2025-2026学年高二化学上学期寒假作业温故知新专题04电离平衡水的电离和溶液的pH（Word版附解析）

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复习要点聚焦
1.弱电解质在水溶液中的电离平衡。
2.电离常数的含义，电离常数的应用及相关计算。
3.水的电离、离子积常数(Kw)。
4.溶液pH的含义及其测定方法，进行pH的简单计算。
知识网络聚焦
一、强电解质和弱电解质
1、电解质：在水溶液中或 熔融状态下 能导电的化合物。
2、非电解质：在水溶液中和 熔融状态下 均以分子形式存在，因而不能导电的化合物。
3、强电解质和弱电解质
（1）实验探究盐酸和醋酸的电离程度
（2）强电解质与弱电解质的比较
二、弱电解质的电离平衡
1、电离平衡状态
（1）概念：在一定条件(如温度、浓度)下，弱电解质分子 电离成离子的速率 与 离子结合成弱电解质分子的速率 相等，溶液中各分子和离子的 浓度 都不再发生变化，电离过程就达到了电离平衡状态。
（2）建立过程
2、电离方程式的书写
（1）强电解质：完全电离，在写电离方程式时，用“===”。
（2）弱电解质：部分电离，在写电离方程式时，用“⇄”。
3、电离平衡的影响因素
（1）温度：弱电解质的电离一般是 吸热 过程，升高温度使电离平衡向 电离 的方向移动，电离程度 增大 。
（2）浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，离子相互碰撞结合为分子的几率 越小 ，电离程度 越大 。
（3）同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的电解质时，可使电离平衡向结合成弱电解质分子的方向移动，电离程度 减小 。
（4）化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子发生反应的离子时，电离平衡向 电离 方向移动。
三、电离平衡常数
1、概念：在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液中弱电解质电离所生成的 各种离子浓度的乘积 ，与溶液中 未电离分子的浓度 之比是一个常数，简称电离常数，用K表示。
2、电离平衡常数的表示方法
AB＝A＋＋B－ K＝eq \f(cA＋·cB－,cAB)
3、弱电解质的电离能力。一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越 大 ，酸(或碱)性越 强 。
4．电离常数的影响因素
(1)内因：同一温度下，不同的弱电解质的电离常数 不同 ，说明电离常数首先由物质的 本性 所决定。
(2)外因：对于同一弱电解质，电离平衡常数只与 温度 有关，由于电离为 吸热 过程，所以电离平衡常数随 温度升高 而增大。
5、电离常数的计算——三段式法
例：25 ℃ a ml·L－1的CH3COOH
CH3COOH ⇄CH3COO－＋H＋
起始浓度/ml·L－1 ： a 0 0
变化浓度/ml·L－1 ： x x x
平衡浓度/ml·L－1 ： a－x x x
则Ka＝eq \f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝eq \f(x2,a－x)≈eq \f(x2,a)
四、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H2O＋H2O ⇄H3O＋＋OH－，简写为H2O ⇄H＋＋OH－。
（3）水的电离平衡常数K电离＝eq \f(cH＋·cOH－,cH2O)。
2、水的离子积常数
（1）含义：因为水的浓度可看作常数，所以水中的 c(H＋)·c(OH－) 可看作常数，称为水的 离子积常数 ，简称水的离子积，用KW表示。
（2）表达式与数值：表达式KW＝ c(H＋)·c(OH－) ，室温时，KW＝1.0×10－14。
（3）影响因素：KW只受温度影响，由于水的电离是 吸热 过程，温度升高，KW增大。
五、溶液的酸碱性与pH
1．25 ℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度
2、溶液的酸碱性与溶液中c(H＋)、c(OH－)的关系
任何水溶液中都有H＋和OH－。
3．溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系
特别提醒 pH计算公式中c(H＋)：强酸溶液：c(H＋)＝n·c(HnA) ；若强碱溶液：c(H＋)＝eq \f(Kw,cOH－)＝eq \f(Kw,n·c[BOHn])。
4、溶液酸碱性的测定方法
（1）利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净的 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。
①广泛pH试纸：其pH范围是 1～14 (最常用)，可以识别的pH差约为 1 。
②精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值。
③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用 pH试纸 。
（2）用pH计测量。
pH计也叫 酸度计 ，该仪器可精密测量溶液的pH。其量程为 0～14 。
5、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。
六、酸碱中和滴定实验
1、概念和原理
（1）概念：依据中和反应，用已知浓度的 酸(或碱) 来测定未知浓度的 碱(或酸) 的方法。
（2）原理：在中和反应中，酸提供的H＋与碱提供的OH－之间的 物质的量 相等 。
即： c(H＝c(OH，则c(H＋)＝eq \f( cOH－·V碱,V酸)或c(OH－)＝eq \f(cH＋·V酸,V碱)。
2、主要仪器使用
（1）仪器：滴定管，铁架台，滴定管夹， 锥形瓶 ， 烧杯 。
仪器a是 酸式滴定管 ，仪器b是 碱式滴定管 。精密度： 0.01 mL。
（2）滴定管的使用方法
①检查仪器：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。
②润洗仪器：在加入溶液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液 润洗 2～3遍。
③加入溶液：分别将溶液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管 0 刻度线以上。
④调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满溶液，然后调节滴定管液面使其处于 “0”刻度 或 “0”刻度以下的某一刻度 。准确读取数值并记录。
3、主要试剂
（1）待测液；（2）标准液；（3）指示剂（一般用 酚酞或甲基橙 ，一般不用石蕊，颜色改变不明显）。
4、指示剂的选择
（1）原理：由曲线可以看出，在酸、碱中和滴定过程中，溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程，在此范围内，滴加很少的酸(或碱)，溶液的pH就有很大的变化，能使指示剂的颜色变化明显，所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH＝7的点上，但体积差距很小，可以忽略不计。
（2）酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
5、滴定操作
（1）滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇，甚至半滴一摇，利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液。
（2）终点的判断：滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在 半分钟 内不变回原色，视为 滴定 终点。
6、数据处理
为减少实验误差，重复实验 2～3 次，求出所用标准溶液体积的 平均值 ，然后再计算待测液的 物质的量 浓度。
题型一 强电解质与弱电解质
典例1
1．（2023上·广东深圳·高二深圳市罗湖外语学校校考期中）下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是
题型二 弱电解质的电离平衡
典例2
2．（2023上·广东深圳·高二深圳市罗湖外语学校校考期中）下列方法中不能使0.10ml/L氨水中NH3·H2O电离程度增大的是
A．加水稀释B．微热溶液
C．滴加少量浓盐酸D．加入少量氯化铵晶体
题型三 电离平衡常数
典例3
3．（2024·全国·高二假期作业）、、和都是强酸，它们的酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数：
下列说法中不正确的是
A．在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B．在冰醋酸中是这四种酸中最强的酸
C．水不能区分这四种酸的强弱，但冰醋酸可以区分这四种酸的强弱
D．在冰醋酸中的电离方程式为
题型四 水的电离
典例4
4．（2023上·新疆·高二八一中学校考期中）在纯水中存在平衡：H2OH++OH-，若使水的电离平衡正向移动，并使OH-的浓度增大，则应加入的物质是
A．CH3COOHB．KOHC．KHSO4D．Na
题型五 溶液的酸碱性与PH
典例5
5．（2023上·浙江台州·高二路桥中学校考期中）在室温下，下列叙述正确的是
A．醋酸的电离平衡正向移动时，电离常数一定增大
B．等浓度等体积的醋酸溶液和盐酸分别与氢氧化钠溶液反应，耗碱量相同
C．用pH=1盐酸分别中和等体积pH=13氢氧化钠溶液和氨水，NaOH消耗盐酸的体积大
D．pH=2的盐酸与pH=1的硫酸比较，
题型六 酸碱中和滴定
典例6
6．（2023上·北京·高一北京育才学校校考期中）用溶液滴定未知浓度的溶液。该实验说法中，不正确的是
A．本实验可选用酚酞或甲基橙作指示剂
B．用酸式滴定管盛装溶液
C．用未知浓度的溶液润洗锥形瓶2~3次
D．滴定结束时俯视酸式滴定管读数，测量结果偏低
强化一 判断溶液中微粒浓度比值的三种方法
(1)将浓度之比转化为物质的量之比进行比较，这样分析起来可以忽略溶液体积的变化，只需分析微粒数目的变化即可。
(2)“假设法”，如上述问题(3)，假设无限稀释，c(CH3COO－)趋近于0，c(H＋)趋于10－7ml·L－1，故比值变小。
(3)“凑常数”，解题时将某些粒子的浓度比值乘以或除以某种粒子的浓度，转化为一个常数与某种粒子浓度的乘积或相除的关系。
强化二 溶液中(H＋)或(OH－)的计算及应用(以室温为例)
(1)酸、碱抑制水的电离，酸溶液中求c(OH－)，即(H＋)＝(OH－)＝c(OH－)，碱溶液中求c(H＋)，即(OH－)＝(H＋)＝c(H＋)。
(2)水解的盐促进水的电离，故(H＋)等于显性离子的浓度。
(3)酸式盐溶液
酸式酸根以电离为主：(H＋)＝(OH－)＝c(OH－)。
酸式酸根以水解为主：(H＋)＝(OH－)＝c(OH－)。
强化三 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。
强化四 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。
强化五 混合溶液pH的计算思维模型
(1)两种强酸混合：直接求出c混(H＋)，再据此求pHc混(H＋)＝eq \f(c1H＋V1＋c2H＋V2,V1＋V2)。
(2)两种强碱混合：先求出c混(OH－)，再根据Kw求出c混(H＋)，最后求pH
c混(OH－)＝eq \f(c1OH－V1＋c2OH－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
①若酸过量：
c混(H＋)＝eq \f(c酸H＋·V酸－c碱OH－·V碱,V酸＋V碱)
②若碱过量：
c混(OH－)＝eq \f(c碱OH－·V碱－c酸H＋·V酸,V酸＋V碱)
最后根据pH＝－lg c(H＋)，求pH。
真题感知
1．（2023·广东·统考高考真题）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
2．（2023·山东·统考高考真题）一定条件下，乙酸酐醇解反应可进行完全，利用此反应定量测定有机醇中的羟基含量，实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下：
①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中，加入样品，充分反应后，加适量水使剩余乙酸酐完全水解：。
③加指示剂并用甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。
④在相同条件下，量取相同体积的乙酸酐-苯溶液，只加适量水使乙酸酐完全水解；加指示剂并用-甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。根据上述实验原理，下列说法正确的是
A．可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
B．若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化，将导致测定结果偏小
C．步骤③滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出，将导致测定结果偏小
D．步骤④中，若加水量不足，将导致测定结果偏大
3．（2023·山东·统考高考真题）一定条件下，乙酸酐醇解反应可进行完全，利用此反应定量测定有机醇中的羟基含量，实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下：
①配制一定浓度的乙酸酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中，加入样品，充分反应后，加适量水使剩余乙酸酐完全水解：。
③加指示剂并用甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。
④在相同条件下，量取相同体积的乙酸酐-苯溶液，只加适量水使乙酸酐完全水解；加指示剂并用甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。对于上述实验，下列做法正确的是
A．进行容量瓶检漏时，倒置一次即可
B．滴入半滴标准溶液，锥形瓶中溶液变色，即可判定达滴定终点
C．滴定读数时，应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D．滴定读数时，应双手一上一下持滴定管
4．（2023·山东·统考高考真题）一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分解反应：
Ⅰ．
Ⅱ．
研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题：
(1)一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为、，则该条件下水气变换反应的焓变 (用含的代数式表示)。
(2)反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为 ，此时反应Ⅰ的反应速率 (用含和k的代数式表示)。
(3)温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为，反应Ⅱ达平衡时，测得的浓度为。体系达平衡后 (用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为 。

相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点中，的浓度峰值点可能是 (填标号)。与不含盐酸相比，达浓度峰值时，浓度 (填“增大”“减小”或“不变”)，的值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
5．（2023·海南·统考高考真题）某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。检测方案的主要步骤有：粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、滴定等。回答问题：
(1)实验方案中出现的图标 和 ，前者提示实验中会用到温度较高的设备，后者要求实验者 (填防护措施)。
(2)灰化：干燥样品应装入 中(填标号)，置高温炉内，控制炉温850℃，在充足空气氛中燃烧成灰渣。
a．不锈钢培养皿 b．玻璃烧杯 c．石英坩埚
(3)向灰渣中滴加32%的硝酸，直至没有气泡产生。灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是 (填化学式)，因而本实验应在实验室的 中进行(填设施名称)。若将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液(如图所示)，存在安全风险，原因是 。

(4)测定铁含量基本流程：将滤液在200mL容量瓶中定容，移取25.00mL，驱尽并将全部还原为。用5mL微量滴定管盛装标准溶液进行滴定。
①选用微量滴定管的原因是 。
②三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据，应采取的措施是 。
③本实验中，使测定结果偏小的是 (填标号)。
a．样品未完全干燥 b．微量滴定管未用标准溶液润洗 c．灰渣中有少量炭黑
6．（2023·广东·统考高考真题）化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化，其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化，用公式计算获得。
(1)盐酸浓度的测定：移取待测液，加入指示剂，用溶液滴定至终点，消耗溶液。
①上述滴定操作用到的仪器有 。
A． B． C． D．
②该盐酸浓度为 。
(2)热量的测定：取上述溶液和盐酸各进行反应，测得反应前后体系的温度值()分别为，则该过程放出的热量为 (c和分别取和，忽略水以外各物质吸收的热量，下同)。
(3)借鉴(2)的方法，甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响，下同)。实验结果见下表。
①温度：b c(填“>”“ c(OH－)
溶液的酸碱性
中性
碱性
酸性
c(H＋)与c(OH－)的关系
c(H＋)的范围(室温下)
酸性溶液
c(H＋)>c(OH－)
c(H＋)> 1×10－7 ml·L－1
中性溶液
c(H＋)＝c(OH－)
c(H＋)＝ 1×10－7 ml·L－1
碱性溶液
c(H＋)