第8章　第39讲-【高考化学】2025版高考一品方案一轮复习

第39讲水的电离和溶液的pH[复习目标]1.认识水的电离，了解水的离子积常数，认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法。2.能进行溶液pH的简单计算，能正确测定溶液的pH，能调控溶液的酸、碱性。能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。考点一水的电离与水的离子积常数必备知识夯实1．水的电离水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－或H2OH＋＋OH－。2．水的离子积常数3．影响水电离平衡的因素填写外界条件对H2OH＋＋OH－ΔH>0的具体影响体系变化条件移动方向Kw电离程度c(OH－)c(H＋)HCleq\o(□,\s\up4(1))逆eq\o(□,\s\up4(2))不变eq\o(□,\s\up4(3))减小eq\o(□,\s\up4(4))减小eq\o(□,\s\up4(5))增大NaOHeq\o(□,\s\up4(6))逆eq\o(□,\s\up4(7))不变eq\o(□,\s\up4(8))减小eq\o(□,\s\up4(9))增大eq\o(□,\s\up1(10))减小可水解的盐Na2CO3eq\o(□,\s\up1(11))正eq\o(□,\s\up1(12))不变eq\o(□,\s\up1(13))增大eq\o(□,\s\up1(14))增大eq\o(□,\s\up1(15))减小NH4Cleq\o(□,\s\up1(16))正eq\o(□,\s\up1(17))不变eq\o(□,\s\up1(18))增大eq\o(□,\s\up1(19))减小eq\o(□,\s\up1(20))增大温度升温eq\o(□,\s\up1(21))正eq\o(□,\s\up1(22))增大eq\o(□,\s\up1(23))增大eq\o(□,\s\up1(24))增大eq\o(□,\s\up1(25))增大降温eq\o(□,\s\up1(26))逆eq\o(□,\s\up1(27))减小eq\o(□,\s\up1(28))减小eq\o(□,\s\up1(29))减小eq\o(□,\s\up1(30))减小其他：如加入Naeq\o(□,\s\up1(31))正eq\o(□,\s\up1(32))不变eq\o(□,\s\up1(33))增大eq\o(□,\s\up1(34))增大eq\o(□,\s\up1(35))减小【易错辨析】正确的打“√”，错误的打“×”，错误的写明原因。(1)将纯水加热到100℃，水的电离程度增大，c(H＋)＝1×10－6mol·L－1，pH＝6，此时纯水呈酸性(×)原因：任何情况下，由H2O电离产生的c(H＋)与c(OH－)相等，故100℃纯水仍呈中性。(2)25℃与60℃时，水的pH相等(×)原因：25℃与60℃时Kw不同，水的pH不相等。(3)25℃时NH4Cl溶液的Kw小于100℃时NaCl溶液的Kw(√)(4)室温下，0.1mol·L－1的HCl溶液与0.1mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相同(√)(5)将水加热，Kw增大，pH减小(√)(6)向水中滴入少量稀盐酸，水的电离平衡逆向移动，Kw减小(×)原因：温度不变，Kw不变。名师课堂点拨1．水的电离影响因素分析(1)升高温度，水的电离程度增大；降低温度，水的电离程度减小。(2)酸、碱及强酸的酸式盐(如NaHSO4)，由于电离，抑制水的电离。(3)含有弱酸阴离子或弱碱阳离子的盐，由于水解，促进水的电离。(4)弱酸的酸式盐，若酸式酸根离子的电离程度大于水解程度，则抑制水的电离，如NaHSO3；若酸式酸根离子的电离程度小于水解程度，则促进水的电离，如NaHCO3。2．水的电离平衡曲线(1)同一曲线上任意点的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同，如Kw(A)＝Kw(D)。(2)曲线外任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同，如Kw(A)<Kw(C)<Kw(B)。(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变，改变溶液的酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化必须改变温度。关键能力提升一、水的电离平衡及影响因素1．已知25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－ΔH>0，下列叙述正确的是()A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c平(OH－)减小B．将水加热，Kw不变C．向水中加入少量CH3COONa固体，平衡逆向移动，c平(H＋)减小D．向水中加入少量NaHSO4固体，c平(H＋)增大，Kw不变【解析】加入稀氨水，OH－浓度增大，平衡逆向移动，c平(OH－)增大，A项错误；水的电离是吸热过程，故加热(升高温度)，Kw增大，B项错误；加入的CH3COO－与H＋结合生成CH3COOH，H＋浓度减小，平衡正向移动，c平(H＋)减小，C项错误；向水中加入少量NaHSO4固体，H＋浓度增大，平衡逆向移动，c平(H＋)增大，但温度不变，Kw不变，D项正确。【答案】D二、水的电离平衡曲线的分析和应用2．(2023·厦门模拟)25℃时，水溶液中c(H＋)与c(OH－)的变化关系如图所示，下列判断错误的是()A．ac曲线上的任意一点都有c(H＋)·c(OH－)＝10－14B．bd线段上任意一点对应的溶液都呈中性C．d点对应溶液的温度高于25℃，pH<7D．c点溶液不可能是盐溶液【解析】ac曲线上的任意一点，由于温度相同，所以水的离子积常数相同，根据b点可知，c(H＋)·c(OH－)＝10－14，A项正确；bd线段上任意一点都满足c(H＋)＝c(OH－)，溶液一定呈中性，B项正确；d点时，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－6mol·L－1>1×10－7mol·L－1，溶液的pH＝6，水的电离为吸热过程，所以d点温度高于25℃，C项正确；在c点c(H＋)＝1×10－8mol·L－1，c(OH－)＝1×10－6mol·L－1，溶液显碱性，而醋酸钠溶液显碱性，所以c点可能为醋酸钠溶液，D项错误。【答案】D三、溶液中水电离出c(H＋)或c(OH－)的计算3．(2023·山东日照模拟)(1)某温度下，纯水的c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1，则此时的c(OH－)＝________________。若温度不变，滴入稀硫酸使c(H＋)＝5.0×10－7mol·L－1。则c(OH－)＝________________，由水电离出的c(H＋)＝________________。(2)若100℃时纯水电离出的c(H＋)为1.0×10－6mol·L－1，此时Kw＝__________。该温度下pH＝10的NaOH溶液中，由水电离出的c(OH－)＝________________。该温度下pH＝3的盐酸溶液中，由水电离出的c(H＋)＝________________。(3)常温下pH＝3的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H＋)＝________________，c(OH－)＝________________。【解析】(1)H2OH＋＋OH－，水电离出的c(H＋)＝c(OH－)，则此时纯水中c(OH－)＝2.0×10－7mol·L－1，此温度下的Kw＝c(H＋)×c(OH－)＝2.0×10－7×2.0×10－7＝4.0×10－14，温度不变，滴入稀硫酸，Kw不变，c(OH－)＝eq\f(Kw,cH＋)＝eq\f(4.0×10－14,5.0×10－7)＝8.0×10－8mol·L－1，酸性溶液中的OH－是由水电离产生的，且水电离产生H＋和OH－的量相等，因此此溶液中水电离出的c(H＋)＝8.0×10－8mol·L－1。(2)水电离出c(H＋)＝c(OH－)，Kw＝c(H＋)×c(OH－)＝c2(H＋)＝1.0×10－12。该温度下，pH＝10的NaOH溶液中，c(H＋)＝1.0×10－10mol·L－1，H＋全部来自于水，故水电离的c(H＋)水＝c(OH－)水＝1.0×10－10mol·L－1。该温度下，pH＝3的盐酸溶液中c(H＋)＝1.0×10－3mol·L－1，溶液中c(OH－)＝eq\f(Kw,cH＋)＝eq\f(1.0×10－12,1.0×10－3)mol·L－1＝1.0×10－9mol·L－1，溶液中的OH－全部来自于水的电离，故水电离的c(H＋)水＝c(OH－)水＝1.0×10－9mol·L－1。(3)水解的盐溶液中的H＋或OH－均由水电离产生，水解呈酸性的盐应计算其c(H＋)，水解显碱性的盐应计算其c(OH－)。pH＝3的NH4Cl中由水电离产生的c(H＋)＝1.0×10－3mol·L－1。【答案】(1)2.0×10－7mol·L－18.0×10－8mol·L－18.0×10－8mol·L－1(2)1.0×10－121.0×10－10mol·L－11.0×10－9mol·L－1(3)1.0×10－3mol·L－11.0×10－3mol·L－1常温下水溶液中水电离产生的c(H＋)和c(OH－)的计算方法(1)任何水溶液中水电离产生的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。常温下，纯水中的c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol·L－1，而酸、碱的介入能抑制水的电离，使得水电离出的c(H＋)＝c(OH－)<10－7mol·L－1。①酸的溶液——OH－全部来自水的电离实例：pH＝2的盐酸中c(H＋)＝10－2mol·L－1，则c(OH－)＝eq\f(Kw,10－2)＝1×10－12mol·L－1，即水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12mol·L－1。②碱的溶液——H＋全部来自水的电离实例：pH＝12的NaOH溶液中c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，即水电离出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12mol·L－1。(2)可水解的盐促进水的电离，水电离的c(H＋)或c(OH－)均大于10－7mol·L－1。若给出的c(H＋)>10－7mol·L－1，即为水电离的c(H＋)；若给出的c(H＋)<10－7mol·L－1，就用10－14除以这个浓度即得水电离的c(H＋)。考点二溶液的酸碱性与pH必备知识夯实1．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。(1)酸性溶液：c(H＋)eq\o(□,\s\up4(1))>c(OH－)，常温下，pHeq\o(□,\s\up4(2))<7。(2)中性溶液：c(H＋)eq\o(□,\s\up4(3))＝c(OH－)，常温下，pHeq\o(□,\s\up4(4))＝7。(3)碱性溶液：c(H＋)eq\o(□,\s\up4(5))<c(OH－)，常温下，pHeq\o(□,\s\up4(6))>7。2．溶液的pH(1)定义式：pH＝eq\o(□,\s\up4(1))－lgc(H＋)。(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)3．pH的测定方法(1)pH试纸测定①方法：取一小片试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色稳定后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。②注意：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会产生误差。用广泛pH试纸读出的pH只能是整数。(2)pH计测定：可精确测定溶液的pH。【易错辨析】正确的打“√”，错误的打“×”，错误的写明原因。(1)任何温度下，利用H＋和OH－浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性(√)(2)pH<7的溶液一定显酸性(×)原因：pH<7的溶液不一定为酸性。(3)c(H＋)＝eq\r(Kw)的溶液一定显中性(√)(4)用pH试纸测得新制氯水的pH为2(×)原因：新制氯水具有漂白性。(5)用湿润的pH试纸测稀碱液的pH，测定值偏大(×)原因：pH会偏小。(6)用广泛pH试纸测得0.10mol·L－1NH4Cl溶液的pH＝5.2(×)原因：pH试纸读数只能为整数。名师课堂点拨1．酸、碱溶液稀释时pH的变化酸(pH＝a)碱(pH＝b)弱酸强酸弱碱强碱稀释10n倍<a＋na＋n>b－nb－n无限稀释pH趋向于72.溶液pH的计算(1)单一溶液的pH计算强酸溶液：如HnA，设浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝ncmol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lg(nc)。强碱溶液(25℃)：如B(OH)n，设浓度为cmol·L－1，c(H＋)＝eq\f(10－14,nc)mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lg(nc)。(2)混合溶液pH的计算①两种强酸混合：直接求出c混(H＋)，再据此求pH。c混(H＋)＝eq\f(c1H＋V1＋c2H＋V2,V1＋V2)②两种强碱混合：先求出c混(OH－)，再据Kw求出c混(H＋)，最后求pH。c混(OH－)＝eq\f(c1OH－V1＋c2OH－V2,V1＋V2)③强酸、强碱混合：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混(H＋)或c混(OH－)＝eq\f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(c酸H＋V酸－c碱OH－V碱)),V酸＋V碱)关键能力提升一、溶液酸碱性的判断1．常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合()(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合()(3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合()(4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合()(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(8)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O等体积混合()【答案】(1)中性(2)碱性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)碱性(7)酸性(8)碱性速判混合溶液酸碱性的方法(1)等浓度等体积一元酸与一元碱溶液的混合——“谁强显谁性，同强显中性”。(2)常温下，等体积且pH之和等于14的一强一弱的酸与碱混合溶液——“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。(3)强酸、强碱等体积混合(常温下)①pH之和等于14呈中性。②pH之和小于14呈酸性。③pH之和大于14呈碱性。二、溶液pH的计算2．常温下，下列关于溶液的稀释的说法正确的是()A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5B．将1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2L，pH＝13C．2.0×10－7mol·L－1的盐酸中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6【解析】醋酸是弱电解质，在水溶液里存在电离平衡，加水稀释能促进醋酸电离，则pH＝3的醋酸溶液加水稀释100倍，pH<5，A项错误；将1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2L，溶液中c(OH－)为0.1mol·L－1，则c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1，所以pH＝13，B项正确；极稀的溶液中，H2O电离出的H＋不能忽略，故c(H＋)大于2×10－7mol·L－1，C项错误；将pH＝8的NaOH溶液加水稀释100倍，溶液仍然呈碱性，不可能呈酸性，其溶液的pH>7，D项错误。【答案】B3．(2024·天津南开中学月考)求常温条件下，下列溶液的pH(已知lg1.3＝0.1，lg2＝0.3，混合溶液忽略体积的变化)。(1)0.005mol·L－1的H2SO4溶液______。(2)0.1mol·L－1的CH3COOH溶液________(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)。(3)0.001mol·L－1的NaOH溶液______________________________________。(4)pH＝2的盐酸与等体积的水混合_____________________________。(5)pH＝2的盐酸加水稀释到1000倍_____________________________。(6)将pH＝8的NaOH与pH＝10的NaOH溶液等体积混合________。(7)将pH＝3的HCl与pH＝3的H2SO4等体积混合________。(8)将pH＝5的盐酸与pH＝9的NaOH溶液以体积比11∶9混合________。(9)0.1mol·L－1NH3·H2O溶液(NH3·H2O的电离度α＝1%，电离度＝eq\f(已电离的弱电解质浓度,弱电解质的初始浓度)×100%)________。(10)常温下，将0.1mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06mol·L－1硫酸溶液等体积混合________。【解析】(1)c(H2SO4)＝0.005mol·L－1，c(H＋)＝2c(H2SO4)＝0.01mol·L－1，pH＝2。(2)eq\f(cH＋·cCH3COO－,cCH3COOH)＝Ka＝1.8×10－5，作近似计算，可得eq\f(c2H＋,0.1)＝1.8×10－5，c2(H＋)＝1.8×10－6，c(H＋)≈1.34×10－3mol·L－1，pH≈2.9。(3)c(NaOH)＝0.001mol·L－1，c(OH－)＝1×10－3mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(10－14,10－3)mol·L－1＝10－11mol·L－1，pH＝11。(4)由pH＝2得c(H＋)＝10－2mol·L－1，加入等体积水后，c(H＋)＝eq\f(1,2)×10－2mol·L－1，pH＝2.3。(5)pH＝2的盐酸加水稀释到1000倍，所得溶液的pH＝2＋3＝5。(6)由pH＝8、pH＝10可得两溶液中OH－浓度分别为10－6mol·L－1、10－4mol·L－1，混合后溶液中c(OH－)＝eq\f(V×10－4＋V×10－6,2V)mol·L－1＝eq\f(101,2)×10－6mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(10－14,\f(101,2)×10－6)mol·L－1≈2.0×10－10mol·L－1，pH＝9.7。(7)两溶液中pH＝3，则混合后溶液的pH＝3。(8)由pH＝5得c(H＋)＝10－5mol·L－1，由pH＝9得c(OH－)＝10－5mol·L－1，按体积比11∶9混合时，酸过量，混合后c(H＋)＝eq\f(11×10－5－9×10－5,11＋9)mol·L－1＝10－6mol·L－1，pH＝6。(9)c(OH－)＝c·α＝0.1×1%mol·L－1＝10－3mol·L－1。c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)＝eq\f(1×10－14,10－3)mol·L－1＝10－11mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝11。(10)c(H＋)＝eq\f(0.06mol·L－1×2－0.1mol·L－1,2)＝0.01mol·L－1，pH＝－lg10－2＝2。【答案】(1)2(2)2.9(3)11(4)2.3(5)5(6)9.7(7)3(8)6(9)11(10)2情境创新培优人体内的液体由水及溶解在水中的无机盐、有机化合物一起构成，统称体液。保持体液容量、分布和组成的动态平衡是保证细胞正常代谢、维持各种器官生理功能的必需条件。已知人体体液中存在如下平衡：CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)，以维持体液pH的相对稳定。下列说法不合理的是()A．当强酸性物质进入体液后，上述平衡向左移动，以维持体液pH的相对稳定B．当强碱性物质进入体液后，上述平衡向右移动，以维持体液pH的相对稳定C．若静脉滴注大量生理盐水，则体液的pH减小D．进行呼吸活动时，如果CO2进入血液，会使体液的pH减小【解析】若静脉滴注大量生理盐水，则血液被稀释，平衡虽然正向移动，但根据勒夏特列原理，c(H＋)减小，c(OH－)增大，故体液的pH增大。【答案】C热点微专题11一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较1．相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较类别一元强酸一元弱酸c(H＋)大小中和碱的能力相同相同与足量Zn反应产生H2的体积相同相同开始与金属反应的速率大小2.相同pH、相同体积的一元强酸和一元弱酸的比较类别一元强酸一元弱酸物质的量浓度小大中和碱的能力弱强与足量Zn反应产生H2的体积少多开始与金属反应的速率相同相同3.一元强酸与一元弱酸的图示比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释到相同的倍数，醋酸的pH大；加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多加入足量锌粉，盐酸和醋酸产生氢气的体积相同；但盐酸产生氢气的速率比醋酸快(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸加水稀释到相同的倍数，盐酸的pH大；加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多加入足量锌粉，醋酸产生氢气的体积比盐酸大；且醋酸产生氢气速率比盐酸快4.pH与稀释倍数的线性关系lgeq\f(V,V0)＝0，代表未稀释；lgeq\f(V,V0)＝1，代表稀释10倍①HY为强酸、HX为弱酸②a、b两点的溶液中：c(X－)＝c(Y－)③水的电离程度：d>c>a＝b①MOH为强碱、ROH为弱碱②lgeq\f(V,V0)＝0时，c(ROH)>c(MOH)③水的电离程度：a>b【典例】相同温度下，关于盐酸和醋酸两种溶液的比较，下列说法正确的是()A．pH相等的两溶液中：c(CH3COO－)＝c(Cl－)B．分别中和pH相等、体积相等的两溶液，所需NaOH的物质的量相同C．相同浓度的两溶液，分别与金属镁反应，反应速率相同D．相同浓度的两溶液，分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化)：c(CH3COO－)＝c(Cl－)【思路导引】A利用电荷守恒进行判断B根据中和反应方程式进行计算C根据离子反应方程式及反应实质进行判断D利用电荷守恒及中性溶液的特点进行判断【解析】电荷守恒，c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH＋)，c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，pH相等，所以溶液中的c(H＋)、c(OH－)都相等，所以c(CH3COO－)＝c(Cl－)，A项正确；pH相等的两溶液，酸性越弱，浓度越大，相同体积所含的物质的量就越多，所以中和醋酸时需要更多的NaOH，B项错误；溶液中的c(H＋)越大，与镁反应速率越快，同浓度的两溶液，盐酸完全电离，醋酸部分电离，所以盐酸反应速率更快，C项错误；相同浓度的两溶液，分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中，c(CH3COO－)＝c(Na＋)，c(Cl－)＝c(Na＋)，但盐酸需要消耗更多NaOH，盐酸中和后的溶液中c(Na＋)更大，故c(CH3COO－)<c(Cl－)，D项错误。【答案】A『对点训练』1.25℃时，相同pH的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释，溶液pH随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()A．同浓度的NaA与NaB溶液中，c(A－)大于c(B－)B．a点溶液的导电性大于b点溶液C．a点的c(HA)大于b点的c(HB)D．HA的酸性弱于HB【解析】酸的酸性越强，对应的盐的水解程度越小，故NaB的水解程度大，同浓度的NaA与NaB溶液中c(B－)小于c(A－)，A项正确；b点溶液的pH小于a点溶液的pH，说明b点溶液中c(H＋)和c(B－)较大，故b点溶液导电性较强，B项错误；HA酸性强于HB，则相同pH的溶液，c(HA)<c(HB)，稀释相同倍数时，a点的c(HA)小于b点的c(HB)，C项错误；由于稀释过程中HA的pH变化较大，故HA的酸性强于HB，D项错误。【答案】A2．25℃，两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释，溶液pH的变化如图所示，下列叙述不正确的是()A．MOH是一种弱碱B．在x点，c(M＋)＝c(R＋)C．稀释前，c(ROH)＝10c(MOH)D．稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH－)前者是后者的10倍【解析】A项，由图像可知MOH溶液稀释10倍时，pH变化量小于1，故MOH为弱碱；B项，在x点，c(OH－)＝c(M＋)＋c(H＋)＝c(R＋)＋c(H＋)，x点时MOH和ROH溶液中c(H＋)相等，故c(M＋)＝c(R＋)；C项，MOH为弱碱，由图可知，ROH为强碱，则稀释前c(ROH)<10c(MOH)；D项，稀释前MOH溶液中由水电离出的c(OH－)＝10－13mol·L－1；ROH溶液中由水电离出的c(OH－)＝10－13mol·L－1，故c(OH－)前者是后者的10倍。【答案】C1．下列说法不正确的是()A．(2020·浙江卷)将KCl溶液从常温加热至80℃，溶液的pH变小但仍保持中性B．(2020·浙江卷)常温下，pH为3的醋酸溶液中加入醋酸钠固体，溶液pH增大C．(2018·浙江卷)25℃时，将0.1mol·L－1的NaOH溶液加水稀释100倍，所得溶液的pH＝11.0D．(2018·浙江卷)0.1mol·L－1的HA溶液与0.1mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液pH一定等于7.0【解析】水的电离是吸热的，升高温度促进水的电离，氢离子浓度和氢氧根离子浓度均增大，pH减小，但氢离子浓度和氢氧根离子浓度仍相等，溶液呈中性，A项正确；醋酸溶液中加入醋酸钠，醋酸根离子浓度增大，醋酸的电离平衡逆向移动，氢离子浓度减小，pH增大，B项正确。25℃时，将0.1mol·L－1的NaOH溶液加水稀释100倍，所得溶液的c(OH－)＝1×10－3mol·L－1，c(H＋)＝1×10－11mol·L－1，则溶液pH＝11.0，C项正确。若HA为弱酸，则与NaOH恰好完全反应时得到的是一种弱酸强碱盐，其水溶液呈碱性，D项错误。【答案】D2．(2022·浙江1月选考)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【解析】在等浓度的Na2A、NaHA溶液中，A2－的水解程度大于HA－，则水的电离程度前者大于后者，A项错误；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，eq\f(10－3×cHA－,cH2A)＝1.3×10－7，则H2A的电离度为eq\f(cHA－,cH2A)×100%＝1.3×10－4×100%＝0.013%，B项正确；向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH＝11，eq\f(10－11×cA2－,cHA－)＝7.1×10－15，则c(A2－)<c(HA－)，C项错误；H2A是弱酸，取pH＝a的H2A溶液10mL，加蒸馏水稀释至100mL，H2A的电离平衡正向移动，则该溶液pH<a＋1，D项错误。【答案】B3．(2022·湖南卷)某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c(COeq\o\al(2－,3))∶c(HCOeq\o\al(－,3))＝1∶2，则该溶液的pH＝______(该温度下H2CO3的Ka1＝4.6×10－7，Ka2＝5.0×10－11)。【解析】H2CO3的Ka2＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·cH＋,cHCO\o\al(－,3))＝5.0×10－11，又知c(COeq\o\al(2－,3))∶c(HCOeq\o\al(－,3))＝1∶2，则有c(H＋)＝1.0×10－10，故该溶液的pH＝10。【答案】10课后作业(三十九)水的电离和溶液的pH[A组基础巩固]1．(2023·广东广州模拟)广东人爱“饮茶”，毛泽东有“饮茶粤海未能忘”诗句。下列说法错误的是()A．茶饼浸泡前要掰成小块，可使之更快浸出茶香B．使用沸水泡茶，可加速茶叶中物质的溶解C．茶叶封装时常附带一包铁粉，可减慢茶叶的氧化D．某温度下测得茶水的pH＝6.6，则该茶水一定呈酸性【解析】茶饼浸泡前要掰成小块，增大其与水的接触面积，可使之更快浸出茶香，A正确；使用沸水泡茶，温度升高，可加速茶叶中物质的溶解，B正确；茶叶封装时常附带一包铁粉，铁粉吸收包装袋内的氧气，可减慢茶叶的氧化，C正确；溶液呈酸性指氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，某温度下水的离子积未知，pH＝6.6不能判断溶液的酸碱性，D错误。【答案】D2．(2023·辽宁鞍山模拟)下列关于水的说法正确的是()A．冰雪融化时需吸收热量，破坏化学键B．酸雨是指pH<7.0的天然降水C．常温下水的pH＝7.0，显中性，50℃时，pH＝6.6，显酸性D．重水分子由氘原子和氧原子构成【解析】冰雪融化时需吸收热量，是物理变化不破坏化学键，A错误；酸雨是指pH<5.6的天然降水，B错误；常温下水的pH＝7.0，显中性，50℃时，因升温水的电离平衡向右移动，氢离子浓度仍然等于氢氧根离子浓度，pH＝6.6，显中性，C错误；重水分子D2O由氘原子和氧原子构成，D正确。【答案】D3．(2024·天津南开区模拟)用pH试纸测定溶液的pH，下列叙述正确的是()A．测得某浓度的NaClO溶液的pH为10B．常温下测得NH4Cl溶液pH约为4.1C．用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是盐酸D．在试管内放入少量溶液并煮沸，把pH试纸放在管口观察其颜色并与标准比色卡比较【解析】NaClO溶液具有漂白性，会将pH试纸漂白，故不能用pH试纸测定其pH，故A错误；广泛pH试纸测定的溶液的pH的数值为整数，故B错误；稀释时，醋酸还会继续电离出氢离子，故稀释pH相同的盐酸和醋酸溶液时，醋酸的氢离子浓度变化小，pH变化小，故用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是盐酸，故C正确；在试管内放入少量溶液并煮沸，把pH试纸放在管口，无法测定溶液的pH，故D错误。【答案】C4．(2024·广东佛山模拟)下列说法不正确的是()A．相同温度下，pH相等的氨水、NaOH溶液中，ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(OH－))相等B．pH＝4的醋酸溶液的物质的量浓度大于pH＝5的醋酸溶液的10倍C．pH均为4的盐酸和氯化铵溶液等体积混合后，所得溶液的pH＝4D．用同浓度的NaOH溶液分别与等体积、等pH的盐酸和醋酸溶液恰好完全反应，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大【解析】相同温度下，水的离子积相等，pH相等的氨水、NaOH溶液中，ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H＋))相等，则溶液中ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(OH－))相等，A正确；醋酸为弱酸，不能完全电离，浓度越大，电离程度越小，pH＝4的醋酸溶液的物质的量浓度为eq\f(10－4,α1)mol·L－1(α1为电离度)，pH＝5的醋酸溶液的物质的量浓度为eq\f(10－5,α2)mol·L－1(α2为电离度)，故前者比后者的10倍还大，B正确；pH均为4的盐酸和氯化铵溶液等体积混合的瞬间，ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H＋))＝1.0×10－4mol·L－1，不发生变化，铵根离子和一水合氨的浓度瞬间变为原来的二分之一，则二者的比值不变，故所得溶液中水的电离平衡没有移动，氯化铵的水解平衡没有移动，混合溶液中ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H＋))＝1.0×10－4mol·L－1，pH＝4，C正确；醋酸是弱酸，等体积、等pH的盐酸和醋酸溶液中醋酸的物质的量大于盐酸的物质的量，则用同浓度的NaOH溶液分别与等体积、等pH的盐酸和醋酸溶液恰好完全反应，醋酸消耗NaOH溶液的体积更大，D错误。【答案】D5．下列各组离子，在指定条件下，一定能大量共存的是()①某无色透明的酸性溶液中：Na＋、Cl－、CrOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,4)②水电离产生的c(H＋)＝10－12mol/L的溶液中：K＋、Ba2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)③使紫色石蕊试液变红的溶液中：Fe2＋、Mg2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)④加入过量NaOH溶液后可得到澄清溶液：K＋、Ba2＋、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)⑤c(H＋)<c(OH－)的溶液中：ClO－、AlOeq\o\al(－,2)、Na＋⑥在酸性高锰酸钾溶液中：Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、I－、ClO－⑦能使pH试纸变深蓝色的溶液中：Na＋、AlOeq\o\al(－,2)、K＋、COeq\o\al(2－,3)A．①③⑤⑥ B．②③⑤⑦C．②⑤⑦ D．②④⑦【解析】①铬酸根离子在溶液中为黄色，则无色透明的酸性溶液中不可能含有铬酸根离子，铬酸根离子在酸性条件下会转化为重铬酸根离子，故错误；②水电离产生的氢离子浓度为10－12mol/L的溶液可能为酸溶液，也可能为碱溶液，四种离子在酸溶液和碱溶液中均不发生任何反应，一定能大量共存，故正确；③使紫色石蕊试液变红的溶液为酸性溶液，酸性溶液中硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故错误；④向含有四种离子的溶液中加入过量氢氧化钠溶液，溶液中的钡离子、碳酸氢根离子与氢氧根离子反应生成碳酸钡沉淀，不可能得到澄清溶液，故错误；⑤c(H＋)<c(OH－)的溶液为碱性溶液，三种离子在碱性溶液中均不发生任何反应，一定能大量共存，故正确；⑥在酸性高锰酸钾溶液中，碘离子能与高锰酸根离子和次氯酸根离子发生氧化还原反应，不能大量共存，故错误；⑦能使pH试纸变深蓝色的溶液为碱性溶液，四种离子在碱性溶液中均不发生任何反应，一定能大量共存，故正确；②⑤⑦正确，故选C。【答案】C6．(2023·浙江宁波一模)下列说法正确的是()A．25℃时，将pH＝5的醋酸溶液与pH＝5的盐酸等体积混合，混合后溶液pH＞5B．25℃时，等浓度的盐酸与醋酸分别稀释相同倍数，稀释后溶液pH：盐酸<醋酸C．25℃时，等体积、等pH的盐酸与醋酸分别用等浓度的NaOH溶液中和，盐酸消耗的NaOH溶液多D．25℃时，pH＝3的一元酸HA溶液与pH＝11的一元碱MOH溶液等体积混合后溶液呈酸性，则HA是强酸【解析】pH＝5的醋酸溶液与pH＝5的盐酸中氢离子浓度相同，都是10－5mol/L，等体积混合后，氢离子浓度不变，故pH为5，A错误；等浓度的盐酸与醋酸分别稀释相同倍数后其浓度依然相同，醋酸是弱酸，部分电离，氢离子浓度较小，pH大，B正确；等体积、等pH的盐酸与醋酸，其中醋酸的浓度大，用氢氧化钠中和时消耗的氢氧化钠较多，C错误；混合后溶液呈酸性，说明酸的浓度较大，则酸HA为弱酸，MOH是相对较强的碱，但是不一定是强碱，D错误。【答案】B7．常温下，将SO2气体逐渐通入某溶液，溶液的pH随通入的SO2气体体积的变化如图所示，该溶液可能是()A．氯水B．氨水C．氢硫酸D．食盐水【解析】常温下，氯水溶液起始pH小于7，SO2气体会和氯水发生氧化还原反应，其化学方程式为Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，随着通入的SO2气体体积增大，溶液的酸性逐渐增强，其pH逐渐降低，符合题意，A项正确；氨水溶液显碱性，pH大于7，B项错误；常温下，氢硫酸溶液起始pH小于7，随着SO2气体的通入，发生反应为2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，溶液的酸性减弱，其pH值逐渐增大，不符合题意，C项错误；常温下，食盐水起始pH等于7，D项错误。【答案】A8．(2023·上海金山二模)常温下，等体积等浓度的盐酸与下列溶液分别恰好完全中和。①V1mLpH＝9的氨水；②V2mLpH＝10的氨水下列判断正确的是()A．10V2＞V1B.eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)的比值：②＞①C．水的电离程度：②＞①D．反应后溶液的pH：①＞②【解析】设pH＝9的氨水的浓度为c1，电离程度为α1，则c1＝eq\f(10－5,α1)；设pH＝10的氨水浓度为c2，电离程度为α2，则c2＝eq\f(10－4,α2)；因为pH＝9的氨水比pH＝10的氨水电离程度大，故α1>α2，则eq\f(c1,c2)＝eq\f(\f(10－5,α1),\f(10－4,α2))<eq\f(1,10)，根据盐酸和氨水反应的关系比1∶1得：等体积等浓度的盐酸与其恰好完全中和时，消耗的氨水的量分别为V1×c1＝V2×c2，得10V2<V1，故A不正确；eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)的比值即是两溶液的电离度，根据越稀越电离判断，②<①，故B不正确；根据氨水溶液中水的电离受到抑制，抑制程度越大，水的电离程度越小，故②<①，故C不正确；反应后pH＝9的氨水消耗的体积大，故最终溶液的体积大，但生成的氯化铵的量相同，故①中最终的氯化铵溶液的浓度较小，水解后氢离子浓度小，pH大，故D正确。【答案】D9．(2023·浙江杭州模拟)某温度下，测得蒸馏水pH＝6，以下过程均在该温度下发生。下列说法中正确的是()A．某溶液中水电离出的c(H＋)＝1.0×10－12mol·L－1，其pH一定是12B．向氨水中通入CO2，随着CO2的通入，eq\f(cOH－,cNH3·H2O)不断增大C．取pH＝5.5的盐酸100mL，加水稀释到1L，则溶液pH变为6.5D．pH为2的NaHSO4与等体积pH＝10的NaOH溶液充分反应后恰好呈中性【解析】该温度下，某溶液中水电离出的c(H＋)＝1.0×10－12mol·L－1<1.0×10－6，说明水的电离被抑制，可能是酸溶液或碱溶液，pH可能是12或0，故A错误；该温度下，NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，通入CO2平衡向正向移动，c(NHeq\o\al(＋,4))不断增大，而平衡常数K不变，则eq\f(cOH－,cNH3·H2O)＝eq\f(K,cNH\o\al(＋,4))不断减小，故B错误；该温度下，pH＝6，则溶液为中性，而pH＝5.5的盐酸不管怎么稀释，溶液最终还是酸性，pH不会超过6，故C错误；该温度下，pH为2的NaHSO4中所含c(H＋)＝1.0×10－2mol/L，pH＝10的NaOH溶液中所含c(OH－)＝1.0×10－2mol/L，等体积混合恰好完全反应，生成Na2SO4，溶液呈中性，故D正确。【答案】D10．(2023·浙江模拟)下列叙述正确的是()A．pH＝6的溶液一定是酸性溶液B．用润湿的pH试纸测定1mol/L硫酸氢钠溶液的pH，结果偏高C．一定温度下，pH＝a的氨水，稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1D．由水电离出来的H＋的浓度为1.0×10－10mol·L－1，则原溶液的pH＝4【解析】水的电离是一个吸热过程，升高温度，水的电离程度增大，pH减小，所以pH＝6的溶液不一定是酸性溶液，A不正确；用润湿的pH试纸测定1mol/L硫酸氢钠溶液的pH，相当于1mol/L硫酸氢钠溶液加水稀释，c(H＋)减小，pH增大，B正确；一定温度下，pH＝a的氨水，稀释10倍，由于电离程度增大，c(OH－)比原来的十分之一要大，所以a＜b＋1，C不正确；由水电离出来的H＋的浓度为1.0×10－10mol·L－1，则水的电离受到抑制，溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，所以原溶液的pH不一定等于4，D不正确。【答案】B11．某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是()A．25℃时，若测得0.01mol·L－1NaR溶液pH＝7，则HR是弱酸B．25℃时，若测得0.01mol·L－1HR溶液pH>2且pH<7，则HR是弱酸C．25℃时，若测得HR溶液pH＝a，取该溶液10.0mL，加蒸馏水稀释至100.0mL，测得pH＝b，b－a<1，则HR是弱酸D．25℃时，若测得NaR溶液pH＝a，取该溶液10.0mL，升温至50℃，测得pH＝b，a>b，则HR是弱酸【解析】25℃时，若测得0.01mol·L－1NaR溶液pH＝7，可知NaR为强酸强碱盐，则HR为强酸，A错误；25℃时，若测得0.01mol·L－1HR溶液pH>2且pH<7，可知溶液中ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H＋))<0.01mol/L，所以HR未完全电离，HR为弱酸，B正确；假设HR为强酸，取PH＝6的该溶液10.0mL，加蒸馏水稀释至100.0mL，测得此时溶液PH<7，C错误；假设HR为强酸，则NaR为强酸强碱盐，溶液呈中性，升温至50℃，促进水的电离，水的离子积常数增大，PH减小，D错误。【答案】B12．水的电离平衡曲线如下图所示。下列说法正确的是()A．图中对应点的温度关系为：a＞bB．水的电离常数Kw大小关系为：b＞dC．温度不变，加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点D．b点对应温度下，将pH＝2的HCl与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液显酸性【解析】水的离子积常数随温度升高而升高，依据图像分析可知，a点水的离子积小于b点，则a点的温度小于b点，A错误；由图像可知b点Kw＝10－12，d点Kw＝10－14，所以水的电离常数Kw大小关系为：b＞d，B正确；Kw只与温度有关，温度不变，Kw不变，所以温度不变，加入少量NaOH不能使溶液从c点变到a点，C错误；b点Kw＝10－12，中性溶液pH＝6；pH＝2的HCl中氢离子浓度为10－2mol/L，pH＝10的NaOH溶液，氢氧根离子浓度为10－2mol/L，将pH＝2的HCl与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，氢离子和氢氧根离子恰好完全反应，溶液呈中性，D错误。【答案】B[B组能力提升]13．(2024·福建漳州一模)室温时，HCOOH和CH3COOH的电离常数分别为1.8×10－4和1.75×10－5.。将浓度和体积均相同的两种酸溶液混合后加水稀释，随加水量的变化，溶液中HA浓度(HA表示混合溶液中的HCOOH或CH3COOH)与溶液pH的关系如图所示。下列叙述正确的是()A．曲线X代表HCOOHB．当pH＝6时，c点所对应的溶液中ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HCOO－))＋ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COO－))＝9.9×10－7mol·L－1C．稀释过程中，eq\f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HCOO－))·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COOH)),cHCOOH·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COO－)))逐渐减小D．溶液中水电离出的H＋物质的量浓度：a＝b＞c【解析】电离平衡常数越大酸性越强，故HCOOH酸性强于CH3COOH，则稀释过程中CH3COOH浓度比HCOOH大，曲线X代表CH3COOH，故A错误；c点pH＝6，根据混合溶液中电荷守恒可知：ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HCOO－))＋ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COO－))＝ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H＋))－ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(OH－))＝10－6mol·L－1－10－8mol·L－1＝9.9×10－7mol·L－1，故B正确Ka(HCOOH)＝eq\f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HCOO－))·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H＋)),cHCOOH)，Kaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COOH))＝eq\f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COO－))·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H＋)),c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COOH)))，eq\f(KaHCOOH,Ka\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COOH)))＝eq\f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HCOO－))·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COOH)),cHCOOH·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COO－)))，温度不变，eq\f(KaHCOOH,Ka\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COOH)))不变，故eq\f(c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(HCOO－))·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COOH)),cHCOOH·c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH3COO－)))不变，故C错误；b点溶液pH相同，溶液中水电离出的H＋物质的量浓度相同，c点溶液pH比a点、b点大，对水的电离抑制减弱，溶液中水电离出的H＋物质的量浓度更大，故溶液中水电离出的H＋物质的量浓度：c＞a＝b，故D错误。【答案】B14．(2023·安徽阜阳一模)在25℃时，将pH＝13的强碱与pH＝2的强酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，则强碱与强酸的体积比为()A．9∶1 B．1∶11C．1∶9 D．11∶1【解析】25℃时，Kw＝c(H＋)×c(OH－)＝10－14，pH＝13的强碱，即溶液中c(H＋)＝10－13mol/L，c(OH－)＝eq\f(10－14,10－13)＝0.1mol/L，pH＝2的强酸溶液中c(H＋)＝0.01mol/L，H＋＋OH－=H2O，酸碱混合pH＝11，则OH－过量，且pH＝11的溶液c(OH－)＝(1011－14)mol/L＝0.001mol/L，则0.1mol/L×V(碱)－0.01mol/L×V(酸)＝0.001mol/L×[V(碱)＋V(酸)]，解得：V(碱)∶V(酸)＝1∶9，C满足题意。【答案】C15．(2024·辽宁锦州模拟)常温下将浓度均为1.0mol·L－1，体积相同的HX和HY溶液分别加水稀释，pH与溶液浓度的对数(lgc)间的关系如图所示。下列叙述正确的是()A．酸性：HX＞HYB．HX的电离常数(Ka)的数量级为10－3C．水的电离程度：a＜bD．当lgc＝－7时，HY溶液的pH大于7【解析】由图可知，浓度均为1