高中化学人教版高考大单元四　第十一章　第53讲　水的电离和溶液的pH

化学

大一轮复习第十一章第53讲水的电离和溶液的pH复习目标1.了解水的电离和水的离子积常数(Kw)。2.了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。内容索引考点一水的电离与水的离子积常数考点二溶液的酸碱性与pH课时精练练真题

明考向考点一水的电离与水的离子积常数1.水的电离和水的离子积常数整合必备知识H2O

H++OH-c(H+)·c(OH-)1×10-14不变增大稀的电解质2.填写外界条件对水的电离平衡的具体影响改变条件平衡移动方向Kw水的电离程度c(OH-)c(H+)加HCl____________________________加NaOH____________________________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，0.1mol·L-1的盐酸与0.1mol·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=2的盐酸10-2

pH=13的NaOH溶液10-13

10-1210-1210-110-13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

10-910-510-410-4(2)2.下表是不同温度下水的离子积常数：温度/℃25T1T2水的离子积常数1×10-14Kw1×10-12试回答下列问题。(1)若25<T1<T2，则Kw

(填“>”“<”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增大水的温度/℃25T1T2水的离子积常数1×10-14Kw1×10-12

10-7mol·L-12.4×5.76×10-9

B>C>A=D=ED碱1×10-10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。4.常温下，向20.00mL0.1mol·L-1HA溶液中滴入0.1mol·L-1NaOH溶液，溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[-lgc水(H+)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法不正确的是A.常温下，Ka(HA)约为10-5B.M、P两点溶液对应的pH=7C.b=20.00D.M点后溶液中均存在c(Na+)>c(A-)√返回

N点水电离出的H+浓度最大，说明HA与NaOH恰好完全反应生成NaA，则P点溶质为NaOH和NaA，溶液显碱性，即P点溶液pH不等于7，且b=20.00，B项错误、C项正确；M点溶液的pH=7，根据溶液呈电中性可知，c(Na+)=c(A-)，则M点后，溶液呈碱性，c(Na+)>c(A-)，D项正确。考点二溶液的酸碱性与pH1.溶液的酸碱性溶液呈酸碱性的本质：溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小。整合必备知识溶液的酸碱性c(H+)与c(OH-)比较常温下溶液pH酸性溶液c(H+)

c(OH-)

7中性溶液c(H+)

c(OH-)

7碱性溶液c(H+)

c(OH-)

7><==<>2.溶液的pH及测定方法(1)关系：pH=

。

(2)溶液pH的测量①pH试纸pH试纸分为广泛pH试纸和精密pH试纸。广泛pH试纸的pH范围通常为1~14，可以识别的pH范围约为1。测定方法：用镊子夹取一小块试纸放在洁净的

或

上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色后与

对照。②pH计。又叫酸度计，可以精密测定溶液的pH，量程为0~14。-lgc(H+)玻璃片表面皿标准比色卡(3)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH①pOH=

；

②常温下：pH+pOH=

。-lgc(OH-)143.常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊<5.0红色5.0~8.0_____>8.0蓝色甲基橙<3.1_____3.1~4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2~10.0________>10.0_____紫色红色浅红色红色

×√×√××提升关键能力一、酸(或碱)溶液稀释pH变化规律1.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=5B.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×

10-6mol·L-1C.将1L0.1mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2L，pH=13D.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1mL，分别加水稀释到1000mL，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<a<5√由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH的增大程度不同，说明两种酸的强弱不同，故pH=2的两种酸的浓度一定不同，A项错误；由图像知，稀释后A酸溶液的pH大于B酸溶液的pH，则A中c(H+)小于B中c(H+)，B项错误；a=5时，表明pH=2的A酸溶液稀释1

000倍，pH增加3，故A是强酸，pH=2的B酸溶液稀释1

000倍后，pH<5，说明B酸溶液中存在电离平衡，则B是弱酸，C项正确；若A、B都是弱酸，稀释1

000倍后，A、B两溶液pH均要增大，而增加的值均小于3，存在关系：2<a<5，若A是强酸，则a=5，D项错误。

√相同温度下，相同浓度的一元碱溶液，其pH越大则碱性越强，根据图像知，未加水稀释时，相同浓度条件下，MOH溶液的pH大于ROH溶液的pH，说明MOH的电离程度大于ROH，则MOH的碱性强于ROH的碱性，A项正确；由图像可以看出ROH为弱碱，弱电解质在稀释过程中其电离程度增大，b点溶液的体积大于a点，则ROH的电离程度：b点大于a点，B项正确；

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)。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)0.005mol·L-1的H2SO4溶液与0.01mol·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50mL，需要pH=9的NaOH溶液

mL。

6中性505.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

10

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MINGKAOXIANG练真题明考向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ac2.(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0.1mol·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10mL，加蒸馏水稀释至100mL，则该溶液pH=a+1√

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1.0×10-13C.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√由图可知，a、b、c三点对应的水的离子积常数不变，该曲线上的点温度相等，升高温度，不能引起由c向b的变化，故A项错误；b点c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7

mol·L-1，故Kw=1.0×10-14，故B项错误；FeCl3为强酸弱碱盐，Fe3+结合水电离出的OH-，促进水的电离平衡右移，c(H+)增大，c(OH-)减小，可能引起由b向a的变化，故C项正确；由c点到d点，水的离子积常数减小，但温度不变，Kw不变，则稀释溶液不能引起由c向d的变化，故D项错误。

√根据HNO2和CH3COOH的电离常数，可知酸性：HNO2>CH3COOH，相同pH的两种酸溶液，稀释相同倍数时，弱酸的pH变化较小，故曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液，A项错误；

相同体积a点的两溶液中，由于c(CH3COOH)>c(HNO2)，故n(CH3COOH)>n(HNO2)，因此与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na+)不同，D项错误。返回KESHIJINGLIAN课时精练对一对答案12345678910111213141516题号12345678答案DCDCABDC题号9101112

13

14答案BDCAD

C答案1234567891011121315.

14151616.(1)10∶1

(2)a+b=14

(3)小于(4)101.下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是A.溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强B.pH<7的溶液可能呈碱性C.当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时，用pH表示其酸碱性更为方便D.把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH√12345678910111213答案当c(H+)或c(OH-)小于1

mol·L-1时，使用pH表示其酸碱性更为方便，C正确；把pH试纸直接插入待测溶液中会污染待测液，D错误。1415162.工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性，生活和健康也与溶液的酸碱性有密切关系。pH是表示溶液酸碱度的一种方法。下列说法不正确的是A.可以用pH试纸测量溶液的pH，也可以用pH计来测量B.测量和调控溶液的pH对工农业生产、科学研究都具有重要意义C.pH试纸可测量任何溶液的pHD.酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱，在溶液中存在电离平衡，指示剂

的颜色变化在一定pH范围内发生√12345678910111213答案1415163.某温度下，向c(H+)=1.0×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H+)=1.0×10-2mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是A.该温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度为1.0×10-10mol·L-1C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离D.取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH-)减小12345678910111213答案√14151612345678910111213答案

1415164.某温度下，测得0.01mol·L-1NaOH溶液的pH=10，则下列说法正确的是A.该溶液温度为25℃B.与等体积的pH=4的盐酸刚好中和C.该温度下蒸馏水pH=6D.该溶液中c(H+)=10-12mol·L-1√12345678910111213答案14151612345678910111213答案该溶液c(H+)=10-10

mol·L-1，氢氧化钠是一元强碱，c(OH-)=0.01

mol·L-1，Kw=0.01×10-10=10-12>10-14，因而溶液温度高于25

℃，A、D错误；盐酸中n(H+)=V×10-4mol，NaOH溶液中n(OH-)=V×10-2

mol，显然氢氧化钠过量，B错误；该温度下Kw=10-12，则蒸馏水的pH=6，C正确。1415165.25℃时，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∶109B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)C.1∶20∶1010∶109D.1∶10∶104∶109√12345678910111213答案14151612345678910111213答案141516

12345678910111213答案√14151612345678910111213答案

14151612345678910111213答案7.溶液混合后体积变化忽略不计，则下列叙述正确的是A.95℃纯水的pH<7，说明加热可导致水呈酸性B.室温下，pH=3的醋酸溶液，稀释10倍后pH=4C.室温下，pH=3的醋酸溶液与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7D.0.2mol·L-1的盐酸与等体积水混合后pH=1√141516A项错误，水的电离吸热，加热促进电离，c(H+)>10-7

mol·L-1，但仍呈中性；B项错误，稀释促进醋酸的电离，pH=3的醋酸溶液，稀释10倍后3<pH<4；C项错误，pH=3的醋酸溶液中醋酸的浓度远大于10-3

mol·L-1，而pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为10-3

mol·L-1，所以二者等体积混合后醋酸过量，溶液显酸性；D项正确，溶液体积扩大一倍，溶液中氢离子浓度变为0.1

mol·L-1，pH=1。12345678910111213答案141516

12345678910111213答案√14151612345678910111213答案

141516

√12345678910111213答案14151612345678910111213答案141516

的程度越小，根据图知，b点溶液中氢离子浓度小于a点，则水电离程度：a<b，所以由水电离出的c(H+)·c(OH-)：a<b，B正确；12345678910111213答案141516

10.(2024·荆州调研)如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系，下列判断错误的是A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=KwB.M区域内(边界除外)任意点均有c(H+)<c(OH-)C.温度：T1<T2D.XZ线段上任意点均有pH=712345678910111213答案√14151612345678910111213答案141516温度越高，水的电离程度越大，电离出的c(H+)与c(OH-)越大，所以T2>T1，C项正确；XZ线段上任意点都有c(H+)=c(OH-)，只有当c(H+)=10-7

mol·L-1时，才有pH=7，D项错误。11.25℃时，体积为Va、pH=a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH=b的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH=7，已知b=6a，Va<Vb，下列有关a的说法正确的是A.a可能等于1 B.a一定大于2C.a一定小于2 D.a一定等于212345678910111213答案√141516

12.T

℃时，水的离子积常数Kw=10-13，该温度下，V1mLpH=12的Ba(OH)2稀溶液与V2mLpH=2的稀硫酸充分反应(混合后的体积变化忽略不计)，恢复到T

℃，测得混合溶液的pH=3，则V1∶V2的值为A.9∶101 B.99∶101C.1∶100 D.1∶1012345678910111213答案√14151612345678910111213答案

141516

12345678910111213答案√14151612345678910111213答案141516A项，因为a点溶液呈中性，根据电荷守恒可知c(Na+)=c(CH3COO-)，正确；B项，CH3COONa属于强碱弱酸盐，会发生水解，使得c(OH-)增大，可能引起由b向a的变化，升温溶

12345678910111213答案141516√12345678910111213答案141516根据图知，ROH加水稀释10倍，溶液的pH减小1，说明ROH完全电离，为强电解质，则MOH为弱电解质。常温下浓度为c0的ROH溶液的pH=13，且ROH为强

12345678910111213答案141516

15.(1)水在高温高压状态下呈现许多特殊的性质。当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)、临界压强(22.1MPa)时的水称为超临界水。①与常温常压下的水相比，高温高压液态水的离子积会显著增大。解释其原因：______________________________________________________

。

②如果水的离子积Kw从1.0×10-14增大到1.0×10-10，则相应的电离度是原来的

倍。

水的电离为吸热过程，升高温度有利于电离(压强对电离平衡12345678910111213答案141516影响不大)100(2)已知H2O2是一种二元弱酸，常温下，Ka1=1.0×10-12、Ka2=1.05×10-25，则H2O2的电离方程式为

，

则该温度下1mol·L-1的H2O2溶液的pH近似为

(不考虑