第九章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第42講水的電離和溶液的pH化學(xué)內(nèi)容索引考點(diǎn)一水的電離考點(diǎn)二溶液的酸堿性與pH第一部分第二部分必備知識(shí)整合01對(duì)點(diǎn)題組突破02課時(shí)作業(yè)第四部分必備知識(shí)整合01對(duì)點(diǎn)題組突破02高考真題演練第三部分1．了解水的電離、離子積常數(shù)(Kw)。2.了解溶液pH的含義及其測(cè)定方法，能進(jìn)行pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。考點(diǎn)一水的電離第分部一1．水的電離方程式水是極弱的電解質(zhì)，其電離方程式為_(kāi)_____________________________，可簡(jiǎn)寫為_(kāi)____________________________。必備知識(shí)整合H2O＋H2O??H3O＋＋OH－H2O??H＋＋OH－2．水的離子積常數(shù)3．外界條件對(duì)水電離平衡的影響逆移改變條件平衡移動(dòng)方向Kw水的電離程度c(OH－)c(H＋)HCl____________________NaOH____________________Na2CO3____________________NaHSO4____________________加熱____________________不變減小減小增大逆移不變減小增大減小正移不變?cè)龃笤龃鬁p小逆移不變減小減小增大正移不變?cè)龃笤龃笤龃笳_的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)水的離子積即水的電離平衡常數(shù)。(

)(2)在表達(dá)式Kw＝c(H＋)·c(OH－)中c(H＋)、c(OH－)一定是水電離出的。(

)(3)將水加熱，Kw和c(H＋)均增大。(

)(4)25℃時(shí)NH4Cl溶液的Kw小于100℃時(shí)NaCl溶液的Kw。(

)(5)向0.1mol·L-1的醋酸中逐滴滴加NaOH溶液，水的電離程度逐漸增大。(

)××√√×1．一定溫度下，水存在H2O??H＋＋OH－

ΔH>0的平衡，下列敘述一定正確的是(

)A．向水中滴入少量稀鹽酸，平衡逆向移動(dòng)，Kw減小B．將水加熱，Kw增大，pH減小C．向水中加入少量固體CH3COONa，平衡逆向移動(dòng)，c(H＋)降低D．向水中加入少量固體硫酸鈉，c(H＋)＝10-7mol·L-1，Kw不變對(duì)點(diǎn)題組突破B題組一水的電離及影響因素解析：A項(xiàng)，Kw應(yīng)不變；C項(xiàng)，平衡應(yīng)正向移動(dòng)；D項(xiàng)，由于沒(méi)有指明溫度，c(H＋)不一定等于10-7mol·L-1。2．計(jì)算下列溶液中水電離出的c水(H＋)或c水(OH－)。(1)常溫下，0.01mol·L-1的鹽酸中，c水(H＋)＝_____________________。(2)常溫下，pH＝4的亞硫酸溶液中，c水(H＋)＝__________________。(3)常溫下，pH＝10的KOH溶液中，c水(OH－)＝____________________。1×10-12mol·L-11×10-10mol·L-11×10-10mol·L-1(4)常溫下，pH＝4的NH4Cl溶液中，c水(H＋)＝______________________。(5)常溫下，pH＝10的CH3COONa溶液中，c水(OH－)＝______________。1×10-4mol·L-11×10-4mol·L-1溶液中c水(H＋)或c水(OH－)的計(jì)算方法(1)酸、堿抑制水的電離，酸溶液中求c水(H＋)，即c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)，堿溶液中求c水(H＋)，即c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(H＋)。(2)水解的鹽促進(jìn)水的電離，故c水(H＋)等于顯性離子的濃度。酸性：c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(H＋)堿性：c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)(3)酸式鹽溶液酸式酸根以電離為主：c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)。酸式酸根以水解為主：c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)。題組二水的電離平衡曲線分析3．如圖三條曲線表示不同溫度下水的離子積常數(shù)，下列說(shuō)法不正確的是(

)A．圖中溫度：T3>T2>T1B．圖中pH關(guān)系：pH(B)＝pH(D)＝pH(E)C．圖中五點(diǎn)Kw間的關(guān)系：E>D>A＝B＝CD．C點(diǎn)可能是顯酸性的鹽溶液D解析：水的電離是吸熱過(guò)程，升高溫度促進(jìn)水電離，則水中c(H＋)、c(OH－)及離子積常數(shù)增大，根據(jù)題圖知，溫度：T3>T2>T1，A正確；B、D、E三點(diǎn)溶液的氫離子濃度相等，則pH相等，B正確；溫度高低順序是A＝B＝C<D<E，水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度越高，離子積常數(shù)越大，Kw的關(guān)系：E>D>A＝B＝C，C正確；C點(diǎn)時(shí)，Kw＝1×10-14，c(OH－)＝1×10-6mol·L-1，溶液的pH＝8，顯堿性，D錯(cuò)誤。4．如圖為不同溫度下水的電離平衡曲線，已知pOH＝－lgc(OH－)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．T1和T2的關(guān)系：T1>T2B．A點(diǎn)到D點(diǎn)：加入少量堿可實(shí)現(xiàn)C．Kw的關(guān)系：B>C>A＝D＝ED．T1時(shí)，pH＝2的硫酸與pH＝12的NaOH溶液等體積混合，溶液呈中性A解析：水的電離是吸熱反應(yīng)，升高溫度促進(jìn)水的電離，則水的離子積常數(shù)增大，根據(jù)pH＋pOH＝pKw，由題圖可知，離子積常數(shù)：A點(diǎn)>B點(diǎn)，則T1>T2，A正確；A點(diǎn)到D點(diǎn)是等溫線，離子積常數(shù)不變，溶液的堿性減弱、酸性增強(qiáng)，所以A點(diǎn)到D點(diǎn)：加入少量酸可實(shí)現(xiàn)，B錯(cuò)誤；相同溫度下，水的離子積常數(shù)相同，溫度越高，水的離子積常數(shù)越大，根據(jù)題圖知，離子積常數(shù)：A＝E＝D>C>B，C錯(cuò)誤；根據(jù)B點(diǎn)的數(shù)據(jù)可知，溫度為T1時(shí)Kw>1×10-14，則pH＝2的硫酸中的氫離子濃度小于pH＝12的NaOH溶液中的氫氧根離子濃度，則等體積混合時(shí)，溶液顯堿性，D錯(cuò)誤。正確理解水的電離平衡曲線(1)曲線上的任意點(diǎn)的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，溫度相同。(2)曲線外的任意點(diǎn)與曲線上任意點(diǎn)的Kw不同，溫度不同。(3)實(shí)現(xiàn)曲線上點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化需保持溫度相同，改變酸堿性；實(shí)現(xiàn)曲線上點(diǎn)與曲線外點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化一定改變溫度?？键c(diǎn)二溶液的酸堿性與pH第分部二必備知識(shí)整合1．溶液的酸堿性溶液呈酸堿性的本質(zhì)：溶液的酸堿性取決于c(H＋)和c(OH－)的相對(duì)大小。溶液的酸堿性c(H＋)與c(OH－)比較常溫下溶液pH酸性溶液c(H＋)__c(OH－)__7中性溶液c(H＋)__c(OH－)__7堿性溶液c(H＋)__c(OH－)__7>>＝＝<>2.溶液的pH(1)計(jì)算公式：pH＝_______________。(2)測(cè)量方法①pH試紙法用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的______或______上，用玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在試紙的中央，變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，即可確定溶液的pH。②pH計(jì)測(cè)量法－lgc(H＋)玻璃片表面皿(3)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系常溫下：(4)溶液酸堿性的另外一種表示——pOH①pOH＝___________________；②常溫下：pH＋pOH＝____。－lgc(OH－)14×√×××對(duì)點(diǎn)題組突破題組一溶液酸堿性的判斷1．下列有關(guān)溶液的酸堿性與pH的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．溫度一定時(shí)，溶液pH越小，酸性越強(qiáng)，反之，堿性越強(qiáng)B．pH<7的溶液可能呈堿性C．當(dāng)溶液中的c(H＋)或c(OH－)較小時(shí)，用pH表示其酸堿性更為方便D．把pH試紙直接插入待測(cè)溶液中，測(cè)其pHD解析：當(dāng)c(H＋)或c(OH－)小于1mol·L-1時(shí)，使用pH表示其酸堿性更為方便，C正確；把pH試紙直接插入待測(cè)溶液中會(huì)污染待測(cè)溶液，D錯(cuò)誤。2．常溫下，兩種溶液混合后酸堿性的判斷(在括號(hào)中填“酸性”“堿性”或“中性”)。(1)相同濃度的HCl和NaOH溶液等體積混合。(____)(2)相同濃度的CH3COOH和NaOH溶液等體積混合。(____)(3)相同濃度的NH3·H2O和HCl溶液等體積混合。(____)(4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等體積混合。(____)(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等體積混合。(____)(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等體積混合。(____)(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等體積混合。(____)(8)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O溶液等體積混合。(____)中性堿性酸性中性酸性堿性酸性堿性酸堿溶液混合后酸堿性的判斷規(guī)律(1)等濃度等體積的一元酸與一元堿混合的溶液——“誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性，同強(qiáng)顯中性”。(2)常溫下c酸(H＋)＝c堿(OH－)，即pH之和等于14時(shí)，一強(qiáng)一弱等體積混合——“誰(shuí)弱誰(shuí)過(guò)量，誰(shuí)弱顯誰(shuí)性”。(3)已知強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的pH，等體積混合(25℃時(shí))：①pH之和等于14，呈中性；②pH之和小于14，呈酸性；③pH之和大于14，呈堿性。題組二溶液pH的有關(guān)計(jì)算3．常溫下，下列關(guān)于溶液稀釋的說(shuō)法正確的是(

)A．pH＝3的醋酸稀釋100倍，pH＝5B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝1×10-6mol·L-1C．將1L0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀釋為2L，pH＝13D．pH＝8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH＝6C4．計(jì)算填空。(1)25℃時(shí)，0.015mol·L-1的硫酸與0.01mol·L-1的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH＝__。2(2)25℃時(shí)，將pH＝8的NaOH溶液與pH＝10的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH≈______。9.7(3)25℃時(shí)，pH＝3的硝酸和pH＝12的氫氧化鋇溶液按照體積比為9∶1混合，混合溶液的pH＝____。10(4)25℃時(shí)，在一定體積pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液，當(dāng)溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時(shí)，溶液pH＝11。若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和，則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是______。1∶4高考真題演練第分部三1．(經(jīng)典高考題)一定溫度下，水溶液中H＋和OH－的濃度變化曲線如圖。下列說(shuō)法正確的是(

)A．升高溫度，可能引起由c向b的變化B．該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.0×10-13C．該溫度下，加入FeCl3可能引起由b向a的變化D．該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向d的變化C解析：由題圖可知，a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)不變，該曲線上的點(diǎn)溫度相等，升高溫度，不能引起由c向b的變化，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10-7mol·L-1，故Kw＝1.0×10-14，B錯(cuò)誤；FeCl3為強(qiáng)酸弱堿鹽，F(xiàn)e3+結(jié)合水電離出的OH－，促進(jìn)水的電離，平衡右移，c(H＋)增大，c(OH－)減小，可能引起由b向a的變化，C正確；由c點(diǎn)到d點(diǎn)，水的離子積常數(shù)減小，但溫度不變，Kw不變，則稀釋溶液不能引起由c向d的變化，D錯(cuò)誤。2．(經(jīng)典高考題)某溫度下，HNO2和CH3COOH的電離常數(shù)分別為5.0×10-4和1.7×10-5。將pH和體積均相同的兩種酸溶液分別稀釋，其pH隨加水體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是(

)C3．(2022·浙江1月選考)已知25℃時(shí)二元酸H2A的Ka1＝1.3×10-7，Ka2＝7.1×10-15。下列說(shuō)法正確的是(

)A．在等濃度的Na2A、NaHA溶液中，水的電離程度前者小于后者B．向0.1mol·L-1的H2A溶液中通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化)至pH＝3，則H2A的電離度為0.013%C．向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，則c(A2-)>c(HA－)D．取pH＝a的H2A溶液10mL，加蒸餾水稀釋至100mL，則該溶液pH＝a＋1B課時(shí)作業(yè)42第分部四一、選擇題(每小題3分，共30分。每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列關(guān)于溶液的酸堿性，說(shuō)法正確的是(

)A．pH＝7的溶液呈中性B．中性溶液中一定有c(H＋)＝1.0×10-7mol·L-1C．在100℃時(shí)，純水的pH＜7，因此顯酸性D．c(OH－)＝c(H＋)的溶液呈中性D解析：溫度未知，不能根據(jù)pH大小判斷溶液酸堿性，A錯(cuò)誤；常溫下中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10-7mol·L-1，溫度未知，中性溶液中不一定有c(H＋)＝1.0×10-7mol·L-1，B錯(cuò)誤；在100℃時(shí)，純水中存在c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10-6mol·L-1，pH＝6仍然呈中性，C錯(cuò)誤。2．25℃時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：H2O??H＋＋OH－，下列敘述正確的是(

)A．將純水加熱到95℃時(shí)，Kw變大，pH不變，水仍呈中性B．向純水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，c(OH－)增大，Kw變小C．向純水中加入少量Na2CO3固體，c(OH－)增大，Kw不變，影響水的電離平衡D．向純水中加入鹽酸，可抑制水的電離；加入醋酸，可促進(jìn)水的電離

C解析：水的電離是吸熱過(guò)程，將水加熱，促進(jìn)水的電離，Kw增大，氫離子濃度增大，pH減小，但水仍呈中性，A錯(cuò)誤；向水中加入稀氨水，稀氨水是弱堿溶液，抑制水的電離，平衡逆向移動(dòng)，c(OH－)增大，溫度不變，Kw不變，B錯(cuò)誤；向水中加入少量碳酸鈉固體，碳酸根離子水解結(jié)合水電離出的氫離子，c(H＋)減小，c(OH－)增大，Kw不變，促進(jìn)水電離，平衡正向移動(dòng)，C正確；無(wú)論是強(qiáng)酸還是弱酸，均會(huì)抑制水的電離，D錯(cuò)誤。3．(2024·江西南昌聯(lián)考)常溫下，下列溶液中水的電離程度最大的是(

)A．pH＝0的硫酸B．0.01mol·L-1NaOH溶液C．pH＝10的純堿溶液D．pH＝5的氯化銨溶液C4．25℃時(shí)，在等體積的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝5的NH4NO3溶液中，發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是(

)A．1∶10∶1010∶109B．1∶5∶(5×109)∶(5×108)C．1∶20∶1010∶109D．1∶10∶104∶109A5．(2024·廣西三新學(xué)術(shù)聯(lián)盟聯(lián)考)某水溶液中不同溫度下pH和pOH的關(guān)系如圖所示[pOH＝－lgc(OH－)]。下列說(shuō)法不正確的是(

)A．若a＝7，則T1<25℃B．e點(diǎn)溶液中通入NH3，可使e點(diǎn)遷移至d點(diǎn)C．若b＝6，則該溫度下將pH＝2的稀硫酸與pH＝10的KOH溶液等體積混合后，溶液顯中性D．f、d兩點(diǎn)的Kw比較，前者大BCA7．已知在100℃的溫度下(本題涉及的溶液溫度均為100℃)，水的離子積Kw＝1.0×10-12。下列說(shuō)法中正確的是(

)A．0.05mol·L-1的H2SO4溶液，pH＝1B．0.001mol·L-1的NaOH溶液，pH＝11C．0.005mol·L-1的H2SO4溶液與0.01mol·L-1的NaOH溶液等體積混合后溶液的pH為6，溶液顯酸性D．完全中和pH＝3的H2SO4溶液50mL，需要pH＝11的NaOH溶液50mL解析：0.05mol·L-1的H2SO4溶液中c(H＋)＝0.1mol·L-1，pH＝1，A正確；0.001mol·L-1的氫氧化鈉溶液中c(OH－)＝0.001mol·L-1，則c(H＋)＝10-9mol·L-1，pH＝9，B錯(cuò)誤；0.005mol·L-1的H2SO4溶液與0.01mol·L-1的NaOH溶液等體積混合恰好完全反應(yīng)生成硫酸鈉，則溶液顯中性，混合溶液的pH為6，C錯(cuò)誤；pH＝3的硫酸中n(H＋)＝1.0×10-3×0.05mol，設(shè)完全中和硫酸需要pH＝11的NaOH溶液的體積為V，則NaOH溶液中n(OH－)＝0.1mol·L-1×V＝n(H＋)，可得V＝0.5mL，D錯(cuò)誤。8．(2024·山西晉中期末改編)“火星上‘找’到水的影子”被《科學(xué)》雜志評(píng)為10大科技突破之一。某溫度下，重水(D2O)的離子積Kw＝1.6×10-15，可以用pH一樣的定義來(lái)規(guī)定pD＝－lgc(D＋)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．重水是極弱的電解質(zhì)，將金屬Na加入重水中，重水的電離程度減小B．該溫度下，重水的pD＝8－2lg2C．該溫度下，2L含0.01molD2SO4的重水溶液，其pD＝2D．該溫度下，在100mL0.4mol·L-1的DCl重水溶液中，加入100mL0.2mol·L-1的NaOD重水溶液，充分反應(yīng)后溶液的pD＝1(忽略溶液體積的變化)A9．已知：pH＝－lgc(H＋)，pOH＝－lgc(OH－)。常溫下，向某濃度的鹽酸中滴加NaOH溶液，所得溶液pOH和pH變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A．鹽酸與NaOH溶液的濃度相等B．B點(diǎn)和D點(diǎn)水的電離程度相同C．將滴加NaOH溶液改為滴加氨水，該圖曲線不變D．升高溫度，滴定過(guò)程中pOH＋pH>14B解析：由題圖可知，未滴加NaOH溶液時(shí)鹽酸的pH＝0，則c(H＋)＝1mol·L-1，即c(HCl)＝1mol·L-1，最終pH＝14，則c(OH－)＝1mol·L-1，由于最終所得溶液是NaCl和NaOH的混合溶液，相當(dāng)于對(duì)原NaOH溶液進(jìn)行稀釋，故c(NaOH)>1mol·L-1，A錯(cuò)誤；B點(diǎn)、D點(diǎn)水的電離均受到抑制，且由水電離出的c(H＋)＝c(OH－)＝10-10mol·L-1，B正確；若將滴加NaOH溶液改為滴加氨水，由于NH3·H2O為弱堿，而常溫下飽和氨水的pH約為12，故最終所得溶液pH不可能為14，C錯(cuò)誤；升高溫度，水的離子積Kw增大，即c(H＋)·c(OH－)>10-14，pH＝－lgc(H＋)，pOH＝－lgc(OH－)，故pOH＋pH<14，D錯(cuò)誤。C10．(2025·江蘇南通高三期中)室溫下，向100mL飽和的H2S溶液中通入SO2氣體(氣體體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，發(fā)生反應(yīng)：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，測(cè)得溶液pH與通入SO2的關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積的變化)，已知H2SO3的酸性比H2S的強(qiáng)。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)二、非選擇題(共30分)11．(16分)在水的電離平衡中，c(H＋)和c(OH－)的關(guān)系如圖所示：1.0×10-12(1)A點(diǎn)水的離子積為1.0×10-14，B點(diǎn)水的離子積為_(kāi)____________。造成水的離子積變化的原因是__________________________________________________________________________。水的電離是吸熱過(guò)程，溫度升高，水的電離程度增大，即離子積增大解析：A點(diǎn)水的離子積為1.0×10-14，B點(diǎn)水的離子積為c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10-6×1.0×10-6＝1.0×10-12。造成水的離子積變化的原因是水的電離是吸熱過(guò)程，溫度升高，水的電離程度增大，即水的離子積增大。ac(2)下列說(shuō)法正確的是____(填字母)。a．圖中A、B、D三點(diǎn)處Kw的大小關(guān)系：B>A＝Db．在T1溫度下，向水中加入少量的NaOH可實(shí)現(xiàn)由A點(diǎn)向D點(diǎn)移動(dòng)c．AB線上任意點(diǎn)的溶液均呈中性d．圖中溫度T1>T2解析：Kw只和溫度有關(guān)，溫度升高，水的電離程度增大，即離子積增大，圖中A、B、D三點(diǎn)處Kw的大小關(guān)系：B>A＝D，a正確；在T1溫度下，向水中加入少量的NaOH，氫氧根離子濃度增大，而氫離子濃度減小，不可實(shí)現(xiàn)由A點(diǎn)向D點(diǎn)移動(dòng)，b錯(cuò)誤；AB線上任意點(diǎn)的溶