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水的电离及溶液的酸碱性
知识归纳
水的电离及离子积常数1、水的电离平衡：水是极弱的电解质，能发生自电离：H2O2+H2O2 ( http: / / www.21cnjy.com / ) H3O++HO 简写为 H2O ( http: / / www.21cnjy.com / ) H++OH－ （正反应为吸热反应）其电离平衡常数： Ka = 2、水的离子积常数：Kw= c(H+)c(OH－) 250C 时 Kw =1.0×10-14 mol2·L-2 ，水的离子积与温度有关，温度升高Kw增大。如1000C 时Kw =1.0×10-12 mol2·L-2 .3、无论是纯水还是酸、碱，盐等电解质的稀溶液，水的离子积为该温度下的Kw。
影响水的电离平衡的因素1、酸和碱：酸或碱的加入都会电离出 H+或OH-，均使水的电离逆向移动，从而抑制水的电离。2、温度：由于水的电离吸热，若升高温度， ( http: / / www.21cnjy.com )将促进水的电离， [H+]与[OH-]同时同等程度的增加，pH变小，但[ H+]与[OH-]始终相等，故仍呈中性。3、能水解的盐：不管水解后溶液呈什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大。4、其它因素：如向水中加入活泼金属，由于活泼金属与水电离出来的 H+直接作用，使[ H+]减少，因而促进了水的电离平衡正向移动。H2O ( http: / / www.21cnjy.com / )H++OH- ΔH>0条件变化移动方向c(H+)c(OH-)KW升高温度→↑↑↑加酸←↑↓加碱←↓↑加强酸弱碱盐→↑↓加强碱弱酸盐→↓↑
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。 ( http: / / www.21cnjy.com / )2．pH（1）定义式：pH=－lg c（H+）（2）意义表示溶液酸碱性的强弱，pH越小，酸性越强。（3）pH试纸的使用①方法：把小片试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。②注意:a、pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能产生误差。b、用pH试纸读出的pH值只能是整数。
水电离的c(H＋)或c(OH－)的计算1、常温下，中性溶液c(OH－)＝c(H＋)＝10－7 mol·L－12、溶质为酸的溶液①来源OH－全部来自水的电离，水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)。②实例如计算pH＝2的盐酸溶液中水电离出的c(H ( http: / / www.21cnjy.com )＋)，方法是先求出溶液的c(OH－)＝Kw/10－2＝10－12 mol·L－1，即水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12 mol·L－1。3、溶质为碱的溶液①来源H＋全部来自水的电离，水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)。②实例如计算pH＝12的NaOH溶液中水电离出的 ( http: / / www.21cnjy.com )c(OH－)，方法是先求出溶液的c(H＋)＝Kw/10－2＝10－12 mol·L－1，即水电离出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12 mol·L－1。4、水解呈酸性或碱性的盐溶液①pH＝5的NH4Cl溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )中H＋全部来自水的电离，由水电离的c(H＋)＝10－5 mol·L－1，c(OH－)＝10－9 mol·L－1，是因为部分OH－与部分NH结合；②pH＝12的Na2CO3溶液中OH－全部来自水的电离，由水电离出的c(OH－)＝10－2 mol·L－1。
pH相关计算1、总体原则 （ ( http: / / www.21cnjy.com )1）若溶液为酸性，先求c(H+)，再求pH； （2）若溶液为碱性，先求c(OH-)，再由c(H+)=求c(H+)，最后求pH。2、类型及方法(室温下)（1）酸、碱溶液pH的计算①强酸溶液，如HnA，设浓度为c mol/L，c(H+)=nc mol/L，pH=-lgc(H+)=-lg(nc)。②强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c ( http: / / www.21cnjy.com ) mol/L，c(OH-)=nc mol/L，c(H+)=mol/L，pH=-lgc(H+)=14+lg(nc)。（2）酸、碱混合pH计算①两强酸混合 c混(H+)=②两强碱混合 c混(OH-)=③强酸、强碱混合(一者过量)先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。c(H＋)混或c(OH－)混＝将强酸、强碱溶液以某体积之比混合，若混合液呈中性，则c(H＋)∶c(OH－)、V碱∶V酸、pH酸＋pH碱有如下规律(25 ℃)：因c(H＋)酸·V酸＝c(OH－)碱·V碱，故有＝。在碱溶液中c(OH－)碱＝，将其代入上式得c(H＋)酸·c(H＋)碱＝，两边取负对数得pH酸＋pH碱＝14－lg。
例题精讲
例1、一定温度下，水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图2，下列说法正确的是（ ）
A．升高温度，可能引起有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
例2、室温时，M(OH)2(S) ( http: / / www.21cnjy.com / )M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=a，c(M2+)=b mol·L-1时，溶液的pH等于（ ）21世纪教育网版权所有
A． lg() B． lg()
C．14+lg() D．14+lg()
参考答案
例1、【答案】C
【答案】C
知识练习
1.水的电离平衡曲线如右图所示，下列说法中，正确的（ ）
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．图中A、B、D三点处KW间的关系： B>A>D
B．100℃，向pH=2的稀硫酸中 ( http: / / www.21cnjy.com )逐滴加入等体积pH=10的稀氨水，溶液中 c(NH4+)／c(NH3·H2O)减小，充分反应后，溶液到达B点21cnjy.com
C．温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，可从A点变化到C点
加热浓缩A点所示溶液，可从A点变化到B点
2.常温下，pH＝11的X、Y两种碱溶液各1 mL，分别稀释至100 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） 21·cn·jy·com
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A．X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B．稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C．分别完全中和X、Y这两种碱溶液时，消耗同浓度盐酸的体积V(X)>V(Y)
D．若93.某温度下，向pH＝6的蒸馏水中加入NaHSO ( http: / / www.21cnjy.com )4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH＝2，下列叙述中不正确的是 （ ）21教育网
A．该溶液的温度高于25 ℃ B．由水电离出的 ( http: / / www.21cnjy.com / )＝1×10－10 mol·L－1
C．c(H＋)＝c(OH－)＋ c(SO42 －)
该温度下加入等体积pH＝12的NaOH溶液，反应后的溶液恰好呈中性
4.常温下，关于1L PH=3的H2SO4溶液说法正确的是 （ ）
A．与等体积PH=11氨水混合后所得溶液PH小于7
B．与等浓度的CH3COONa溶液混合后所得溶液PH一定小于7
C．与PH=3的CH3COOH溶液混合后所得溶液PH小于3
与10L Ba(OH)2溶液恰好完成反应，则Ba(OH)2溶液的PH等于10
5.室温时，关于下列溶液的叙述正确的是 （ ）
A．1.0×10—3mol/L盐酸的pH=3，1.0×10—8mol/L盐酸的pH=8
B．pH=a的醋酸溶液稀释l倍后，溶液的pH=b，则a>b
C．pH=12的氨水和pH=2的盐酸等体积混合，混合液的pH<7
1mLpH=l的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11
6.（1）25 ℃时，将pH＝ ( http: / / www.21cnjy.com )9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________。2·1·c·n·j·y
（2）100 ℃时，KW ( http: / / www.21cnjy.com )＝1×10－12，若100体积pH1＝a的某强酸与1体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶 液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是__________________。【来源：21·世纪·教育·网】
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水的电离及溶液的酸碱性
知识归纳
水的电离及离子积常数1、水的电离平衡：水是极弱的电解质，能发生自电离：H2O2+H2O2 ( http: / / www.21cnjy.com / ) H3O++HO 简写为 H2O ( http: / / www.21cnjy.com / ) H++OH－ （正反应为吸热反应）其电离平衡常数： Ka = 2、水的离子积常数：Kw= c(H+)c(OH－) 250C 时 Kw =1.0×10-14 mol2·L-2 ，水的离子积与温度有关，温度升高Kw增大。如1000C 时Kw =1.0×10-12 mol2·L-2 .3、无论是纯水还是酸、碱，盐等电解质的稀溶液，水的离子积为该温度下的Kw。
影响水的电离平衡的因素1、酸和碱：酸或碱的加入都会电离出 H+或OH-，均使水的电离逆向移动，从而抑制水的电离。2、温度：由于水的电离吸热，若升高温度， ( http: / / www.21cnjy.com )将促进水的电离， [H+]与[OH-]同时同等程度的增加，pH变小，但[ H+]与[OH-]始终相等，故仍呈中性。3、能水解的盐：不管水解后溶液呈什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大。4、其它因素：如向水中加入活泼金属，由于活泼金属与水电离出来的 H+直接作用，使[ H+]减少，因而促进了水的电离平衡正向移动。H2O ( http: / / www.21cnjy.com / )H++OH- ΔH>0条件变化移动方向c(H+)c(OH-)KW升高温度→↑↑↑加酸←↑↓加碱←↓↑加强酸弱碱盐→↑↓加强碱弱酸盐→↓↑
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。 ( http: / / www.21cnjy.com / )2．pH（1）定义式：pH=－lg c（H+）（2）意义表示溶液酸碱性的强弱，pH越小，酸性越强。（3）pH试纸的使用①方法：把小片试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸变色后，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。②注意:a、pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能产生误差。b、用pH试纸读出的pH值只能是整数。
水电离的c(H＋)或c(OH－)的计算1、常温下，中性溶液c(OH－)＝c(H＋)＝10－7 mol·L－12、溶质为酸的溶液①来源OH－全部来自水的电离，水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)。②实例如计算pH＝2的盐酸溶液中水电离出的c(H ( http: / / www.21cnjy.com )＋)，方法是先求出溶液的c(OH－)＝Kw/10－2＝10－12 mol·L－1，即水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12 mol·L－1。3、溶质为碱的溶液①来源H＋全部来自水的电离，水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)。②实例如计算pH＝12的NaOH溶液中水电离出的 ( http: / / www.21cnjy.com )c(OH－)，方法是先求出溶液的c(H＋)＝Kw/10－2＝10－12 mol·L－1，即水电离出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12 mol·L－1。4、水解呈酸性或碱性的盐溶液①pH＝5的NH4Cl溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )中H＋全部来自水的电离，由水电离的c(H＋)＝10－5 mol·L－1，c(OH－)＝10－9 mol·L－1，是因为部分OH－与部分NH结合；②pH＝12的Na2CO3溶液中OH－全部来自水的电离，由水电离出的c(OH－)＝10－2 mol·L－1。
pH相关计算1、总体原则（ ( http: / / www.21cnjy.com )1）若溶液为酸性，先求c(H+)，再求pH；（2）若溶液为碱性，先求c(OH-)，再由c(H+)=求c(H+)，最后求pH。2、类型及方法(室温下)（1）酸、碱溶液pH的计算①强酸溶液，如HnA，设浓度为c mol/L，c(H+)=nc mol/L，pH=-lgc(H+)=-lg(nc)。②强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c ( http: / / www.21cnjy.com ) mol/L，c(OH-)=nc mol/L，c(H+)=mol/L，pH=-lgc(H+)=14+lg(nc)。（2）酸、碱混合pH计算①两强酸混合 c混(H+)=②两强碱混合 c混(OH-)=③强酸、强碱混合(一者过量)先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。c(H＋)混或c(OH－)混＝将强酸、强碱溶液以某体积之比混合，若混合液呈中性，则c(H＋)∶c(OH－)、V碱∶V酸、pH酸＋pH碱有如下规律(25 ℃)：因c(H＋)酸·V酸＝c(OH－)碱·V碱，故有＝。在碱溶液中c(OH－)碱＝，将其代入上式得c(H＋)酸·c(H＋)碱＝，两边取负对数得pH酸＋pH碱＝14－lg。
例题精讲
例1、一定温度下，水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图2，下列说法正确的是（ ）
A．升高温度，可能引起有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
例2、室温时，M(OH)2(S) ( http: / / www.21cnjy.com / )M2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=a，c(M2+)=b mol·L-1时，溶液的pH等于（ ）21世纪教育网版权所有
A． lg() B． lg()
C．14+lg() D．14+lg()
参考答案
例1、【答案】C
例2、【答案】C
知识练习
1.水的电离平衡曲线如右图所示，下列说法中，正确的（ ）
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A．图中A、B、D三点处KW间的关系： B>A>D
B．100℃，向pH=2的稀硫酸中 ( http: / / www.21cnjy.com )逐滴加入等体积pH=10的稀氨水，溶液中 c(NH4+)／c(NH3·H2O)减小，充分反应后，溶液到达B点21cnjy.com
C．温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，可从A点变化到C点
加热浓缩A点所示溶液，可从A点变化到B点
2.常温下，pH＝11的X、Y两种碱溶液各1 mL，分别稀释至100 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） 21·cn·jy·com
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A．X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B．稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C．分别完全中和X、Y这两种碱溶液时，消耗同浓度盐酸的体积V(X)>V(Y)
若93.某温度下，向pH＝6的蒸馏水中加入NaHSO ( http: / / www.21cnjy.com )4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH＝2，下列叙述中不正确的是 （ ）21教育网
A．该溶液的温度高于25 ℃ B．由水电离出的 ( http: / / www.21cnjy.com / )＝1×10－10 mol·L－1
C．c(H＋)＝c(OH－)＋ c(SO42 －)
该温度下加入等体积pH＝12的NaOH溶液，反应后的溶液恰好呈中性
4.常温下，关于1L PH=3的H2SO4溶液说法正确的是 （ ）
A．与等体积PH=11氨水混合后所得溶液PH小于7
B．与等浓度的CH3COONa溶液混合后所得溶液PH一定小于7
C．与PH=3的CH3COOH溶液混合后所得溶液PH小于3
与10L Ba(OH)2溶液恰好完成反应，则Ba(OH)2溶液的PH等于10
5.室温时，关于下列溶液的叙述正确的是 （ ）
A．1.0×10—3mol/L盐酸的pH=3，1.0×10—8mol/L盐酸的pH=8
B．pH=a的醋酸溶液稀释l倍后，溶液的pH=b，则a>b
C．pH=12的氨水和pH=2的盐酸等体积混合，混合液的pH<7
1mLpH=l的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7,则NaOH溶液的pH=11
6.（1）25 ℃时，将pH＝ ( http: / / www.21cnjy.com )9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________。2·1·c·n·j·y
（2）100 ℃时，KW ( http: / / www.21cnjy.com )＝1×10－12，若100体积pH1＝a的某强酸与1体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶 液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是__________________。【来源：21·世纪·教育·网】
参考答案
1.【答案】D
【解析】
试题分析：A、温度升高，水的电离平衡正 ( http: / / www.21cnjy.com )向移动，则水的离子积增大，温度不变，水的离子积不变，所以图中A、B、D三点处KW间的关系： B>A=D，错误；B、100℃，KW=10-6×10-6=10-12，pH=10的稀氨水中氢氧根离子的浓度为0.01mol/L，因为氨水中存在未电离的一水合氨，所以等体积混合时，氨水过量，溶液呈碱性，而B点表示溶液呈中性，错误；C、温度不变，则水的离子积不变，所以水中加入氯化铵后，促进水的电离，但离子积不变，不会达到C点，错误；D、A为中性，加热会使水的电离平衡正向移动，水的离子积增大，则可能由A点变化到B点，正确，答案选D。21·世纪*教育网
考点：考查对水电离平衡的判断，水离子积的判断
2.【答案】D
考点：考查碱溶液稀释时溶液的pH变化与碱的强弱的关系的知识。
3.【答案】D
【解析】
试题分析：A. pH＝6的蒸馏水说明该 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液的温度高于25 ℃，正确；B. 温度不变，测得溶液的pH＝2，则由水电离出的[H＋]＝1×10－12/1×10－2=1×10－10 mol·L－1，正确；C.根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋ 2c(SO42 －)，根据物料守恒c(Na＋)＝c(SO42 －)，则c(H＋)＝c(OH－)＋ c(SO42 －)，正确；D.pH=2的NaHSO4溶液中，[H＋]=10－2 mol/L，pH＝12的NaOH溶液，[OH－]=1 mol/L，等体积混合，碱有剩余，显碱性，错误；选D。www.21-cn-jy.com
考点：考查溶液的酸碱性，电荷守恒，pH的计算等知识。
4.【答案】D
考点：考查溶液pH的判断与计算
5.【答案】D
考点：考查弱电解质的电离和pH计算
6.【答案】（1）10∶1
（2）a＋b＝14或pH1＋pH2＝14
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