资源简介 第42讲 水的电离和溶液的pH一、选择题(本题包括11小题,每小题只有一个选项符合题意)1.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的溶液可能呈碱性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pH2.某温度下,测得0.01 mol·L-1NaOH溶液的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.该温度下蒸馏水的pH=6D.该溶液中c(H+)=10-12 mol·L-13.溶液混合后体积变化忽略不计,则下列叙述正确的是( )A.95 ℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性B.室温下,pH=3的醋酸溶液,稀释10倍后pH=4C.室温下,pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7D.0.2 mol·L-1的盐酸与等体积水混合后pH=14.下列关于溶液酸碱性说法不正确的是( )A.某温度下,若Va L pH=11的NaOH溶液与Vb L pH=1的H2SO4溶液混合呈中性,则Va∶Vb=1∶1B.25 ℃ 1 L pH=5的氯化铵溶液,c(H+)=10-5 mol·L-1,由水电离出的n(OH-)=10-5 molC.313 K时,Kw=2.9×10-14,则pH=7,溶液呈碱性D.100 ℃时,纯水的pH=6,呈中性5.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-)=KwB.M区域内(边界除外)任意点均有c(H+)<c(OH-)C.温度:T1<T2D.XZ线段上任意点均有pH=76.常温下,下列有关某些溶液的说法不正确的是( )A.pH=11的氨水、NaOH溶液中,由水电离产生的c(H+)后者大B.pH=3的HCl溶液与pH=11的氨水等体积混合,混合后溶液的pH大于7C.pH=3的盐酸、CH3COOH溶液中,c(Cl-)=c(CH3COO-)D.往10 mL pH=3的盐酸中分别加入pH=11的氨水、NaOH溶液至中性,消耗氨水的体积小7.25 ℃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∶109B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)C.1∶20∶1010∶109D.1∶10∶104∶1098.25 ℃时,①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的H2SO4溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。下列有关上述溶液的比较中,正确的是( )A.将②、④溶液混合后,溶液pH=7,则消耗溶液的体积:②<④B.水电离的c(H+):①=②=③=④C.将①溶液与④溶液等体积混合后,pH>7D.向10 mL上述四种溶液中各加入90 mL水后,溶液的pH:③>④>①>②9.已知液氨的性质与水相似。T ℃时,NH3+NH3N+N,N的平衡浓度为1×10-15 mol·L-1。下列说法正确的是( )A.在此温度下液氨的离子积为1×10-17B.在液氨中放入金属钠,可生成NaNH2C.恒温下,在液氨中加入NH4Cl,可使液氨的离子积减小D.降温,可使液氨电离平衡逆向移动,且c(N)<c(N)10.已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7;Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是( )A.H2A的电离方程式为H2AH++HA-B.向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)D.取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,则该溶液的pH=a+111.常温下,浓度均为0. 10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg的变化如图所示。已知:pKb=-lg Kb,pOH=-lg c(OH-)。下列说法不正确的是( )A.ROH为强碱,MOH是弱碱B.稀释104倍后对应两溶液中水的电离程度:a<bC.0.10 mol·L-1的RCl溶液中存在:c(Cl- )=c(R+)+c(ROH)D.向MOH溶液中加入稀盐酸,混合溶液中=1二、非选择题(本题包括2小题)12.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B对应的温度下,将0.02 mol·L-1Ba(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= 。(4)在纯水中,小部分水分子之间发生了质子的传递,也称自耦电离:H2O+H2OH3O++OH-,表明水是一种极弱的电解质。同理,液态HF也可以发生类似的自耦电离产生H,请回答:①请写出HF(l)自耦电离方程式: 。②某一温度下达到平衡时,H的浓度为3.0×10-6 mol·L-1,求此时HF的离子积常数 。③升温时,HF的离子积常数 (填“增大”“减小”或“不变”,下同);电离程度 。13.水溶液中的离子反应与离子平衡在化学工业上有着重要的应用。回答下列问题:(1)常温下,将V1 mL 0.3 mol·L-1稀盐酸与V2 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液混合,所得溶液的pH为1,则V1∶V2= (溶液体积变化忽略不计)。(2)常温下,将V1 mL pH=3的酸HA溶液与V2 mL pH=11的NaOH溶液混合。下列说法正确的是 (填字母)。A.若V1=V2,反应后溶液pH一定等于7B.若反应后溶液呈中性,则混合液中c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1C.若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2D.若反应后溶液呈碱性,则V1一定小于V2(3)在t ℃( Kw=1×10-12)时,0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液的pH= 。若V1 L该溶液与V2 L pH=1的稀硫酸混合(忽略体积变化),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2= 。(4)某温度时,某水溶液中的c(H+)=10y mol·L-1,c(OH-)=10x mol·L-1,x和y的关系如图所示:①该温度下,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)= mol·L-1。②该温度下,将pH=a的Ba(OH)2溶液V1 L与1×10-b mol·L-1的NaHSO4溶液V2 L混合(忽略体积变化)。若所得混合溶液呈中性,且a=12,b=3,则V1∶V2= ;若溶液混合后BaSO4恰好沉淀完全,且a=12,b=3,则混合后溶液的pH为 。(已知lg 3≈0.5)第42讲 水的电离和溶液的pH1.D 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;把pH试纸直接插入待测溶液中会污染待测液,D错误。2.C 该溶液中c(H+)=10-10mol·L-1,氢氧化钠是一元强碱,c(OH-)=0.01 mol·L-1,Kw=0.01×10-10=10-12>10-14,因而溶液温度高于25 ℃,A、D错误;盐酸中n(H+)=V×10-4 mol,NaOH溶液中n(OH-)=V×10-2 mol,显然氢氧化钠过量,B错误;该温度下Kw=10-12,则蒸馏水的pH=6,C正确。3.D A项错误,水的电离吸热,加热促进水的电离,c(H+)>10-7 mol·L-1,但水仍呈中性;B项错误,稀释促进醋酸的电离,pH=3的醋酸溶液,稀释10倍后,3<pH<4;C项错误,pH=3的醋酸溶液中醋酸的浓度远大于10-3 mol·L-1,而pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为10-3 mol·L-1,所以二者等体积混合后醋酸过量,溶液显酸性;D项正确,溶液体积扩大一倍,溶液中氢离子浓度变为0.1 mol·L-1。4.A A.温度未知,无法计算NaOH溶液中c(OH-),所以无法计算酸、碱溶液体积之比,错误;B.溶液中由水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-5mol·L-1,所以由水电离出的n(OH-)=10-5mol·L-1×1 L=10-5mol,正确;C.该温度下纯水的pH<7,则pH=7时,溶液呈碱性,正确;D.纯水中c(OH-)=c(H+),100 ℃时,纯水的pH=6,呈中性,正确。5.D 温度越高,水的电离程度越大,电离出的c(H+)与c(OH-)越大,所以温度: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。6.A A.pH=11的氨水、NaOH溶液中,c(OH-)都为1×10-3 mol·L-1,对水的电离抑制程度相同,(H+)=1.0×10-11 mol·L-1,错误;B.等体积混合,反应后氨水过量,溶液的pH大于7,正确;C.pH=3的盐酸、CH3COOH溶液中,c(H+)相同,c(Cl-)=c(CH3COO-),正确;D.氨水浓度较大,与盐酸反应时,消耗氨水的体积较小,正确。7.A H2SO4与Ba(OH)2抑制水的电离,Na2S与NH4NO3促进水的电离。25 ℃时,①pH=0的H2SO4溶液中:c电离(H2O)=c(OH-)= mol·L-1=10-14 mol·L-1;同理可计算其余溶液中电离的水的浓度:②为10-13 mol·L-1、③为10-4 mol·L-1、④为10-5 mol·L-1,同温同体积时,物质的量之比等于浓度之比,则物质的量之比为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,A正确。8.B A.②、④溶液等体积混合后溶液pH=7,错误;B.由题意可知,酸溶液中c(H+)和碱溶液中c(OH-)都为10-2 mol·L-1,则四种溶液中由水电离出的c(H+)相等,正确;C.将①溶液与④溶液等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,溶液pH小于7,错误;D.pH相同的酸或碱溶液稀释相同倍数时,强酸或强碱溶液pH变化大,则稀释相同倍数后,醋酸溶液pH小于硫酸溶液,氨水的pH大于氢氧化钠溶液,所以稀释后溶液的pH的大小顺序为③>④>②>①,错误。9.B 由电离方程式知,N与N的平衡浓度相等,都为1×10-15 mol·L-1,根据水的离子积表达式得液氨的离子积为c(N)·c(N)=1×10-30,A项错误;离子积只与温度有关,与离子浓度无关,C项错误;因为电离吸热,所以降温导致平衡逆向移动,c(N)、c(N)都减小但相等,D项错误。10.B A.H2A为二元弱酸,在溶液中存在电离平衡,电离分步进行,第一步电离方程式为H2AH++HA-,错误;B.向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,=1.3×10-7,则H2A的电离度α=×100%=1.3×10-4×100%=0.013%,正确;C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,=7.1×10-15,则=7.1×10-4,故c(A2-)<c(HA-),错误;D.H2A是弱酸,取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,H2A的电离平衡正向移动,导致溶液中c(H+)>10-(a+1) mol·L-1,则该溶液的pH<a+1,错误。11.C 由题图可知,0.10 mol·L-1 ROH溶液稀释1 000倍时,溶液pH由13减小为10,故ROH为强碱,而MOH是弱碱,A项正确;由题图可知,稀释后对应的两溶液pH:a>b,故水的电离程度:a<b,B项正确;RCl为强酸强碱盐,R+不水解,则溶液中不存在ROH分子,C项错误;==,lg=lg=pOH-pKb(MOH),故=1,D项正确。12.(1)10∶1 (2)a+b=14 (3)10 (4)①3HFH2F++H ②9.0×10-12 ③增大 增大解析:(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。设1体积为1 L,则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,即102-a mol=10b-12 mol,2-a=b-12,所以a+b=14。(3)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=1×10-12,所以c(H+)=1×10-10 mol·L-1,所得混合溶液的pH=10。(4)①根据水的自耦电离可推知,HF发生类似自耦电离的方程式为3HFH2F++H。②HF的离子积常数K=c(H2F+)·c(H)=3.0×10-6×3.0×10-6=9.0×10-12。③HF的自耦电离是吸热过程,升温平衡正移,离子积常数增大,电离程度增大。13.(1)1∶1 (2)BD (3)11 9∶11(4)①2×10-12 ②1∶1 11.5解析:(1)混合后氢离子的浓度为0.1 mol·L-1,则=0.1 mol·L-1,则V1∶V2=1∶1。(2)A.当V1=V2,如果HA是弱酸,则酸过量,溶液呈酸性,错误;B.若反应后溶液呈中性,则常温下,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1,则混合液中c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1,正确;C.若HA为弱酸,HA部分电离,c(HA)>c(NaOH),反应后HA有剩余,则V1小于或等于V2也可使溶液呈酸性,错误;D.由C分析可知:溶液要想呈碱性,则一定满足V1<V2,正确。(3)在t ℃时,Kw=10-12,0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,故c(H+)=10-11mol·L-1,pH=11;混合前n(OH-)=0.1 mol·L-1×V1 L,n(H+)=0.1 mol·L-1×V2 L,混合后pH=2,故=0.01 mol·L-1,解得=。(4)①该温度下,水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)=10x×10y=10x+y,由图像可知,x+y=-15,Kw=10-15,c(H+)=5×10-4mol·L-1时,由水电离产生的c(H+)=c(OH-)=2×10-12 mol·L-1。②根据题意,Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=10-3mol·L-1,NaHSO4溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,如果溶液呈中性,则c(OH-)·V1 L=c(H+)·V2 L,V1∶V2=1∶1;若溶液混合后 BaSO4 恰好沉淀完全,则Ba(OH)2和NaHSO4的物质的量之比为1∶1,n(OH-)∶n(H+)=2∶1,则V1∶V2=2∶1,根据化学方程式Ba(OH)2+NaHSO4BaSO4↓+NaOH+H2O,则混合后溶质的成分是NaOH,c(OH-)= mol·L-1=×10-3mol·L-1,则c(H+)= mol·L-1=3×10-12mol·L-1,pH≈11.5。4 / 4第42讲 水的电离和溶液的pH课标要求1.认识水的电离,了解水的离子积常数。2.认识溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH的方法。3.能进行溶液pH的简单计算,能正确测定溶液pH。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。考点一 水的电离与水的离子积常数1.水的电离平衡(1)水是极弱的电解质,能发生微弱的电离,其电离方程式为 。(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.水电离平衡的影响因素(用“促进”或“抑制”填空)(1)温度:水的电离是吸热的,升高温度能 水的电离,降低温度能 水的电离。(2)酸、碱:加入酸或碱均能使水的电离平衡逆向移动,故能 水的电离。(3)能水解的盐(如CH3COONa)CH3COO-能与水电离出的H+结合生成CH3COOH,故能 水的电离。3.水的离子积常数【注意】 Kw=c(H+)·c(OH-)中的H+和OH-不一定都是由水电离出来的,c(H+)和c(OH-)而是指溶液中的c(H+)和c(OH-)。 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)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。( )(2)将水加热,Kw和c(H+)均增大。( )(3)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。( )(4)25 ℃时NH4Cl溶液的Kw小于100 ℃时NaCl溶液的Kw。( )(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不同。( )(6)某温度下,若纯水中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)=5×10-8 mol·L-1。( )一 水的电离及拓展应用1.25 ℃时水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0。下列叙述不正确的是( )A.将水加热,Kw增大,pH减小B.向水中加入少量硫酸氢钠固体,增大C.在蒸馏水中滴加浓硫酸,Kw不变,c(H+)增大D.向水中滴入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,c(H+)降低2.计算室温下,下列溶液中水电离出的H+或OH-浓度。(1)0.01 mol·L-1的盐酸中,c水(H+)= 。(2)pH=4的亚硫酸溶液中,c水(H+)= 。(3)pH=10的KOH溶液中,c水(H+)= 。(4)pH=4的NH4Cl溶液中,c水(H+)= 。室温下溶液中c水(H+)或c水(OH-)的计算及应用 (1)酸、碱抑制水的电离,酸溶液中求c(OH-),即c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-),碱溶液中求c(H+),即c水(OH-)=c水(H+)=c(H+)。(2)能水解的盐促进水的电离,故c水(H+)等于显性离子的浓度。(3)酸式盐溶液酸式酸根离子以电离为主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)。酸式酸根离子以水解为主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)。二 水的电离平衡曲线分析3.25 ℃时,水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化关系如图所示,下列判断错误的是( )A.ac曲线上的任意一点都有c(H+)·c(OH-)=10-14B.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<7D.c点溶液不可能是醋酸钠溶液4.水的电离平衡曲线如图所示,回答下列问题。(1)图中A、B、C、D、E五点对应的Kw之间的关系是 。(2)在水中加少量酸,可实现A点向 点移动。(3)ABE形成的区域中的点都呈现 性。(4)若在B点温度下,pH=2的硫酸溶液中,c水(H+)= mol·L-1。考点二 溶液的酸碱性与pH1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。在常温下溶液的酸碱性与溶液中c(H+)和c(OH-)有如下关系: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-) 72.溶液的pH及测定方法(1)关系:pH= 。(2)范围:0~14。(3)pH的测量方法①酸碱指示剂法:该法只能测pH的大致范围,常见指示剂变色范围见下表:指示剂 变色范围的pH石蕊 <5红色 5~8紫色 >8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浅红色 >10红色②pH试纸法:把一小片pH试纸放在一洁净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中央,试纸变色后,与标准比色卡对照即可确定溶液的pH。③pH计测量法。(4)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH①pOH= ;②常温下:pH+pOH= 。 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)常温下,溶液中的值越大,酸性越强。( )(2)c(H+)= mol·L-1的溶液一定显中性。( )(3)常温下能使甲基橙显黄色的溶液一定显碱性。( )(4)用pH试纸测得某氯水的pH为5。( )(5)用广泛pH试纸测得醋酸溶液的pH为3.4。( )(6)用pH计测得某溶液的pH为7.45。( )(7)一定温度下,pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=a-1。( )(8)常温下,0.05 mol·L-1 Ba(OH)2溶液的pH=13。( )一 酸、碱溶液混合后溶液酸碱性的判断1.常温下,两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“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溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合。( )(5)pH=3的HCl溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合。( )(6)pH=3的HCl溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合。( )(7)pH=2的CH3COOH溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合。( )(8)pH=2的HCl溶液和pH=12的氨水等体积混合。( )二 溶液混合后pH的计算2.按要求计算下列各题(常温下,忽略溶液混合时体积的变化)。(1)25 ℃时,pH=3的硝酸溶液和pH=12的氢氧化钡溶液按照体积比9∶1混合,混合溶液的pH= 。(2)在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是 。(3)将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的稀盐酸Vb L混合,若所得溶液呈中性,且a+b=13,则= 。酸、碱溶液混合时pH的计算 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。三 酸、碱溶液的稀释图像3.某温度下,Ka(HA)=5.0×10-4,Ka(HB)=1.6×10-5。现有体积均为V0的pH=a的两种酸溶液,加水稀释至体积为V,两种溶液的pH随lg 的变化如图所示。下列叙述不正确的是( )A.曲线Ⅱ代表HAB.a点时,两溶液中水的电离程度相同C.由c点到d点,溶液中增大(X代表A或B)D.分别取b点、c点溶液与等浓度的NaOH溶液中和,恰好中和时消耗NaOH溶液的体积:b点更多4.25 ℃,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,下列叙述不正确的是( )A.MOH是一种弱碱B.在x点,c(M+)=c(R+)C.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)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倍酸、碱溶液稀释后pH与稀释倍数的线性关系lg=0,代表未稀释;lg=1,代表稀释10倍①HY为强酸、HX为弱酸 ②a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-) ③水的电离程度:d>c>a=b ①MOH为强碱、ROH为弱碱 ②lg=0时,c(ROH)>c(MOH) ③水的电离程度:a>b1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)(2024·吉林高考)使用pH试纸测定KClO溶液的pH。( )(2)(2024·北京高考)依据一元弱酸的Ka,可推断它们同温度、同浓度稀溶液的pH大小。( )(3)(2024·贵州高考)已知:①25 ℃时,硼酸[B(OH)3]显酸性的原理:B(OH)3+2H2OH3O++[B(OH)4]- Ka=5.8×10-10;②lg≈0.38。硼酸水溶液中的H+主要来自水的电离。( )(4)(2023·重庆高考)20 ℃时饱和(NH4)2SO4溶液和50 ℃时饱和(NH4)2SO4溶液的Kw相等。( )2.下列判断正确的是( )A.(2022·浙江6月选考)将浓度均为0.1 mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大B.(北京高考)随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)C.(浙江1月选考)pH>7的溶液一定呈碱性D.(浙江1月选考)相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中,c(OH-)相等3.(经典高考)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1.0×10-13C.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4.(天津高考5题)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5.(浙江6月选考19题)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )A.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,则HR是弱酸B.25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸C.25 ℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸D.25 ℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸第42讲 水的电离和溶液的pH【考点·全面突破】考点一必备知识夯实1.(1)H2OH++OH- (2)1×10-7 mol·L-1 2.(1)促进 抑制 (2)抑制 (3)促进 3.c(H+)·c(OH-) 1×10-14 增大易错辨析(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×关键能力突破1.C 水的电离是吸热过程,升高温度,平衡正向移动,Kw增大,c(H+)增大,pH减小,A正确;向水中加入少量硫酸氢钠固体,c(H+)增大,平衡逆向移动,增大,B正确;在蒸馏水中滴加浓硫酸,c(H+)增大,温度升高,Kw增大,C错误;向水中滴入少量NaOH溶液,c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(H+)降低,D正确。2.(1)1×10-12 mol·L-1 (2)1×10-10 mol·L-1(3)1×10-10 mol·L-1 (4)1×10-4 mol·L-13.D ac曲线上的任意一点,由于温度相同,所以水的离子积常数相同,根据b点对应的坐标可知,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,水的电离为吸热过程,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点溶液可能为醋酸钠溶液,D错误。4.(1)B>C>A=E=D (2)D (3)碱 (4)1×10-10考点二必备知识夯实1.> < = = < >2.(1)-lg c(H+) (4)①-lg c(OH-) ②14易错辨析(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√关键能力突破1.(1)中性 (2)碱性 (3)酸性 (4)中性(5)酸性 (6)碱性 (7)酸性 (8)碱性2.(1)10 (2)1∶4 (3)10解析:(1)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=10。(2)设氢氧化钡溶液的体积为V1 L,硫酸氢钠溶液的体积为V2 L,依题意知,n(Ba2+)=n(S),由Ba(OH)2+NaHSO4BaSO4↓+NaOH+H2O知,生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=n[Ba(OH)2]=5×10-3 V1 mol,则有=1×10-3 mol·L-1,则V1∶V2=1∶4。(3)pH=a的NaOH溶液中c(OH-)=10a-14 mol·L-1,pH=b的稀盐酸中c(H+)=10-b mol·L-1,根据所得溶液呈中性,知c(OH-)·Va=c(H+)·Vb,===1014-(a+b),a+b=13,则=10。3.C A.Ka(HA)=5.0×10-4>Ka(HB)=1.6×10-5,酸性:HA>HB,pH相同的弱酸加水稀释时,酸性较强的酸溶液pH变化较大,根据变化图可知,曲线Ⅱ代表HA溶液,正确;B.a点时,溶液的pH相同,酸对水的电离抑制程度相同,两溶液中水的电离程度相同,正确;C.由c点到d点,弱酸的电离常数和水的电离常数都不变,==,即保持不变,错误;D.HB酸性较弱,pH相同的HA和HB,HB的物质的量大,加水稀释至b点和c点时,两种酸的物质的量不变,故与氢氧化钠溶液恰好中和时消耗NaOH溶液的体积HB多即b点更多,正确。4.C A项,由图像可知MOH溶液稀释10倍时,pH变化量小于1,故MOH为弱碱;B项,在x点,c(OH-)=c(M+)+c(H+)=c(R+)+c(H+),x点时MOH和ROH溶液中c(H+)相等,故c(M+)=c(R+);C项,MOH为弱碱,由题图可知,ROH为强碱,则稀释前c(ROH)<10c(MOH);D项,稀释前MOH溶液中由水电离出的c(OH-)=10-12 mol·L-1,ROH溶液中由水电离出的c(OH-)=10-13 mol·L-1,故由水电离出的c(OH-):前者是后者的10倍。【真题·体验品悟】1.(1)× (2)√ (3)√ (4)×2.D A错误,NaOH是强碱,完全电离,加热时c(OH-)变化不大,但Kw增大,c(H+)=增大,故pH减小;B错误,无论是否升温,纯水均呈中性,c(H+)=c(OH-);C错误,降低温度时,水的电离程度减小,纯水的pH>7,呈中性;D正确,pH相同说明c(H+)相同,相同温度下Kw相同,Kw=c(H+)·c(OH-),故c(OH-)也相同。3.C 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,A项错误;b点c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,故Kw=1.0×10-14,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,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,D项错误。4.C 由Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)可知,酸性:HNO2>CH3COOH。A错误,pH相同的两种酸溶液稀释相同倍数时,酸性强的酸pH变化大,所以曲线Ⅱ代表HNO2溶液;B错误,b、c两点相比,b点酸性强,对水的电离抑制程度大,所以水的电离程度:c点>b点;C正确,从c点到d点,==,Kw和Ka是两个常数,只要温度不变,比值也不变;D错误,相同体积a点的两溶液中,由于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。5.B 25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸,A错误;25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1HR溶液pH>2且pH<7,可知溶液中c(H+)<0.01 mol·L-1,所以HR未完全电离,HR为弱酸,B正确;假设HR为强酸,取pH=6的该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得此时溶液pH<7,C错误;假设HR为强酸,则NaR为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50 ℃,促进水的电离,水的离子积常数增大,pH减小,D错误。7 / 7(共81张PPT)第42讲 水的电离和溶液的pH高中总复习·化学课标要求1. 认识水的电离,了解水的离子积常数。2. 认识溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH的方法。3. 能进行溶液pH的简单计算,能正确测定溶液pH。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。考点·全面突破01真题·体验品悟02课时·跟踪检测03考点·全面突破锁定要点,聚焦应用考点一 水的电离与水的离子积常数1. 水的电离平衡(1)水是极弱的电解质,能发生微弱的电离,其电离方程式为 。(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。H2O H++OH- 1×10-7 mol·L-1 2. 水电离平衡的影响因素(用“促进”或“抑制”填空)(1)温度:水的电离是吸热的,升高温度能 水的电离,降低温度能 水的电离。(2)酸、碱:加入酸或碱均能使水的电离平衡逆向移动,故能 水的电离。(3)能水解的盐(如CH3COONa)CH3COO-能与水电离出的H+结合生成CH3COOH,故能 水的电离。促进 抑制 抑制 促进 3. 水的离子积常数【注意】 Kw=c(H+)·c(OH-)中的H+和OH-不一定都是由水电离出来的,c(H+)和c(OH-)而是指溶液中的c(H+)和c(OH-)。 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)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。 ( √ )(2)将水加热,Kw和c(H+)均增大。 ( √ )(3)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。 ( × )(4)25 ℃时NH4Cl溶液的Kw小于100 ℃时NaCl溶液的Kw。 ( √ )√√×√(6)某温度下,若纯水中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)=5×10-8 mol·L-1。 ( × )×(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不同。 ( × )×一 水的电离及拓展应用1.25 ℃时水的电离达到平衡:H2O H++OH- ΔH>0。下列叙述不正确的是( )A. 将水加热,Kw增大,pH减小B. 向水中加入少量硫酸氢钠固体, 增大C. 在蒸馏水中滴加浓硫酸,Kw不变,c(H+)增大D. 向水中滴入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,c(H+)降低√解析: 水的电离是吸热过程,升高温度,平衡正向移动,Kw增大,c(H+)增大,pH减小,A正确;向水中加入少量硫酸氢钠固体,c(H+)增大,平衡逆向移动, 增大,B正确;在蒸馏水中滴加浓硫酸,c(H+)增大,温度升高,Kw增大,C错误;向水中滴入少量NaOH溶液,c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(H+)降低,D正确。2. 计算室温下,下列溶液中水电离出的H+或OH-浓度。(1)0.01 mol·L-1的盐酸中,c水(H+)= 。(2)pH=4的亚硫酸溶液中,c水(H+)= 。(3)pH=10的KOH溶液中,c水(H+)= 。(4)pH=4的NH4Cl溶液中,c水(H+)= 。1×10-12 mol·L-11×10-10 mol·L-11×10-10 mol·L-11×10-4 mol·L-1室温下溶液中c水(H+)或c水(OH-)的计算及应用 (1)酸、碱抑制水的电离,酸溶液中求c(OH-),即c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-),碱溶液中求c(H+),即c水(OH-)=c水(H+)=c(H+)。(2)能水解的盐促进水的电离,故c水(H+)等于显性离子的浓度。(3)酸式盐溶液酸式酸根离子以电离为主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)。酸式酸根离子以水解为主:c水(H+)=c水(OH-)=c(OH-)。二 水的电离平衡曲线分析3.25 ℃时,水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化关系如图所示,下列判断错误的是( )A. ac曲线上的任意一点都有c(H+)·c(OH-)=10-14B. 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<7D. c点溶液不可能是醋酸钠溶液√解析: ac曲线上的任意一点,由于温度相同,所以水的离子积常数相同,根据b点对应的坐标可知,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,水的电离为吸热过程,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点溶液可能为醋酸钠溶液,D错误。4. 水的电离平衡曲线如图所示,回答下列问题。(1)图中A、B、C、D、E五点对应的Kw之间的关系是 。(2)在水中加少量酸,可实现A点向 点移动。(3)ABE形成的区域中的点都呈现 性。(4)若在B点温度下,pH=2的硫酸溶液中,c水(H+)= mol·L-1。B>C>A=E=DD碱1×10-10考点二 溶液的酸碱性与pH 1. 溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。在常温下溶液的酸碱性与溶液中c(H+)和c(OH-)有如下关系: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> < = = < > (1)关系:pH= 。(2)范围:0~14。(3)pH的测量方法①酸碱指示剂法:该法只能测pH的大致范围,常见指示剂变色范围见下表:指示剂 变色范围的pH石蕊 <5红色 5~8紫色 >8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浅红色 >10红色-lg c(H+) 2. 溶液的pH及测定方法②pH试纸法:把一小片pH试纸放在一洁净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中央,试纸变色后,与标准比色卡对照即可确定溶液的pH。③pH计测量法。(4)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH①pOH= ;②常温下:pH+pOH= 。-lg c(OH-) 14 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)常温下,溶液中 的值越大,酸性越强。 ( √ )(2)c(H+)= mol·L-1的溶液一定显中性。 ( √ )(3)常温下能使甲基橙显黄色的溶液一定显碱性。 ( × )(4)用pH试纸测得某氯水的pH为5。 ( × )(5)用广泛pH试纸测得醋酸溶液的pH为3.4。 ( × )(6)用pH计测得某溶液的pH为7.45。 ( √ )√√×××√(7)一定温度下,pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=a-1。( × )(8)常温下,0.05 mol·L-1 Ba(OH)2溶液的pH=13。 ( √ )×√一 酸、碱溶液混合后溶液酸碱性的判断1. 常温下,两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合。( 中性 )(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合。( 碱性 )(3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合。( 酸性 )(4)pH=2的HCl溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合。( 中性 )中性碱性酸性中性(5)pH=3的HCl溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合。( 酸性 )(6)pH=3的HCl溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合。( 碱性 )(7)pH=2的CH3COOH溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合。( 酸)(8)pH=2的HCl溶液和pH=12的氨水等体积混合。( 碱性 )酸性碱性酸性碱性二 溶液混合后pH的计算2. 按要求计算下列各题(常温下,忽略溶液混合时体积的变化)。(1)25 ℃时,pH=3的硝酸溶液和pH=12的氢氧化钡溶液按照体积比9∶1混合,混合溶液的pH= 。10解析: 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=10。(2)在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液,当溶液中的Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是 。解析:设氢氧化钡溶液的体积为V1 L,硫酸氢钠溶液的体积为V2 L,依题意知,n(Ba2+)=n(S ),由Ba(OH)2+NaHSO4BaSO4↓+NaOH+H2O知,生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=n[Ba(OH)2]=5×10-3 V1 mol,则有 =1×10-3 mol·L-1,则V1∶V2=1∶4。1∶4(3)将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的稀盐酸Vb L混合,若所得溶液呈中性,且a+b=13,则 = 。解析: pH=a的NaOH溶液中c(OH-)=10a-14 mol·L-1,pH=b的稀盐酸中c(H+)=10-b mol·L-1,根据所得溶液呈中性,知c(OH-)·Va=c(H+)·Vb, = = =1014-(a+b),a+b=13,则 =10。10酸、碱溶液混合时pH的计算 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。三 酸、碱溶液的稀释图像3. 某温度下,Ka(HA)=5.0×10-4,Ka(HB)=1.6×10-5。现有体积均为V0的pH=a的两种酸溶液,加水稀释至体积为V,两种溶液的pH随lg的变化如图所示。下列叙述不正确的是( )A. 曲线Ⅱ代表HAB. a点时,两溶液中水的电离程度相同C. 由c点到d点,溶液中 增大(X代表A或B)D. 分别取b点、c点溶液与等浓度的NaOH溶液中和,恰好中和时消耗NaOH溶液的体积:b点更多√解析: A. Ka(HA)=5.0×10-4>Ka(HB)=1.6×10-5,酸性:HA>HB,pH相同的弱酸加水稀释时,酸性较强的酸溶液pH变化较大,根据变化图可知,曲线Ⅱ代表HA溶液,正确;B. a点时,溶液的pH相同,酸对水的电离抑制程度相同,两溶液中水的电离程度相同,正确;C. 由c点到d点,弱酸的电离常数和水的电离常数都不变, == ,即 保持不变,错误;D.HB酸性较弱,pH相同的HA和HB,HB的物质的量大,加水稀释至b点和c点时,两种酸的物质的量不变,故与氢氧化钠溶液恰好中和时消耗NaOH溶液的体积HB多即b点更多,正确。4.25 ℃,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,下列叙述不正确的是( )A. MOH是一种弱碱B. 在x点,c(M+)=c(R+)C. 稀释前,c(ROH)=10c(MOH)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√解析: A项,由图像可知MOH溶液稀释10倍时,pH变化量小于1,故MOH为弱碱;B项,在x点,c(OH-)=c(M+)+c(H+)=c(R+)+c(H+),x点时MOH和ROH溶液中c(H+)相等,故c(M+)=c(R+);C项,MOH为弱碱,由题图可知,ROH为强碱,则稀释前c(ROH)<10c(MOH);D项,稀释前MOH溶液中由水电离出的c(OH-)=10-12 mol·L-1,ROH溶液中由水电离出的c(OH-)=10-13 mol·L-1,故由水电离出的c(OH-):前者是后者的10倍。酸、碱溶液稀释后pH与稀释倍数的线性关系lg =0,代表未稀释;lg =1,代表稀释10倍①HY为强酸、HX为弱酸 ②a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-) ③水的电离程度:d>c>a=b ①MOH为强碱、ROH为弱碱②lg =0时,c(ROH)>c(MOH)③水的电离程度:a>b真题·体验品悟感悟高考,明确方向1. 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)(2024·吉林高考)使用pH试纸测定KClO溶液的pH。 ( × )(2)(2024·北京高考)依据一元弱酸的Ka,可推断它们同温度、同浓度稀溶液的pH大小。 ( √ )(3)(2024·贵州高考)已知:①25 ℃时,硼酸[B(OH)3]显酸性的原理:B(OH)3+2H2O H3O++[B(OH)4]- Ka=5.8×10-10;②lg ≈0.38。硼酸水溶液中的H+主要来自水的电离。 ( √ )(4)(2023·重庆高考)20 ℃时饱和(NH4)2SO4溶液和50 ℃时饱和(NH4)2SO4溶液的Kw相等。 ( × )×√√×2. 下列判断正确的是( )A. (2022·浙江6月选考)将浓度均为0.1 mol·L-1的C6H5ONa和NaOH溶液加热,两种溶液的pH均变大B. (北京高考)随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)C. (浙江1月选考)pH>7的溶液一定呈碱性D. (浙江1月选考)相同温度下,pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中,c(OH-)相等√解析: A错误,NaOH是强碱,完全电离,加热时c(OH-)变化不大,但Kw增大,c(H+)= 增大,故pH减小;B错误,无论是否升温,纯水均呈中性,c(H+)=c(OH-);C错误,降低温度时,水的电离程度减小,纯水的pH>7,呈中性;D正确,pH相同说明c(H+)相同,相同温度下Kw相同,Kw=c(H+)·c(OH-),故c(OH-)也相同。3. (经典高考)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1.0×10-13C. 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√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,A项错误;b点c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,故Kw=1.0×10-14,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,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,D项错误。4. (天津高考5题)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√解析: 由Ka(HNO2)>Ka(CH3COOH)可知,酸性:HNO2>CH3COOH。A错误,pH相同的两种酸溶液稀释相同倍数时,酸性强的酸pH变化大,所以曲线Ⅱ代表HNO2溶液;B错误,b、c两点相比,b点酸性强,对水的电离抑制程度大,所以水的电离程度:c点>b点;C正确,从c点到d点, = = ,Kw和Ka是两个常数,只要温度不变,比值也不变;D错误,相同体积a点的两溶液中,由于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。5. (浙江6月选考19题)某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是( )A. 25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,则HR是弱酸B. 25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1HR溶液pH>2且pH<7,则HR是弱酸C. 25 ℃时,若测得HR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得pH=b,b-a<1,则HR是弱酸D. 25 ℃时,若测得NaR溶液pH=a,取该溶液10.0 mL,升温至50 ℃,测得pH=b,a>b,则HR是弱酸√解析: 25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1 NaR溶液pH=7,可知NaR为强酸强碱盐,则HR为强酸,A错误;25 ℃时,若测得0.01 mol·L-1HR溶液pH>2且pH<7,可知溶液中c(H+)<0.01 mol·L-1,所以HR未完全电离,HR为弱酸,B正确;假设HR为强酸,取pH=6的该溶液10.0 mL,加蒸馏水稀释至100.0 mL,测得此时溶液pH<7,C错误;假设HR为强酸,则NaR为强酸强碱盐,溶液呈中性,升温至50 ℃,促进水的电离,水的离子积常数增大,pH减小,D错误。课时·跟踪检测培优集训,提升素养一、选择题(本题包括11小题,每小题只有一个选项符合题意)1. 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的溶液可能呈碱性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pH12345678910111213√解析: 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;把pH试纸直接插入待测溶液中会污染待测液,D错误。2. 某温度下,测得0.01 mol·L-1NaOH溶液的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. 该温度下蒸馏水的pH=6D. 该溶液中c(H+)=10-12 mol·L-1√12345678910111213解析: 该溶液中c(H+)=10-10mol·L-1,氢氧化钠是一元强碱,c(OH-)=0.01 mol·L-1,Kw=0.01×10-10=10-12>10-14,因而溶液温度高于25 ℃,A、D错误;盐酸中n(H+)=V×10-4 mol,NaOH溶液中n(OH-)=V×10-2 mol,显然氢氧化钠过量,B错误;该温度下Kw=10-12,则蒸馏水的pH=6,C正确。123456789101112133. 溶液混合后体积变化忽略不计,则下列叙述正确的是( )A. 95 ℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性B. 室温下,pH=3的醋酸溶液,稀释10倍后pH=4C. 室温下,pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7D. 0.2 mol·L-1的盐酸与等体积水混合后pH=1√12345678910111213解析: A项错误,水的电离吸热,加热促进水的电离,c(H+)>10-7 mol·L-1,但水仍呈中性;B项错误,稀释促进醋酸的电离,pH=3的醋酸溶液,稀释10倍后,3<pH<4;C项错误,pH=3的醋酸溶液中醋酸的浓度远大于10-3 mol·L-1,而pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为10-3 mol·L-1,所以二者等体积混合后醋酸过量,溶液显酸性;D项正确,溶液体积扩大一倍,溶液中氢离子浓度变为0.1 mol·L-1。123456789101112134. 下列关于溶液酸碱性说法不正确的是( )A. 某温度下,若Va L pH=11的NaOH溶液与Vb L pH=1的H2SO4溶液混合呈中性,则Va∶Vb=1∶1B. 25 ℃ 1 L pH=5的氯化铵溶液,c(H+)=10-5 mol·L-1,由水电离出的n(OH-)=10-5 molC. 313 K时,Kw=2.9×10-14,则pH=7,溶液呈碱性D. 100 ℃时,纯水的pH=6,呈中性√12345678910111213解析: A. 温度未知,无法计算NaOH溶液中c(OH-),所以无法计算酸、碱溶液体积之比,错误;B. 溶液中由水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-5mol·L-1,所以由水电离出的n(OH-)=10-5mol·L-1×1 L=10-5mol,正确;C. 该温度下纯水的pH<7,则pH=7时,溶液呈碱性,正确;D. 纯水中c(OH-)=c(H+),100 ℃时,纯水的pH=6,呈中性,正确。123456789101112135. 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-)=KwB. M区域内(边界除外)任意点均有c(H+)<c(OH-)C. 温度:T1<T2D. XZ线段上任意点均有pH=7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,所以温度: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。√123456789101112136. 常温下,下列有关某些溶液的说法不正确的是( )A. pH=11的氨水、NaOH溶液中,由水电离产生的c(H+)后者大B. pH=3的HCl溶液与pH=11的氨水等体积混合,混合后溶液的pH大于7C. pH=3的盐酸、CH3COOH溶液中,c(Cl-)=c(CH3COO-)D. 往10 mL pH=3的盐酸中分别加入pH=11的氨水、NaOH溶液至中性,消耗氨水的体积小√12345678910111213解析: A. pH=11的氨水、NaOH溶液中,c(OH-)都为1×10-3mol·L-1,对水的电离抑制程度相同, (H+)=1.0×10-11 mol·L-1,错误;B. 等体积混合,反应后氨水过量,溶液的pH大于7,正确;C.pH=3的盐酸、CH3COOH溶液中,c(H+)相同,c(Cl-)=c(CH3COO-),正确;D. 氨水浓度较大,与盐酸反应时,消耗氨水的体积较小,正确。123456789101112137. 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∶109B. 1∶5∶(5×109)∶(5×108)C. 1∶20∶1010∶109D. 1∶10∶104∶109√12345678910111213解析: H2SO4与Ba(OH)2抑制水的电离,Na2S与NH4NO3促进水的电离。25 ℃时,①pH=0的H2SO4溶液中:c电离(H2O)=c(OH-)=mol·L-1=10-14 mol·L-1;同理可计算其余溶液中电离的水的浓度:②为10-13 mol·L-1、③为10-4 mol·L-1、④为10-5 mol·L-1,同温同体积时,物质的量之比等于浓度之比,则物质的量之比为10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,A正确。123456789101112138. 25 ℃时,①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的H2SO4溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。下列有关上述溶液的比较中,正确的是( )A. 将②、④溶液混合后,溶液pH=7,则消耗溶液的体积:②<④B. 水电离的c(H+):①=②=③=④C. 将①溶液与④溶液等体积混合后,pH>7D. 向10 mL上述四种溶液中各加入90 mL水后,溶液的pH:③>④>①>②√12345678910111213解析: A. ②、④溶液等体积混合后溶液pH=7,错误;B. 由题意可知,酸溶液中c(H+)和碱溶液中c(OH-)都为10-2 mol·L-1,则四种溶液中由水电离出的c(H+)相等,正确;C. 将①溶液与④溶液等体积混合后,醋酸过量,溶液呈酸性,溶液pH小于7,错误;D. pH相同的酸或碱溶液稀释相同倍数时,强酸或强碱溶液pH变化大,则稀释相同倍数后,醋酸溶液pH小于硫酸溶液,氨水的pH大于氢氧化钠溶液,所以稀释后溶液的pH的大小顺序为③>④>②>①,错误。123456789101112139. 已知液氨的性质与水相似。T ℃时,NH3+NH3 N +N ,N的平衡浓度为1×10-15 mol·L-1。下列说法正确的是( )A. 在此温度下液氨的离子积为1×10-17B. 在液氨中放入金属钠,可生成NaNH2C. 恒温下,在液氨中加入NH4Cl,可使液氨的离子积减小D. 降温,可使液氨电离平衡逆向移动,且c(N )<c(N )√12345678910111213解析: 由电离方程式知,N 与N 的平衡浓度相等,都为1×10-15 mol·L-1,根据水的离子积表达式得液氨的离子积为c(N )·cN )=1×10-30,A项错误;离子积只与温度有关,与离子浓度无关,C项错误;因为电离吸热,所以降温导致平衡逆向移动,c(N )、c(N )都减小但相等,D项错误。1234567891011121310. 已知25 ℃时二元酸H2A的Ka1=1.3×10-7;Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是( )A. H2A的电离方程式为H2A H++HA-B. 向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%C. 向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)D. 取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,则该溶液的pH=a+1√12345678910111213解析: A. H2A为二元弱酸,在溶液中存在电离平衡,电离分步进行,第一步电离方程式为H2A H++HA-,错误;B. 向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3, =1.3×10-7,则H2A的电离度α= ×100%=1.3×10-4×100%=0.013%,正确;C. 向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,=7.1×10-15,则 =7.1×10-4,故c(A2-)<c(HA-),错误;D. H2A是弱酸,取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,H2A的电离平衡正向移动,导致溶液中c(H+)>10-(a+1) mol·L-1,则该溶液的pH<a+1,错误。1234567891011121311. 常温下,浓度均为0. 10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积为V,溶液pH随lg 的变化如图所示。已知:pKb=-lgKb,pOH=-lg c(OH-)。下列说法不正确的是( )A. ROH为强碱,MOH是弱碱B. 稀释104倍后对应两溶液中水的电离程度:a<bC. 0.10 mol·L-1的RCl溶液中存在:c(Cl- )=c(R+)+c(ROH)D. 向MOH溶液中加入稀盐酸,混合溶液中 =1√12345678910111213解析: 由题图可知,0.10 mol·L-1 ROH溶液稀释1 000倍时,溶液pH由13减小为10,故ROH为强碱,而MOH是弱碱,A项正确;由题图可知,稀释后对应的两溶液pH:a>b,故水的电离程度:a<b,B项正确;RCl为强酸强碱盐,R+不水解,则溶液中不存在ROH分子,C项错误;= = ,lg =lg =pOH-pKb(MOH),故 =1 ,D项正确。12345678910111213二、非选择题(本题包括2小题)12. 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 。10∶112345678910111213解析: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。12345678910111213(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 。解析: 100 ℃时,水的离子积常数Kw=1×10-12。设1体积为1 L,则100体积pH=a的某强酸溶液中n(H+)=100×10-a mol=102-amol,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,即102-a mol=10b-12 mol,2-a=b-12,所以a+b=14。a+b=1412345678910111213(3)曲线B对应的温度下,将0.02 mol·L-1Ba(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= 。解析: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=1×10-12,所以c(H+)=1×10-10 mol·L-1,所得混合溶液的pH=10。1012345678910111213(4)在纯水中,小部分水分子之间发生了质子的传递,也称自耦电离:H2O+H2O H3O++OH-,表明水是一种极弱的电解质。同理,液态HF也可以发生类似的自耦电离产生H ,请回答:①请写出HF(l)自耦电离方程式: 。②某一温度下达到平衡时,H 的浓度为3.0×10-6 mol·L-1,求此时HF的离子积常数 。③升温时,HF的离子积常数 (填“增大”“减小”或“不变”,下同);电离程度 。3HF H2F++H9.0×10-12增大增大12345678910111213解析:①根据水的自耦电离可推知,HF发生类似自耦电离的方程式为3HF H2F++H 。②HF的离子积常数K=c(H2F+)·c(H )=3.0×10-6×3.0×10-6=9.0×10-12。③HF的自耦电离是吸热过程,升温平衡正移,离子积常数增大,电离程度增大。1234567891011121313. 水溶液中的离子反应与离子平衡在化学工业上有着重要的应用。回答下列问题:(1)常温下,将V1 mL 0.3 mol·L-1稀盐酸与V2 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液混合,所得溶液的pH为1,则V1∶V2= (溶液体积变化忽略不计)。解析:混合后氢离子的浓度为0.1 mol·L-1,则 =0.1 mol·L-1,则V1∶V2=1∶1。1∶112345678910111213(2)常温下,将V1 mL pH=3的酸HA溶液与V2 mL pH=11的NaOH溶液混合。下列说法正确的是 (填字母)。A. 若V1=V2,反应后溶液pH一定等于7B. 若反应后溶液呈中性,则混合液中c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1C. 若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2D. 若反应后溶液呈碱性,则V1一定小于V2BD12345678910111213解析:A. 当V1=V2,如果HA是弱酸,则酸过量,溶液呈酸性,错误;B. 若反应后溶液呈中性,则常温下,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol·L-1,则混合液中c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol·L-1,正确;C. 若HA为弱酸,HA部分电离,c(HA)>c(NaOH),反应后HA有剩余,则V1小于或等于V2也可使溶液呈酸性,错误;D. 由C分析可知:溶液要想呈碱性,则一定满足V1<V2,正确。12345678910111213(3)在t ℃( Kw=1×10-12)时,0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液的pH= 。若V1 L该溶液与V2 L pH=1的稀硫酸混合(忽略体积变化),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2= 。解析:在t ℃时,Kw=10-12,0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,故c(H+)=10-11mol·L-1,pH=11;混合前n(OH-)=0.1 mol·L-1×V1 L,n(H+)=0.1 mol·L-1×V2 L,混合后pH=2,故 =0.01 mol·L-1,解得 = 。119∶1112345678910111213(4)某温度时,某水溶液中的c(H+)=10y mol·L-1,c(OH-)=10x mol·L-1,x和y的关系如图所示:①该温度下,若盐酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1,则由水电离产生的c水(H+)= mol·L-1。2×10-12②该温度下,将pH=a的Ba(OH)2溶液V1 L与1×10-b mol·L-1的NaHSO4溶液V2 L混合(忽略体积变化)。若所得混合溶液呈中性,且a=12,b=3,则V1∶V2= ;若溶液混合后BaSO4恰好沉淀完全,且a=12,b=3,则混合后溶液的pH为 。(已知lg 3≈0.5)1∶111.512345678910111213解析:①该温度下,水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)=10x×10y=10x+y,由图像可知,x+y=-15,Kw=10-15,c(H+)=5×10-4mol·L-1时,由水电离产生的c(H+)=c(OH-)=2×10-12 mol·L-1。②根据题意,Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=10-3mol·L-1,NaHSO4溶液中c(H+)=10-3mol·L-1,如果溶液呈中性,则c(OH-)·V1 L=c(H+)·V2 L,V1∶V2=1∶1;12345678910111213若溶液混合后 BaSO4 恰好沉淀完全,则Ba(OH)2和NaHSO4的物质的量之比为1∶1,n(OH-)∶n(H+)=2∶1,则V1∶V2=2∶1,根据化学方程式Ba(OH)2+NaHSO4 BaSO4↓+NaOH+H2O,则混合后溶质的成分是NaOH,c(OH-)= mol·L-1= ×10-3mol·L-1,则c(H+)= mol·L-1=3×10-12mol·L-1,pH≈11.5。12345678910111213THANKS演示完毕 感谢观看 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第42讲 水的电离和溶液的pH.docx 第42讲 水的电离和溶液的pH.pptx 第42讲 水的电离和溶液的pH(练习,含解析).docx