第11讲 3.2水的电离　溶液的酸碱性与pH（含解析）-2024年高中化学同步精讲义（选择性必修一）

第11讲3.2水的电离溶液的酸碱性与pH（含解析）-2024年高中化学同步精品讲义（选择性必修一）第3课第2课时水的电离溶液的酸碱性与pH课程标准学习目标1．认识水的电离，了解水的离子积常数。2．能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的酸碱性。3．能进行溶液pH的简单计算，掌握检测溶液pH的方法。1．能从宏观与微观相结合的视角理解水的电离及溶液酸碱性。2．从温度、酸、碱等对水的电离的影响，理解、分析水的电离平衡移动的原因以及溶液的酸碱性与pH的关系。自主梳理一、水的电离1．水的电离(1)水是一种极弱的电解质。(2)水的电离方程式为，简写为。2．水的电离常数与离子积常数(1)水的电离平衡常数K电离＝。(2)水的离子积常数(KW)①含义：因为水的浓度可看作常数，所以水中的可看作常数，称为水的离子积常数，简称，用表示。②表达式与数值：表达式KW＝，室温时，KW＝。③影响因素：KW只受温度影响，由于水的电离是过程，温度升高，KW。二、溶液的酸碱性和pH1．溶液的酸碱性(1)溶液的酸碱性：溶液酸碱性的判断标准是。(2)溶液酸碱性与溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系：c(H＋)c(OH－)，溶液呈中性；c(H＋)c(OH－)，溶液呈酸性，且c(H＋)越大，酸性；c(H＋)c(OH－)，溶液呈碱性，且c(OH－)越大，碱性。(3)25℃，酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系①酸性：c(H＋)1×10－7mol·L－1，c(OH－)1×10－7mol·L－1。②碱性：c(H＋)1×10－7mol·L－1，c(OH－)1×10－7mol·L－1。③中性：c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1。(4)溶液酸碱性的表示方法①当c(H＋)或c(OH－)大于1mol·L－1时，通常用直接表示。②当c(H＋)或c(OH－)小于或等于1mol·L－1时，通常用表示。2．溶液的pH(1)表达式：pH＝。如：c(H＋)＝1.0×10－5mol·L－1的酸性溶液，pH＝。(2)意义：pH越大，溶液碱性越；pH越小，酸性越。(3)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)3．溶液pH的测定(1)pH试纸法①种类广泛pH试纸：其pH范围是(最常用)。精密pH试纸：其pH范围较窄，可判别0.2或0.3的pH差值。专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。②使用方法：把一小块pH试纸放在上，用蘸取待测液点在试纸的中央，试纸变色后，与标准比色卡对照来确定溶液的pH。(2)pH计测定法。pH计又称酸度计。预习检测1．关于水的说法，下列错误的是A．水的电离方程式2H2O⇌H3O++OH- B．纯水的pH可能为6C．25℃时水中通入少量HCl，KW减小 D．水的电离∆H>02．某水溶液中和的关系如图所示【】。下列说法错误的是A．B．d点溶液中通入，d点向e点迁移C．D．的f点溶液显中性3．在25℃时，水的电离达到平衡：，下列叙述正确的是A．向水中加入稀氨水，平衡向左移动，溶液中降低B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，溶液中减小，不变C．向水中加入少量固体，溶液中增大，平衡向左移动D．将水加热，增大，pH减小4．若在100℃时，水的离子积为，若该温度下某溶液中，则该溶液A．[H+]=100[OH-] B．呈酸性 C．呈中性 D．呈碱性5．下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是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．若水电离出的c(OH－)=1.0×10－11mol·L－1，则溶液可能呈酸性，也可能呈碱性D．在100℃时，纯水的pH<7，因此显酸性6．常温下，将0.2mol/L氢氧化钠溶液与0.2mol/L硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于A．1.0 B．3.0 C．7.0 D．13.0探究提升探究提升►环节一水的电离【情境材料】用电导仪测定水的电导率，如下图。接通直流电源，发现纯水的电导率不为零，说明纯水中含有自由移动的离子，说明纯水中部分水发生了电离。【问题探究】1．由以上实验判断水是不是电解质？若是，请写出水的电离方程式，并判断由水分子电离出的OH－和H＋数目是否相等？2．结合弱电解质电离平衡的影响因素，填写下表空白。水的电离平衡：H2OH＋＋OH－ΔH＞0影响因素移动方向c(H＋)c(OH－)Kw升温向移动加酸向移动加碱向移动3．在水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中，c(H＋)、c(OH－)都是水电离出的c(H＋)、c(OH－)吗？在酸或碱溶液中水电离出的c(H＋)与c(OH－)还相等吗？水的电离平衡：H2OH＋＋OH－ΔH＞0影响因素移动方向c(H＋)c(OH－)Kw升温加酸加碱要点归纳水电离出的c(H＋)和c(OH－)的计算(25℃时)(1)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1。(2)溶质为酸的溶液：H＋来源于酸的电离和水的电离，而OH－只来源于水的电离。如计算0.01mol·L－1盐酸中由水电离出的c(H＋)，方法是先求出溶液中的c(OH－)＝10－12mol·L－1，则由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol·L－1。即：c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O＝c(OH－)＝eq\f(Kw,c（H＋）)。(3)溶质为碱的溶液：OH－来源于碱的电离和水的电离，而H＋只来源于水的电离。如计算0.01mol·L－1NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)，方法是先求出溶液中c(H＋)＝10－12mol·L－1，则由水电离出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12mol·L－1。即：c(OH－)H2O＝c(H＋)H2O＝c(H＋)＝eq\f(Kw,c（OH－）)。(1)Kw揭示了任何溶液中均存在水的电离平衡，H＋与OH－共存，只是相对含量不同。(2)Kw＝c(H＋)·c(OH－)不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。Kw不随溶液中c(H＋)和c(OH－)的改变而改变。(3)在Kw＝c(H＋)·c(OH－)表达式中，c(H＋)、c(OH－)均分别表示整个溶液中H＋、OH－的物质的量浓度。在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离产生的c(H＋)、c(OH－)总是相等的。典例精讲【例1】（2022秋·重庆九龙坡·高二重庆市育才中学校考期中）25℃时，水的电离达到平衡：H2O⇌H++OH-△H＞0，下列叙述正确的是A．向水中加入稀盐酸，水的电离平衡逆向移动，c(OH-)减小B．向水中加入少量NaHSO4固体，c(H+)增大，Kw增大C．向水中加入少量固体Na，水的电离平衡逆向移动，c(H+)降低D．将纯水加热，Kw增大，pH不变【例2】（2023春·四川乐山·高二四川省峨眉第二中学校校考期中）常温下，下列溶液中水的电离程度最大的是A．pH＝5的硫酸 B．pH＝9的NaOH溶液C．pH＝5的NaHSO3溶液 D．pH＝8的NaHCO3溶液【例3】（2022春·广东惠州·高二校考开学考试）室温下，在由水电离产生的的溶液中，一定不能大量共存的离子组是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、►环节二溶液的酸碱性与pH【情境材料】中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25℃时，若溶液的pH＝7，试纸不变色；若pH<7，试纸变红色；若pH>7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计(如右图)。pH计主要通过测定溶液中H＋的浓度来测定溶液的pH。【问题探究】1．现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性，甲同学使用pH试纸测定，请推测pH试纸呈什么颜色，溶液的酸碱性如何？2．同样测定100℃沸水的pH及酸碱性，乙同学选择了pH计，请分析pH计的读数等于7吗？水溶液还呈中性吗？3．pH试纸使用前能否用蒸馏水润湿？若用润湿的pH试纸测量溶液的pH对结果有何影响？4．25℃时，某溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，请探究该溶液的pH可能为多少？5．常温下，利用平衡移动原理分析比较在不同情况下，c(H＋)和c(OH－)的值与变化趋势(增大或减小)。体系纯水向纯水中加入少量盐酸向纯水中加入少量NaOH溶液c(H＋)c(OH－)c(H＋)和c(OH－)的大小比较c(H＋)c(OH－)c(H＋)c(OH－)c(H＋)c(OH－)要点归纳1．溶液的酸碱性与pH(1)溶液的酸碱性常温下，酸性溶液：c(H＋)>c(OH－)，c(H＋)>10－7mol·L－1。中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)，c(H＋)＝10－7mol·L－1。碱性溶液：c(H＋)<c(OH－)，c(H＋)<10－7mol·L－1。(2)pH(1)表达式：pH＝－lgc(H＋)。(2)意义：pH越大，溶液碱性越强；pH越小，酸性越强。(3)适用范围：c(H＋)和c(OH－)较小的稀溶液<1mol·L－1(4)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)即中性溶液的pH＝7，酸性溶液的pH<7，碱性溶液的pH>7。2．溶液pH的测定方法(1)酸碱指示剂法酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它们的颜色在一定的pH范围内发生变化，因此，可以用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围，不能准确测定出pH的具体值。几种常用指示剂的变色范围和颜色变化如表所示：指示剂变色范围(pH)遇酸的颜色遇碱的颜色甲基橙3.1eq\o(→,\s\up7(橙色))4.4红色(pH<3.1)黄色(pH>4.4)石蕊5.0eq\o(→,\s\up7(紫色))8.0红色(pH<5.0)蓝色(pH>8.0)酚酞8.2eq\o(→,\s\up7(粉红色))10.0无色(pH<8.2)红色(pH>10.0)(2)pH试纸法①种类a.广泛pH试纸：pH范围是1~14（最常用）或0~10，可以识别的pH差约为1

b.精密pH试纸：pH范围较窄，可判别0.2或0.3的pH差

②使用方法取一小片pH试纸放在干燥、洁净的玻璃片（或表面皿)上，用干净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部，试纸变色后，与标准比色卡对照比色，确定溶液的pH

③注意事项

pH试纸用于测定溶液的pH时，使用前一定不能用水润湿；不能把pH试纸直接插入待测液中；

广泛pH试纸的读数是整数，不能是小数。(3)pH计法pH计，又叫酸度计，可以用来精密测量溶液的pH。测得的溶液pH可以是整数或小数。3．pH的应用①人体健康：人体各种体液都有一定的pH，当酸碱平衡失调时，人体就表现出病变，因而可以利用检测血液中的pH来诊断疾病。②生活应用：利用护发素保护头发，就是通过调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。③环保领域：酸性或碱性的废水的处理，可以利用中和反应调节其pH。④农业生产：土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性，各种作物的生长也都对土壤的pH范围有一定的要求，因而应注意保持土壤的酸碱性。⑤科学实验、工业生产：溶液的pH控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。(1)常温下，比较pH与7的相对大小可用于判断溶液的酸碱性，但在不指明温度的情况下，pH＝7的溶液不一定呈中性。(2)pH＝－lgc(H＋)，这里的c(H＋)指溶液中的氢离子浓度，而非水电离产生的氢离子浓度。(3)溶液呈酸性或碱性的本质在于溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小，而不在于c(H＋)或c(OH－)的绝对大小。在一定温度下，c(H＋)与c(OH－)此增彼减，但Kw＝c(H＋)·c(OH－)始终不变。(4)在分析c(H＋)、pH与溶液的酸碱性的关系时，要注意溶液的温度是否为常温。(5)溶液的pH范围通常是0～14，对于c(H＋)≤1mol·L－1或c(OH－)≤1mol·L－1的电解质溶液用pH表示其酸碱性比直接使用c(H＋)或c(OH－)表示要方便。当c(H＋)或c(OH－)大于1mol·L－1时，则直接用c(H＋)或c(OH－)来表示溶液的酸碱性。(6)若溶液具有漂白性，则不能用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性，也不能用pH试纸测定其pH。如不能用pH试纸测量氯水的pH。典例精讲【例4】（2022秋·浙江杭州·高二期中）下列说法正确的是A．可用pH试纸测定NaClO溶液的pH值B．能用广泛pH试纸测出稀盐酸的pH值为4.3C．中和浓度体积均相同的盐酸与醋酸时，消耗的氢氧化钠的量一样多D．常温下，用盐酸中和体积、pH相同的氢氧化钠与氨水，氢氧化钠消耗的盐酸多【例5】（2023春·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考期中）常温下，①pH=3的硫酸溶液，②0．0001mol/L的醋酸，③溶液中的c(H+)=1×10-4mol/L，④=10-12，则此四种溶液的酸性由强到弱的顺序为A．①③④② B．④①③② C．④③①② D．①③②④►环节三溶液pH的计算【情境材料】盐酸和氢氧化钠是两种常见的酸和碱，在工业生产中起着非常重要的作用。盐酸是化学工业重要原料之一，广泛用于化工原料、染料、医药、食品、印染、皮革、制糖、冶金等行业，还用于离子交换树脂的再生以及电镀、金属表面的清洗剂。氢氧化钠(NaOH)用于生产纸、肥皂、染料、人造丝、冶炼金属、石油精制、棉织品整理、煤焦油产物的提纯以及食品加工、木材加工及机械工业等方面。【问题探究】1．常温下0.01mol·L－1HCl溶液中：(1)由水电离出的c平(H＋)是多少？(2)pH是多少？(3)加水稀释100倍，pH是多少？2．常温下0.01mol·L－1NaOH溶液：(1)pH是多少？(2)加水稀释100倍，pH是多少？3．常温下，由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，则该溶液的可能pH＝________。4．体积均为100mLpH＝2的CH3COOH溶液与一元酸HX溶液，加水稀释过程中pH与溶液体积的变化关系如图所示，则HX的电离平衡常数________(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。5．常温下，pH＝12的NaOH溶液与pH＝1的HCl溶液按一定比例混合，所得溶液pH＝2，则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为________。1．单一溶液pH的计算(1)强酸溶液，如HnA溶液，设溶质的物质的量浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lgnc。(2)强碱溶液，如B(OH)n溶液，设溶质的物质的量浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝eq\f(10－14,nc)mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lgnc。2．两强酸混合后pH的计算由c(H＋)混＝eq\f(c（H＋）1V1＋c（H＋）2V2,V1＋V2)先求出混合后溶液的c(H＋)混，再根据公式pH＝－lgc(H＋)混求pH。若两强酸溶液等体积混合，可采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前小的pH加0.3。如pH＝3和pH＝5的盐酸等体积混合后，pH＝3.3。3．两强碱混合后pH的计算由c(OH－)混＝eq\f(c（OH－）1V1＋c（OH－）2V2,V1＋V2)先求出混合后的c(OH－)混，再通过Kw求出混合后的c(H＋)，最后求pH。若两强碱溶液等体积混合，可采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前大的pH减0.3。如pH＝9和pH＝11的烧碱溶液等体积混合后，pH＝10.7。4．强酸、强碱混合后溶液pH的计算方法(1)若强酸、强碱混合恰好完全反应，则混合后溶液中的pH＝7(25℃)。(2)若酸过量，直接求反应后溶液中的c混(H＋)，c混(H＋)＝eq\f(c（H＋）V酸－c（OH－）V碱,V酸＋V碱)。(3)若碱过量，应先求混合后溶液中的c混(OH－)，再求c混(H＋)，c混(OH－)＝eq\f(c（OH－）V碱－c（H＋）V酸,V酸＋V碱)，c混(H＋)＝eq\f(Kw,c混（OH－）)。5．酸、碱溶液稀释时pH的变化与计算(1)酸、碱溶液稀释时pH的计算酸(pH＝a)碱(pH＝b)弱酸强酸弱碱强碱稀释10n倍pH<a＋n<7pH＝a＋n<7pH>b－n>7pH＝b－n>7无限稀释此时考虑水的电离，pH只能接近7(略小于7)此时考虑水的电离，pH只能接近7(略大于7)(2)酸、碱溶液稀释时pH的变化趋势对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数，强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大(如下图所示)。这是因为强酸(或强碱)已完全电离，随着加水稀释，溶液中H＋(或OH－)的物质的量(水电离的除外)不会增多，而弱酸(或弱碱)随着加水稀释，电离程度增大，H＋(或OH－)的物质的量会不断增多。(1)两种强酸等体积混合时，若二者pH之差≥2，则pH混＝pH小＋0.3；两种强碱等体积混合时，若二者pH之差≥2，则pH混＝pH大－0.3。(2)计算混合溶液的pH时，一般忽视两溶液混合时体积的变化，即混合液的总体积等于两溶液的体积之和。(3)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液，虽然起始时溶液pH不同，但若稀释相同倍数，仍是强酸(或强碱)pH的变化幅度大。典例精讲【例6】（2023春·四川绵阳·高二统考阶段练习）下列说法正确的是A．常温下，pH=13的溶液中，由水电离出的为B．常温下，的盐酸C．常温下，当水电离出的为时，此溶液的pH可能为2或12D．常温下，将pH=2的盐酸和醋酸各1mL分别稀释至100mL，所得醋酸的pH略大【例7】（2023春·陕西咸阳·高二校考开学考试）下列关于溶液酸碱性说法不正确的是A．某温度下，的溶液，与的溶液混合呈中性，则B．的氯化铵溶液，，由水电离出C．时，，则，溶液呈碱性D．时，纯水的，呈中性【例8】（2022秋·新疆哈密·高二校考期末）在室温下，等体积的酸和碱的溶液混合后，pH一定大于7的是A．pH=3的盐酸跟pH=11的氨水B．pH=3的硝酸溶液跟pH=11的氢氧化钾溶液C．pH=3硫酸溶液跟pH=11的氢氧化钠溶液D．pH=3的磷酸溶液跟pH=11的氢氧化钾溶液一、单选题1．（2023·高二课时练习）下列有关“水”的说法正确的是A．水是强电解质B．氢氧两种元素只能组成水C．水的电子式可表示为：D．水的电离方程式可表示为：2．（2023春·辽宁鞍山·高二校联考阶段练习）水存在电离平衡：H2OH++OH-，常温下，Kw的数值为1×10-14.下列说法不正确的是A．常温下，水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1B．向水中加入NaCl，H+与Cl-结合生成HCl，使水的电离平衡向正反应方向移动C．向水中加入HCl或者NaOH，水的电离平衡都向逆反应方向移动D．改变温度，Kw也会发生改变3．（2023春·上海长宁·高二华东政法大学附属中学校考期中）25℃在等体积的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，发生电离的水的物质的量之比是A．1∶10∶1010∶109 B．1∶5∶5×109∶5×109C．1∶20∶1010∶109 D．1∶10∶104∶1094．（2023秋·陕西西安·高二统考期末）水的电离常数如图所示，下列说法错误的是A．曲线上的点都符合c(H+)•c(OH-)=KwB．图中温度：T1＞T2C．图中五点Kw间的关系：B＞C＞A=D=ED．若处在B点时，将0.005mol•L-1的硫酸溶液与由水电离的c(H+)=1.0×10-12mol•L-1的KOH溶液等体积混合后，溶液显中性5．（2023春·四川·高二遂宁中学校考期中）常温下，下列各条件下可能共存的离子组是A．某无色溶液中：、、、B．由水电离出的的溶液中：、、、C．在的溶液中：、、、D．在的溶液中：、、、6．（2023春·山西吕梁·高二校联考阶段练习）常温下，向的溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的溶液，当溶液中的恰好完全沉淀时，溶液。则为(不考虑溶液混合时体积和温度的变化)A． B． C． D．7．（2023春·四川绵阳·高二三台中学校考阶段练习）室温下三种稀酸：a.溶液，b.溶液，c.溶液。下列说法正确的是A．若三种酸溶液的浓度相同，则其导电能力大小关系为c>a=b；B．同浓度同体积的三种酸溶液分别用NaOH中和，所需NaOH物质的量的关系为c>a>b；C．pH相等的三种酸溶液中酸的物质的量浓度的大小关系为b>a>c；D．同pH同体积的三种酸溶液分别与少量且质量相同的片反应，反应所需时间b>a>c8．（2022秋·陕西西安·高二统考期末）常温时，下列叙述正确的是A．醋酸溶液的，将此溶液稀释10倍后，溶液的，则B．若1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7则NaOH溶液的pH=11C．盐酸的，盐酸的D．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH＜79．（2023秋·四川成都·高二统考期末）为探究浓度对醋酸电离程度的影响，用计测定时不同浓度醋酸的结果如下，下列说法正确的是浓度/0.00100.0100.0200.100.203.883.383.232.882.83A．实验过程中可以改用广泛试纸B．溶液稀释过程中，醋酸电离程度及溶液导电性都增大C．时，电离常数的数量级为D．溶液稀释过程中不可能出现10．（2023秋·宁夏中卫·高二统考期末）下列说法正确的是A．pH=0的溶液不存在 B．使用广泛pH试纸测得某溶液的pH=3.5C．中性溶液的pH不一定等于7 D．适用于任何温度、任何溶液11．（2023春·江苏盐城·高二江苏省响水中学校考期中）室温下，相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示，下列判断错误的是A．a点所在曲线对应的是NaOH溶液B．b点的大于c点的C．与同一浓度的盐酸完全反应时，消耗盐酸体积：D．a、c两点溶液中的相等12．（2022秋·上海静安·高二上海市市西中学校考期末）常温下，下列叙述正确的是A．的氨水，稀释10倍后，其，则B．在滴有酚酞试液的氨水中，加入至溶液恰好无色，则此时溶液的C．向的溶液中滴加一定浓度的氨水，在滴加过程中，将减小D．向的氨水中加入的溶液，混合液二、填空题13．（2022秋·河北张家口·高二校联考期中）酸、碱、盐的水溶液在生产生活及化学实验中有广泛的应用，请同学们运用所学知识解决下列问题。(1)某温度下，的NaOH溶液中，，此时水的离子积常数，该温度25℃(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是；该溶液中由水电离的。(2)已知水溶液中和的关系如图所示：①图中A、B、C、D四点对应的水的离子积常数由大到小的顺序是。②若从A点到E点，可采用的措施是(填序号，下同)；从A点到C点，可采用的措施是；促进水的电离平衡的措施是。a．升温

b．加入少量的盐酸

c．加入少量的(3)常温下，将的稀溶液与的稀硝酸充分反应。①若，且，则混合后pH7(填“大于”“小于”或“等于”，下同)。②若，且，则混合后pH7。③若，且，则混合后pH7。14．（2022秋·广东湛江·高二湛江二十一中校考期中）回答下列问题：(1)①25℃时，三种弱电解质的电离平衡常数如表：化学式HCOOHCH3COOHNH3•H2O电离平衡常数1.77×10-41.75×10-51.76×10-5下列方法中，可以使0.10mol•L-1CH3COOH溶液中CH3COOH电离程度增大的是。a.通入少量HCl气体

b.加入少量冰醋酸

c.加入少量醋酸钠固体

d.加入少量水②常温下，0.1mol•L-1的NH3•H2O溶液加水稀释过程，下列表达式的数据一定变大的是。a.c(OH-)b.c.c(H+)•c(OH-)d.(2)常温下，有pH相同、体积相同的CH3COOH溶液和HCl溶液，现采取以下措施：①分别加适量醋酸钠晶体后，CH3COOH溶液中c(H+)(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，HCl溶液中c(H+)。②分别加等浓度的NaOH溶液至恰好反应，所需NaOH溶液的体积：CH3COOH溶液(填“>”“=”或“<”)HCl溶液。③温度都升高20℃，CH3COOH溶液中c(H+)(填“>”“<”或“=”)HCl溶液中c(H+)。④分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(填字母)。(①表示盐酸，②表示醋酸)a.

b.c.

d.15．（2022秋·四川成都·高二校联考期末）现有以下五种电解质溶液，回答下列问题：①CH3COOH②NaOH③NH3•H2O④H2SO4⑤CH3COONa(1)浓度均为0.1mol•L-1的五种溶液中导电能力最强的是(填序号)。(2)pH=10的②③⑤三种溶液中由水电离出的氢离子浓度由大到小的排列顺序为(填序号)。(3)等体积的pH=2的①④两种溶液分别与足量金属锌反应，产生氢气的质量较多的是(填序号)。(4)溶液①和溶液②混合后溶液呈中性，此时溶液中离子浓度由大到小的排列顺序为。(5)室温下，pH=2的H2SO4溶液V1mL和pH=11的氢氧化钠溶液V2mL混合，恰好完全反应，=。16．（2022秋·四川宜宾）请回答下列问题：(1)常温下，将pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈性。(填“中”、“酸”或“碱”)。(2)在常温下将pH=2的盐酸10mL加水稀释到1L，则稀释后的溶液的pH值等于。(3)向H2S溶液中加入NaOH固体时，不考虑温度变化，H2S的电离平衡向移动，(填“左”或“右”)；向H2S溶液中加入NaHS固体时，c(S2-)。(填“增大”、“减小”或“不变”)(4)常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是(填“A”或“B”)。(5)常温下，将0.1mol/L盐酸和0.06mol/L氢氧化钡溶液以等体积混合后，该混合溶液的pH=。(6)25℃，将pH=a的硫酸溶液VaL与pH=b的NaOH溶液VbL混合，所得混合液为中性。若a=2，b=12，则Va：Vb=。若a=2，b=13，则Va：Vb=。第3课第2课时水的电离溶液的酸碱性与pH课程标准学习目标1．认识水的电离，了解水的离子积常数。2．能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的酸碱性。3．能进行溶液pH的简单计算，掌握检测溶液pH的方法。1．能从宏观与微观相结合的视角理解水的电离及溶液酸碱性。2．从温度、酸、碱等对水的电离的影响，理解、分析水的电离平衡移动的原因以及溶液的酸碱性与pH的关系。自主梳理一、水的电离1．水的电离(1)水是一种极弱的电解质。(2)水的电离方程式为，简写为。2．水的电离常数与离子积常数(1)水的电离平衡常数K电离＝。(2)水的离子积常数(KW)①含义：因为水的浓度可看作常数，所以水中的可看作常数，称为水的离子积常数，简称，用表示。②表达式与数值：表达式KW＝，室温时，KW＝。③影响因素：KW只受温度影响，由于水的电离是过程，温度升高，KW。二、溶液的酸碱性和pH1．溶液的酸碱性(1)溶液的酸碱性：溶液酸碱性的判断标准是。(2)溶液酸碱性与溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系：c(H＋)c(OH－)，溶液呈中性；c(H＋)c(OH－)，溶液呈酸性，且c(H＋)越大，酸性；c(H＋)c(OH－)，溶液呈碱性，且c(OH－)越大，碱性。(3)25℃，酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系①酸性：c(H＋)1×10－7mol·L－1，c(OH－)1×10－7mol·L－1。②碱性：c(H＋)1×10－7mol·L－1，c(OH－)1×10－7mol·L－1。③中性：c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1。(4)溶液酸碱性的表示方法①当c(H＋)或c(OH－)大于1mol·L－1时，通常用直接表示。②当c(H＋)或c(OH－)小于或等于1mol·L－1时，通常用表示。2．溶液的pH(1)表达式：pH＝。如：c(H＋)＝1.0×10－5mol·L－1的酸性溶液，pH＝。(2)意义：pH越大，溶液碱性越；pH越小，酸性越。(3)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)3．溶液pH的测定(1)pH试纸法①种类广泛pH试纸：其pH范围是(最常用)。精密pH试纸：其pH范围较窄，可判别0.2或0.3的pH差值。专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。②使用方法：把一小块pH试纸放在上，用蘸取待测液点在试纸的中央，试纸变色后，与标准比色卡对照来确定溶液的pH。(2)pH计测定法。pH计又称酸度计。【答案】一、1．(2)2H2OH3O＋＋OH－，H2OH＋＋OH－。2．(1)K电离＝eq\f(cH＋·cOH－,cH2O)。(2)①c(H＋)·c(OH－)水的离子积KW②c(H＋)·c(OH－)1.0×10－14。③吸热增大。二、1．(1)溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小(2)＝>越强；<越强(3)①><②<>(4)①c(H＋)或c(OH－)②pH2．(1)－lgc(H＋)5(2)强强(3)增强增强3．(1)①1～14②玻璃片玻璃棒预习检测1．关于水的说法，下列错误的是A．水的电离方程式2H2O⇌H3O++OH- B．纯水的pH可能为6C．25℃时水中通入少量HCl，KW减小 D．水的电离∆H>0【答案】C【解析】A．水是弱电解质，电离方程式为：2H2O⇌H3O++OH-，故A正确；B．水的电离是吸热反应，温度升高，水的离子积增大，如100℃时水的离子积常数为10-12，纯水的pH=6，故B正确；C．KW只受温度影响，温度不变，KW不变，故C错误；D．水的电离过程吸热，∆H>0，故D正确；故选C。2．某水溶液中和的关系如图所示【】。下列说法错误的是A．B．d点溶液中通入，d点向e点迁移C．D．的f点溶液显中性【答案】B【解析】A．25℃时水的离子积Kw=1.0×10-14，b=7，A项正确；B．d点溶液呈中性，通入氯化氢，pH减小，pOH增大，d点向c点迁移，B项错误；C．由图像可知a小于b，则中性的f点氢离子浓度大于中性的d点，T高于25℃，Kw(f)>Kw(d)，C项正确；D．f点溶液中c(H+)=c(OH-)，溶液呈中性，D项正确；故选：B。3．在25℃时，水的电离达到平衡：，下列叙述正确的是A．向水中加入稀氨水，平衡向左移动，溶液中降低B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，溶液中减小，不变C．向水中加入少量固体，溶液中增大，平衡向左移动D．将水加热，增大，pH减小【答案】D【解析】A．向水中加入稀氨水，水的电离平衡逆向移动，但增大，故A错误；B．只与温度有关，向水中加入少量固体硫酸氢钠，增大，不变，故B错误；C．向水中加入少量固体，醋酸根离子水解促进水的电离，水的电离平衡正向移动，增大，故C错误；D．，将水加热，水的电离平衡正向移动，、增大，增大，pH减小，故D正确；故选D。4．若在100℃时，水的离子积为，若该温度下某溶液中，则该溶液A．[H+]=100[OH-] B．呈酸性 C．呈中性 D．呈碱性【答案】D【解析】根据水的离子积，，在100℃时，水的离子积为1×10-12，若该温度下某溶液中，则，所以，溶液呈碱性，且，故选D。5．下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是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．若水电离出的c(OH－)=1.0×10－11mol·L－1，则溶液可能呈酸性，也可能呈碱性D．在100℃时，纯水的pH<7，因此显酸性【答案】C【解析】A．在100°C时，纯水的pH=6，呈中性，该温度下pH=7时溶液呈碱性，温度未知，不能根据pH大小判断溶液酸碱性，故A错误；B．常温下中性溶液中c(H＋)=1.0×10－7mol·L－1，温度未知，中性溶液中不一定有c(H＋)=1.0×10－7mol·L－1，故B错误；C．由水电离出c(OH－)=1.0×10－11mol·L－1的溶液中，水的电离受到了抑制，溶液可能显酸性，也可能显碱性，故C正确；D．在100°C时，纯水的pH=6，呈中性，故D错误；故选C。6．常温下，将0.2mol/L氢氧化钠溶液与0.2mol/L硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于A．1.0 B．3.0 C．7.0 D．13.0【答案】A【解析】常温下，将0.2mol/LNaOH溶液与0.2mol/LH2SO4溶液等体积混合，酸碱中和反应后H+剩余，溶液中

，pH=，A正确；故选A。探究提升探究提升►环节一水的电离【情境材料】用电导仪测定水的电导率，如下图。接通直流电源，发现纯水的电导率不为零，说明纯水中含有自由移动的离子，说明纯水中部分水发生了电离。【问题探究】1．由以上实验判断水是不是电解质？若是，请写出水的电离方程式，并判断由水分子电离出的OH－和H＋数目是否相等？2．结合弱电解质电离平衡的影响因素，填写下表空白。水的电离平衡：H2OH＋＋OH－ΔH＞0影响因素移动方向c(H＋)c(OH－)Kw升温向移动加酸向移动加碱向移动3．在水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)中，c(H＋)、c(OH－)都是水电离出的c(H＋)、c(OH－)吗？在酸或碱溶液中水电离出的c(H＋)与c(OH－)还相等吗？【答案】1．水是弱电解质，H2OH＋＋OH－，水电离出的H＋和OH－的数目相等。2．水的电离平衡：H2OH＋＋OH－ΔH＞0影响因素移动方向c(H＋)c(OH－)Kw升温右增大增大增大加酸左增大减小不变加碱左减小增大不变3．Kw＝c(H＋)·c(OH－)中，c(H＋)、c(OH－)不一定都是水电离出来的。在酸或碱溶液中水电离出的c(H＋)与c(OH－)相等。要点归纳水电离出的c(H＋)和c(OH－)的计算(25℃时)(1)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1。(2)溶质为酸的溶液：H＋来源于酸的电离和水的电离，而OH－只来源于水的电离。如计算0.01mol·L－1盐酸中由水电离出的c(H＋)，方法是先求出溶液中的c(OH－)＝10－12mol·L－1，则由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol·L－1。即：c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O＝c(OH－)＝eq\f(Kw,c（H＋）)。(3)溶质为碱的溶液：OH－来源于碱的电离和水的电离，而H＋只来源于水的电离。如计算0.01mol·L－1NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)，方法是先求出溶液中c(H＋)＝10－12mol·L－1，则由水电离出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12mol·L－1。即：c(OH－)H2O＝c(H＋)H2O＝c(H＋)＝eq\f(Kw,c（OH－）)。(1)Kw揭示了任何溶液中均存在水的电离平衡，H＋与OH－共存，只是相对含量不同。(2)Kw＝c(H＋)·c(OH－)不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。Kw不随溶液中c(H＋)和c(OH－)的改变而改变。(3)在Kw＝c(H＋)·c(OH－)表达式中，c(H＋)、c(OH－)均分别表示整个溶液中H＋、OH－的物质的量浓度。在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离产生的c(H＋)、c(OH－)总是相等的。典例精讲【例1】（2022秋·重庆九龙坡·高二重庆市育才中学校考期中）25℃时，水的电离达到平衡：H2O⇌H++OH-△H＞0，下列叙述正确的是A．向水中加入稀盐酸，水的电离平衡逆向移动，c(OH-)减小B．向水中加入少量NaHSO4固体，c(H+)增大，Kw增大C．向水中加入少量固体Na，水的电离平衡逆向移动，c(H+)降低D．将纯水加热，Kw增大，pH不变【答案】A【解析】A．向水中加入稀盐酸，c(H+)增大，水的电离平衡逆向移动，c(OH-)减小，故A正确；B．向水中加入少量NaHSO4固体，c(H+)增大，Kw不变，故B错误；C．向水中加入少量固体Na，钠消耗氢离子生成氢气，c(H+)降低，水的电离平衡正向移动，故C错误；D．将纯水加热，c(H+)、c(OH-)均增大，Kw增大，pH减小，故D错误；选A。【例2】（2023春·四川乐山·高二四川省峨眉第二中学校校考期中）常温下，下列溶液中水的电离程度最大的是A．pH＝5的硫酸 B．pH＝9的NaOH溶液C．pH＝5的NaHSO3溶液 D．pH＝8的NaHCO3溶液【答案】D【解析】酸电离出的氢离子或者碱电离出的氢氧根离子抑制水的电离，硫酸、亚硫酸氢钠均可以电离出氢离子，氢氧化钠电离出的氢氧根离子，均抑制水的电离，碳酸氢钠为强碱弱酸盐，水解显碱性，促进水的电离，常温下，下列溶液中水的电离程度最大的是D，故选D。【例3】（2022春·广东惠州·高二校考开学考试）室温下，在由水电离产生的的溶液中，一定不能大量共存的离子组是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、【答案】C【解析】室温下，在由水电离产生的c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1的溶液，水电离受到抑制，溶液因含一定浓度的氢离子呈酸性或因含一定浓度的氢氧根离子呈碱性；A．、、、相互之间不反应，也不与氢离子或氢氧根离子反应，能大量共存，故A不符题意；B．碱性条件下，Fe3+、Mg2+生成氢氧化物沉淀，故B不符合题意；C．既能与氢离子反应又能与氢氧根离子反应，酸性或碱性条件下都不能大量存在，故C符合题意；D．碱性条件下，、、Na+、K+相互之间不反应，能大量共存，故D不符题意；故选C►环节二溶液的酸碱性与pH【情境材料】中学化学实验中，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25℃时，若溶液的pH＝7，试纸不变色；若pH<7，试纸变红色；若pH>7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计(如右图)。pH计主要通过测定溶液中H＋的浓度来测定溶液的pH。【问题探究】1．现欲测定100℃沸水的pH及酸碱性，甲同学使用pH试纸测定，请推测pH试纸呈什么颜色，溶液的酸碱性如何？2．同样测定100℃沸水的pH及酸碱性，乙同学选择了pH计，请分析pH计的读数等于7吗？水溶液还呈中性吗？3．pH试纸使用前能否用蒸馏水润湿？若用润湿的pH试纸测量溶液的pH对结果有何影响？4．25℃时，某溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，请探究该溶液的pH可能为多少？5．常温下，利用平衡移动原理分析比较在不同情况下，c(H＋)和c(OH－)的值与变化趋势(增大或减小)。体系纯水向纯水中加入少量盐酸向纯水中加入少量NaOH溶液c(H＋)c(OH－)c(H＋)和c(OH－)的大小比较c(H＋)c(OH－)c(H＋)c(OH－)c(H＋)c(OH－)【答案】1．试纸呈淡黄色，沸水呈中性。2．由于沸水电离程度增大，溶液中c(H＋)增大，所以测定的pH<7，但由于c(H＋)＝c(OH－)，溶液仍呈中性。3．使用pH试纸前不能用蒸馏水润湿，润湿后相当于稀释了溶液。若是酸性溶液，则润湿后测得的pH偏大；若为碱性溶液，则润湿后测得的pH偏小；若为中性溶液，则无影响。4．若为酸性溶液，c(OH－)＝c(OH－)水＝1×10－12mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(1×10－14,1×10－12)mol·L－1＝1×10－2mol·L－1，则pH＝2；若为碱性溶液，c(H＋)＝c(H＋)水＝1×10－12mol·L－1，则pH＝12。5．体系纯水向纯水中加入少量盐酸向纯水中加入少量NaOH溶液c(H＋)10－7增大减小c(OH－)10－7减小增大c(H＋)和c(OH－)的大小比较c(H＋)＝c(OH－)c(H＋)>c(OH－)c(H＋)<c(OH－)要点归纳1．溶液的酸碱性与pH(1)溶液的酸碱性常温下，酸性溶液：c(H＋)>c(OH－)，c(H＋)>10－7mol·L－1。中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)，c(H＋)＝10－7mol·L－1。碱性溶液：c(H＋)<c(OH－)，c(H＋)<10－7mol·L－1。(2)pH(1)表达式：pH＝－lgc(H＋)。(2)意义：pH越大，溶液碱性越强；pH越小，酸性越强。(3)适用范围：c(H＋)和c(OH－)较小的稀溶液<1mol·L－1(4)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)即中性溶液的pH＝7，酸性溶液的pH<7，碱性溶液的pH>7。2．溶液pH的测定方法(1)酸碱指示剂法酸碱指示剂一般是有机弱酸或弱碱，它们的颜色在一定的pH范围内发生变化，因此，可以用这些弱酸、弱碱来粗略测定溶液的pH范围，不能准确测定出pH的具体值。几种常用指示剂的变色范围和颜色变化如表所示：指示剂变色范围(pH)遇酸的颜色遇碱的颜色甲基橙3.1eq\o(→,\s\up7(橙色))4.4红色(pH<3.1)黄色(pH>4.4)石蕊5.0eq\o(→,\s\up7(紫色))8.0红色(pH<5.0)蓝色(pH>8.0)酚酞8.2eq\o(→,\s\up7(粉红色))10.0无色(pH<8.2)红色(pH>10.0)(2)pH试纸法①种类a.广泛pH试纸：pH范围是1~14（最常用）或0~10，可以识别的pH差约为1

b.精密pH试纸：pH范围较窄，可判别0.2或0.3的pH差

②使用方法取一小片pH试纸放在干燥、洁净的玻璃片（或表面皿)上，用干净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部，试纸变色后，与标准比色卡对照比色，确定溶液的pH

③注意事项

pH试纸用于测定溶液的pH时，使用前一定不能用水润湿；不能把pH试纸直接插入待测液中；

广泛pH试纸的读数是整数，不能是小数。(3)pH计法pH计，又叫酸度计，可以用来精密测量溶液的pH。测得的溶液pH可以是整数或小数。3．pH的应用①人体健康：人体各种体液都有一定的pH，当酸碱平衡失调时，人体就表现出病变，因而可以利用检测血液中的pH来诊断疾病。②生活应用：利用护发素保护头发，就是通过调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。③环保领域：酸性或碱性的废水的处理，可以利用中和反应调节其pH。④农业生产：土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性，各种作物的生长也都对土壤的pH范围有一定的要求，因而应注意保持土壤的酸碱性。⑤科学实验、工业生产：溶液的pH控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。(1)常温下，比较pH与7的相对大小可用于判断溶液的酸碱性，但在不指明温度的情况下，pH＝7的溶液不一定呈中性。(2)pH＝－lgc(H＋)，这里的c(H＋)指溶液中的氢离子浓度，而非水电离产生的氢离子浓度。(3)溶液呈酸性或碱性的本质在于溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小，而不在于c(H＋)或c(OH－)的绝对大小。在一定温度下，c(H＋)与c(OH－)此增彼减，但Kw＝c(H＋)·c(OH－)始终不变。(4)在分析c(H＋)、pH与溶液的酸碱性的关系时，要注意溶液的温度是否为常温。(5)溶液的pH范围通常是0～14，对于c(H＋)≤1mol·L－1或c(OH－)≤1mol·L－1的电解质溶液用pH表示其酸碱性比直接使用c(H＋)或c(OH－)表示要方便。当c(H＋)或c(OH－)大于1mol·L－1时，则直接用c(H＋)或c(OH－)来表示溶液的酸碱性。(6)若溶液具有漂白性，则不能用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性，也不能用pH试纸测定其pH。如不能用pH试纸测量氯水的pH。典例精讲【例4】（2022秋·浙江杭州·高二期中）下列说法正确的是A．可用pH试纸测定NaClO溶液的pH值B．能用广泛pH试纸测出稀盐酸的pH值为4.3C．中和浓度体积均相同的盐酸与醋酸时，消耗的氢氧化钠的量一样多D．常温下，用盐酸中和体积、pH相同的氢氧化钠与氨水，氢氧化钠消耗的盐酸多【答案】C【解析】A．次氯酸钠水解生成次氯酸具有漂白性，不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH值，故A错误；B．广泛pH试纸的精确度是整数，则不能用广泛pH试测出稀盐酸的pH值为4.3，故B错误；C．盐酸和醋酸均为一元酸，则中和浓度体积均相同的盐酸与醋酸时，消耗的氢氧化钠的量一样多，故C正确；D．氨水为弱碱，氢氧化钠为强碱，体积、pH相同的氢氧化钠与氨水，氢氧化钠，氨水的浓度大，则常温下，用盐酸中和体积、pH相同的氢氧化钠与氨水，氨水消耗的盐酸多，故D错误；故选：C。【例5】（2023春·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考期中）常温下，①pH=3的硫酸溶液，②0．0001mol/L的醋酸，③溶液中的c(H+)=1×10-4mol/L，④=10-12，则此四种溶液的酸性由强到弱的顺序为A．①③④② B．④①③② C．④③①② D．①③②④【答案】B【解析】①pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3mol/L；②醋酸为弱酸不完全电离，所以②0.0001mol/L的醋酸溶液中c(H+)＜10-4mol/L；③溶液中的c(H+)=1×10-4mol/L；④溶液中，则c(H+)=10-2mol/L；溶液中氢离子浓度越大，酸性越强，综上所述酸性由强到弱为④①③②；故答案为B。►环节三溶液pH的计算【情境材料】盐酸和氢氧化钠是两种常见的酸和碱，在工业生产中起着非常重要的作用。盐酸是化学工业重要原料之一，广泛用于化工原料、染料、医药、食品、印染、皮革、制糖、冶金等行业，还用于离子交换树脂的再生以及电镀、金属表面的清洗剂。氢氧化钠(NaOH)用于生产纸、肥皂、染料、人造丝、冶炼金属、石油精制、棉织品整理、煤焦油产物的提纯以及食品加工、木材加工及机械工业等方面。【问题探究】1．常温下0.01mol·L－1HCl溶液中：(1)由水电离出的c平(H＋)是多少？(2)pH是多少？(3)加水稀释100倍，pH是多少？2．常温下0.01mol·L－1NaOH溶液：(1)pH是多少？(2)加水稀释100倍，pH是多少？3．常温下，由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，则该溶液的可能pH＝________。4．体积均为100mLpH＝2的CH3COOH溶液与一元酸HX溶液，加水稀释过程中pH与溶液体积的变化关系如图所示，则HX的电离平衡常数________(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数。5．常温下，pH＝12的NaOH溶液与pH＝1的HCl溶液按一定比例混合，所得溶液pH＝2，则NaOH溶液与HCl溶液的体积比为________。【答案】1．(1)①0.01mol·L－1HCl溶液中的OH－只来源于水的电离，且c平(OH－)水＝c平(H＋)水，H＋来源于水和HCl的电离，由于水的电离程度很小，计算时水电离的H＋可忽略，c平(H＋)＝0.01mol·L－1，c平(H＋)水＝c平(OH－)水＝c平(OH－)＝eq\f(1×10－14mol2·L－2,0.01mol·L－1)＝10－12mol·L－1。(2)pH＝－lg10－2＝2。(3)加水稀释100倍，c平(H＋)变为原来的eq\f(1,100)，即c平(H＋)＝10－4mol·L－1，pH＝4。2．(1)0.01mol·L－1的NaOH溶液中的OH－来源于水和NaOH的电离，由于水的电离程度很小，计算时可忽略，即c平(OH－)＝10－2mol·L－1，所以c平(H＋)＝eq\f(1.0×10－14mol2·L－2,10－2mol·L－1)＝1.0×10－12mol·L－1，pH＝12。(2)加水稀释100倍，c平(OH－)＝10－4mol·L－1，所以c平(H＋)＝eq\f(1.0×10－14mol2·L－2,1.0×10－4mol·L－1)＝1.0×10－10mol·L－1，pH＝10。3．如果该溶液呈酸性：c(H＋)＝0.01mol·L－1，溶液的pH＝－lg0.01＝2；如果该溶液呈碱性：c(OH－)＝0.01mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(1×10－14,c（OH－）)mol·L－1＝eq\f(1×10－14,0.01)mol·L－1＝1×10－12mol·L－1，则溶液的pH＝－lg1×10－12＝12。4．pH相等的酸中，加水稀释促进弱酸电离，稀释相同的倍数，pH变化大的为较强的酸，变化小的为较弱的酸，所以HX的酸性大于醋酸，则HX的电离平衡常数大于醋酸。5．pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2mol·L－1，pH＝1的HCl溶液中c(H＋)＝0.1mol·L－1；设氢氧化钠溶液体积为V(碱)，盐酸溶液体积为V(酸)，依据混合溶液的pH＝2知，氢离子过量，则混合溶液中氢离子浓度为c(H＋)＝eq\f(0.1mol·L－1V（酸）－0.01mol·L－1V（碱）,V（酸）＋V（碱）)＝0.01mol·L－1，得V(碱)∶V(酸)＝9∶2。要点归纳1．单一溶液pH的计算(1)强酸溶液，如HnA溶液，设溶质的物质的量浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lgnc。(2)强碱溶液，如B(OH)n溶液，设溶质的物质的量浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝eq\f(10－14,nc)mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lgnc。2．两强酸混合后pH的计算由c(H＋)混＝eq\f(c（H＋）1V1＋c（H＋）2V2,V1＋V2)先求出混合后溶液的c(H＋)混，再根据公式pH＝－lgc(H＋)混求pH。若两强酸溶液等体积混合，可采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前小的pH加0.3。如pH＝3和pH＝5的盐酸等体积混合后，pH＝3.3。3．两强碱混合后pH的计算由c(OH－)混＝eq\f(c（OH－）1V1＋c（OH－）2V2,V1＋V2)先求出混合后的c(OH－)混，再通过Kw求出混合后的c(H＋)，最后求pH。若两强碱溶液等体积混合，可采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前大的pH减0.3。如pH＝9和pH＝11的烧碱溶液等体积混合后，pH＝10.7。4．强酸、强碱混合后溶液pH的计算方法(1)若强酸、强碱混合恰好完全反应，则混合后溶液中的pH＝7(25℃)。(2)若酸过量，直接求反应后溶液中的c混(H＋)，c混(H＋)＝eq\f(c（H＋）V酸－c（OH－）V碱,V酸＋V碱)。(3)若碱过量，应先求混合后溶液中的c混(OH－)，再求c混(H＋)，c混(OH－)＝eq\f(c（OH－）V碱－c（H＋）V酸,V酸＋V碱)，c混(H＋)＝eq\f(Kw,c混（OH－）)。5．酸、碱溶液稀释时pH的变化与计算(1)酸、碱溶液稀释时pH的计算酸(pH＝a)碱(pH＝b)弱酸强酸弱碱强碱稀释10n倍pH<a＋n<7pH＝a＋n<7pH>b－n>7pH＝b－n>7无限稀释此时考虑水的电离，pH只能接近7(略小于7)此时考虑水的电离，pH只能接近7(略大于7)(2)酸、碱溶液稀释时pH的变化趋势对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数，强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大(如下图所示)。这是因为强酸(或强碱)已完全电离，随着加水稀释，溶液中H＋(或OH－)的物质的量(水电离的除外)不会增多，而弱酸(或弱碱)随着加水稀释，电离程度增大，H＋(或OH－)的物质的量会不断增多。(1)两种强酸等体积混合时，若二者pH之差≥2，则pH混＝pH小＋0.3；两种强碱等体积混合时，若二者pH之差≥2，则pH混＝pH大－0.3。(2)计算混合溶液的pH时，一般忽视两溶液混合时体积的变化，即混合液的总体积等于两溶液的体积之和。(3)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液，虽然起始时溶液pH不同，但若稀释相同倍数，仍是强酸(或强碱)pH的变化幅度大。典例精讲【例6】（2023春·四川绵阳·高二统考阶段练习）下列说法正确的是A．常温下，pH=13的溶液中，由水电离出的为B．常温下，的盐酸C．常温下，当水电离出的为时，此溶液的pH可能为2或12D．常温下，将pH=2的盐酸和醋酸各1mL分别稀释至100mL，所得醋酸的pH略大【答案】C【解析】A．pH=13的溶液并不一定是酸或碱液。也可能是盐类，盐类的水解本质酸碱性都是水电离的氢离子和氢氧根，所以由水电离出的为或者并不能妄下定论，故A错误；B．当盐酸浓度很小时，水的电离会被促进，酸终究还是酸，不可能常温下pH>7显碱性，故B错误；C．常温下，水电离出的c(H+)为1×10-12mol/L<1×10-7mol/L，水电离受到了抑制作用，可能是加入了酸，也可能是加入了碱，若加入酸，此溶液的pH为2；若加入碱，则该溶液的pH为12，故C正确；D．HCl是强酸，完全电离，将pH=2的盐酸，c(H+)=10-2mol/L，将1mL稀释至100mL，此时溶液中c(H+)=10-4mol/L，溶液pH=4；醋酸是弱酸，在溶液中存在电离平衡，主要以电解质分子存在，pH=2时，c(CH3COOH)>c(H+)=10-4mol/L，当将该溶液1mL稀释至100mL，假设醋酸电离平衡不移动，此时溶液中c(H+)=10-4mol/L；稀释时使醋酸的电离平衡正向移动，导致溶液中c(H+)>10-4mol/L，使溶液的pH<4，可见所得醋酸的pH略小，故D错误；故选C。【例7】（2023春·陕西咸阳·高二校考开学考试）下列关于溶液酸碱性说法不正确的是A．某温度下，的溶液，与的溶液混合呈中性，则B．的氯化铵溶液，，由水电离出C．时，，则，溶液呈碱性D．时，纯水的，呈中性【答案】A【解析】A．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，故A错误；B．溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-5mol/L，所以由水电离出n(OH-)=10-5mol/L×1L=10-5mol，故B正确；C．该温度下纯水中c(OH-)=c(H+)=，pH＜7，则pH=7时，c(H+)＜mol/L，此时溶液呈碱性，故C正确；D．纯水中c(OH-)=c(H+)，所以100℃时，纯水的pH=6，呈中性，故D正确；故选：A。【例8】（2022秋·新疆哈密·高二校考期末）在室温下，等体积的酸和碱的溶液混合后，pH一定大于7的是A．pH=3的盐酸跟pH=11的氨水B．pH=3的硝酸溶液跟pH=11的氢氧化钾溶液C．pH=3硫酸溶液跟pH=11的氢氧化钠溶液D．pH=3的磷酸溶液跟pH=11的氢氧化钾溶液【答案】A【解析】A．一水合氨是弱碱，pH=3的盐酸的浓度小于pH=11的氨水的浓度，pH=3的盐酸跟pH=11的氨水等体积后，氨水有剩余，pH一定大于7，故选A；B．pH=3的硝酸溶液跟pH=11的氢氧化钾溶液的浓度相同，等体积后，恰好反应生成硝酸钾，溶液呈中性，pH=7，故不选B；C．pH=3硫酸溶液跟pH=11的氢氧化钠溶液等体积后，恰好反应生成硫酸钠，溶液呈中性，pH=7，故不选C；D．磷酸是弱酸，pH=3的磷酸溶液跟pH=11的氢氧化钾溶液等体积后，磷酸有剩余，溶液呈酸性，pH<7，故不选D；选A。一、单选题1．（2023·高二课时练习）下列有关“水”的说法正确的是A．水是强电解质B．氢氧两种元素只能组成水C．水的电子式可表示为：D．水的电离方程式可表示为：【答案】D【解析】A．水是弱电解质，故A错误；B．氢氧两种元素能组成水、过氧化氢，故B错误；C．水是共价化合物，电子式可表示为，故C错误；D．水是弱电解质，电离方程式可表示为，故D正确；选D。2．（2023春·辽宁鞍山·高二校联考阶段练习）水存在电离平衡：H2OH++OH-，常温下，Kw的数值为1×10-14.下列说法不正确的是A．常温下，水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1B．向水中加入NaCl，H+与Cl-结合生成HCl，使水的电离平衡向正反应方向移动C．向水中加入HCl或者NaOH，水的电离平衡都向逆反应方向移动D．改变温度，Kw也会发生改变【答案】B【解析】A．因为H2OH++OH-，Kw=c(H+)×c(OH-)=1×10-14，所以c(H+)=c(OH-)===1×10-7mol·L-1，故A正确；B．向水中加入NaCl，由于Na+与水电离出的OH-或Cl-与水电离出的H+均不形成弱电解质，不会破坏水的电离平衡，故B错误；C．因为H2OH++OH-，向水中加入HCl或者NaOH，增大了H+或OH-的浓度，即增大了生成物浓度，平衡逆向移动，故C正确；D．因为H2OH++OH-是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，Kw增大，反之，Kw减小，故D正确；答案为B。3．（2023春·上海长宁·高二华东政法大学附属中学校考期中）25℃在等体积的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，发生电离的水的物质的量之比是A．1∶10∶1010∶109 B．1∶5∶5×109∶5×109C．1∶20∶1010∶109 D．1∶10∶104∶109【答案】A【解析】①中pH=0的H2SO4中c(H＋)=1.0mol·L－1，c(OH－)=1.0×10－14mol·L－1，水电离程度为1.0×10－14mol·L－1；②中c(OH－)=0.1mol·L－1，c(H＋)=1.0×10－13mol·L－1，水电离程度为1.0×10－13mol·L－1；③中c(OH－)=1.0×10－4mol·L－1，水的电离程度为1.0×10－4mol·L－1；④中c(H＋)=1.0×10－5mol·L－1，水的电离程度为1.0×10－5mol·L－1；故①②③④中水的电离程度之比为：1.0×10－14mol·L－1：1.0×10－13mol·L－1：1.0×10－4mol·L－1：1.0×10－5mol·L－1=1:10:1010:109；答案选A。4．（2023秋·陕西西安·高二统考期末）水的电离常数如图所示，下列说法错误的是A．曲线上的点都符合c(H+)•c(OH-)=KwB．图中温度：T1＞T2C．图中五点Kw间的关系：B＞C＞A=D=ED．若处在B点时，将0.005mol•L-1的硫酸溶液与由水电离的c(H+)=1.0×10-12mol•L-1的KOH溶液等体积混合后，溶液显中性【答案】D【解析】A．曲线a、曲线b代表不同温度下溶液中H+和OH-浓度的关系，故曲线上的点都符合c(H+)•c(OH-)=Kw，A正确；B．水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水中c(H+)、c(OH−)及离子积常数增大，根据图知，T1曲线上离子积常数大于T2，所以T1＞T2，B正确；C．水的离子积常数只与温度有关，温度越高，离子积常数越大，同一曲线是相同温度，根据图知，温度高低点顺序是B＞C＞A=D=E，所以离子积常数大小顺序是B＞C＞A=D=E，C正确；D．B点时，Kw=1×10−12，0.005mol•L-1的硫酸中c(H+)=0.01mol/L，由水电离的c(H+)=1.0×10-12mol•L-1的KOH溶液中c(OH−)=1mol/L，等体积混合碱剩余，溶液呈碱性，D错误；故答案为：D。5．（2023春·四川·高二遂宁中学校考期中）常温下，下列各条件下可能共存的离子组是A．某无色溶液中：、、、B．由水电离出的的溶液中：、、、C．在的溶液中：、、、D．在的溶液中：、、、【答案】B【解析】A．无色溶液中有颜色的不能大量存在，故A错误；B．常温下由水电离出的的溶液，可能呈酸性，也可能呈碱性，碱性条件下离子可大量共存，故B正确；C．在的溶液，应为中性溶液，Al3+存在于酸性溶液中，故C错误；D．pH=1的溶液呈酸性，在酸性条件下Fe2+与发生氧化还原反应而不能大量共存，故D错误；故选B。6．（2023春·山西吕梁·高二校联考阶段练习）常温下，向的溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的溶液，当溶液中的恰好完全沉淀时，溶液。则为(不考虑溶液混合时体积和温度的变化)A． B． C． D．【答案】B【解析】由题意可知，该过程中发生的反Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH。pH=a的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=mol•L-1，该溶液体积为V1L，则该溶液中氢氧根离子的物质的量为×V1mol，根据反应的化学方程式可知，参与反应的硫酸氢钠的物质的量为0.5××V1mol，所加硫酸氢钠溶液的体积为V2L，根据混合后溶液pH=10，计算结果得=，故B项正确。故答案选B。7．（2023春·四川绵阳·高二三台中学校考阶段练习）室温下三种稀酸：a.溶液，b.溶液，c.溶液。下列说法正确的是A．若三种酸溶液的浓度相同，则其导电能力大小关系为c>a=b；B．同浓度同体积的三种酸溶液分别用NaOH中和，所需NaOH物质的量的关系为c>a>b；C．pH相等的三种酸溶液中酸的物质的量浓度的大小关系为b>a>c；D．同pH同体积的三种酸溶液分别与少量且质量相同的片反应，反应所需时间b>a>c【答案】C【解析】A．为一元强酸、为二元强酸、为一元弱酸，相同浓度的三种酸溶液，导电能力的大小关系为c>a>b，故A错误；B．同浓度同体积的三种酸溶液中酸的物质的量相同，用氢氧化钠中和，所需氢氧化钠的物质的量的大小关系为a=b＜c，故B错误；C．pH相等的三种酸溶液中弱酸物质的量浓度最大，硫酸的物质的量浓度最小，酸的物质的量浓度的大小关系为b>a>c，故C正确；D．同pH同体积的三种酸溶液分别与少量且质量相同的片反应，反应所需时间b＜a=c，故D错误；答案为C。8．（2022秋·陕西西安·高二统考期末）常温时，下列叙述正确的是A．醋酸溶液的，将此溶液稀释10倍后，溶液的，则B．若1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7则NaOH溶液的pH=11C．盐酸的，盐酸的D．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好无色，则此时溶液的pH＜7【答案】B【解析】A．醋酸是弱酸，加水稀释促进醋酸电离，则将pH=a的醋酸稀释10倍后，稀释后的溶液中c(H+)大于原来的，所以稀释后溶液pH值增大值小于1，所以b＜a+1＜7，A错误；B．盐酸与NaOH均为强电解质，常温下pH=1的盐酸中c(H+)=0.1mol/L，1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH=7，则n(H