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第38讲　水的电离和溶液的pH
【备考目标】　1.了解水的电离、离子积常数(Kw)。2.了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。
考点1　水的电离与水的离子积常数
1．水的电离方程式
水是一种极弱的电解质。电离方程式为 ，简写为 。
2．水的离子积常数
(1)表达式：Kw＝ ，室温下Kw＝ 。
(2)影响因素：只与 有关，升高温度，Kw 。
(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的 水溶液。
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①酸、碱、盐(不水解的盐除外)虽然影响水的电离平衡，造成水电离出的H＋或OH－的浓度发生变化，但Kw仍然不变，因为Kw只与温度有关。
②水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－不一定是水电离出来的。c(H＋)和c(OH－)均指溶液中的H＋或OH－的总浓度。
③外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候水自身电离出来的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。
3．外界条件对水的电离平衡的影响
变化条件 移动方向 Kw αH2O c(OH－) c(H＋)
酸 逆 不变 减小 减小 增大
碱 ； ； ； ； ；
可水解的盐 Na2CO3 ； ； ； ； ；
NH4Cl ； ； ； ； ；
温度 升温 ； ； ； ； ；
降温 ； ； ； ； ；
加入Na(T不变) ； ； ； ； ；
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等( )
(2)100 ℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此时水呈酸性( )
(3)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变( )
(4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同( )
(5)室温下，0.1 mol·L－1的HCl溶液与0.1 mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等( )
(6)任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水电离出的c(H＋)和c(OH－)相等( )
(7)25 ℃时，0.1 mol·L－1的NaOH溶液中Kw＝1×10－13 mol2·L－2 ( )
(8)某温度下，纯水中的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则c(OH－)＝ mol·L－1( )
题组练习
一、水的电离及影响因素
1．一定温度下，水存在H2O H＋＋OH－　ΔH>0的平衡，下列叙述一定正确的是(　　)
A．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小
B．将水加热，Kw增大，pH减小
C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋) 降低
D．向水中加入少量固体硫酸钠，c(H＋)＝10－7 mol·L－1，Kw不变
2．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．若从A点到达C点，可采用升高温度
B．图中五点Kw间的关系：B>C>A＝E＝D
C．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，溶液显中性
D．D点对应的醋酸溶液中由水电离产生的c(H＋)＝10－6 mol/L
二、水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)的相关计算与判断
3．已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 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＋)＝1×10－2 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1×10－10 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
4．根据下表中的不同溶液，填写数据(单位： mol·L－1)。
溶液(25 ℃) c(H＋) c(OH－) 水电离出来的c(H＋)或c(OH－)
(1)pH＝2的盐酸
(2)pH＝13的NaOH溶液
(3)pH＝5的NH4Cl溶液
(4)pH＝10的Na2CO3溶液
【方法指导】　计算水电离的c(H＋)、c(OH－)
(1)中性溶液——c(OH－)＝c(H＋)＝
(2)酸性溶液——OH－全部来自水的电离
(3)碱性溶液——H＋全部来自水的电离
(4)水解呈酸性的盐溶液——H＋全部来自水的电离
(5)水解呈碱性的盐溶液——OH－全部来自水的电离
考点2　溶液的酸碱性与pH
1．溶液的酸碱性与pH的关系
溶液呈酸碱性的本质：取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小
项目 c(H＋)与c(OH－)的关系 pH(常温)
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
(1)计算公式：pH＝ 。
(2)测定方法
①pH试纸法：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 对照。
②用pH计测定。
(3)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH
①pOH＝ ；
②常温下：pH＋pOH＝ 。
3．常见酸碱指示剂的变色范围
指示剂 变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊 红色←5.0紫色8.0→蓝色
酚酞 无色←8.2粉红色10.0→红色
甲基橙 红色←3.1橙色4.4→黄色
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)c(H＋)等于10－6 mol·L－1的溶液一定呈现酸性( )
(2)pH＜7的溶液一定呈酸性( )
(3)在任何条件下，纯水都呈中性( )
(4)如果c(H＋)/ c(OH－)的值越大，则酸性越强( )
(5)升高温度，水的电离程度增大，酸性增强( )
(6)25 ℃时，0.01 mol·L－1的KOH溶液的pH＝12( )
(7)100 ℃时Kw＝1.0×10－12，0.01 mol·L－1盐酸的pH＝2，0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝10( )
(8)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低( )
题组练习
一、溶液的酸碱性
1．(2023·福建南平期中)下列溶液一定呈中性的是(　　)
A．Kw＝1×10－14 B．pH＝7 C．c(H＋)＝c(OH－) D．c(H＋)＝1×10－7mol/L
2．判断常温下，两种溶液混合后溶液的酸碱性(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合：________。
(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合：________。
(3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合：________。
(4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合：________。
(5)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合：________。
(6)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O溶液等体积混合：________。
二、溶液pH的计算
3．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
4．按要求计算下列溶液的pH(常温下，忽略溶液混合后体积的变化)。
(1)0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液：____________(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)。
(2)0.1 mol·L－1的氨水：____________(NH3·H2O的电离度α＝1%，电离度＝×100%)。
(3)pH＝2的盐酸与等体积的水混合：____________。
(4)将0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L－1硫酸溶液等体积混合：________。
(5)pH＝3的硝酸和pH＝12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合：____________。
考点3　一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较
1．同c、同V和同pH、同V的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积
比较项目 c(H＋) pH 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率
盐酸 大 小 相同 相同 大
醋酸溶液 小 大 小
(2)相同pH、相同体积
比较项目 c(H＋) c(酸) 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率
盐酸 相同 小 小 少 相同
醋酸溶液 大 大 多
2.稀释图像
(1)原溶液同体积、同浓度
加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大；加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多
(2)原溶液同体积、同pH值
加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大；加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多
[注意]　一元强碱与一元弱碱比较同上。
题组练习
1．相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(　　)
2．常温下，将pH均为11，体积均为V0的AOH和BOH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．碱性强弱：AOH>BOH B．水的电离程度：a＝b>c
C．稀释相同倍数时：c(A＋)高考真题
1．(2020·浙江7月选考)下列说法不正确的是(　　)
A．2.0×10－7mol·L－1的盐酸中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1
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
2．(2022·浙江6月选考)25 ℃时，苯酚(C6H5OH)的Ka＝1.0×10－10，下列说法正确的是(　　)
A．相同温度下，等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中，c(C6H5O－)＞c(CH3COO－)
B．将浓度均为0.10 mol·L－1的C6H5ONa和NaOH溶液加热，两种溶液的pH均变大
C．25 ℃时，C6H5OH溶液与NaOH溶液混合，测得pH＝10.00，则此时溶液中c(C6H5O－)＝c(C6H5OH)
D．25 ℃时，0.10 mol·L－1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体，水的电离程度变小
巩固练习
一、选择题(每题5分，共10题，共50分)
1．下列说法正确的是(　　)
A．pH＝0的溶液不存在 B．使用广范pH试纸测得某溶液的pH＝3.5
C．中性溶液的pH不一定等于7 D．Kw＝10－14适用于任何温度、任何溶液
2．(2023·广西贵港期末)下列溶液一定显酸性的是(　　)
A．使酚酞变红的溶液 B．c(H＋)>c(OH－)的溶液
C．pH＝6的溶液 D．c水(OH－)＝10－10 mol·L－1的溶液
3．下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是(　　)
A．溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强
B．pH<7的溶液，可能呈酸性
C．当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱性更为方便
D．把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH
4．(2023·海南海口联考)25 ℃时，由水电离出的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是(　　)
A．Cl－、CO、K＋、Na＋ B．NH、Na＋、Cl－、HCO
C．Cu2＋、SO、Al3＋、Cl－ D．NO、Na＋、Cl－、Ba2＋
5．(2024·吉林长春模拟)在不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)有如图所示关系。下列关于离子共存说法中正确的是(　　)
A．d点对应的溶液中大量存在：Na＋、K＋、ClO－、Cl－
B．b点对应的溶液中大量存在：Fe2＋、Ba2＋、K＋、NO
C．c点对应的溶液中大量存在：Na＋、Ba2＋、Cl－、SO
D．a点对应的溶液中大量存在：CO、Na＋、I－、Fe3＋
6．(2023·山西太原期中)已知温度T时，水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a mol/L的一元酸HA与b mol/L的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是(　　)
A．a＝b
B．混合溶液的pH＝7
C．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1
D．混合溶液中，由水电离出的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1
7．(2023·四川成都期中)T ℃时，水的离子积常数Kw＝10－13，该温度下，V1 mL pH＝12的Ba(OH)2稀溶液与V2 mL pH＝2的稀硫酸充分反应(混合后的体积变化忽略不计)，恢复到T ℃，测得混合溶液的pH＝3，则V1∶V2的值为(　　)
A．9∶101 B．99∶101 C．1∶100 D．1∶10
8．(2023·山西晋中期末)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＝－lg c(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＝8－2lg 2
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，在100 mL 0.4 mol·L－1的DCl重水溶液中，加入100 mL 0.2 mol·L－1NaOD的重水溶液，充分反应后溶液的pD＝1(忽略溶液体积的变化)
9．(2023·江西南昌模拟) 常温下，0.1 mol·L－1某一元酸(HA)溶液中＝1×10－8，下列叙述正确的是(　　)
A．该一元酸溶液的pH＝1
B．该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1
C．该溶液中水的离子积常数为1×10－22
D．用pH＝11的NaOH溶液V1 L与V2 L 0.1 mol·L－1该一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，则V110．在不同温度下，水溶液中pH和pOH的关系如图所示，已知pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)。下列说法一定正确的是(　　)
A．水的电离程度，B＞A＞D
B．1 mol·L－1的Na2SO4溶液不可能处于B点
C．向C点水溶液中通入HCl，则C点变为E点
D．0.1 mol·L－1的NaHA溶液的pH和pOH的关系如图中E点所示，此时溶液中离子的物质的量浓度关系：c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A)
二、非选择题(共2题，共25分)
11．(9分)已知水在25 ℃和100 ℃时，其电离平衡曲线如图所示：
(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分)
(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________。(2分)
(3)曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。(2分)
(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＝______。(3分)
12．(16分)某温度(T)下的溶液中，c(H＋)＝1.0×10－x mol·L－1，c(OH－)＝1.0×10－y mol·L－1，x与y的关系如图所示，请回答下列问题：
(1)此温度下，水的离子积Kw为____________，则该温度T____(填“>”“<”或“＝”)25 ℃。(4分)
(2)在此温度下，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示。
实验序号 Ba(OH)2溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 8
② 22.00 18.00 7
③ 22.00 22.00 6
假设溶液混合前后的体积不变，则a＝________，实验②所得溶液中由水电离产生的c(OH－)＝____________mol·L－1。(4分)
(3)在此温度下，将0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：
溶液 甲 乙 丙 丁
0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液体积/mL 10 10 10 10
0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液体积/mL 5 10 15 20
①按丁方式混合后，所得溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。(2分)
②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式：_________________________________________。
③按甲方式混合后，所得溶液的pH为________(混合时，忽略溶液体积的变化)。(6分)
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第38讲　水的电离和溶液的pH
【备考目标】　1.了解水的电离、离子积常数(Kw)。2.了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。
考点1　水的电离与水的离子积常数
1．水的电离方程式
水是一种极弱的电解质。电离方程式为2H2O H3O＋＋OH－，简写为H2O H＋＋OH－。
2．水的离子积常数
(1)表达式：Kw＝c(H＋)·c(OH－)，室温下Kw＝1.0×10－14。
(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，也适用于稀的电解质水溶液。
INCLUDEPICTURE "ZZ箭头灰.TIF" INCLUDEPICTURE "ZZ箭头灰.TIF" \* MERGEFORMAT [深化理解]
①酸、碱、盐(不水解的盐除外)虽然影响水的电离平衡，造成水电离出的H＋或OH－的浓度发生变化，但Kw仍然不变，因为Kw只与温度有关。
②水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－不一定是水电离出来的。c(H＋)和c(OH－)均指溶液中的H＋或OH－的总浓度。
③外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候水自身电离出来的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。
3．外界条件对水的电离平衡的影响
变化条件 移动方向 Kw αH2O c(OH－) c(H＋)
酸 逆 不变 减小 减小 增大
碱 逆 不变 减小 增大 减小
可水解的盐 Na2CO3 正 不变 增大 增大 减小
NH4Cl 正 不变 增大 减小 增大
温度 升温 正 增大 增大 增大 增大
降温 逆 减小 减小 减小 减小
加入Na(T不变) 正 不变 增大 增大 减小
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等(× )
(2)100 ℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此时水呈酸性(× )
(3)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变( × )
(4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同(× )
(5)室温下，0.1 mol·L－1的HCl溶液与0.1 mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等(√ )
(6)任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水电离出的c(H＋)和c(OH－)相等(√ )
(7)25 ℃时，0.1 mol·L－1的NaOH溶液中Kw＝1×10－13 mol2·L－2 (× )
(8)某温度下，纯水中的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，则c(OH－)＝ mol·L－1(× )
题组练习
一、水的电离及影响因素
1．一定温度下，水存在H2O H＋＋OH－　ΔH>0的平衡，下列叙述一定正确的是(　　)
A．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小
B．将水加热，Kw增大，pH减小
C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋) 降低
D．向水中加入少量固体硫酸钠，c(H＋)＝10－7 mol·L－1，Kw不变
解析：选B。A项，Kw应不变；C项，平衡应正向移动；D项，由于没有指明温度，c(H＋)不一定等于10－7 mol·L－1。
2．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．若从A点到达C点，可采用升高温度
B．图中五点Kw间的关系：B>C>A＝E＝D
C．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，溶液显中性
D．D点对应的醋酸溶液中由水电离产生的c(H＋)＝10－6 mol/L
解析：选D。从A点到达C点，水电离出的c(H＋)和c(OH－)浓度增大，可采用升高温度，A正确； Kw只与温度有关，温度越高，Kw越大，图中温度的大小为：B>C>A＝E＝D，所以Kw间的关系为B>C>A＝E＝D，B正确；处在B点时，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6×10－6＝10－12，pH＝2的硫酸，c(H＋)＝0.01 mol/L，pH＝10的KOH溶液，c(OH－)＝＝0.01 mol/L，c(H＋)＝c(OH－)，等体积混合后，c(H＋)＝c(OH－)，溶液显中性，C正确；D点，Kw＝1×10－14，醋酸溶液中c(H＋)＝10－6 mol/L，由水的电离产生的c水(H＋)＝c(OH－)＝＝10－8 mol/L，D错误。
二、水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)的相关计算与判断
3．已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 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＋)＝1×10－2 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1×10－10 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
解析：选D。A项，Kw＝1×10－6×1×10－6＝1×10－12，温度高于25 ℃；B、C项，NaHSO4电离出的H＋抑制H2O电离，c水(H＋)＝c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1；D项，加H2O稀释，c(H＋)减小，而c(OH－)增大。
4．根据下表中的不同溶液，填写数据(单位： mol·L－1)。
溶液(25 ℃) c(H＋) c(OH－) 水电离出来的c(H＋)或c(OH－)
(1)pH＝2的盐酸
(2)pH＝13的NaOH溶液
(3)pH＝5的NH4Cl溶液
(4)pH＝10的Na2CO3溶液
答案：(1)10－2　10－12　10－12(2)10－13　10－1　10－13　(3)10－5　10－9　10－5(4)10－10　10－4　10－4
【方法指导】　计算水电离的c(H＋)、c(OH－)
(1)中性溶液——c(OH－)＝c(H＋)＝
(2)酸性溶液——OH－全部来自水的电离
(3)碱性溶液——H＋全部来自水的电离
(4)水解呈酸性的盐溶液——H＋全部来自水的电离
(5)水解呈碱性的盐溶液——OH－全部来自水的电离
考点2　溶液的酸碱性与pH
1．溶液的酸碱性与pH的关系
溶液呈酸碱性的本质：取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小
项目 c(H＋)与c(OH－)的关系 pH(常温)
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
(1)计算公式：pH＝－lg__c(H＋)。
(2)测定方法
①pH试纸法：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用pH计测定。
(3)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH
①pOH＝－lg__c(OH－)；
②常温下：pH＋pOH＝14。
3．常见酸碱指示剂的变色范围
指示剂 变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊 红色←5.0紫色8.0→蓝色
酚酞 无色←8.2粉红色10.0→红色
甲基橙 红色←3.1橙色4.4→黄色
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)c(H＋)等于10－6 mol·L－1的溶液一定呈现酸性(× )
(2)pH＜7的溶液一定呈酸性(× )
(3)在任何条件下，纯水都呈中性(√ )
(4)如果c(H＋)/ c(OH－)的值越大，则酸性越强(√ )
(5)升高温度，水的电离程度增大，酸性增强(× )
(6)25 ℃时，0.01 mol·L－1的KOH溶液的pH＝12(√ )
(7)100 ℃时Kw＝1.0×10－12，0.01 mol·L－1盐酸的pH＝2，0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝10(√ )
(8)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低(× )
题组练习
一、溶液的酸碱性
1．(2023·福建南平期中)下列溶液一定呈中性的是(　　)
A．Kw＝1×10－14 B．pH＝7 C．c(H＋)＝c(OH－) D．c(H＋)＝1×10－7mol/L
解析：选C。Kw＝1×10－14的溶液可能呈酸性、可能呈碱性、也可能呈中性，A错误；25 ℃时pH＝7的溶液呈中性，但100 ℃时pH＝7的溶液呈碱性，故pH＝7的溶液不一定呈中性，B错误；溶液中c(H＋)＝c(OH－)时，溶液一定呈中性，C正确；25 ℃时c(H＋)＝1×10－7 mol/L的溶液呈中性，但100 ℃时c(H＋)＝1×10－7 mol/L的溶液呈碱性，故c(H＋)＝1×10－7 mol/L的溶液不一定呈中性，D错误。
2．判断常温下，两种溶液混合后溶液的酸碱性(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合：________。
(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合：________。
(3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合：________。
(4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合：________。
(5)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合：________。
(6)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O溶液等体积混合：________。
答案：(1)中性　(2)碱性　(3)酸性　(4)中性　(5)酸性　(6)碱性
二、溶液pH的计算
3．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
解析：选C。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，34．按要求计算下列溶液的pH(常温下，忽略溶液混合后体积的变化)。
(1)0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液：____________(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)。
(2)0.1 mol·L－1的氨水：____________(NH3·H2O的电离度α＝1%，电离度＝×100%)。
(3)pH＝2的盐酸与等体积的水混合：____________。
(4)将0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L－1硫酸溶液等体积混合：________。
(5)pH＝3的硝酸和pH＝12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合：____________。
解析：酸性溶液和碱性溶液pH的计算思路不同，所以首先应分析溶液的酸碱性，然后按照不同的计算思路，计算溶液的pH。
(1)　　CH3COOH CH3COO－＋H＋
c(初始) 0.1　　 　0　　 　　0
c(电离) c(H＋) 　 c(H＋) 　　c(H＋)
c(平衡)0.1－c(H＋) 　 c(H＋) 　　c(H＋)
则Ka＝＝1.8×10－5，解得c(H＋)≈1.3×10－3 mol·L－1，所以pH＝－lg c(H＋)＝－lg (1.3×10－3)≈2.9。
(2)　　　NH3·H2O OH－＋NH
c(初始)　 　0.1　　　　　0　　　0
c(电离)　　0.1×1%　　0.1×1%　0.1×1%
则c(OH－)＝0.1×1% mol·L－1＝10－3 mol·L－1，c(H＋)＝10－11 mol·L－1，所以pH＝11。
(3)c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lg＝2＋lg2≈2.3。
(4)0.1 mol·L－1 NaOH溶液中c(OH－)＝0.1 mol·L－1，0.06 mol·L－1的硫酸溶液中c(H＋)＝0.06 mol·L－1×2＝0.12 mol·L－1，二者等体积混合后溶液呈酸性，混合溶液中c(H＋)＝＝0.01 mol·L－1，则pH＝－lg 0.01＝2。
(5)pH＝3的硝酸溶液中c(H＋)＝10－3 mol·L－1，pH＝12的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝10－2 mol·L－1，二者以体积比9∶1混合，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，混合溶液中c(OH－)＝＝1×10－4 mol·L－1，则混合后c(H＋)＝＝ mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，故pH＝－lg 10－10＝10。
答案：(1)2.9　(2)11　(3)2.3　(4)2　(5)10
考点3　一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较
1．同c、同V和同pH、同V的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积
比较项目 c(H＋) pH 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率
盐酸 大 小 相同 相同 大
醋酸溶液 小 大 小
(2)相同pH、相同体积
比较项目 c(H＋) c(酸) 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率
盐酸 相同 小 小 少 相同
醋酸溶液 大 大 多
2.稀释图像
(1)原溶液同体积、同浓度
加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大；加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多
(2)原溶液同体积、同pH值
加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大；加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多
[注意]　一元强碱与一元弱碱比较同上。
题组练习
1．相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(　　)
解析：选C。强酸完全电离，中强酸部分电离，随着反应的进行，中强酸会继续电离出H＋，所以溶液②产生氢气的速率比①快，pH相同，则溶液②浓度大，体积相同时产生氢气体积大。
2．常温下，将pH均为11，体积均为V0的AOH和BOH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．碱性强弱：AOH>BOH B．水的电离程度：a＝b>c
C．稀释相同倍数时：c(A＋)解析：选D。由图知当lg＝2时，AOH的pH下降了2个单位，故AOH为强碱，同理BOH为弱碱，A正确；水的电离程度受溶液中c(OH－)的影响，本题中溶液中的氢离子就为水电离的，所以水电离程度：a＝b>c，B正确；起始溶液中两种离子B＋和A＋的浓度相同，稀释相同倍数时，弱碱BOH电离程度增大，c(B＋)>c(A＋)，C正确；起始弱碱的浓度比强碱浓度大，等体积的两种溶液，弱碱中和盐酸的能力大，加水稀释，中和盐酸的能力不变，故b＝c>a，D不正确。
高考真题
1．(2020·浙江7月选考)下列说法不正确的是(　　)
A．2.0×10－7mol·L－1的盐酸中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1
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
解析：选A。若为常温下，盐酸的浓度为2.0×10－7mol·L－1，盐酸完全电离，根据电离出的c(H＋)判断溶液接近中性，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2.0×10－7mol·L－1，且未指明温度，A错误；KCl溶液为中性溶液，常温下pH＝7，加热到80 ℃时，水的离子积常数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溶液呈碱性，说明该溶质为弱酸强碱盐，即CN－对应的酸HCN为弱电解质，C正确；醋酸在溶液中会发生电离平衡：CH3COOH CH3COO－＋H＋，向溶液中加入醋酸钠固体，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。
2．(2022·浙江6月选考)25 ℃时，苯酚(C6H5OH)的Ka＝1.0×10－10，下列说法正确的是(　　)
A．相同温度下，等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中，c(C6H5O－)＞c(CH3COO－)
B．将浓度均为0.10 mol·L－1的C6H5ONa和NaOH溶液加热，两种溶液的pH均变大
C．25 ℃时，C6H5OH溶液与NaOH溶液混合，测得pH＝10.00，则此时溶液中c(C6H5O－)＝c(C6H5OH)
D．25 ℃时，0.10 mol·L－1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固体，水的电离程度变小
解析：选C。醋酸的酸性大于苯酚，则醋酸根离子的水解程度较小，则相同温度下，等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中c(C6H5O－)＜c(CH3COO－)，A错误；C6H5ONa溶液中，C6H5O－水解出OH－，升温促进C6H5O－的水解，c(OH－)增大，但升温Kw也增大，即pH可能增大，NaOH溶液加热时c(OH－)不变，Kw增大，pH减小，B错误；当pH＝10.00时，c(H＋)＝1.0×10－10 mol ·L－1，Ka＝＝＝1.0×10－10，故c(C6H5O－)＝c(C6H5OH)，C正确；C6H5OH溶液中存在电离平衡C6H5OH C6H5O－＋H＋，加入C6H5ONa固体会促进水的电离，D错误。
巩固练习
一、选择题(每题5分，共10题，共50分)
1．下列说法正确的是(　　)
A．pH＝0的溶液不存在 B．使用广范pH试纸测得某溶液的pH＝3.5
C．中性溶液的pH不一定等于7 D．Kw＝10－14适用于任何温度、任何溶液
解析：选C。由pH＝－lg c(H＋)可知，pH＝0时，c(H＋)＝1 mol·L－1，A错误；广范pH试纸测得的溶液的pH只能取整数，B错误；100 ℃时，中性溶液的pH<7，C正确；25 ℃时，Kw为1.0×10－14，改变温度，Kw也会发生变化，D错误。
2．(2023·广西贵港期末)下列溶液一定显酸性的是(　　)
A．使酚酞变红的溶液 B．c(H＋)>c(OH－)的溶液
C．pH＝6的溶液 D．c水(OH－)＝10－10 mol·L－1的溶液
解析：选B。使酚酞变红的溶液呈碱性，A错误；c(H＋)>c(OH－)的溶液一定呈酸性，B正确；在不同温度下，水的离子积常数不同，所以pH＝6的溶液不一定显酸性，C错误；在室温，若c水(OH－)＝10－10 mol·L－1，说明水的电离受到抑制，溶液可能为酸性，也可能为碱性，D错误。
3．下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是(　　)
A．溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强
B．pH<7的溶液，可能呈酸性
C．当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱性更为方便
D．把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH
解析：选D。因pH＝－lg c(H＋)，所以pH越小，c(H＋)越大，酸性越强，pH越大，c(H＋)越小，则c(OH－)越大，碱性越强，A正确；在室温下，pH<7的溶液呈酸性，B正确；当c(H＋)或c(OH－)小于1 mol·L－1时，使用pH表示其酸碱性更为方便，C正确；用pH试纸测溶液pH时，不能把pH试纸直接插入待测溶液中，正确的做法为取一小片pH试纸，放在洁净的表面皿上或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读取数据， D错误。
4．(2023·海南海口联考)25 ℃时，由水电离出的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是(　　)
A．Cl－、CO、K＋、Na＋ B．NH、Na＋、Cl－、HCO
C．Cu2＋、SO、Al3＋、Cl－ D．NO、Na＋、Cl－、Ba2＋
解析：选D。由水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液可能呈酸性或碱性。酸性条件下，碳酸根离子不能存在，A错误；酸性条件下，碳酸氢根离子不能存在，碱性条件下铵根离子和HCO不能存在，B错误；碱性条件下，铜离子和铝离子不能存在，C错误；NO、Na＋、Cl－、Ba2＋和氢离子、氢氧根离子都不反应，可以共存，D正确。
5．(2024·吉林长春模拟)在不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)有如图所示关系。下列关于离子共存说法中正确的是(　　)
A．d点对应的溶液中大量存在：Na＋、K＋、ClO－、Cl－
B．b点对应的溶液中大量存在：Fe2＋、Ba2＋、K＋、NO
C．c点对应的溶液中大量存在：Na＋、Ba2＋、Cl－、SO
D．a点对应的溶液中大量存在：CO、Na＋、I－、Fe3＋
解析：选A。d点氢离子浓度为10－7 mol/L，氢氧根离子浓度大于10－6 mol/L，此时溶液呈碱性，碱性溶液中Na＋、K＋、ClO－、Cl－相互之间不反应，能大量共存，A正确；b点溶液中氢离子浓度为10－6 mol/L，氢氧根离子浓度为10－8 mol/L，溶液呈酸性，酸性条件下，亚铁离子、氢离子、硝酸根离子能发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误；c点对应的溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液呈中性，中性溶液中钡离子与硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀而不能大量共存，C错误；a点对应的溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液呈中性，中性溶液中碘离子与铁离子发生氧化还原反应而不能大量共存，D错误。
6．(2023·山西太原期中)已知温度T时，水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a mol/L的一元酸HA与b mol/L的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是(　　)
A．a＝b
B．混合溶液的pH＝7
C．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1
D．混合溶液中，由水电离出的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1
解析：选C。a＝b时，酸碱恰好完全反应生成正盐和水，由于酸碱强弱未知，不能确定溶液的酸碱性，A错误；pH＝7时，溶液不一定是中性溶液，水的电离是吸热反应，温度越高，水的离子积常数越大，所以pH＝7的溶液可能是中性、也可能是酸性或碱性，B错误；由c(H＋)＝ mol·L－1，得c(H＋)＝c(OH－)，则混合溶液呈中性，C正确；因温度不一定是常温，所以由水电离出的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1不能确定水的电离是被抑制还是未受影响，所以无法判断溶液酸碱性，D错误。
7．(2023·四川成都期中)T ℃时，水的离子积常数Kw＝10－13，该温度下，V1 mL pH＝12的Ba(OH)2稀溶液与V2 mL pH＝2的稀硫酸充分反应(混合后的体积变化忽略不计)，恢复到T ℃，测得混合溶液的pH＝3，则V1∶V2的值为(　　)
A．9∶101 B．99∶101 C．1∶100 D．1∶10
解析：选A。T ℃时，水的离子积常数Kw＝10－13，该温度下，V1 mL pH＝12的Ba(OH)2稀溶液，c(H＋)＝10－12 mol/L，则c(OH－)＝10－1 mol/L；V2 mL pH＝2的稀硫酸c(H＋)＝10－2 mol/L，二者反应后恢复到T ℃，测得混合溶液的pH＝3，c(H＋)＝10－3 mol/L，说明酸过量，则c(H＋)＝ mol/L＝10－3 mol/L，解得V1∶V2＝9∶101。
8．(2023·山西晋中期末)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＝－lg c(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＝8－2lg 2
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，在100 mL 0.4 mol·L－1的DCl重水溶液中，加入100 mL 0.2 mol·L－1NaOD的重水溶液，充分反应后溶液的pD＝1(忽略溶液体积的变化)
解析：选A。重水是极弱的电解质，存在电离平衡，D2O OD－＋D＋，Na与重水电离生成的D＋反应生成D2，促进重水发生电离，从而使重水的电离程度增大，A错误；重水(D2O)的离子积Kw＝1.6×10－15，则c(D＋)＝c(OD－)＝4×10－8 mol·L－1，pD＝－lg c(D＋)＝－lg(4×10－8)＝8－2lg 2，B正确； 2 L含0.01 mol D2SO4的重水溶液中，c(D＋)＝0.01 mol·L－1，pD＝－lg 0.01＝2，C正确；100 mL 0.4 mol·L－1的DCl重水溶液和100 mL 0.2 mol·L－1的NaOD重水溶液混合时，DCl过量，所以c(D＋)＝＝0.1 mol·L－1，pD＝1，D正确。
9．(2023·江西南昌模拟) 常温下，0.1 mol·L－1某一元酸(HA)溶液中＝1×10－8，下列叙述正确的是(　　)
A．该一元酸溶液的pH＝1
B．该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1
C．该溶液中水的离子积常数为1×10－22
D．用pH＝11的NaOH溶液V1 L与V2 L 0.1 mol·L－1该一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，则V1解析：选B。常温下，0.1 mol/L某一元酸(HA)溶液中＝1×10－8，结合c(H＋)×c(OH－)＝10－14可知，溶液中氢离子浓度c(H＋)＝0.001 mol/L，溶液的pH＝3, A错误；酸溶液中水电离出的氢离子浓度等于溶液中氢氧根离子浓度，所以该溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，B正确；常温下，水的离子积常数为1×10－14 ，C错误； 0.1 mol·L－1HA溶液的pH＝3，HA为弱酸，与pH＝11的NaOH溶液混合，若V1＝V2，则HA过量，溶液显酸性，若要使混合后溶液呈中性，则V1>V2，D错误。
10．在不同温度下，水溶液中pH和pOH的关系如图所示，已知pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)。下列说法一定正确的是(　　)
A．水的电离程度，B＞A＞D
B．1 mol·L－1的Na2SO4溶液不可能处于B点
C．向C点水溶液中通入HCl，则C点变为E点
D．0.1 mol·L－1的NaHA溶液的pH和pOH的关系如图中E点所示，此时溶液中离子的物质的量浓度关系：c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A)
解析：选D。B点的pH、pOH均小于A点，则B点的Kw大于A点的Kw，即B点温度高于A点的温度，A、B、D点溶液若不涉及盐类水解，则水的电离程度：B＞A＞D，若涉及盐类水解，则无法判断，A错误；B点是显中性的溶液，即1 mol·L－1 Na2SO4溶液可能处于B点，B错误；C点和E点所处温度不同，水的离子积Kw不同，所以温度不变通入HCl，C点不能变为E点，C错误；E点溶液显酸性，即在NaHA溶液中，存在HA－的电离：HA－ H＋＋A2－和HA－的水解：HA－＋H2O H2A＋OH－，溶液显酸性，则c(H＋)＞c(OH－)，即HA－的电离程度大于HA－的水解程度，c(A2－)＞c(H2A)，但电离和水解均是很微弱的，所以c(HA－)最大，故c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A)，D正确。
二、非选择题(共2题，共25分)
11．(9分)已知水在25 ℃和100 ℃时，其电离平衡曲线如图所示：
(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分)
(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________。(2分)
(3)曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。(2分)
(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＝______。(3分)
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，102－a mol＝10b－12 mol，2－a＝b－12，所以a＋b＝14。
(3)曲线A所对应的温度是25 ℃，pH＝2的HCl溶液，c水(H＋)＝10－12mol·L－1；pH＝11的某BOH溶液中，c水(H＋)＝10－11mol·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，所得混合液的pH＝10。
答案：(1)10∶1　(2)a＋b＝14　(3)小于　(4)10
12．(16分)某温度(T)下的溶液中，c(H＋)＝1.0×10－x mol·L－1，c(OH－)＝1.0×10－y mol·L－1，x与y的关系如图所示，请回答下列问题：
(1)此温度下，水的离子积Kw为____________，则该温度T____(填“>”“<”或“＝”)25 ℃。(4分)
(2)在此温度下，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示。
实验序号 Ba(OH)2溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 8
② 22.00 18.00 7
③ 22.00 22.00 6
假设溶液混合前后的体积不变，则a＝________，实验②所得溶液中由水电离产生的c(OH－)＝____________mol·L－1。(4分)
(3)在此温度下，将0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液与0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：
溶液 甲 乙 丙 丁
0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液体积/mL 10 10 10 10
0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液体积/mL 5 10 15 20
①按丁方式混合后，所得溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。(2分)
②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式：___________________________________________________。
③按甲方式混合后，所得溶液的pH为________(混合时，忽略溶液体积的变化)。(6分)
解析：(1)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－(x＋y)，根据图像可知，x＋y＝12，故Kw＝1.0×10－12。根据温度越高，H2O的电离程度越大，Kw也越大可知，此时T>25 ℃。(2)此条件下，pH＝6时溶液呈中性。根据表中实验①的数据可得Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝1.0×10－4 mol·L－1，根据表中实验③的数据有22.00×10－3 L×1.0×10－4 mol·L－1＝22.00×10－3 L×1.0×10－a mol·L－1，可得a＝4，即pH＝4。实验②中，所得溶液pH＝7，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，由H2O电离产生的c(OH－)等于由水电离产生的c(H＋)，即由水电离产生的c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1。(3)①按丁方式混合时，Ba(OH)2提供的OH－与NaHSO4提供的H＋相等，混合后溶液呈中性。②按乙方式混合时反应的离子方程式为Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O。③按甲方式混合时，OH－过量，反应后溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，pH＝11。
答案：(1)1.0×10－12　>　(2)4　1.0×10－7(3)①中　②Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O　③11
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