人教版高中化学选择性必修一精品同步讲义3.2 水的电离和溶液的PH（精讲）（含解析）

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3.2 水的电离和溶液的PH(精讲）
思维导图











常见考点


考点一 水的电离与水的离子积
【例1-1】25 ℃ 时，水的电离达到平衡：H2OH++OH-，下列叙述正确的是
A．将纯水加热到95 ℃ 时，Kw变大，pH不变，水仍呈中性
B．向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH-)增大，Kw变小
C．向纯水中加入少量NaOH固体，c(OH-)增大，Kw不变，影响水的电离平衡
D．向纯水中加入盐酸，可抑制水的电离；加入醋酸，可促进水的电离
【答案】C
【解析】A．升高温度，水的电离平衡正向移动，氢离子浓度增大，pH变小，但，水仍呈中性，故A错误；
B．向纯水中加入稀氨水，温度不变，不变，故B错误；
C．向纯水中加入少量NaOH固体，c(OH-)增大，抑制水的电离，温度没变，不变，故C正确；
D．无论是强酸还是弱酸均会抑制水的电离，故D错误；选C。
【例1-2】水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是

A．图中对应点的温度关系为a＞b
B．水的电离常数Kw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】A．水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，水的离子积常数= c(H+)c(OH-)，根据图片知，a点水的离子积常数=10-7 mol/L×10-7 mol/L=10-14 (mol/L)2，b点时水的离子积常数=10-6mol/L×10-6 mol/L=10-12 (mol/L)2，所以温度a＜b，故A错误；
B．a、d点水的离子积常数不变，说明温度相等，a点温度小于b，所以水的离子积常数b＞d，故B正确；
C．a、c两点温度不同，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a点变到c点，故C错误；
D．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，纯水仅降低温度不能使b点到d点，故D错误；
故选B。
【一隅三反】
1、下列物质的加入，对H2O的电离平衡不产生影响的是
A．NaCl B．KOH C．FeCl3 D．CH3COOH
【答案】A
【解析】A. 加入NaCl，对水的电离无影响，选项A正确；
B. 加入KOH，导致溶液中氢氧根离子离子浓度增大，对水的电离有抑制作用，选项B错误；
C. 加入FeCl3，铁离子发生水解反应，促进水的电离，选项C错误；
D. 加入CH3COOH，导致溶液中氢离子浓度增大，对水的电离有抑制作用，选项D错误；
答案选A。
2．（2022·全国·高二课时练习）时，若溶液中由水电离产生的，则下列说法正确的是
A．该溶液中水的电离被促进
B．该溶液的一定为12
C．该溶液一定是溶液
D．该溶液中、、、可以大量共存
【答案】D
【解析】A．时，水电离产生的的溶液中水的电离受到抑制，故A错误；
B．酸、碱都抑制水电离，所以该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液，为12或2，故B错误；
C．酸、碱都抑制水电离，所以该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液，故C错误；
D．在酸性或碱性条件下，、、、都能大量共存，故D正确；
选D。
3．（2022·全国·高二专题练习）已知水的电离平衡曲线如图所示，试回答下列问题：

(1)图中A、B、C、D、E五点的KW间的大小关系是___________。(用A、B、C、D、E表示)
(2)若从A点到D点，可采用的措施是___________。
a、升温b、加入少量的盐酸c、加入少量的NaOH固体
【答案】(1)B>C>A=D=E(2)b
【解析】（1）Kw只与温度有关，温度升高，水的电离平衡正向移动，水电离出的C（H+）和 C（OH-）均增大，Kw变大，EAD对应温度25℃，B对应温度100℃，所以： B>C>A=D=E；
（2）从A点到D点，在温度不变的情况下，C（H+）增大，C（OH-）减少；
a．温度升高，水的电离平衡正向移动，水电离出的C（H+）和 C（OH-）均增大，C（H+）=C（OH-），a错误；
b．加入少量的盐酸，抑制水的电离，结果溶液中C（H+）>C（OH-）， b正确；
c．加入少量的NaOH，抑制水的电离，结果溶液中C（H+）5
B．pH=2的溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的
C．将的溶液稀释为2L，pH=1
D．pH=8的NaOH溶液稀释1000倍，其pH=5
【答案】C
【解析】A．醋酸是弱酸，稀释促进其电离，则pH=3的醋酸溶液稀释100倍后溶液的pH＜5，故A错误；
B．pH=2的H2SO4溶液加水稀释100倍后溶液的pH=4，溶液中由水电离产生的c(H+)等于溶液中的c(OH-)，即由水电离产生的c(H+)=mol/L=1×10-10mol⋅L-1，故B错误；
C．将1L0.1mol⋅L-1的H2SO4溶液稀释为2L时c(H2SO4)=×0.1mol/L=0.05mol/L，溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=0.1mol/L，pH=-lg0.1=1，故C正确；
D．碱溶液稀释后仍呈碱性，即pH=8的NaOH溶液稀释1000倍后其pH＞7，但接近7，不可能转变为酸性，故D错误；
故选：C。
【一隅三反】
1．常温下，将pH=5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中硫酸根离子的浓度与氢离子浓度之比
A．20：1 B．1：2 C．1：10 D．1：1
【答案】C
【解析】常温下，将pH=5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中硫酸根离子的浓度为 、氢离子浓度约，则硫酸根离子的浓度与氢离子浓度之比约为1:10；
答案选 C。
2．（2022·四川宜宾·高二期末）七彩神仙鱼在pH为6.2~6.8的环境中能迅速生长，pH≤6则难以存活。常温下，若1000L某湖水含有0.5molH2SO4。下列说法正确的是
A．当前湖水的环境适宜七彩神仙鱼生长
B．当前湖水中，水电离的
C．若将该湖水稀释103倍，湖水环境不利于七彩神仙鱼生长
D．若将该湖水稀释107倍，湖水pH变为10
【答案】C
【解析】A．1000L某湖水含有0.5molH2SO4，则c(H+)==0.001mol/L，溶液的pH=3，不适合七彩神仙鱼生长，故A错误；
B．当前湖水中含有硫酸，硫酸抑制了水的电离，根据溶液的pH=3可知溶液中的c(OH-)=10-11mol/L，则水电离的c(H+)=1.0×10−11mol/L，故B错误；
C．若将该湖水稀释103倍，湖水的pH=6，仍然不利于七彩神仙鱼生长，故C正确；
D．该湖水是酸性的，将该湖水稀释107倍，湖水仍是酸性的，其pH＜7，故D错误；
故选C。
3．室温下，关于等体积、pH 均为4的醋酸和盐酸两种溶液说法正确的是
A．两溶液的微粒总数相同
B．两溶液中和氢氧化钠的能力相同
C．两溶液中水的电离程度相同
D．将两溶液稀释至pH 均为5所需加入的水的体积相同
【答案】C
【解析】A．醋酸是弱电解质，其溶液中存在醋酸分子、醋酸根离子、氢离子、氢氧根离子、水分子共五种微粒，HCl是强电解质，盐酸溶液中存在氢离子、氯离子、水分子、氢氧根离子共四种微粒，故两种溶液的微粒总数不相同，故A错误；
B．醋酸为弱酸，只能部分电离出氢离子，pH均为4时醋酸的浓度大于盐酸，等体积的两溶液中醋酸的物质的量大于氯化氢，则中和氢氧化钠的能力醋酸>盐酸，故B错误；
C．pH均为4的醋酸和盐酸均抑制了水的电离，pH相同，两溶液中氢离子浓度相同，则两溶液对水的电离的抑制程度相同，则两溶液中水的电离程度相同，故C正确；
D．等体积、pH均为4的醋酸和盐酸两种溶液稀释至pH均为5，稀释后醋酸的电离程度增大，则醋酸溶液中加入水的体积更大，故D错误；答案为C
考点五 （混合）溶液的PH计算
【例5-1】（2022·湖南·株洲市第一中学高二期中）常温下，现有100mL pH=4的盐酸和醋酸溶液，下列说法正确的是
A．将两种溶液分别稀释至1000mL，醋酸比盐酸的pH大
B．向等体积两种溶液中分别加入足量的铁粉，生成H2的物质的量相同
C．向两种溶液中分别加入锌粒，产生等量的H2所用时间相同
D．向两种溶液中分别滴加NaOH溶液至恰好反应，水的电离程度均增大
【答案】D
【解析】A．将两种溶液分别稀释至1000mL，由于醋酸稀释后又电离出氢离子，因此醋酸中氢离子浓度大于盐酸中氢离子浓度，则醋酸比盐酸的pH小，故A错误；
B．由于醋酸物质的量浓度大于盐酸物质的量浓度，等体积两种溶液，则醋酸物质的量大于盐酸物质的量，向等体积两种溶液中分别加入足量的铁粉，生成H2的物质的量是醋酸大于盐酸，故B错误；
C．开始两种溶液的氢离子浓度相同，与锌粉反应速率相同，后来醋酸又电离出氢离子，因此后来醋酸与锌反应的速率大于盐酸与锌反应的速率，向两种溶液中分别加入锌粒，产生等量的H2所用时间醋酸少，故C错误；
D．向两种溶液中分别滴加NaOH溶液至恰好反应，两者都生成盐，对盐酸来说没有抑制水的电离，对醋酸来水生成的醋酸钠中醋酸根水解显碱性，因此水的电离程度均增大，故D正确。
综上所述，答案为D。
【例5-2】（2021·广东·红岭中学高二期中）常温下，pH=11的X、Y两种碱溶液各1mL，分别稀释至100mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是

A．X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B．稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C．完全中和X、Y这两种碱溶液时，消耗同浓度盐酸的体积相等
D．若9