资源简介

[学习目标]
1.了解水的电离平衡及其影响因素,了解水的离子积常数及其应用。
2.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。
3.认识溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH的方法以及pH的计算。
1.水的电离
(1)水是极弱的电解质,其电离方程式为H2O+H2O?? ___________________或简写为_______________,其电离过程是____热的。
(2)25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=___________mol·L-1;任何水溶液中,由水电离出的 c(H+)与c(OH-)都相等。
H3O++OH-
H2O?? H++OH-
吸
1×10-7
2.外界条件对水的电离平衡的影响
改变条件
对平衡体系影响
移动方向
Kw
电离程度
c(OH-)
c(H+)
加HCl
增大c(H+)
逆
不变
减小
减小
增大
加NaOH
增大c(OH-)
逆
不变
减小
增大
减小
加Na2CO3
减小c(H+)
正
不变
增大
增大
减小
加NH4Cl
减小c(OH-)
正
不变
增大
减小
增大
升温
增大Kw
正
增大
增大
增大
增大
3.水的离子积常数
c平(H+)·c平(OH-)
1×10-14 mol2·L-2
增大
电解质
[正误辨析]　正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)在表达式Kw=c平(H+)·c平(OH-)中c(H+)、c(OH-)一定是水电离出的。( )
(2)室温下,0.1 mol·L-1HCl溶液与0.1 mol·L-1NaOH溶液中水的电离程度相等。( )
(3)某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)=5×10-8 mol·L-1。( )
(4)25 ℃时,加水稀释CH3COOH溶液,c(H+)、c(OH-)都减小,Kw减小。( )
(5)向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴滴加NaOH溶液,水的电离程度逐渐增大。( )
×
√
×
×
×
一　水的电离及其影响因素
1.(2026·四川成都开学考)常温下,在纯水中加入下列物质,水的电离受到促进的是(　　)
A.NaCl B.NaHSO4
C.Na2CO3 D.NaOH
C
2.(2026·陕西西安开学考)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O?? H++OH-,下列叙述正确的是(　　)
A.将纯水加热到95 ℃时,Kw变大,水呈酸性
B.向纯水中加入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,c(OH-)变小
C.向纯水中加入少量盐酸,平衡逆向移动,c(H+)增大,Kw不变
D.向纯水中加入氯化钠,平衡正向移动,Kw增大
C
解析　将纯水加热到95 ℃时,水的电离程度增大,则Kw变大,水呈中性,A错误;向纯水中加入少量NaOH溶液,溶液中c(OH-)增大,导致水的电离平衡逆向移动,B错误;向纯水中加入少量盐酸,溶液中c(H+)增大,导致水的电离平衡逆向移动,温度未变,则Kw不变,C正确;向纯水中加入氯化钠,水的电离平衡不移动,温度不变,则Kw不变,D错误。
二　水的离子积(Kw)与图像
3.(2026·四川成都开学考)水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是(　　)
C
A.图中五点Kw 间的关系B>C>A=D=E
B.若从A点到D点,可采用在水中加入少量酸的方法
C.若处在B点时,将pH=2的硫酸与pH=12的KOH等体积混合后,溶液显中性
D.若从A点到C点,可用升温的方法
4.(2026·重庆开学考)水的电离平衡图像如图所示,已知pOH=-lg c(OH-)。下列说法正确的是(　　)
A.T1>T2
B.各点对应的水的离子积:Kw(f)>Kw(b)=Kw(d)
C.向b点溶液通入少量HCl,其组成由b点沿直线向c点移动
D.T2温度下pH=4的盐酸中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=1×10-20
D
解析　水的电离是一个吸热过程,升高温度,水的电离程度增大,水电离产生的c(H+)、c(OH-)增大,pH、pOH减小,则T11.同一曲线上任意点的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同、温度相同,如Kw(A)=Kw(D)。
2.曲线外任意点与曲线上任意点的Kw不同、温度不同,如Kw(A)曲线中不同点的Kw比较
[归纳总结]
1.同一曲线上任意点的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同、温度相同,如Kw(A)=Kw(D)。
2.曲线外任意点与曲线上任意点的Kw不同、温度不同,如Kw(A)三　水电离的c(H+)或c(OH-)的计算
5.计算下列溶液在常温下水电离出的c水(H+)或c水(OH-)。
(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(OH-)=　　　　　　　　;?
(4)pH=4的NH4Cl溶液中,c水(H+)=　　　　　　　　;?
(5)pH=10的CH3COONa溶液中,c水(OH-)=　　　　　　　　。?
　
1×10-12 mol·L-1　
1×10-10 mol·L-1　
1×10-10 mol·L-1　
1×10-4 mol·L-1
1×10-4 mol·L-1
1.同一曲线上任意点的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同、温度相同,如Kw(A)=Kw(D)。
2.曲线外任意点与曲线上任意点的Kw不同、温度不同,如Kw(A)计算水电离的c水(H+)或c水(OH-)的方法
[归纳总结]
1.同一曲线上任意点的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同、温度相同,如Kw(A)=Kw(D)。
2.曲线外任意点与曲线上任意点的Kw不同、温度不同,如Kw(A)3.能水解的盐溶液
①水解呈酸性的盐溶液:H+或OH-全部来自于水的电离,c水(H+)=c水(OH-)=c溶液(H+);
②水解呈碱性的盐溶液:H+或OH-全部来自于水的电离:c水(OH-)=c水(H+)=c溶液(OH-)。
1.溶液的酸碱性与pH
(1)定义式:pH=-lg c平(H+)。
(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c平(H+)和 c平(OH-)的相对大小。
溶液的酸碱性
c平(H+)与c平(OH-)比较
常温下溶液pH
酸性溶液
c平(H+)___ c平(OH-)
___7
中性溶液
c平(H+)___ c平(OH-)
___ 7
碱性溶液
c平(H+)___ c平(OH-)
___ 7
>
<
=
=
<
>
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:
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试纸法
①广泛pH试纸:其pH范围是_______(最常用),可以识别约为1的pH差。
②精密pH试纸:可判别0.2或0.3的pH差。
③操作: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。
1~14
玻璃片
表面皿
酸度计
[正误辨析]　正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)溶液中c(H+)>10-7 mol·L-1,该溶液呈酸性。( )
(2)pOH=-lg c(OH-),常温下溶液中的pH+pOH=14,正常人的血液pH=7.3,则正常人血液(人的体温高于室温)的pOH等于6.7。( )
(3)用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4,用pH计测得某溶液的pH为7.45。( )
(4)用湿润的pH试纸测溶液的pH,一定影响测量结果。( )
(5)pH试纸测定氯水的pH为2。( )
×
×
×
×
×
一　溶液酸碱性
1.下列关于溶液酸碱性说法不正确的是(　　)
A.某温度下,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∶1
B.25 ℃ 1 L pH=5的氯化铵溶液,c(H+)=10-5 mol·L-1,由水电离出n(OH-)=10-5 mol
C.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
A
解析　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,A错误;溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-5 mol·L-1,所以由水电离出n(OH-)=10-5 mol·L-1×1 L=10-5 mol,B正确;该温度下纯水的pH<7,则pH=7时,溶液呈碱性,C正确;纯水中c(OH-)=c(H+),所以100 ℃时,纯水的pH=6,呈中性,D正确。
2.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和pH=12的NaOH溶液等体积混合。(　　)
(5)pH=3的HCl和pH=10的NaOH溶液等体积混合。(　　)
(6)pH=3的HCl和pH=12的NaOH溶液等体积混合。(　　)
(7)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合。(　　)
(8)pH=2的HCl和pH=12的NH3·H2O等体积混合。(　　)
中性
碱性
酸性
中性
酸性
碱性
酸性
碱性
酸碱混合后溶液酸碱性的判断方法
(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)pH之和等于14的酸、碱溶液等体积混合(25 ℃时):一强一弱——“谁弱谁过量,谁弱显谁性”;两强——呈中性。
(3)已知强酸溶液和强碱溶液的pH,等体积混合(25 ℃时):
①pH之和小于14[c酸(H+)>c碱(OH-)],溶液呈酸性;
②pH之和大于14[c酸(H+)[归纳总结]
二　溶液的pH计算
3.常温下,下列关于溶液稀释后pH的说法正确的是(　　)
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.若1 mL pH=1的盐酸与100 mL NaOH溶液混合后,溶液pH=7,则NaOH溶液的pH=11
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=12
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
B
C
1.(2024·福建卷节选)按下列操作顺序测定溶液pH,不规范的是　　　　(填标号)。?
a.用镊子夹取湿润的pH试纸
b.将pH试纸置于干燥洁净的玻璃片上
c.用滴管吸取少量待测液,滴在pH试纸中央
d.观察试纸颜色变化,并与标准比色卡比较
ac
2.(2022·浙江1月选考)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.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
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pH=a+1
B
3.(2025·重庆卷节选)天然水中提纯得到重水,重水中存在电离平衡D2O?? D++OD-,其图像如图,回答下列问题:
①“A、B、C”三点中呈中性的是　　　　。?
②T1　　　　T2(填写“>”“<”或者“=”)。?
B
>
解析　①重水中存在电离平衡D2O?? D++OD-,中性溶液中,c(D+)=c(OD-),只有B点符合,所以“A、B、C”三点中呈中性的是B点;②水的电离平衡为吸热过程,温度升高,电离程度增大,c(D+),c(OD-)均增大,Kw也增大,由图可知,T1时离子浓度更高,Kw更大,所以T1>T2。
[夯基固本练]
B
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4
1.(2026·江西新余开学考)室温下,水的电离达到平衡:H2O?? H++OH-,下列叙述不正确的是(　　)
A.向水中加入少量金属Na,水的电离平衡正向移动,c(OH-)增大
B.向水中加入少量CH3COOH,水的电离平衡逆向移动,溶液的pH 增大
C.向水中加入少量NaHSO4,水的电离程度减小,c(H+)增大
D.向水中加入少量NaCl 固体,溶液呈中性,水的电离平衡不移动
解析　向水中加入金属Na,Na与H+反应,c(H+)减少,平衡正向移动,c(OH-)增大,A正确;加入CH3COOH会增加H+浓度,抑制水的电离,平衡逆向移动,酸性增强,pH应减小而非增大,B错误;NaHSO4电离出H+,抑制水的电离,c(H+)增大,水的电离程度减小,C正确;NaCl为中性盐,不影响水的电离平衡,溶液呈中性,平衡不移动,D正确。
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D
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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pH
解析　把pH试纸直接插入待测溶液中会污染待测液,D错误。
D
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4.(2026·四川成都开学考)下列叙述正确的是(　　)
A.用CH3COOH 溶液做导电性实验,灯泡很暗,能证明 CH3COOH 是弱电解质
B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2
C.常温下,pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
D.常温下,pH均为8的氢氧化钠溶液和CH3COONa溶液中,由水电离出的c(OH-)之比为1∶1
C
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解析　导电性实验灯泡暗,只能说明溶液中离子浓度低,但无法单独证明CH3COOH是弱电解质,有可能因浓度过低导致,A错误;醋酸为弱酸,稀释时pH变化小于强酸,若pH相差1,浓度关系应为c1>10c2,而非等于,B错误;pH=11的NaOH与pH=3的醋酸等体积混合,醋酸过量,溶液呈酸性,石蕊变红,C正确;NaOH溶液中水电离的c(OH-)为1×10-8 mol·L-1,CH3COONa溶液中水电离的c(OH-)为1×10-6 mol·L-1,两者之比为1∶100,D错误。
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5.(2026·河北沧州一中开学考)某温度下的水溶液中,c(H+)=10-x mol·L-1,c(OH-)=10-y mol·L-1。x与y的关系如图所示,下列说法错误的是(　　)
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C
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6.(2025·四川雅安一模)常温下,将V1 mL pH=1的稀硝酸(甲溶液)与V2 mL pH=12的KOH 溶液(乙溶液)混合,混合后溶液的pH=3。忽略混合时溶液体积和温度的变化。下列说法正确的是(　　)
A.混合后溶液的导电能力比甲溶液强
B.甲溶液中水的电离程度大于乙溶液中水的电离程度
C.V1∶V2=1∶9
D.若V1=V2,二者混合后溶液呈中性
4
C
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[能力技能练]
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B
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4
8.(2025·湖北武汉三模)常温下,向50 mL 0.5 mol·L-1 HX溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液,由水电离产生的c(OH-)随加入NaOH体积的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
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4
A
A.该温度下,0.5 mol·L-1HX的电离常数K约为2×10-4
B.m、n之间的点一定满足:c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.p点溶液中c(X-)=c(Na+)
D.q点溶液中c(H+)=10-6 mol·L-1
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4
9.(2025·山西长治一模)已知水的电离平衡如图所示,且pOH=-lg c平(OH-)。下列说法错误的是(　　)
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4
B
A.各点对应的水的离子积:Kw(f)>Kw(e)=Kw(d)
B.加热f点纯水,其组成由f点沿fd直线向d方向迁移
C.向d点纯水中通入少量HCl,其组成由d点沿cde直线向e点移动
D.df直线上各点对应的水溶液(或纯水)一定显中性
解析　pOH=-lg c(OH-),故pOH越大,c(OH-)越小;pH=-lg c(H+),故pH越大,c(H+)越小;pH+pOH=pKw。水的电离吸热,温度越高,水的离子积Kw越大,pOH、pH越小,所以温度T>20 ℃,即Kw(f)>Kw(d),同时Kw只与温度有关,d、e点在等温线上,所以Kw(f)>Kw(e)=Kw(d),A正确;由于水的电离吸热,所以升高温度,水的离子积Kw增大,pOH、pH减小,且纯水pOH=pH,即加热f点纯水,其组成由f点沿Of直线向O方向迁移,B错误;恒温条件下,向d点纯水中通入少量HCl,溶液酸性增强,pH减小,由于pOH+pH=pKw,所以pOH增大,其组成由d点沿cde直线向e点移动,C正确;df直线上各点对应的水溶液中均有pH=pOH,即c(OH-)=c(H+),所以df直线上各点对应的水溶液均呈中性,D正确。
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4
[素养提升练]
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4
10.某温度(T ℃)下的溶液中,c(H+)=10-x mol·L-1,c(OH-)=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 ℃。?
(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:
1×10-12
>
?
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
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20
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4
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计,则a=　　　　,实验②中由水电离产生的c(OH-)=　　　　 mol·L-1。?
(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、丁四种不同方式混合:
?
甲
乙
丙
丁
0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液体积/mL
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10
10
10
0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液体积/mL
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4　
10-7
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4
①按丁方式混合后,所得溶液显　　　 　(填“酸”“碱”或“中”)性。?
②写出按乙方式混合反应的离子方程式:____________________________________
③按甲方式混合后所得溶液的pH为　　　　。?
中
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2
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6
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10
4

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