高考化学一轮复习水的电离

第十一讲水的电离和溶液的pH值【考纲要求】1. 从水的电离平衡去理解水的离子积和溶液pH值的含义，掌握溶液pH值跟氢离子浓度和溶液酸碱性的关系。

2.了解指示剂的变色范围，学会用pH试纸测定溶液的pH值。

3.掌握酸碱的pH值计算以及氢离子浓度和pH值的互算。

4.通过水的离子积和溶液酸碱性等内容的教学，对学生进行矛盾的对立统一、事物间的相互关系和相互制约等辨证唯物主义观点的教育。

一、水的离子积1．定义H2O H++OH--Q，KW=c(H+)·c(OH-)2．性质（1）在稀溶液中，KW只受温度影响，而与溶液的酸碱性和浓度大小无关。

（2）在其它条件一定的情况下，温度升高，KW增大，反之则减小。

二、溶液的pH1．定义pH= -lg c(H+)，广泛pH的范围为0～14。

注意：当溶液中c(H+)或c(OH-)大于1mol时，不用pH表示溶液的酸碱性。

2．pH与溶液酸碱性的关系（25℃时）表5-1 pH与溶液的酸碱性pH 溶液的酸碱性pH<7 溶液呈酸性，pH越小，溶液的酸性越强pH=7 溶液呈中性pH>7 溶液呈碱性，pH越大，溶液的碱性越强3．改变溶液pH的常用方法表5-2 改变溶液pH的方法pH变化采取的措施pH增大加碱对于酸性溶液可加水稀释pH减小加酸对于碱性溶液可加水稀释注意：酸性溶液无限加水稀释，pH只能接近于7，且仍小于7；碱性溶液无限加水稀释时，pH只能接近于7，且仍大于7。

4．有关pH的计算（1）酸溶液中，c(H+)酸c(H+)水≈KW；碱溶液中，c(OH-)碱c(OH-)水≈KW。

（2）强碱、强碱溶液稀释的计算①强酸溶液，pH（稀释）=pH（原来）+lg n(n为稀释的倍数)②强碱溶液，pH（稀释）=pH（原来）-lg n(n为稀释的倍数)（3）强酸、强碱溶液两两等体积混合后溶液的pH计算表5-3 强酸、强碱溶液两两等体积混合时pH的计算混合物质两种溶液pH关系混合后溶液pH A、B均为酸pHA<pHB pHA+0.3A、B均为碱pHA<pHB pHB-0.3A是酸、B是碱pHA+pHB=14 7pHA+pHB<14(酸剩余) pHA+0.3 pHA+pHB>14(酸剩余) pHB-0.3注意：酸碱溶液的pH之差必须≥2，否则误差较大。

水的电离及离子积常数一、单选题（共14题）1．在某温度时，测得纯水中的c (H ＋)=2.4×10-7mol·L -1，则c (OH -)为 A ．2.4×10-7mol·L -1B ．0.1×10-7mol·L -1C ．771.0102.410--⨯⨯mol·L -1 D ．无法确定2．最近《科学》杂志评出10大科技突破，其中“火星上找到水的影子”名列第一、下列关于水的说法中正确的是 A ．水的电离过程需要通电B ．加入电解质一定会破坏水的电离平衡C ．pH=7的水一定呈中性D ．升高温度，纯水的pH 值变小 3．下列说法正确的是A ．常温下，pH=1的稀硫酸中c(OH -)=10-13mol/LB ．常温下，pH=5的NH 4Cl 溶液、NH 4HSO 4溶液中，c(NH +4)后者大C ．常温下，向水中加少量醋酸铵固体，pH 保持7不变，说明水的电离平衡没有移动D ．常温下，将0.1mol/L 醋酸溶液稀释，3-3c(CH COOH)c(CH COO )的比值增大4．25°C 时，二元酸H 2A 的盐溶液中，下列说法正确的是 ①NaHA 溶液呈酸性，H 2A 肯定为弱酸： ②NaHA 溶液呈中性，H 2A 肯定为弱酸： ③NaHA 溶液呈碱性，H 2A 肯定为弱酸：④NaHA 溶液呈中性，该溶液中水的电离度α(H 2O)=1.8×10-7% A ．只有①②B ．只有②③C ．只有③④D ．②③④5．室温时，下列溶液中有关物质的量浓度关系不正确．．．的是 A ．0.1mol·L -1Na 2CO 3溶液中水电离出来的c(OH -)大于0.1mol·L -1NaOH 溶液中水电离出来的c(OH -)B ．CH 3COONa 溶液的pH=8，则c(Na +)-c(CH 3COO -)=9.9×10-7mol·L -1C ．0.1mol·L -1NaHA 溶液的pH=4，则有c(HA -)>c(H +)>c(H 2A)>c(A 2-)D．纯水加热到100℃时，水的离子积变大、pH变小、呈中性6．常温下，下列说法不正确的是A．CH3COOH与CH3COONa的混合溶液，若测得pH=6，则溶液中:c(CH3COO-)-c(Na+)=9.9×10-7mol·L-1B．已知HA的电离常数K a＝1×10－8，等物质的量浓度的HA和NaA溶液等体积混合后溶液呈酸性C．将a mol/L氨水与0.01 mol/L的盐酸等体积混合，溶液呈中性，则NH3·H2O的电离常数K b为-9 10a-0.01D．已知：K sp[Fe(OH)3]=2.79×10-39，该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K=2.79×1037．25℃时，水中存在电离平衡：2H2O⇌H3O++OH-∆H>0.下列叙述正确的是A．将水加热，K w增大，pH不变B．向水中加入少量NH4Cl固体，抑制水的电离C．向水中加入少量NaOH固体，促进水的电离D．向水中加入少量NaHSO4固体，抑制水的电离，c(H+)增大，K w不变8．现有浓度为1mol/L的五种溶液：①H2SO4；②HCl；③CH3COOH ；④NaOH ；⑤NH4Cl，由水电离出的c(H+)大小关系正确的是A．①=②>③>⑤>④B．⑤>③>②>④>①C．①>②>③>⑤>④D．⑤ >③>②=④>①9．下列有关说法正确的是A．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0B．将纯水加热至较高温度，水的离子积变大、pH变小、呈中性C．N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大D．水的离子积常数K w随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热过程10．在某温度下，水的离子积常数为1×10-12，该温度下等体积的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(①∶②∶③∶④)是A．1∶10∶1010∶107B．1∶5∶5×109∶5×106C ．1∶20∶1010∶107D ．1∶10∶102∶10711．常温下，0.1 mol·L -1的某一元酸(HA)溶液中-+c OH c H （）（）＝1×10﹣8，下列叙述错误的是 A ．该一元酸溶液的pH ＝3B ．该溶液中水电离出的c(H +)＝1×10-11mol•L -1C ．该溶液中水的离子积常数为1×1014(mol•L -1)2D ．用 pH ＝13的NaOH 溶液 与 0.1 mol·L -1该一元酸(HA)溶液等体积混合，混合后溶液的pH ＝712．下列有关叙述正确的是A ．常温下，等体积的10.2mol L -⋅的盐酸与10.2mol L -⋅的氢氧化钡溶液混合，所得溶液的pH=13(设混合后溶液总体积的变化忽略不计)B ．室温下，pH 均为4的稀硫酸、()442NH SO 溶液中，水的电离程度相同C ．25℃时，10.1mol L -⋅的HA 溶液中()()-8+c OH 110c H-=⨯，则该溶液中由水电离出的()+31c H =110mol L --⨯⋅D ．在饱和AgCl 、AgBr 的混合溶液中加入少量3AgNO 溶液，()()--c Cl c Br 增大 13．室温下向10mL0.1mol·L -1NaOH 溶液中加入0.1mol·L -1的一元酸HA ，溶液pH 的变化曲线如图所示。

专练40 水的电离、溶液的酸碱性及pH计算1．[2024·浙江卷1月]已知25 ℃时二元酸H2A的K a1＝1.3×10－7，K a2＝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（忽视溶液体积的变更）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＋12．[2024·广东测试]25 ℃时，H2SeO4第一步完全电离，其次步电离平衡常数K a＝2.18×10－2。

则25 ℃时，下列说法正确的是（）A．KHSeO4溶液显碱性B．K2SeO4溶液中存在c（K＋）＝2[c（HSeO－4）＋c（SeO2－4）]C．0.5 mol·L－1的H2SeO4溶液中，c（HSeO－4）＋2c（SeO2－4）＋c（OH－）＝0.5 mol·L－1D．向H2SeO4溶液中滴加KOH溶液至中性时，c（SeO2－4）c（HSeO－4）＝2.18×1043．[2024·贵州贵阳摸底]如图表示水中c（H＋）和c（OH－）的关系，下列推断错误的是（）A.图中T1<T2B．XZ线上随意点均有pH＝7C．M区域内随意点（不含实线上的点）均有c（H＋）<c（OH－）D．两条曲线间随意点均有c（H＋）×c（OH－）＝K w4．室温时，下列混合溶液的pH肯定小于7的是（）A.pH＝3的醋酸溶液和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合C.pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合5．25 ℃时，K w＝1.0×10－14；100 ℃时，K w＝1×10－12，下列说法正确的是（）A．100 ℃时，pH＝10的NaOH溶液和pH＝2的H2SO4恰好中和，所得溶液的pH＝7B.25 ℃时，0.2 mol·L－1 Ba（OH）2溶液和0.2 mol·L－1 HCl等体积混合，所得溶液的pH＝7C．25 ℃时，0.2 mol·L－1 NaOH溶液与0.2 mol·L－1CH3COOH恰好中和，所得溶液的pH＝7D．25 ℃时，pH＝12的氨水和pH＝2的H2SO4等体积混合，所得溶液的pH＞76．[2024·绵阳诊断]已知温度T时水的离子积常数为K w，该温度下，将浓度为a mol·L －1的一元酸HA与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是（）A．a＝bB．混合溶液的pH＝7C．混合溶液中，c（H＋）＝K w mol·L－1D．混合溶液中，c（H＋）＋c（B＋）＝c（OH－）＋c（A－）7．[综合创新]室温下，在试验室中用0.1 mol·L－1的盐酸滴定10 mL 0.1 mol·L－1的ROH溶液，滴定曲线如图所示。

主题21:水的电离和溶液的酸碱性李仕才命题溶液的pH及计算酸碱中和滴定1.(2016年全国Ⅰ卷,12)298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。

已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,以下有关叙说正确的是( )。

A.该滴定过程该当选择酚酞作为指点剂B.M点对应的盐酸体积为20.0 mLC.M点处的溶液中c(N)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)D.N点处的溶液中pH<12【解析】盐酸滴定氨水的实验中,为了精确确定滴定起点,应选甲基橙作指点剂,A项错误;M点对应的盐酸体积若为20.0 mL,则所得溶液pH<7,为使溶液pH=7,盐酸的体积要略小于20.00 mL,B项错误;M点溶液pH=7,则溶液中c(H+)=c(OH-)<c(N)=c(Cl-),C项错误;由0.10 mol·L-1的氨水的电离度为1.32%可知,溶液中c(OH-)=0.10 mol·L-1×1.32%=1.32×10-3mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=7.58×10-12 m ol·L-1,即溶液的pH<12,D项正确。

【答案】D2.(2014年全国Ⅱ卷,11)必然温度下,以下溶液的离子浓度关系式正确的是( )。

A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5mol·L-1B.pH=a的氨水溶液,浓缩10倍后,其pH=b,则a=b+1C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)D.pH相反的①CH3COONa ②NaHCO3③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③【解析】H2S中存在两步可逆电离,c(H+)=1×10-5mol·L-1>c(HS-),A项错误;一水合氨是弱电解质,加水浓缩时促进其电离平衡正向挪动,c(OH-)减小程度小于10倍,即a<b+1,B项错误;混合溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC 2)+2c(C2),C项错误;组成盐的酸根对应的酸越弱,该盐的水解程度越大,pH相等时,其浓度越小,HC对应的弱酸是H2CO3,D项正确。

水的电离和溶液的PH1．复习重点1．通过对水的电离、离子积、pH 定义等重要知识和方法迁移应用的练习，提高认知能力；2．灵活解答水的电离平衡的相关问题；3．掌握混合溶液pH 计算的方法，并能运用数学工具解决一些有关pH 计算的综合问题4．培养学习过程中探究、总结的习惯。

2．难点聚焦（一）溶液的酸碱性及pH 的值溶液呈的酸碱性何性，取决于溶液中[H +]、[OH —]的相对大小：pH 值的大小取决于溶液中的[H +]大小pH=－lg[H +]，pOH=－lgKw=pKw（1）酸性越强，pH 值越小，碱性越强，pH 值越大，pH 值减小一个单位，[H +]就增大到原来的10倍，pH 值减小n 个单位，[H +]的增大到原来的10n 倍.（2）任意水溶液中[H +]≠0，但pH 可为0，此时[H +]=1mol/L ，一般[H +]＞1mol/L 时，pH ＜0，故直接用[H +]表示.（3）判断溶液呈中性的依据为：[H 0]= [OH —]或pH=pOH=21pKw 只有当室温时，Kw=1×10—14[H +]=[OH —]=10—7mol/L溶液呈中性pH=pOH=21pKw=7 分析 原因：H 2O H ++OH －Q由于水的电离是吸热的，湿度越高，电离程度越大，kw 越大. 中性：pH=pOH=21pKw T ↗→Kw ↗→pH+pOH ↘ T ↘→Kw ↘→pH=pOH ↗ 如：100℃，KW=1×10—12.. pKw=12.中性时Ph=21pKw=6＜7. 图示：不同湿度（T 1＞T 2）时溶液中[H +]与[OH —]，pH 与pOH 关系想一想：图一与图二有哪些不同？为何不同？ 提示：（①形状 ②T 1、T 2相对位置）③简平分钱划分的两个区域酸碱性不同。

建议以[H +]、[OH —]=Kw ，和pH+pOH=pKw 两个关系或考虑，并注意湿度不同时Kw 的影响。