2025备考水的电离 溶液的酸碱性

第二节水的电离和溶液的pH

基础课时14水的电离溶液的酸碱性

课标要求1.认识水的电离存在电离平衡，知道水的离子积常数，会分析水的电离

平衡移动。2.了解溶液酸碱性，建立溶液酸碱性判断的思维模型。

一、水的电离

1.水的电离

⑴水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离。

(2)水的电离方程式为H2O+H2OFhCT+OFF,简写为H2OH^+OH~o

2.水的离子积

3.外界条件对水的电离平衡的影响

_

其他条件不变的情况下，改变一种条件，对水的电离平衡H2OH-+OHA/7>()

的影响如下表：

升高温度加入HCl(g)加入NaOH(s)

平衡移动方向右移左移左移

«H+)增大增大减小

c(OH)增大减小增大

水的电离程度增大减小减小

增大不变不变

1.(2023•鞍山鞍钢高级中学高二月考)向纯水中加入少量KHSCh固体，在温度不

变时，溶液中()

A.c(ObF)增大

B.c(H')减小

C.水中dH')与c(OH)的乘积增大

〜c(丁)…

Dc(OFF)增大

答案D

解析硫酸氢钾是强酸的酸式盐，在水溶液中电离出氢离子、硫酸根离子和钾离

子；温度不变，水的离子积常数不变，氢离子和氢氧根乘积不变，氢离子浓度增

大，氢氧根离子浓度减小，所以A和B均错误；温度不变，水中《H+)与以0H1

的乘积不变，C错误；由上述分析可知氢离子浓度增大，氢氧根离子浓度减小，

,c(H4)*i__.

故tc(OFT)增尢D正确。

2.下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是0

A.因为水的离子积常数的表达式是Kw=c(H)dOH—),所以除随溶液FT和0H

一浓度的变化而变化

B.水的离子积常数Kw与水的电离常数K电尚是同一个物理量

C.水的离子积常数仅仅是温度的函数，随着温度的变化而变化

D.水的离子积常数心与水的电离常数K电虚是两个没有任何关系的物理量

答案C

解析水的离子积常数Kw=K电舆立比0),一定温度下K电,和cQhO)都是不变的

常数，所以Kw仅仅是温度的函数。水的离子积常数的表达式是Kw=c(H-)c(OH

■),只要温度一定，Kw是常数，溶液中H+的浓度变大，0H一的浓度就变小，反

之亦然。

3.(2023•上海行知中学高二期中)水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是

0

A.图中对应点的温安关系为a>b

B.水的电离常数及数值大小关系为b>d

C.温度不变，加入少量NaOH可使溶液从c点变到a点

D.纯水仅降低温度可由b点到d点

答案B

解析水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，电离平衡常数增大，故温度：

a<b,A错误；a、d点水为离子积常数不变，说明温度相等，a点温度小于b,

所以水的离子积常数b>d,B正确；a、c两点温度不司，其离子积常数不同，

温度不变，其离子积常数不变，所以加入少量NaOH不能使溶液从c点变到a

点，C错误；水的电离是吸热反应，降低温度抑制水电离，水的离子积常数减小，

纯水仅降低温度氢离子浓度和氢氧根离子浓度均减小，则不能使b点到d点，D

错误。

【题后归纳】

(1)分析水的电离平衡的移动方向时，要充分利用在化学平衡中所学习的平衡移

动原理。

①向水中加入酸或碱，使式H+)或c(OFT)增大，则抑制水的电离，如向水中加入

少量NaOH团体可抑制水的电离。

②向水中加入某种物质，若该物质能与H*或OFT发生反应而使c(H+)或c(OHF)

减小，则促进水的也离(涉及下节的水解知识)O

(2)理解Kw应注意的3个问题

①25℃时，Kw=1.0X]0」4,不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于酸、

碱、盐的稀溶液。

②不同溶液中，c(H+)、c(OK)可能不同，但任何溶液中由水电离出的cr(H+)与

cr(OH-)一定相等。KW=C(H+)-C(OH-)中，以H+)、c(OH)均指整个溶液中所有H

+和OFF的总物质的量浓度。

③室温下，由水电离出的CMH+)或cr(OH-)V107moH7%，可能是加酸或加

碱抑制了水的电离。

4.25℃时，在0.01moLL，的硫酸溶液中，水电离出的H+浓度是()

A.5X10-13moi-L_1B.0.02mol-L-1

C.1X10-7mol-L_1D.1X10-12mol-L-1

答案A

1+-,

解析0.01mol-L-的硫酸溶液中，c(H)=2C(H2SO4)=2X0.01moIL=0.02

kIn\zin_14

mol-L1,c(H+)*=c(OH»=c(H+)=0.02mol/L=5Xl°"molL'

5.25℃时，下列四种溶液：@c(H+)=lmol/L的醋酸:②0.1mol/L的盐酸；③0.01

mol/L的NaOH溶液；@f(OH)=10-3mol/L的氨水。由水电离出的氢离子浓度

之比为()

A.1：10：100：1000B.0：1：12：11

C.14：13：12：11D.14：13：2：3

答案A

解析酸或碱均抑制水的电离，使其电离程度减小，电离产生的c(H*)、C(OHF)

减小;①C(H+)=1mol/L的醋酸中，水电离产生的c(H+)=10-Mmoi/L；②0.1mol/L

的盐酸中c(H-)=0.1mol/L,则水电离产生的以H+)=1()T3mo]/L；@0.01mol/L

的NaOH溶液中c(OH_)=10-2mol/L,则水电离产生的c(H+)=10-'2mol/L；

@cXOH-)=10-3molf的氨水中水电离产生的c(H+)=10-11mol-L-1,故四种溶

液中水电离产生的c(H+)之比为10—14:10-13：10-12:=1：10：100：1OOOo

【题后归纳】溶液中水电离出的c、(H+)或c(OH-)的计算方法

⑴等量关系

无论是纯水，还是酸性(或碱性)溶液，由水电离产生的CMH+)=CX(OH-)。

(2)定量关系

+

任何电解质稀溶液中都存在/Cw=c(H)c(OH-)

①稀酸溶液——OH一全部来自于水的电离，水电离产生的c4H+)=C40H~)=

K“，

c(H+)°

②稀碱溶液——H+全部来自于水的电离，水电离产生的cMH+)=c水(OH-)=

心

c(OH-)°

二、溶液的酸碱性与pH

1.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系

(I)任何水溶液中都有H+和OH<.

(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H，、々OFT)的相对大小。

®c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性。

②以H+)=c(OH-),溶液呈生性。

@c<H+)<c(OH-),溶液呈碱性。

2.溶液的pH与c(H+)及酸碱性的关系

计算公式pH=~lgc(H+)

pH越大，溶液的碱性越强；

意义

pH越小，溶液的酸性越强

pH<7,为酸性溶液;

溶液酸碱性与pH的关系(常温下)pH=7,为中性溶液；

pH>7,为碱性溶液

适用范围lX10-l4molL-,<c<HF)<lmolL-1

3.溶液酸碱性的测定方法

(1)利用广范pH试纸测定

使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净正玻璃片或表面皿上,

用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比

色卡对照,读出pH。广范pH的测量范围是1〜14。

⑵用pH计测量

pH计也叫酸度计，该仪器可精密测量溶液的pHo

(3)酸碱性及pH的应用

pH在医疗.、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的

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.(2023•浙江A9协作体高二期中联考)常温条件下，下列溶液一定呈酸性的是。

A.滴加甲基橙指示剂后变为橙色的溶液

B.加入AI产生H2的溶液

C.由水电离出的t<OH)=l.()X10-12molL-1溶液

D.含H+的水溶液

答案A

解析甲基橙在pH值为3.1〜4.4时显橙色，故滴加甲基橙指示剂后变为橙色的

溶液一定为酸性溶液，A正确；金属铝与氢氧化钠溶液反应也能产生氢气，B错

误；由水电离出的c(OH-)=I.0X10-i2moIL-i溶液，水的电离受到了抑制，可

能为酸性或碱性溶液，C错误；碱性溶液中也含氢离子，故含氢离子的溶液不一

定呈酸性，D错误。

2.(2023•邯郸魏县五中高二期中)下列溶液一定呈中性的是0

A.水电离出的OFT浓度为10-7mol/L的溶液

B.pH=7的溶液

C.能使石蕊试液呈紫色的溶液

D.C(H+)=^的溶液

答案D

解析A项，溶液温度未知，水电离出的0H浓度为107moi/L的溶液不一定是

中性溶液，如100C时，水电离出的OH浓度为ICT7mo]/L的溶液说明水的电

离受到抑制，可能为酸或碱的溶液，错误；B项，溶液温度未知，pH=7的溶液

不一定呈中性，如100C时，pH=6的溶液呈中性，错误；C项，常温能使石蕊

试液呈紫色的溶液pH为5〜8,溶液可能呈酸性、中性或碱性，错误；D项，c(H

+)=4孩的溶液中氢离子和氢氧根离子浓度相等，溶液呈中性，正确。

3.25℃时的下列溶液中，碱性最强的是()

A.pH=ll的溶液

B.c(OH")=0.12molL-,

C.lL中含有4gNaOH的溶液

D.c(H')=lXl()10mol-L的浴液

答案B

解析常温下，可以根据pH或c(H+)比较溶液的酸碱怛，同样也可以根据c(OH

一)的大小来比较。A、C、D三个选项中溶液的dOH)依次为1X10-3molfL

O.lmolL-1,lX10-4molL­,,所以B中溶液的cCOFT)最大，碱性最强。

4.某同学在实验室测某溶液的pH。实验时，他先用蒸播水润湿pH试纸，然后用

洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。

(1)该学生的操作是否正确？(填“正确”或“不正确”)。如不正确，请

分析是否一定有误差：o

⑵若用此法分别测定。(丁湘等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是

原因是

⑶不能用广范pH试纸测定新制氯水的pH,其原因是

可以用(填仪器名称)测定。

答案(1)不正确不一定有误差，当溶液为中性时则不产生误差

(2)盐酸的pH在稀释过程中醋酸继续电离产生H\使醋酸溶液中c(H+)受到的

影响比盐酸中的小，故误差较小

(3)氯水具有漂白性，漂白pH试纸，无法与标准比色卡对比pH计

【题后归纳】

1.溶液酸碱性与c(H+)、cCOH)及pH的关系

溶液c(H')/(molL!)

c(H*)与c(OH)pH(25℃)

性质任意温度25℃

c(H+)=

中性c(H+)=c(OH")c(H+)=V^pH=7

1X10-7

+

酸性c(H)>c(OH)c(W)>病.c(H,)>pH<7

IX10-7

碱性c(Hb)<c(OFr)c(H+)<V^c(H+)VpH>7

1xio-7

2.溶液pH测定及判断的注意事项

(1)不能只根据溶液的pH>7为碱性、pH<7为酸性或pH=7为中性来判断溶液的

酸碱性，应结合温度和离子积来判断该溶液的酸碱性。如某溶液pH为6,该温

度下水的离子积为1.OXI0-12,则该溶液为中性。

(2)若某溶液具有漂白性，则不能用酸碱指示剂测定该溶液的酸碱性，也不能用

pH试纸测定其pHo

1.(2023・湖北应城一中高二月考)在某温度时，测得纯水中的c(OH)=2.0X10-7

mol/L,则以才)为()

A.2.0XJO-7mol/LB.1.0X10-7mol/L

1.0X10-14

C，2.0X10"7m°I，LD.4.0X10-7moi/L

答案A

解析纯水呈中性，则纯水中c(H+)=c(OH-)=2.()X](T7moi/L,故选A。

2.下列溶液一定呈酸性的是0

A.c(H+)=l()fmol/L的溶液

B.pH<7的溶液

C.c(H+)>c(OH.)的溶液

D.滴加酚酸显无色的溶液

答案C

解析A项，未指明溶液的温度，则式H+)=l()—6mo卜I71的溶液也可能显中性，

错误；B项，未指明溶液的温度，则pHV7的溶液也可能显中性，错误；C项，

无论溶液的温度高低，以H+)>c(OHF)的溶液一定是酸性，正确；D项，中性或

很弱碱性的溶液(常温下pHV8)滴加酚猷也显无色，错误。

3.能影响水的电离平衡，并使溶液中的c、(H.)Ve(OH-)措施是0

A.将纯水加热煮沸

B.向纯水中通入SCh

C.向纯水中投入氧化钠固体

D.向纯水中加入NaCl固体

答案C

解析将纯水加热煮沸，水的电离程度增大，但溶液中以H+)=c<OH-),A不符

合题意；向纯水中通入SO2,SCh与水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离使溶液显酸

性，cQT)>c(OH-),B不符合题意；向纯水中投入氧化钠，与水反应产生氢氧

化钠，抑制水的电离，溶液呈碱性，c(H+)Vc(OFr),C符合题意；向纯水中加

入NaCl固体，对水的电离平衡不产生影响，溶液中c(H+)=c(OFT),D不符合

题意。

4.(2023・张掖高台一中高二期中)已知室温时，0.1的某一元酸HA在水中

有0.01%发生电离，回答下列各问题：

(1)HA的电离常数K=，升高温度时,K将

(填“增大”、“减小”或“不变”)。

⑵加入一定量蒸馀水，上述平衡向移动，〃(H+)

(填“增大”、“减小”、“不变”)。

⑶加入少量0.5mol/L盐酸，上述平衡向移动，c(H+)

(填“增大”、“减小”、“不变”)<,

(4)HA电离出的酎对于H2OH++OH一平衡起到了(填“抑制”

或“促进”)作用。

(5)由HA电离出的c(FT)约为水电离出的c(H+)的倍。

答案(1)1X10一9增大⑵右或正向增大

(3)左或逆向增大(4)抑制⑸104

解析(1)室温时，0.1mo卜I71的某一元酸HA在水中有0.01%发生电离，HA的电

——包山，c(H*)-c(A-)

离平衡常数K=ZTJ.X=

C(HA)

oixooi%xo.ixooi%

0.1—0.1X0.01%

0.1X0.01%X0.1XQ01%=1X10-9。电离吸热，升高温度时，电离平衡正向移动,

OJ

K将增大。(2)“越稀越电离”，加入一定量蒸储水，促进电离，平衡向正向移动,

〃(HD增大。(3)加入少量。5moi/L盐酸，氢离子浓度增大，平衡向逆方向移动。

+

(4)HA电离出的H,使溶液中氢离子浓度增大，H2OH「+OH一平衡逆向移

动，水电离受到抑制：(5)由HA电离出的r(H)=1乂1。-5,得水电离出的「(H.)

1*in-l4

=1X10-9,则HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的104倍。

=1"A1“U5

A级合格过关练

1.90°C时水的离子积Kw=3.8X10%该温度时纯水的c(H-)()

A.等于1.0X107mol-L*1

B.小于1.0X10-7molf

C.大于1.0X10-7molf1

D.无法确定

答案C

解析当温度升高时，纯水的电离程度增大，90℃时，&H+)=c(OH-)=

[3.8义1()一"mobL',>1.0X10-7molL-lo

2.下列溶液一定显碱性的是()

A.溶液中c(OH)>c(H')

B.溶液中c(H+)=10—6moIL-1

C.滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液

D.pH>7的溶液

答案A

解析溶液中c(OH—)>c、(H+),溶液一定显碱性，A正确；B项，溶液中c(H+)

=10-6molf,,由于溶液温度未知，因此不一定显碱性，可能呈中性，比如100℃,

c、(H+)=10FmoLL」的溶液为中性；C项，滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液，

溶液呈酸性；D项，pH>7的溶液，由于温度未知，因此不一定呈碱性。

3.(2023•南京雨花台中学高二月考)水是最常见的溶剂。下列说法不正确的是0

八.水的电离方程式为H2OH++OH一

B.升高温度，水的离子积常数增大

C.常温下，由水电离出c(H')=lX10」2moi/L的溶液呈碱性

D.由水电离产生的c(OH)=c(H+)

答案C

解析水是弱电解质，电离方程式为H?OH++OH-，电离出的c(OH)=c(H

一)，A和D均正确；水电离吸热，升高温度，电离平衡正向移动，水的离子积常

数增大，B正确；酸、碱抑制水电离，常温下，由水电离出c(H+)=lX10-12mol/L,

说明水电离受到抑制，溶液呈碱性或酸性，C错误。

4.40℃时水的离子积Kw=2.9X](T，则在40℃时，武仁)=1X10-7moi.口的

溶液()

A.呈酸性B.呈碱性

C.呈中性D.无法判断

答案B

解析40℃时水的离子积Kw=2.9Xl(T14moii/l以H*)=lX10-7molL-i,则

c(OH尸=2.9X107molL-1,所以4H+)Vc(OH),即溶

C\二ri)、=~1A皿1U7

液显碱性。

5.关于pH的测定，下列说法正确的是()

A.pH试纸在使用之前应用蒸僧水润湿

B.不存在pH=O的溶液

C.用广范pH试纸测得某盐酸的pH=2.3

D.pH计是精确测定溶液pH的仪器

答案D

解析pH试纸在使用之前不能用蒸储水润湿，否则可能带来实验误差，A错误；

常温下，pH=O,即c、(H+)=1.0mol/L,则存在pH=O的溶液，B错误；广范pH

试纸读数只能精确到整数，故用广范pH试纸测得某盐酸的pH不可能等于2.3,

C错误；pH计是精确测定溶液pH的仪器，用于测定溶液的pH,D正确。

6.下列关于水的说法中正确的是0

A.水的电离过程需要通电

B.水中加入酸或碱一定会抑制水的电离，加入盐一定不能抑制水的电离

C.pH=7的水溶液一定呈中性

D.升高温度，水的电离程度增大

答案D

解析电离的条件是溶于水或加热熔化，电离过程不需要通电，A错误；水中加

入酸或碱一定会抑制水的电离，加入盐也可能抑制水电离，如硫酸氢钠电离出H

一抑制水的电离，B错误；当心＞10—14时，pH=7的水溶液呈碱性，C错误；水

电离吸热，升高温度，水的电离程度增大，D正确。

7.室温下，把1mLO.lmol[T的H2s04溶液加水稀释成2L溶液，在此溶液中

由水电离产生的丁浓度接近于0

A.lX10_4molL-1B.1X10-8mol-L-1

C.1X10-11mol-L_1D.1X1O-10mol-L-1

答案D

解析稀释后c(H-)=(lX10-3LX0.1molL-,X2)/(2L)=IXIO-4mol-L-,,c(OH

Kw

-,

~)=iVIM4=1X100molL-',溶液中由水电离产生的H+浓度等于c(OFF)。

1入1U

8.(2023•天津南开中学高二期中)室温下，某溶液中由水电离出的H'和0H物质

的量浓度乘积为IX1026,该溶液中一定不能大量共存的是0

A.CIOB.Fe3+

C.IICOjD.SOJ

答案C

解析室温下，某溶液中由水电离出的H，和OFF物质的量浓度乘积为1义10-26

V1X10-4,说明水的电离受到抑制，溶液可能是酸溶液或碱溶液。A项，CIO

在酸溶液中不能大量存在，但在碱溶液中能大量存在；B项，Fe"在碱溶液中不

能大量存在，但在酸溶液中能大量存在；C项，HC03与H+、OH一都能发生反应，

所以其在酸、碱溶液中都入能大量存在；D项，SOM与H-、OFT都不发生反应，

所以其在酸、碱溶液中都能大量存在。

9.25℃时，某稀溶液中由水电离产生的以H')为1X10—1。mo卜L，下列说法正确

的是()

A.该溶液可能呈中性

B.NH；、Na\CF>HCO3在该溶液中一定能大量共存

C.该溶液的pH可能为4,也可能为10

D.该溶液中水的电离受到促进

答案C

解析25℃时，纯水中由水电离产生的c(H+)=lX10_7nioI-L-1,由题给数据可知，

该溶液中水的电离受到了印制，则该溶液可能呈酸性也可能呈碱性，不可能呈中

性，A、D项错误。NH：在碱溶液中不能大量存在，HC09在酸或碱溶液中均不

能大量存在在，B项错误。如果该溶液呈酸性，则溶液中c(OH一)=lXl()T°molL

溶液中的氢离子浓度为mol-L'=1X104molL­,,pH

C\Un/1入1U

=4；如果该溶液呈碱性，则溶液中的氢离子浓度为lX10f°mol-Lr，pH=10,

故该溶液的pH是10或4,C项正确。

10.在不同温度下的水溶液中，"H')和c1OH-)的关系如图所示：

(DA点水的离子积为,C点水的离子积为,对纯水由25℃

升高温度至100°C时水的离子积(填“增大”、“减小”或“不变”)，

各离子浓度由点(填A、B、C、D)变为点(填A、B、C、D)o

(2)100°C时，若向B点溶液中滴少量稀硫酸，体系将由B点移向点

(填C或D)o

答案(1)1X1()T4]X[OF增大AB

⑵D

解析(1)水的离子积Kw=c(H+)((OH-),则A点水的离子积为/Cw=10_7X10_7=

1X10T4,B点水的离子积为Kw=10-6xi0-6=iX]()T2,温度不变，水的离子

积不变，C点与B点温度相同，则水的离子积相同，则C点水的离子积为1X10

-12;由此可知对纯水由25℃升高温度至100℃时水的离子积增大，纯水中c(H+)

始终等于c(OFT),则氢离子、氢氧根浓度由A点变为B点；(2)向溶液中滴加硫

酸会对水的电离起到抑制作用，氢离子浓度增大，氢氧根浓度减小，但是温度不

变，水的离子积不变，会在该温度曲线的基础上向着下方移动，则体系将由B

点移向D点。

B级素养培优练

UTC的某溶液中，c(H+)=10rmol/L,c(OH")=10->mol/L,其中x与y的关系

如图所示，下列说法正确的是0

A.7=25

B.rc时，当溶液中C(H+)增大时，)，的值会减小

C7C时，Kw为10一26

D.7T时，当溶液中c(H+)=10-"mol/L时，该溶液呈中性

答案D

解析由题干信息可知，1=0时，y=13,y=0时，x=13,则有x+y=13,K~

=C<H+)XC(OH_)=10_AX10^=10_,3>10_|4,温度高于常温，故7>25,A错误；

溶液中c(H+)增大时，x将减小，根据图像可知，随着x减小，y的值将变大，B

错误；由A项分析可知，：TC时，KW=10R3,c错误；心=10一%c(H+)与以OH

13

一)相等时溶液呈中性，二者乘积为10~,即c(H+)=10/5时溶液呈中性，D正

确。

12.(2023•长沙实验中学高二期中)在水电离出的c(H+)=lX10-14mol/L的溶液中,

一定能大量共存的离子组是0

①K，Na\HCOI、Cl-

②K，Ba2+>B「、Cl-

③Na+、Cr>NO?>SOr

@Al3+>NHi、C「、sor

A.①②B.②③C.①③D.②④

答案B

解析室温时，在由水电离出的c(H')=IXl()r4moi/L的无色溶液可能为酸溶

液，也可能为碱溶液。HCO3无论是在酸溶液还是碱溶液中均不能大量共存，①

错误；Al3\NHt能与氢氧根离子反应，在碱溶液中不能大量共存，④错误。

13.(2023•河南豫北名校高二月考)下列叙述正确的是0

A.无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下其c、(H->c(OH-)=lX10

-14

+

B.c(H)=lX10-7mol,L-i的溶液一定是中性溶液

C.向水中加入少量固体NaHSCh,水的电离平衡逆向移动，Kw减小

D.将水加热，K”增