人教版高考化学一轮复习讲义第12章第52讲　水的电离和溶液的pH（2份打包，原卷版+教师版）

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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
2．填写外界条件对水的电离平衡的具体影响
3.计算溶液中水电离的H＋或OH－浓度
(1)任何温度，任何水溶液，水电离的H＋和OH－浓度总相等。
(2)判断方法
①当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)
在溶液中c(H＋)、c(OH－)较小的是水电离出来的。
②当促进水的电离时(如盐的水解)
在溶液中c(H＋)、c(OH－)较大的是水电离出来的。
(3)应用体验(室温下)
①0.01 ml·L－1的盐酸中，(H＋)＝______________________________________。
②pH＝4的亚硫酸溶液中，(H＋)＝_____________________________________。
③pH＝10的KOH溶液中，(OH－)＝___________________________________。
④pH＝4的NH4Cl溶液中，(H＋)＝____________________________________。
⑤pH＝10的CH3COONa溶液中，(OH－)＝_____________________________。
答案 ①1×10－12 ml·L－1
②1×10－10 ml·L－1 ③1×10－10 ml·L－1
④1×10－4 ml·L－1 ⑤1×10－4 ml·L－1
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．将水加热，Kw和c(H＋)均增大( )
3．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同( )
4．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( )
5．室温下，0.1 ml·L－1的盐酸与0.1 ml·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等( )
6．在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变( )
答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.×
水电离平衡曲线的理解
1.25 ℃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－)＝10－14
B．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＜7
D．c点溶液不可能是盐溶液
答案 D
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－)＝1×10－6 ml·L－1＞1×10－7 ml·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＋)＝1×10－8 ml·L－1，c(OH－)＝1×10－6 ml·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。
2．水的电离平衡曲线如图所示，回答下列问题。
(1)图中A、B、C、D、E五点Kw间的关系：_________________________________。
(2)在水中加少量酸，可实现A点向____________点移动。
(3)ABE形成的区域中的点都呈现__________性。
(4)若在B点温度下，pH＝2的硫酸溶液中，cH2O(H＋)＝________ ml·L－1。
答案 (1)B＞C＞A＝D＝E (2)D (3)碱
(4)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。
考点二 溶液的酸碱性与pH
1．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。
2.溶液的pH及测定方法
(1)关系：pH＝－lg_c(H＋)。
(2)范围：0～14。
(3)测定方法：用镊子夹取一小块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，变色后与标准比色卡对照。
(4)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH
①pOH＝－lg_c(OH－)；
②常温下：pH＋pOH＝14。
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．常温下，溶液中eq \f(cH＋,cOH－)的值越大，则酸性越强( )
3．pH＜7的溶液一定显酸性( )
4．c(H＋)＝eq \r(Kw) ml·L－1的溶液一定显中性( )
5．常温下能使甲基橙显黄色的溶液一定显碱性( )
6．用pH试纸测得某氯水的pH为5( )
7．用广泛pH试纸测得醋酸溶液的pH为3.4( )
8．用pH计测得某溶液的pH为7.45( )
9．用湿润的pH试纸测定盐酸和醋酸溶液的pH，醋酸溶液的误差更大( )
答案 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.× 7．× 8.√ 9.×
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＝5
B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6 ml·L－1
C．将1 L 0.1 ml·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L，pH＝13
D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6
答案 C
解析 A项，pH＝3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释100倍时，32．pH＝2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，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：5>a>2
答案 C
解析 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：5>a>2，若A是强酸，则a＝5，D项错误。
3．(2023·日照模拟)浓度均为0.1 ml·L－1、体积均为V0的HX、HY溶液，分别加水稀释至体积为V，pH随lgeq \f(V,V0)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A．HX、HY都是弱酸，且HX的酸性比HY的弱
B．常温下，由水电离出的c(H＋)·c(OH－)：a＜b
C．相同温度下，电离常数Ka(HX)：a＞b
D．lg eq \f(V,V0)＝3，若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发)，则eq \f(cX－,cY－)减小
答案 B
解析 根据图知，lg eq \f(V,V0)＝0时，HX的pH＞1，说明HX部分电离，为弱酸，HY的pH＝1，说明HY完全电离，为强酸，A错误；酸抑制水电离，酸中氢离子浓度越小，其抑制水电离的程度越小，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；酸的电离平衡常数只与温度有关，所以相同温度下，电离常数Ka(HX)：a＝b，C错误；lg eq \f(V,V0)＝3，若同时微热两种溶液，n(X－)增大，n(Y－)不变，二者溶液体积相等，所以eq \f(cX－,cY－)＝eq \f(\f(nX－,V),\f(nY－,V))＝eq \f(nX－,nY－)增大，D错误。
4．25 ℃，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
答案 C
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－)＝10－12 ml·L－1，ROH溶液中由水电离出的c(OH－)＝10－13 ml·L－1，故c(OH－)前者是后者的10倍。
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)强酸溶液每稀释10倍，pH上升1个单位，强碱溶液每稀释10倍，pH下降一个单位。
(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、酸、碱溶液混合后酸碱性的判断
5．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H2SO4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H2SO4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
酸、碱溶液混合后酸碱性的判断规律
(1)等浓度等体积的一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性，同强显中性”。
(2)室温下c酸(H＋)＝c碱(OH－)，即pH之和等于14时，一强一弱等体积混合——“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。
(3)已知强酸和强碱的pH，等体积混合(25 ℃时)：
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。
三、中和反应pH的计算
6．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＝________。
(2)在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液pH＝11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是__________。
(3)将pH＝a的NaOH溶液Va L与pH＝b的稀盐酸Vb L混合，若所得溶液呈中性，且a＋b＝13，则eq \f(Va,Vb)＝__________。
答案 (1)10 (2)1∶4 (3)10
解析 (1)pH＝3的硝酸溶液中c(H＋)＝10－3 ml·L－1，pH＝12的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝eq \f(10－14,10－12) ml·L－1＝10－2 ml·L－1，二者以体积比9∶1混合，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，混合溶液中c(OH－)＝eq \f(10－2 ml·L－1×1－10－3 ml·L－1×9,9＋1)＝1×10－4 ml·L－1，则混合后c(H＋)＝eq \f(Kw,cOH－)＝eq \f(1×10－14,1×10－4) ml·L－1＝1×10－10 ml·L－1，故pH＝10。
(2)设氢氧化钡溶液的体积为V1 L，硫酸氢钠溶液的体积为V2 L，依题意知，n(Ba2＋)＝n(SOeq \\al(2－,4))，由Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋NaOH＋H2O知，生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)＝n[Ba(OH)2]＝5×10－3V1 ml，eq \f(5×10－3V1 ml,V1＋V2 L)＝1×10－3 ml·L－1，则V1∶V2＝1∶4。
(3)pH＝a的NaOH溶液中c(OH－)＝10a－14 ml·L－1，pH＝b的稀盐酸中c(H＋)＝10－b ml·L－1，根据中和反应H＋＋OH－===H2O，知c(OH－)·Va＝c(H＋)·Vb，eq \f(Va,Vb)＝eq \f(cH＋,cOH－)＝eq \f(10－b ml·L－1,10a－14 ml·L－1)＝1014－(a＋b)，a＋b＝13，则eq \f(Va,Vb)＝10。
1．下列判断正确的是( )
A．将浓度均为0.1 ml·L－1的C6H5ONa和NaOH溶液加热，两种溶液的pH均变大(2022·浙江6月选考，17B)
B．随温度升高，纯水中c(H＋)>c(OH－)(2019·北京，12A)
C．pH>7的溶液一定呈碱性(2020·浙江1月选考，17A改编)
D．相同温度下，pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中，c(OH－)相等(2020·浙江1月选考，17C)
答案 D
解析 A错误，NaOH是强碱，完全电离，加热c(OH－)变化不大，但Kw增大，c(H＋)＝eq \f(Kw,cOH－)增大，故pH减小；B错误，无论是否升温，纯水均为中性，c(H＋)＝c(OH－)；C错误，降低温度时，水的电离程度减小，纯水pH>7，为中性溶液；D正确，pH相同说明c(H＋)相同，相同温度下Kw相同，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，故c(OH－)也相同。
2．(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1.0×10－13
C．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
答案 C
解析 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 ml·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。
3.(2019·天津，5)某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10－4和1.7×10－5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A．曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B．溶液中水的电离程度：b点>c点
C．从c点到d点，溶液中eq \f(cHA·cOH－,cA－)保持不变(其中HA、A－分别代表相应的酸和酸根离子)
D．相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)相同
答案 C
解析 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；两种酸溶液中水的电离受到抑制，b点溶液pH小于c点溶液pH，则b点对应酸电离出的c(H＋)大，对水的电离抑制程度大，故水的电离程度：b点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。
课时精练
1．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
答案 D
解析 当c(H＋)或c(OH－)小于1 ml·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。
2．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pH
D．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
答案 C
3．某温度下，向c(H＋)＝1.0×10－6 ml·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＋)＝1.0×10－2 ml·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1.0×10－10 ml·L－1
C．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
答案 D
解析 该温度下蒸馏水中的c(H＋)大于25 ℃时纯水中的c(H＋)，水的电离为吸热过程，A项正确；此温度下Kw＝1.0×10－12，故该NaHSO4溶液中c(OH－)＝eq \f(1.0×10－12,1.0×10－2) ml·L－1＝1.0×10－10 ml·L－1，由水电离出的c(H＋)与溶液中的c(OH－)相等，B项正确；NaHSO4电离出的H＋抑制了水的电离，C项正确；加水稀释时，溶液中c(H＋)减小，而Kw不变，故c(OH－)增大，D项错误。
4．某温度下，测得0.01 ml·L－1 NaOH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＝6
D．该溶液中c(H＋)＝10－12 ml·L－1
答案 C
解析 该溶液c(H＋)＝10－10 ml·L－1，氢氧化钠是一元强碱，c(OH－)＝0.01 ml·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×10－4ml，NaOH溶液中n(OH－)＝V×10－2 ml，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。
5．25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05 ml·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)∶(5×108)
C．1∶20∶1010∶109
D．1∶10∶104∶109
答案 A
解析 H2SO4与Ba(OH)2抑制水的电离，Na2S与NH4NO3促进水的电离。25 ℃时，①pH＝0的H2SO4溶液中：c电离(H2O)＝c(OH－)＝eq \f(10－14,100) ml·L－1＝10－14 ml·L－1；同理可计算其余溶液中电离的水的浓度依次为②为10－13 ml·L－1，③为10－4 ml·L－1，④为10－5 ml·L－1，同温同体积时，物质的量之比等于浓度之比，则物质的量之比为10－14∶10－13∶10－4∶10－5＝1∶10∶1010∶109，故A正确。
6．已知液氨的性质与水相似。T ℃时，NH3＋NH3NHeq \\al(＋,4)＋NHeq \\al(－,2)，NHeq \\al(＋,4)的平衡浓度为1×10－15 ml·L－1，则下列说法正确的是( )
A．在此温度下液氨的离子积为1×10－17
B．在液氨中放入金属钠，可生成NaNH2
C．恒温下，在液氨中加入NH4Cl，可使液氨的离子积减小
D．降温，可使液氨电离平衡逆向移动，且c(NHeq \\al(＋,4))＜c(NHeq \\al(－,2))
答案 B
解析 由电离方程式知，NHeq \\al(＋,4)与NHeq \\al(－,2)的平衡浓度相等，都为1×10－15 ml·L－1，根据水的离子积表达式得液氨的离子积为c(NHeq \\al(－,2))·c(NHeq \\al(＋,4))＝1×10－30，A项错误；离子积只与温度有关，与离子浓度无关，C项错误；因为电离吸热，所以降温平衡逆向移动，c(NHeq \\al(＋,4))、c(NHeq \\al(－,2))都减小但相等，D项错误。
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＝4
C．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＝7
D．0.2 ml·L－1的盐酸与等体积水混合后pH＝1
答案 D
解析 A项错误，水的电离吸热，加热促进电离，c(H＋)>10－7 ml·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pH：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 ml·L－1，而pH＝11的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为10－3 ml·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 ml·L－1。
8．已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a ml·L－1的一元酸HA与b ml·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＝b
B．混合溶液的pH＝7
C．混合溶液中，c(H＋)＝eq \r(Kw) ml·L－1
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)
答案 C
解析 A项中，a＝b，酸碱恰好完全反应生成正盐和水，由于酸碱强弱未知，不能确定溶液的酸碱性；B项中未说明温度为25 ℃，故混合溶液的pH＝7时不一定呈中性；C项混合溶液中，c(H＋)·c(OH－)＝Kw，因为c(H＋)＝eq \r(Kw) ml·L－1，则c(H＋)＝c(OH－)，故溶液呈中性；D项中c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，只能说明溶液中电荷守恒，无法判断溶液的酸碱性。
9．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－)＝Kw
B．M区域内(边界除外)任意点均有c(H＋)＜c(OH－)
C．温度：T1＜T2
D．XZ线段上任意点均有pH＝7
答案 D
解析 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 ml·L－1时，才有pH＝7，D项错误。
10．25 ℃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2
C．a一定小于2 D．a一定等于2
答案 C
解析 由b＝6a＞7得a＞eq \f(7,6)，由混合溶液的pH＝7得n(H＋)＝n(OH－)，即Va×10－a＝Vb×10b－14，得eq \f(Va,Vb)＝10a＋b－14；由于Va＜Vb，即10a＋b－14＜1，得a＋b－14＜0，结合b＝6a得a＜2，综合知，eq \f(7,6)＜a＜2，故选C项。
11．(2023·成都市石室中学模拟)T ℃时，水的离子积常数Kw＝10－13，该温度下，V1 mL pH＝12的Ba(OH)2稀溶液与V2 mL pH＝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∶101
C．1∶100 D．1∶10
答案 A
解析 T ℃时，水的离子积常数Kw＝10－13，该温度下，V1 mL pH＝12的Ba(OH)2稀溶液中c(H＋)＝10－12 ml·L－1，则c(OH－)＝10－1 ml·L－1；V2 mL pH＝2的稀硫酸中c(H＋)＝10－2 ml·L－1，二者反应后恢复到T ℃，测得混合溶液的pH＝3，c(H＋)＝10－3 ml·L－1，说明酸过量，则c(H＋)＝eq \f(10－2V2－10－1V1,V1＋V2) ml·L－1＝10－3 ml·L－1，解得V1∶V2＝9∶101。
12．在不同温度下的水溶液中离子浓度曲线如图所示，下列说法不正确的是( )
A．向b点对应的醋酸溶液中滴加NaOH溶液至a点，此时c(Na＋)＝c(CH3COO－)
B．25 ℃时，加入CH3COONa可能引起由b向a的变化，升温可能引起由a向c的变化
C．T ℃时，将pH＝2的硫酸与pH＝10的KOH等体积混合后，溶液呈中性
D．b点对应的溶液中大量存在：K＋、Ba2＋、NOeq \\al(－,3)、I－
答案 D
解析 A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，升温溶液中的c(OH－)和c(H＋)同时同等程度地增大，所以可能引起由a向c的变化，正确；C项，由图像知T ℃时Kw＝10－12，将pH＝2的硫酸与pH＝10的KOH等体积混合后，溶液呈中性，正确；D项，由图像知b点对应的溶液呈酸性，溶液中NOeq \\al(－,3)、I－在酸性条件下发生氧化还原反应，不能大量存在，错误。
13．常温下，浓度均为c0、体积均为V0的MOH和ROH两种碱液分别加水稀释至体积为V，溶液pH随lg eq \f(V,V0)的变化如图甲所示；当pH＝b时，两曲线出现交叉点x，如图乙所示。下列叙述正确的是( )
A．c0、V0均不能确定其数值大小
B．电离常数Kb(MOH)≈1.1×10－4
C．x点处两种溶液中水的电离程度相等
D．lg eq \f(V,V0)相同时，将两种溶液同时升高相同的温度，则eq \f(cR＋,cM＋)增大
答案 C
解析 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为强电解质，则c0＝0.1 ml·L－1，A错误；lg eq \f(V,V0)＝0时，MOH溶液的pH＝12，c0＝0.1 ml·L－1，电离常数Kb(MOH)＝eq \f(cM＋·cOH－,cMOH)＝eq \f(10－2×10－2,0.1－10－2)≈1.1×10－3，B错误；x点两种溶液的pH相等，所以二者抑制水的电离程度相等，C正确；升高温度促进MOH的电离，所以lg eq \f(V,V0)相同时，升高温度c(R＋)不变，c(M＋)增大，则eq \f(cR＋,cM＋)减小，D错误。
14．已知水在25 ℃和100 ℃时，其电离平衡曲线如图所示。假设溶液混合后体积变化忽略不计，回答下列问题：
(1)25 ℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的硫酸溶液混合，所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为__________。
(2)100 ℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是__________。
(3)曲线A所对应的温度下，pH＝2的盐酸和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1__________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。
(4)曲线B对应的温度下，将0.02 ml·L－1 Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝________。
答案 (1)10∶1 (2)a＋b＝14 (3)小于 (4)10
解析 (1)25 ℃时，pH＝9的NaOH溶液，c(OH－)＝10－5 ml·L－1；pH＝4的H2SO4溶液，c(H＋)＝10－4 ml·L－1；若所得混合溶液的pH＝7，则c(OH－)·V(NaOH)＝c(H＋)·V(H2SO4)。故NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V(NaOH)∶V(H2SO4)＝c(H＋)∶c(OH－)＝10∶1。
(2)100 ℃时，水的离子积常数Kw＝1×10－12。100体积pH＝a的某强酸溶液中n(H＋)＝100×10－a ml＝102－a ml,1体积pH＝b的某强碱溶液中n(OH－)＝eq \f(10－12,10－b) ml＝10b－12 ml。混合后溶液呈中性，102－a ml＝10b－12 ml,2－a＝b－12，所以a＋b＝14。
(3)曲线A所对应的温度是25 ℃，pH＝2的盐酸中c水(H＋)＝10－12 ml·L－1；pH＝11的某BOH溶液中c水(H＋)＝10－11 ml·L－1；水电离产生的H＋的浓度越大，水的电离程度就越大，则α1<α2。
(4)混合溶液中c(OH－)＝eq \f(0.02×2－0.02,2) ml·L－1＝0.01 ml·L－1。由于该温度下水的离子积常数Kw＝10－12，所以c(H＋)＝10－10 ml·L－1，所得混合溶液的pH＝10。
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(22.1 MPa)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。
(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1 ml·L－1的H2O2溶液的pH近似为____________(不考虑H2O2的第二步电离和水的电离)。
答案 (1)①水的电离为吸热过程，升高温度有利于电离(压强对电离平衡影响不大) ②100 (2)H2O2H＋＋HOeq \\al(－,2)、HOeq \\al(－,2)H＋＋Oeq \\al(2－,2) 6
解析 (2)Ka1≫Ka2，以第一步电离为主，则Ka1＝eq \f(cH＋·cHO\\al(－,2),cH2O2)≈eq \f(c2H＋,1)＝1.0×10－12，c(H＋)＝1×10－6 ml·L－1，因而pH近似为6。改变条件
平衡移动方向
Kw
水的电离程度
c(OH－)
c(H＋)
HCl
逆
不变
减小
减小
增大
NaOH
逆
不变
减小
增大
减小
Na2CO3
正
不变
增大
增大
减小
NH4Cl
正
不变
增大
减小
增大
NaHSO4
逆
不变
减小
减小
增大
加热
正
增大
增大
增大
增大
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