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(共22张PPT)
2027届高考化学第一轮复习
第五章 水溶液中的离子反应与平衡
第2讲 水的电离和溶液的pH
整合必备知识
1.水的电离
水的电离及其离子积常数
水是极弱的电解质，能微弱电离，且该过程吸热
(H3O+一般简写为H+)
【拓展提升】了解自偶电离(Self-ionization)
N2O4 NO +N 3HF H F +H
BrF +BrF Br+ Br
HNO3+HNO3 H2N+N
2PCl P + P等等都是自偶电离......
考点一
P204
整合必备知识
2.水的离子积常数
Kw=c(H+) · c(OH-)
1
表达式
只与温度有关，升高温度， Kw
2
影响因素
增大
水的电离及其离子积常数
Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质溶液
3
适用范围
揭示了在任何水溶液中均有H+和OH-共存，只是相对含量不同
4
意义
稀溶液，一般指离子浓度小于1mol/L的溶液
25℃时，水的电离平衡常数为多少？(保留2位有效数字)
考点一
A.向水中加入少量固体NaHSO4，c(H+)增大，Kw不变
B.向水中加入少量NaOH溶液，平衡逆向移动，c(OH-)降低
C.向水中加入少量CH3COONa固体，平衡逆向移动，c(H+)降 低
D.将水加热，Kw增大，pH不变
3.影响水的电离平衡的因素
升高温度，水的电离程度 ，Kw
1
温度
通常加入酸或碱，水的电离程度 ，Kw
2
酸和碱
增大
增大
减小
不变
水的电离及其离子积常数
加入易水解的盐（FeCl3，Na2CO3），水的电离程度 ，Kw
3
易水解的盐
活泼金属与水电离出的H+发生反应，促进水的电离
4
其他
增大
不变
整合必备知识
【典例1】25 ℃时，水的电离达到平衡：H2O H+ + OH-，ΔH＞0，下列叙述正确的是（ ）
A
考点一
4.填写外界条件对水的电离平衡的具体影响(以下加入物质不考虑溶液温度变化)
变条件 平衡移动方向 Kw 水的电离程度 c(OH-) c(H+)
加HCl ____ ______ ______ ______ ______
加NaOH ____ ______ ______ ______ ______
加NaCl ____ ____ ____ ____ ____
加Na ____ ____ ____ ____ ____
Na2CO3 ____ ______ ______ ______ ______
加NH4Cl ____ ______ ______ ______ ______
加NaHSO4 ____ ______ ______ ______ ______
加热 ____ ______ ______ ______ ______
逆
不变
减小
减小
增大
逆
不变
减小
增大
减小
正
不变
增大
增大
减小
正
不变
增大
减小
增大
逆
不变
减小
减小
增大
正
增大
增大
增大
增大
不移动
不变
不变
不变
不变
正
不变
增大
增大
减小
归纳：Kw的适用于所有纯水、酸、碱、盐的稀溶液，即：一定温度下，纯水、酸、碱、盐的稀溶液中，溶液中所有H+和所有OH-浓度的乘积为一常数，温度不变，Kw不变。250C时，此 常数为 1.0×10—14
必备知识整合
Kw＝c溶液(H＋)·c溶液(OH－)
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.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同(　　)
3.温度一定时，在纯水中通入少量SO2，水的电离平衡不移动，Kw不变(　　)
4.室温下，0.1 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相等(　　)
√
×
√
×
提升关键能力
一、水电离出的c水(H+)或c水(OH-)的计算
溶液(25 ℃) c(H+)/(mol·L-1) c(OH-)/(mol·L-1) 水电离出来的c(H+)或c(OH-)/(mol·L-1)
pH=2的盐酸 10-2
pH=13的NaOH溶液 10-13
10-12
10-12
10-1
10-13
1.(1)
溶液(25 ℃) c(H+)/(mol·L-1) c(OH-)/(mol·L-1) 水电离出来的c(H+)或c(OH-)/(mol·L-1)
pH=5的NH4Cl溶液 10-5
pH=10的Na2CO3溶液 10-10
10-9
10-5
10-4
10-4
(2)
Kw＝c溶液(H＋)·c溶液(OH－)
呈中性盐溶液
水解呈碱性的盐溶液
水解呈酸性的盐溶液
Kw＝c溶液(H＋)·c溶液(OH－)
酸碱盐的稀溶液溶液中KW都成立
酸溶液中
碱溶液中
2.下表是不同温度下水的离子积常数：
温度/℃ 25 T1 T2
水的离子积常数 1×10-14 Kw 1×10-12
试回答下列问题。
(1)若25”“<”或“=”)1×10-14，理由是____
______________________________________________________________
。
>
电离是吸热过程，升高温度，平衡向电离方向移动，c(H+)、c(OH-)均增大，Kw=c(H+)·c(OH-)，Kw增大
水的
(2)在T1 ℃时，测得纯水的c(H+)=2.4×10-7 mol·L-1，则c(OH-)为________
　　　　　　。该温度下，测得某H2SO4溶液中c(S)=5×10-6 mol·L-1，该溶液中c(OH-)=　　　　　　 mol·L-1。
10-7 mol·L-1
2.4×
5.76×10-9
解析：水电离出的氢离子和氢氧根离子浓度相同，某温度下纯水中的c(H+)=2.4×10-7 mol·L-1，则此时纯水中的c(OH-)=2.4×10-7 mol·L-1，Kw=2.4×10-7×2.4×10-7=5.76×10-14。该温度下，某H2SO4溶液中c(S)=5×10-6 mol·L-1，则溶液中氢离子浓度是1×10-5 mol·L-1，c(OH-)= mol·L-1=5.76×10-9 mol·L-1。
关键能力提升
关键能力提升
二、水的电离平衡曲线的理解
3.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Kw间的关系：
　　　 　。
(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，(H+)=　　　　 mol·L-1。
B>C>A=D=E
D
碱
1×10-10
P205【归纳总结】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。
真实的Kw情况，题目中一般使用了四舍五入近似值
1.溶液的酸碱性
c(H+) c(OH-)，常温下，pH 7
1
酸性溶液
溶液的酸碱性取决于溶液中的c(H+) 和 c(OH-)的相对大小
c(H+) c(OH-)，常温下，pH 7
2
中性溶液
c(H+) c(OH-)，常温下，pH 7
3
碱性溶液
>
<
=
=
<
>
溶液的酸碱性和pH
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，c(H+)+c(B+)＝c(OH-)+c(A-)
【典例2】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-1的一元酸HA与b mol·L-1一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是( )
C
必备知识整合
考点二
必备知识整合
2. pH
2) 表达式：
pH= - lg c(H＋)
3) 意义：
便于表示溶液的酸碱性
1×10-14mol/L≤c(H+) ≤1mol/L
4) pH的适用范围：
5)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)
pH越大,溶液碱性越　　，每增大1个单位,c(OH－)变为原来的　　倍；pH越小，酸性越　　，每减小1个单位，c(H＋)变为原来的　　倍。
强
10
强
10
1)定义：化学上常采用H＋的物质的量浓度的负对数来表示溶液的酸碱性。
即：14≥pH≥0
3）pH计法 （中学阶段不要求）
为精确测量溶液的pH，常用pH计测量溶液的pH，读数时应保留两位小数。
2）pH试纸法
取一小块pH试纸放在玻璃片上（或表面皿），用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测溶液点滴在试纸中央，变色后与标准比色卡比较确定溶液的pH值。
广泛pH试纸：只能精确到整数（一般指此种试纸）；
精密pH试纸：可精确到小数点后一位。
4．pH的应用 (1)人体健康调节：如洗发时人们用的护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。
(2)环保治理污水：酸性废水可投加碱性物质使之中和,碱性废水可投加酸性废水或利用烟道气中和。
(3)农业生产调节：控制作物适宜生长的土壤的pH,提高产品的质量、产量。
了解pH试纸颜色变化规律
3.溶液pH的测定：
1）酸碱指示剂法
常用酸碱指示剂：只能测出pH的范围(需记住变色范围）
操作要点：放、蘸、点、比
1.任何温度下，利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性(　　)
2.pH<7的溶液一定显酸性(　　)
3.c(H+)= mol·L-1的溶液一定显中性(　　)
4.常温下能使甲基橙显黄色的溶液一定显碱性(　　)
5.用pH计测得某氯水的pH为5(　　)
6.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(　　)
×
√
×
√
×
×
提升关键能力
一、酸(或碱)溶液稀释pH变化规律
1.(2025·阳江高三模拟)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
√
2.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√
提升关键能力
【第3题变式训练】
√
ROH是强碱完全电离，其阳离子不水解
归纳总结提升
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)。
浓度相同时
pH相同时
pH=a的强酸稀释10n倍后，则pH=a+n(pH＜7)
pH=a的强碱稀释10n倍后，则pH=a-n(pH＞7)
思维方法提升
单一溶液的pH计算
强酸溶液
强碱溶液
例
HnA，设浓度为c mol-1 ，
mol-1，
例
B(OH)n,设浓度为c mol-1 ，
mol-1 ，
pH的计算方法
思维方法提升
【拓展补充】
【思路】求碱pH: 先求c(OH-),再利用KW求c(H+),最后求pH.
【思路】求酸pH： 直接求c(H+).
混合溶液的pH计算
两种强酸混合
两种强酸混合
强酸、强碱混合
先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中c(H+)或c(OH-)，最后求pH
直接求出 ,，再据此求pH
直接求出 ,再通过Kw求出 ，最后求pH
近似处理：两个量相加减时，若相差近似≥100倍，则可以忽略小的量
提升关键能力
二、混合后溶液pH计算
4.已知在T ℃时水的离子积Kw=1×10-12。下列溶液的温度均为T ℃，则：
(1)0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合，混合溶液的pH=　　，溶液显　　　(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL，需要pH=9的NaOH溶液　 mL。
6
中性
50
5.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的硝酸和pH=12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合，混合溶液的pH=　　。
10
(2)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=　　。
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）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，根据中和反应H++OH-　　 H2O，知c(OH-)·Va=c(H+)·Vb，===1014-(a+b)，a+b=13，则=10。
思维方法提升
酸碱混合规律（25℃）
pH之和等于14，则混合后溶液显中性，pH= 7
pH之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH＞ 7
pH之和小于14，则混合后溶液显中性，pH＜ 7
等体积强酸、强碱混合
1
pH之和等于14，酸碱中有一强一弱，则酸、碱溶液混合后，谁弱显谁性
等体积强酸与弱碱混合：pH之和等于14，则混合后溶液呈碱性，pH>7
等体积弱酸与强碱混合：pH之和等于14，则混合后溶液呈酸性，pH<7
等体积强（弱）酸、弱（强）碱混合
2
3
强酸、强碱混合后溶液呈中性，二者体积关系
若pH之和等于14，则V酸= V碱
若pH之和不等于14，则
【典例】25℃时，若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va（1）a值可否等于3（填“可”或“否”）_________，其理由是_____________________;
（2）a值可否等于5（填“可”或“否”）________，其理由是_____________________;
（3）a的取值范围是_______________________________________。
若a=3，则b=6，溶液显酸性，与题意不符，故a≠3
否，
若a=5，[H＋]a=10-5mol·L-1，则b=10，[OH-]b = 10-4mol·L 1 ，
,不符合题意，故a≠5
否，
高考真题体验
1.[2024·福建，12(3)②]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
2.(2022·浙江1月选考，17)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
√
解析：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的电离度为×100%=1.3×10-4×100%=0.013%，故B正确；向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11，=7.1×10-15，则c(A2-)√
√
3.(2015·广东，11)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
√
高考真题体验

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