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第二节　水的电离和溶液的酸碱性
第八章
水溶液中的离子反应与平衡
课标要求 核心素养
1.能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的性质，如酸碱性、导电性等。
2.能进行溶液pH 的简单计算，能正确测定溶液pH。
3.能调控溶液的酸碱性，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。 1.变化观念与平衡思想：认识水的电离有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析水的电离，运用平衡移动原理解决实际问题。
2.科学探究与创新意识：能发现和提出酸碱中和滴定中有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究。
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[自主测评]
1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)水的电离平衡常数与水的离子积相等。(
)
(2)加水稀释醋酸溶液，溶液中所有离子浓度都减小。(
)
(3)25 ℃时 CH3COONa 溶液的 Kw 大于 100 ℃时 NaOH 溶液的
Kw。(
)
(4)用湿润的 pH 试纸测定盐酸和醋酸溶液的 pH，醋酸溶液的
误差更大。(
)
(5)室温下，pH＝12 的 NaOH 溶液和 pH＝2 的醋酸溶液等体
积相混合后，混合液呈中性。(
)
(6)用 NaOH 标准溶液滴定未知浓度的醋酸，应选用酚酞作指
示剂。(
)
(7)滴定管和锥形瓶在滴定前都应该用待装溶液润洗。(
)
(8)若用标准盐酸溶液滴定待测 NaOH 溶液，滴定完成后发现
酸式滴定管下悬着一滴酸液，则测定结果偏小。(
)
错因：醋酸加水稀释后，H＋浓度减小，由于温度不变，
答案：(1)× 错因：水的离子积与水的电离常数的关系是
Kw＝K电离·c(H2O)。
(2)×
(3)×
(4)×
错因：Kw只与温度有关，温度越高Kw越大。
错因：用湿润的 pH 试纸测定 pH 相当于稀释溶液，醋
酸存在电离平衡，稀释促进电离，误差更小。
Kw不变，则OH－浓度增大。
(5)×
错因：醋酸浓度远大于 NaOH 浓度，混合液中含有大
量醋酸，溶液呈酸性。
(6)√
(7)×
(8)×
错因：滴定管应该润洗，锥形瓶不应润洗。
错因：标准液读数偏大，测定结果偏大。
编号 ① ② ③ ④
溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸
pH 11 11 3 3
2.在常温下，有关下列 4 种溶液的叙述中错误的是(
)
A.在溶液①、②中分别加入适量的氯化铵晶体后，两种溶液
的 pH 均减小
B.分别取 1 mL 稀释至 10 mL，四种溶液的 pH：①>②>④>③
D.将 a L 溶液④与 b L 溶液②混合后，若所得溶液的 pH＝4，
则 a∶b＝11∶9
答案：C
3.某温度下，测得0.01 mol·L-1NaOH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＋)＝10-12 mol·L-1
解析：某温度下，测得0.01 mol·L-1NaOH溶液pH＝10，即氢
答案：C
离子浓度是10-10 mol·L-1，氢氧化钠是一元强碱，则氢氧根离子浓度是0.01 mol·L-1，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；pH＝4的盐酸溶液的浓度是10-4 mol·L-1，所以与等体积的pH＝4的盐酸中和后氢氧化钠过量，B错误；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；根据选项A分析可知该溶液中c(H＋)＝10-10 mol·L-1，D错误。
(2)2×10-7 mol·L-1　8×10-9 mol·L-1　8×10-9 mol·L-1
4.(1)25 ℃时，10 L水中含OH－的物质的量为________mol，含H＋的个数为________个(设阿伏加德罗常数为NA)。
(2)某温度下，纯水中的c(H＋)＝2×10-7 mol·L-1，则此时c(OH－)＝___________________。若温度不变，滴入稀H2SO4使c(H＋)＝
5×10-6 mol·L-1，则c(OH－)＝_____________，由水电离出的c(H＋)
为________________。
答案：(1) 10-6　10-6NA
H3O＋
考点一 水的电离与水的离子积
1.水的电离
(1)水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2O
1×10-7 mol·L-1
＋OH－或简写为H2O H＋＋OH－。
(2)25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝__________________；
任何水溶液中，由水电离出的c(H＋)与c(OH－)都相等。
2.水的离子积常数
1×10-14
增大
电解质
c(H＋)·c(OH－)
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
NH4Cl 正 不变 增大 减小 增大
NaHSO4 逆 不变 减小 减小 增大
加热 正 增大 增大 增大 增大
3.外界条件对水电离平衡的影响
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
考点二 溶液的酸碱性和 pH
1.溶液的酸碱性及 pH
的相对大小。
>
<
＝
＝
<
>
(1)pH计算公式：pH＝－lg c(H＋)。
(2)溶液呈酸碱性的本质：溶液的酸碱性取决于c(H＋)和c(OH－)
指示剂 变色范围的 pH
石蕊 ＜5.0
红色 5.0～8.0
紫色 >8.0
蓝色
甲基橙 ＜3.1
红色 3.1～4.4
橙色 >4.4
黄色
酚酞 ＜8.2
无色 8.2～10.0
浅红色 >10.0
红色
2.pH 的测定
(1)酸碱指示剂法
该法只能测其 pH 的大致范围，常见指示剂变色范围如下表。
(2)pH 试纸法
玻璃片
表面皿
用镊子夹取一小块试纸放在洁净的__________或__________
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。
(3)pH 计测定
2
11
5
9.7
2
3.计算25 ℃时下列溶液的pH
(1)0.005 mol·L-1的H2SO4溶液的pH＝__________。
(2)0.001 mol·L-1的NaOH溶液的pH＝__________。
(3)pH＝2的盐酸加水稀释到1000倍，溶液的pH＝________。
(4)将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH＝__________。
(5)0.015 mol·L-1的硫酸与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH＝________。
考点三 酸碱中和滴定和操作
1.概念
用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸)，根据中和反
应的等量关系来测定碱(或酸)的浓度。
2.原理
3.滴定操作
(1)滴定管的使用方法
是否漏水
2～3 mL
“0”刻度
“0”刻度以
下的某一刻度
(2)滴定时的操作
滴定管活塞
锥形瓶
锥形瓶内溶液颜色的变化
不能
待测液(或标准液)、
(3)关于锥形瓶的使用
①锥形瓶用蒸馏水洗净后，______用待测液润洗。
②中和滴定实验中，锥形瓶内盛放_____________________
________。
指示剂
(4)关于滴定过程
①测定 NaOH 溶液的物质的量浓度，若将滴有 2 滴酚酞的待
测液置于锥形瓶中，滴定终点时，锥形瓶内颜色变化为_________
_________。若将滴有 2 滴酚酞的标准液置于锥形瓶中，描述滴定
终点现象：_______________________________________________
______________。
30 s 内不褪去
②待滴定管中液面稳定后，记录读数。
粉红色变
当滴入最后半滴待测液时，溶液由无色变为粉红色，
为无色
(5)数据处理
2～3
按上述操作重复_________次，先算出每一次待测液的浓度，
再求浓度的平均值。
考向 1 水的电离和水的离子积的应用
下列判断错误的是(
)
1.25 ℃时，水溶液中c(H＋)与c(OH－)的变化关系如图所示，
A.ac曲线上的任意一点都有c(H＋)·c(OH－)＝10-14
B.bd 线段上任意一点对应的溶液都呈中性
C.d 点对应溶液的温度高于 25 ℃，pH＜7
D.c 点溶液不可能是盐溶液
解析：ac 曲线上的任意一点，由于温度相同，所以水的离子
答案：D
积常数相同，根据b点可知，c(H＋)·c(OH－)＝10-14，A正确；bd线段上任意一点都满足c(H＋)＝c(OH－)，溶液一定呈中性，B正确；d点时，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10-6 mol·L-1＞1×10-7 mol·L-1，溶液的pH＝6，水的电离为吸热反应，所以d点温度高于25 ℃，C正确；在c点c(H＋)＝1×10-8 mol·L-1，c(OH－)＝1×10-6 mol·L-1，溶液显碱性，而醋酸钠溶液显碱性，所以c点可能为醋酸钠溶液，D错误。
2.25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是(　　)
A.1∶10∶1010∶109
B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)
C.1∶20∶1010∶109
D.1∶10∶104∶109
答案：A
考向2　水电离产生c(H＋)或c(OH－)的计算
3.(2023年上饶二模)25 ℃时，向20 mL 0.10 mol·L-1的一元酸HA
(Ka＝1.0×10-2)中逐滴加入0.10 mol·L-1NaOH溶液，溶液pH随加入
NaOH溶液体积的变化关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.a点时，c(H＋)＋0.1＝c(HA)＋c(OH－)
B.b点时水电离出的c(OH－)＝10-2 mol·L-1　
C.滴加NaOH溶液过程中，不存在c(H＋)>c(A－)>c(Na＋)>
c(OH－)
D.c点时，c(Na＋)＝c(A－)＝c(H＋)＝c(OH－)
答案：C
误；若溶液中离子浓度的关系为c(H＋)>c(A－)>c(Na＋)>c(OH－)，溶液中阳离子的电荷总数大于阴离子电荷总数，不符合电荷守
恒的原则，所以滴加氢氧化钠溶液过程中，溶液中不存在c(H＋)>
c(A－)>c(Na＋)>c(OH－)，C正确；由图可知，c点时溶液pH为7，
溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等，则由电荷守恒关系c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)可知，溶液中离子浓度的关系为c(Na＋)＝c(A－)>c(H＋)＝c(OH－)，D错误。
答案：D
考向 3 溶液酸碱性的判断和溶液 pH 的计算
5.(2023 年陕西师大附中模拟)常温下，向某一元酸 HR 溶液中
变化的关系如图所示。下列叙述正确的是(
)
B.BR 溶液呈碱性
C.若温度升高，两条线均向上平移
D.常温下，0.1 mol·L-1NaR溶液的pH＝10
答案：C
[思维建模]溶液酸碱性的两种判断方法
(2)常温下，已知 pH 之和的酸、碱溶液等体积混合所得溶液
的酸碱性分析
①两强混合
a.若 pH 之和等于 14，则混合后溶液显中性，pH＝7。
b.若 pH 之和大于 14，则混合后溶液显碱性，pH>7。
c.若 pH 之和小于 14，则混合后溶液显酸性，pH<7。
②一强一弱混合
pH 之和等于 14 时，一元强酸溶液和一元弱碱溶液等体积混
合呈碱性；一元强碱溶液和一元弱酸溶液等体积混合呈酸性。
6.(2023年新乡二模)常温下，用0.11 mol·L-1NaOH溶液滴定40 mL 0.025 mol·L-1CuSO4和0.025 mol·L-1MgCl2的混合溶液(含有少量抑制金属离子水解的硫酸)，pH变化曲线如图所示[已知：Cu(OH)2和Mg(OH)2的Ksp分别为2.2×10-20、5.6×10-12，当c(X2+)≤10-5 mol·L-1时认为X2+沉淀完全，lg 22＝1.34，lg 56＝1.75]。下列说法错误的是(　　)
A.a～b段主要发生反应：H＋＋OH－===H2O　
B.c点时，溶液的pH＝6.67
C.能通过调节pH分离Cu2+和Mg2+
D.d～e段生成的沉淀为Cu(OH)2
答案：D
7.33，溶液的pH＝14－7.33＝6.67，B正确；b～c段主要发生Cu2+与OH－的反应，d～e段主要发生Mg2+与OH－的反应，两段曲线溶液的pH相差较大，则能通过调节pH分离Cu2+和Mg2+，C正确；因为Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20[方法技巧]计算溶液 pH 的基本思路
考向 4 酸碱中和滴定及误差分析
7.(2023 年北京朝阳三模)室温下，向 10.0 mL 纯碱(可能含有
NaHCO3)的稀溶液中逐滴加入0.100 mol·L-1盐酸，滴定曲线如图，
其中 p、q 为滴定终点，下列分析正确的是(
)
解析：由图可知，p点溶液中的碳酸钠与盐酸恰好反应生成碳
酸氢钠，反应得到氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液，反应方程式为
Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，q点溶液中的碳酸氢钠与盐酸
恰好反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应得到氯化钠和碳酸的
混合溶液，反应方程式为 NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，
由反应消耗盐酸的体积可知，纯碱稀溶液中碳酸钠的物质的量为
0.100 mol·L-1×9.8×10-3L＝9.8×10-4 mol，碳酸氢钠的物质的量为
0.100 mol·L-1×21.5×10-3L－9.8×10-4 mol×2＝1.9×10-4 mol。由
分析可知，p→q 发生的反应为溶液中的碳酸氢钠与盐酸反应生成
氯化钠、二氧化碳和水，则滴定时应选用甲基橙做指示剂，不能
选用酚酞做指示剂，A 错误；由分析可知，原纯碱中碳酸钠的物
质的量为9.8×10-4 mol，碳酸氢钠的物质的量为1.9×10-4 mol，则
>5，B 正确；由分析可知，p 点所得溶
液为氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液，溶液 pH 大于 7 是因为碳酸氢
根离子在溶液中的水解程度大于电离程度，水解的离子方程式为
答案：B
8.(2023 年威海一中二模)实验室常用基准物质 Na2C2O4 标定
KMnO4 溶液的浓度。将 Na2C2O4 溶液置于锥形瓶中，并加入稀硫
酸，反应时温度不宜过高。为提高初始速率，常滴加几滴 MnSO4
溶液。下列说法错误的是(
)
A.应选用碱式滴定管量取 Na2C2O4 溶液
B.加 MnSO4 溶液的作用是做催化剂
C.若溶液温度过高、酸性过强，生成的草酸易分解，将导致
结果偏高
加过快、温度过高，发生该反应，将导致结果偏高
快、温度过高，将发生反应4MnO ＋12H＋===4Mn2+＋5O2↑＋
解析：Na2C2O4为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，会腐蚀玻璃，所
以应选用碱式滴定管量取 Na2C2O4 溶液，A 正确；为提高初始速
率，常滴加几滴 MnSO4 溶液，则表明MnSO4能加快反应速率，从
而说明 MnSO4 溶液的作用是做催化剂，B 正确；若溶液温度过高、
酸性过强，生成的草酸易分解，从而导致滴定所用 Na2C2O4 的体
积偏大，KMnO4 溶液的浓度测定值偏高，C 正确；若初期滴加过
6H2O，从而使滴定所用 Na2C2O4 的体积偏小，KMnO4 溶液的浓度
测定结果偏低，D 错误。
答案：D
[方法技巧]酸碱中和滴定实验误差分析
(1)误差分析依据
项目 操作 V酸 c碱
洗涤 酸式滴定管未用标准溶液润冼 变大 偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗 变小 偏低
锥形瓶用待测溶液润洗 变大 偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 不变 无影响
(2)误差分析示例
引起中和滴定实验误差的原因很多，如药品、操作、读数、
计算等。以标准盐酸滴定未知浓度 NaOH 溶液为例，分析造成误
差的原因及影响，如下表所示。
项目 操作 V酸 c碱
取液 放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液
体后气泡消失 变小 偏低
滴定 酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时
气泡消失 变大 偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出 变小 偏低
部分酸液滴出锥形瓶外 变大 偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴
定后加一滴 NaOH 溶液无变化 变大 偏高
(续表)
项目 操作 V酸 c碱
读数 酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯
视(或前仰后俯) 变小 偏低
酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰
视(或前俯后仰) 变大 偏高
(续表)
1.(2022 年浙江卷)25 ℃时，向 20 mL 浓度均为 0.1 mol·L-1 的
盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入 0.1 mol·L-1 的 NaOH 溶液(酯酸
的 Ka＝1.8×10-5；用 0.1 mol·L-1 的 NaOH 溶液滴定 20 mL 等浓度
的盐酸，滴定终点的 pH 突跃范围 4.3～9.7)。下列说法不正确的是
(
)
A.恰好中和时，溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH＝4.3的过程中，发生反应的离子方程式为：H＋＋OH－===H2O
C.滴定过程中，c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)　
D.pH＝7时，c(Na＋)>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(CH3COOH)
答案：B
(2023 年山东卷)阅读下列材料，回答 2～4 题。
一定条件下，乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O＋ROH
―→CH3COOR＋CH3COOH]可进行完全，利用此反应定量测定有
机醇(ROH)中的羟基含量，实验过程中酯的水解可忽略。实验步
骤如下：
①配制一定浓度的乙酸酐—苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐—苯溶液置于锥形瓶中，加入
m g ROH 样品，充分反应后，加适量水使剩余乙酸酐完全水解：
(CH3CO)2O＋H2O―→2CH3COOH。
③加指示剂并用 c mol·L-1NaOH—甲醇标准溶液滴定至终点，
消耗标准溶液 V1 mL。
④在相同条件下，量取相同体积的乙酸酐—苯溶液，只加适
量水使乙酸酐完全水解；加指示剂并用 c mol·L-1NaOH—甲醇标准
溶液滴定至终点，消耗标准溶液 V2 mL。
2.对于上述实验，下列做法正确的是(
)
A.进行容量瓶检漏时，倒置一次即可
B.滴入半滴标准溶液，锥形瓶中溶液变色，即可判定达滴定
终点
C.滴定读数时，应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D.滴定读数时，应双手一上一下持滴定管
解析：进行容量瓶检漏时，倒置一次，然后玻璃塞旋转 180
度后再倒置一次，A 错误；滴入半滴标准溶液，锥形瓶中溶液变
色，且半分钟内不变回原色，才是达到滴定终点，B 错误；滴定
读数时，应单手持滴定管上端无刻度处，并保持其自然垂直，
C 正确，D 错误。
答案：C
3.ROH 样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是(
)
答案：A
4.根据上述实验原理，下列说法正确的是(
)
A.可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
B.若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化，将导致测定结
果偏小
C.步骤③滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出，将导致测定结
果偏小
D.步骤④中，若加水量不足，将导致测定结果偏大
解析：乙酸与醇的酯化反应可逆，不能用乙酸代替乙酸酐进
行上述实验，A 错误；若甲醇挥发，NaOH—甲醇溶液的浓度将偏
大，滴定时消耗 NaOH—甲醇溶液的体积偏小，步骤④中所得 V2
偏小，而ROH的物质的量为(V2×c×10-3－V1×c×10-3) mol，故
将导致测定结果偏小，B 正确；步骤③滴定时，不慎将锥形瓶内
溶液溅出，消耗 NaOH—甲醇溶液的体积偏小即 V1 偏小，故将导
致测定结果偏大，C 错误；步骤④中，若加水量不足，乙酸酐未
完全水解，生成乙酸的物质的量偏小，消耗 NaOH—甲醇溶液的
体积偏小即 V2 偏小，故将导致测定结果偏小，D 错误。
答案：B
5.(2020 年浙江卷)下列说法不正确的是(
)
B.将 KCl 溶液从常温加热至 80 ℃，溶液的 pH 变小但仍保持
中性
C.常温下，NaCN 溶液呈碱性，说明 HCN 是弱电解质
D.常温下，pH 为 3 的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，溶液 pH
增大
A.2.0×10-7 mol·L-1的盐酸中c(H＋)＝2.0×10-7 mol·L-1
CH3COO－＋H＋，向溶液中加入
解析：盐酸的浓度为 2.0×10-7 mol·L-1，完全电离，溶剂水电离出的氢
离子浓度的数量级与溶质 HCl 电离的氢离子浓度相差不大，则计算氢离子
浓度时，不能忽略水中的氢离子浓度，其数值应大于 2.0×10-7 mol·L-1，
A 错误；KCl 溶液为中性溶液，常温下 pH＝7，加热到 80 ℃时，水的离
子积 Kw 增大，对应溶液的氢离子浓度随温度升高会增大，pH 会减小，
但溶液溶质仍为 KCl，则仍呈中性，B 正确；NaCN 溶液显碱性，说明该
溶液中会发生电离平衡：CH3COOH
醋酸钠固体，根据同离子效应可知，该平衡会向生成弱电解质的方向(逆
向)移动，使溶液中的氢离子浓度减小，pH 增大，D 正确。
溶质为弱酸强碱盐，即CN－对应的酸HCN为弱电解质，C正确；醋酸在
答案：A

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