中pH由约2.7逐渐升高，故可以取：。由乙酸的电离平衡可得：。此时氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，钠离子浓度远大于氢离子浓度。由电荷守恒：，可知乙酸根离子浓度大于钠离子浓度。因此可能存在：，D正确；故选C。 20.（25-26高二上·河南·期中）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．室温下，pH=3的HNO3溶液与pH=11的KOH溶液等体积混合后的溶液中：c平(H＋)<c平(OH-) B．室温下，将1 mL 1×10-6 mol·L-1的稀盐酸稀释至1000 mL，所得溶液的pH为9 C．将pH=2的盐酸稀释一倍后，pH变为2.3(已知lg2=0.3) D．将pH=2的盐酸与醋酸溶液各1 mL分别稀释至100mL，所得醋酸溶液的pH更大 【答案】C 【解析】室温下的溶液中，的溶液中，等体积混合时强酸强碱恰好完全中和，溶液呈中性，，A错误；稀盐酸无论如何稀释，最终都还是酸性溶液，室温下pH只能无限接近7，不可能变为9（碱性），稀释时必须同时考虑水电离出的的贡献，B错误；的盐酸中，稀释一倍后，，C正确；醋酸是弱酸，稀释过程中会继续电离出，的盐酸和醋酸稀释相同倍数后，醋酸中大于盐酸，故醋酸溶液更小，D错误；故选C。 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1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 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 重难目标 1.认识水的电离平衡，了解水的离子积常数及其应用。 2.了解水的电离平衡及其影响因素。 3.会计算酸碱溶液中水电离出的c(H＋)或c(OH－)，能分析水的电离平衡曲线。 4.认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。 5.能进行pH的简单计算，并能计算各类混合溶液的pH。 考情分析 水的电离与溶液pH的计算是高考化学“水溶液中的离子反应与平衡”板块的基础性核心考点。命题多通过酸碱滴定过程、混合溶液稀释曲线、水电离出的c(H＋)或c(OH－)变化图像等新颖情境呈现，考查学生对水的电离平衡本质的理解与pH计算的灵活运用。 考查内容主要围绕三个方面：一是水的离子积常数Kw的应用，要求学生深刻理解温度对Kw的影响，并能根据溶液酸碱来源准确判断水电离出的c(H＋)大小；二是单一溶液与混合溶液pH的计算，涵盖强酸、强碱、弱酸、弱碱及盐类水解等各类情形，重点考查计算逻辑的完整性与严谨性；三是pH的测定与应用，如指示剂选择、pH计使用及pH在工业生产中的调控意义。 一、水的电离 1.水的电离 (1)水的电离方程式为H2O＋H2O⥫⥬H3O＋＋OH－，简写为：H2O⥫⥬H＋＋OH－。 (2)25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1。 2.水的离子积常数 (1)水的离子积常数：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。 (2)影响因素：只与温度有关，升高温度，Kw增大。 (3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。 (4)意义：Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。 3.外界条件对水电离平衡的影响 改变条件 平衡移动方向 Kw 水的电离程度 c(OH－) c(H＋) HCl 逆 不变 减小 减小 增大 NaOH 逆 不变 减小 增大 减小 Na2CO3 正 不变 增大 增大 减小 NaHSO4 逆 不变 减小 减小 增大 加热 正 增大 增大 增大 增大 4.溶液中cH2O(H＋)或cH2O(OH－)的计算(以室温下为例) (1)酸、碱抑制水的电离，酸溶液中求c(OH－)，即cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)，碱溶液中求c(H＋)，即cH2O(OH－)＝cH2O(H＋)＝c(H＋)。 (2)水解的盐促进水的电离，故cH2O(H＋)等于显性离子的浓度。 (3)酸式盐溶液 酸式酸根以电离为主：cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)。 酸式酸根以水解为主：cH2O(H＋)＝cH2O(OH－)＝c(OH－)。 5.正确理解水的电离平衡曲线 (1)曲线上的任意点的Kw都相同，即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相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定需要改变温度。 二、溶液的酸碱性与pH 1.溶液的酸碱性 溶液的酸碱性 c(H＋)与c(OH－)比较 常温下溶液pH 酸性溶液 c(H＋)＞c(OH－) ＜7 中性溶液 c(H＋)＝c(OH－) ＝7 碱性溶液 c(H＋)＜c(OH－) ＞7 2.溶液的pH及测定方法 (1)测溶液的pH时，不能先用蒸馏水将pH试纸润湿，再测定。如果润湿，可能会带来误差，如果是测定气体的酸碱性，则需要把pH试纸先润湿，再测定。 (2)广泛pH试纸只能读出整数，比较粗略。 (3)精密pH试纸的测量范围较窄，但测量精度比广泛pH试纸高。 3.溶液混合后酸碱性的判断方法 (1)等浓度等体积的一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性，同强显中性”。 (2)室温下c酸(H＋)＝c碱(OH－)，即pH之和等于14时，一强一弱等体积混合——“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。 (3)室温下，已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析(两强混合) ①若pH之和等于14，则混合后溶液显中性，pH＝7。 ②若pH之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH＞7。 ③若pH之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH＜7。 4.25 ℃，强酸(pH酸)与强碱(pH碱)混合至中性时，二者的体积与pH的关系 (1)若pH酸＋pH碱＝14，浓度相等，V酸∶V碱＝1∶1。 (2)若pH酸＋pH碱>14，碱浓度大，V酸∶V碱＝10pH酸＋pH碱－14∶1。 (3)若pH酸＋pH碱<14，酸浓度大，V酸∶V碱＝1∶1014－pH酸－pH碱。 三、溶液pH的计算 1.单一溶液pH的计算 强酸溶液：如HnA，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝nc mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg (nc)。 强碱溶液(25 ℃)：如B(OH)n，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg (nc)。 2.混合溶液pH的计算思维模型 (1)两种强酸混合：直接求出c混(H＋)，再据此求pH c混(H＋)＝。 (2)两种强碱混合：先求出c混(OH－)，再根据Kw求出c混(H＋)，最后求pH c混(OH－)＝。 (3)强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度 ①若酸过量： c混(H＋)＝ ②若碱过量： c混(OH－)＝ 最后根据pH＝－lg c(H＋)，求pH。 题型01 水的电离及影响因素 【典例1】已知：25 ℃时，Kw＝1.0×10－14；35 ℃时，Kw＝2.1×10－14。下列有关水的电离的叙述正确的是(　　) A.c(H＋)随温度的升高而减小 B.水的电离属于吸热过程 C.向蒸馏水中加入NaOH溶液，Kw增大 D.35 ℃时，水中c(H＋)＞c(OH－) 【方法技巧】25 ℃时，计算c水(H＋)或c水(OH－)的思维方法 1.中性溶液：c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－7 mol/L 2.酸的溶液：H＋来源于酸电离和水电离，而OH－只来源于水，故有c水(OH－)＝c水(H＋)＝c溶液(OH－)。 3.碱的溶液：OH－来源于碱电离和水电离，而H＋只来源于水，故有c水(H＋)＝c水(OH－)＝c溶液(H＋)。 4.水解呈酸性的盐溶液：c水(H＋)＝c溶液(H＋)。 5.水解呈碱性的盐溶液：c水(OH－)＝c溶液(OH－)。 【对练1】常温下，向10 mL 1 mol·L－1一元酸HA溶液中，不断滴加1 mol·L－1的NaOH溶液，所加碱的体积与－lg c水(H＋)的关系如图所示。c水(H＋)为溶液中水电离的c(H＋)。下列说法不正确的是(　　) A.常温下，Ka(HA)的数量级为10－4 B.a、b两点pH均为7 C.从a点到b点，水的电离程度先增大后减小 D.溶液的导电性逐渐增强 【对练2】某温度下，向c(H+)=1.0×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H+)=1.0×10-2 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1.0×10-10 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-)减小 题型02 水的电离平衡曲线 【典例2】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.升高温度，可能引起由c向b的变化 B.该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13 C.该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化 D.该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化 【方法技巧】正确理解水的电离平衡曲线 1.曲线上的任意点的Kw都相同，即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相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。 【对练1】如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系，下列判断错误的是(　　) A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=Kw B.M区域内(边界除外)任意点均有c(H+)<c(OH-) C.温度：T1<T2 D.XZ线段上任意点均有pH=7 【对练2】在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.向b点对应的醋酸溶液中滴加NaOH溶液至a点，此时c(Na+)=c(CH3COO-) B.25 ℃时，加入CH3COONa可能引起由b向a的变化，升温可能引起由a向c的变化 C.T ℃时，将pH=2的硫酸与pH=10的KOH等体积混合后，溶液呈中性 D.b点对应的溶液中大量存在：K+、Ba2+、N、I- 题型03 溶液的稀释与pH的变化 【典例3】pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其中pH与溶液体积V的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A.A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等 B.稀释后，A酸溶液中c(H+)比B酸溶液中c(H+)大 C.a=5时，A是强酸，B是弱酸 D.一定有关系：2<a<5 【方法技巧】常温下，酸或碱溶液稀释pH变化规律 (1)酸或碱溶液无限稀释，pH只能无限接近7，但不能越过7。 (2)强酸或强碱溶液每稀释10倍，pH变化1个单位。 (3)弱酸或弱碱溶液稀释10倍，pH变化小于1个单位。 (4)稀释过程中pH变化曲线斜率较大者为较强的酸(或碱)。【对练1】25 ℃，两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释，溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.MOH是一种弱碱 B.在x点：c(M＋)＝c(R＋) C.稀释前，c(MOH)＝10c(ROH) D.稀释前，MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH－)：前者是后者的10倍 【对练2】常温下，下列关于溶液稀释的说法正确的是(　　) 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+)=1×10-6 mol·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 题型04 溶液的pH（pOH）的图像 【典例4】某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10－4和1.7×10－5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液 B.溶液中水的电离程度：b点＞c点 C.从c点到d点，溶液中保持不变(其中HA、A－分别代表相应的酸和酸根离子) D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)相同 【对练1】已知：pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)。常温下，向某浓度的盐酸中滴加NaOH溶液，所得溶液pOH和pH变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.盐酸与NaOH溶液的浓度相等 B.B点和D点水的电离程度相同 C.将滴加NaOH溶液改为滴加氨水，该图曲线不变 D.升高温度，滴定过程中pOH＋pH＞14 【对练2】常温下，浓度均为c0、体积均为V0的MOH和ROH两种碱液分别加水稀释至体积为V，溶液pH随lg 的变化如图甲所示；当pH＝b时，两曲线出现交叉点x，如图乙所示。下列叙述正确的是(　　) A.c0、V0均不能确定其数值大小 B.电离常数Kb(MOH)≈1.1×10－4 C.x点处两种溶液中水的电离程度相等 D.lg 相同时，将两种溶液同时升高相同的温度，则增大 题型05 混合溶液的pH及其计算 【典例5】某温度下，水的离子积常数Kw＝1×10－12。该温度下，将pH＝4的H2SO4溶液与pH＝9的NaOH溶液混合并保持恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为(　　) A.1∶10 B.9∶1 C.1∶9 D.99∶21 【对练1】25 ℃时，体积为Va、pH=a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH=b的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH=7，已知b=6a，Va<Vb，下列有关a的说法正确的是(　　) A.a可能等于1 B.a一定大于2 C.a一定小于2 D.a一定等于2 【对练2】已知水在25 ℃和100 ℃时，其电离平衡曲线如图所示。假设溶液混合后体积变化忽略不计，回答下列问题： (1)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溶液与硫酸溶液的体积比为　　　　　。  (2)100 ℃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a与b之间应满足的关系是　　　　　。  (3)曲线A所对应的温度下，pH=2的盐酸和pH=11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1　　　　　(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)α2。  (4)曲线B对应的温度下，将0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后，混合溶液的pH=　　　　。  1.（25-26高二上·湖北·期中）下列关于水的电离说法错误的是 A．升高温度，增大 B．水的电离方程式为： C．25℃时，的中，由水电离出的 D．某温度下纯水显酸性 2.（25-26高二上·海南·阶段检测）水是最常见的溶剂。下列说法正确的是 A．水的电离方程式为H2O=H＋＋OH- B．升高温度，水的离子积常数增大 C．常温下，由水电离出c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液呈碱性 D．水是非极性分子 3.（25-26高二上·河北廊坊·阶段检测）水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。下列说法错误的是 A．某温度下，纯水的pH不一定为7 B．水的电离方程式为 C．某酸性溶液中，由水电离出的和的关系一定为 D．时，往纯水中逐滴滴入一定量的NaOH稀溶液(忽略溶液混合时温度和体积的变化)，则混合溶液的 4.（25-26高二上·山西·期中）已知水在不同温度下的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是 A．温度下，溶液， B．温度下，的溶液呈中性 C．由A点到B点，可向水中加入少量酸 D．E点溶液中，可能大量存在 5.（25-26高二上·福建·期中）水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是 A．A点温度高于B点温度 B．B点，该液体呈酸性 C．A点温度下，在水中加入少量的酸会抑制水的电离 D．A点温度下，由水电离产生的的溶液中，、、、可能共存 6.（25-26高二上·湖南株洲·阶段检测）下列液体均处于25℃，有关叙述正确的是 A．某物质的溶液pH<7，向该溶液中加入氢氧化钠溶液，Kw增大 B．pH=4.5的番茄汁中c(H＋)是pH=6.5的牛奶中c(H＋)的100倍 C．将1L 0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L，pH=12 D．pH=8的NaOH溶液稀释100倍，其pH=6 7.（25-26高二上·广东广州·期中）下列说法不正确的是 A．pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，溶液pH增大 B．将NaCl溶液从常温加热至80℃，溶液的pH变小 C．0.01mol/LH2A溶液的pH=4，说明H2A为弱酸 D．室温下，100mLpH=12.0的Ba(OH)2溶液中水电离出OH-的物质的量为1.0×10-12mol 8.（25-26高二上·北京顺义·期中）在不同温度下，水溶液中c(H+) 与c(OH-)有如图所示关系。下列说法不正确的是 A．图中T>25 B．欲实现b 点 到c 点，可以升高温度 C．欲实现c 点到d点，可以加入NaOH固体 D．ac线上任一点对应的溶液中c(H+) 与c(OH-)相等 9.（25-26高二上·新疆巴州·期中）在常温下，下列各组溶液中的一定等于的是 ①的盐酸和的氨水两种溶液以等体积混合 ②与溶液以等体积混合 ③将的溶液稀释100倍 ④的与的pH=13的溶液以等体积混合 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 10.（25-26高二上·新疆昌吉·期中）如图中三条曲线表示不同温度下水的离子积常数，下列说法不正确的是 A．图中温度：T3>T2>T1 B．图中pH关系：pH(B)=pH(D)=pH(E) C．图中五点Kw间的关系：E>D>A=B=C D．三条曲线均代表纯水的电离情况 11.（25-26高二上·河北沧州·期中）对于常温下的下列溶液，叙述正确的是 A．将的氨水稀释10倍，溶液的 B．向滴有酚酞溶液的氨水中，加入盐酸至恰好无色，此时溶液的pH一定等于7 C．1 mL 的盐酸与100 mL 的NaOH溶液混合后，溶液的 D．的溶液中，由水电离产生的 12.（25-26高二上·广东江门·期末）用pH计测定时不同浓度的醋酸的pH，结果如下： 浓度 0.0010 0.0100 0.0200 0.1000 0.2000 pH 3.88 3.38 3.23 2.88 2.83 下列说法不正确的是 A．根据表中数据可得出是弱电解质的结论 B．时，的溶液中，水电离的 C．由表中数据可知，随着浓度的减小，的电离程度将减小 D．溶液中： 13.（25-26高二下·甘肃武威·期中）常温下，下列各组溶液等体积混合后，pH一定大于7的是 A．的HCl与的 B．与 C．的与的 D．与 14.（25-26高二上·河北石家庄·期末）25℃时，稀溶液中和的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．d点溶液，温度低于25℃ B．水的电离程度：a点＞b点 C．25℃时，只有纯水中存在 D．25℃时，pH=2的硫酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈酸性 15.（25-26高二下·山西朔州·阶段检测）在某温度下，稀溶液中。下列说法中正确的是 A．该溶液中 B．该溶液显中性 C．该温度为 D．该溶液显酸性 16.（25-26高二上·甘肃·期末）已知，不同温度下水溶液中和的浓度变化关系曲线如图所示。下列说法正确的是 A．下，的溶液呈酸性 B．向点溶液中加入适量的后得到B点溶液 C．A、B、C三点对应的的大小关系：A<C<B D．A、E两点对应溶液中由水电离出的的浓度的大小关系：E>A 17.（25-26高二上·河北雄安·期中）在50℃时，水的离子积。此温度下，下列说法正确的是 A．的硫酸中， B．的NaOH溶液中 C．将的硫酸和的NaOH溶液等体积混合后， D．将的硫酸稀释10倍后，由水电离出的 18.（25-26高二上·湖北襄阳·期中）常温下，pH=5的稀硫酸，下列叙述正确的是 A．加水稀释该溶液，溶液中和的物质的量浓度之比始终为2：1 B．该溶液中水电离出的 C．该溶液与的溶液中水的电离程度相同 D．向该溶液中加入等体积为9的氨水充分反应后，溶液呈中性 19.（25-26高二上·河南·阶段检测）已知：，M表示、或；常温下，，。常温下，用 NaOH溶液滴定 溶液过程中(假设溶液体积可以加和)，下列叙述错误的是 A． 溶液的pH约为2.7 B．当时，pH＜4.7 C．当混合溶液显中性时，溶液中的 D．溶液中离子浓度大小关系可能存在： 20.（25-26高二上·河南·期中）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．室温下，pH=3的HNO3溶液与pH=11的KOH溶液等体积混合后的溶液中：c平(H＋)<c平(OH-) B．室温下，将1 mL 1×10-6 mol·L-1的稀盐酸稀释至1000 mL，所得溶液的pH为9 C．将pH=2的盐酸稀释一倍后，pH变为2.3(已知lg2=0.3) D．将pH=2的盐酸与醋酸溶液各1 mL分别稀释至100mL，所得醋酸溶液的pH更大 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1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $