第09讲水的电离溶液的酸碱性与pH（含答案）【暑假自学课】2024年新高二化学暑假提升精品讲义（人教版2019）

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一．水的电离
水分子电离过程：
可知：纯水大部分以________的形式存在，但其中也存在着极少量的________________。
水是一种极弱的电解质。
1．电离方程式：H2O＋H2OH3O＋＋OH－，简写为________________。
2．电离常数K电离＝________________。
3．特点：
eq \x(难)—极难电离，常温下1 L水只有1×10－7 ml电离
eq \x(逆)—是可逆过程
eq \x(等)—电离出c(H＋)________c(OH－)
eq \x(吸)—是________过程
二．水的离子积常数
1．含义
电离前后水的物质的量可看作常数，K电离•c（H2O）=c(H＋)•c(OH－)，其中K电离与c（H2O）的积仍为常数，称为水的离子积常数，简称水的离子积，记作KW。
2．表达式
KW=________________KW叫做水的离子积常数，简称水的离子积。Kw可由实验测得，也可通过理论计算求得。
3．影响因素
（1）25℃时，KW=________。不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于________________。
（2）水的离子积Kw只受________的影响，温度升高，KW________。（水的电离是吸热过程。)
4．适用范围
KW不仅适用于纯水（或其他中性溶液），也适用于________________。
二．溶液的酸碱性与pH
1．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
①任何电解质溶液中，H＋与OH－总是共存，但不能大量共存。
②水中加酸或碱均抑制水的电离，但由水电离出的c(H＋)与c(OH－)总是相等。
③溶液的酸、碱性主要在于c(H＋)与c(OH－)的相对大小。
2．溶液酸碱性的一种表示——pH
（1）pH计算公式：pH＝________。
（2）溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系
3．溶液酸碱性的测定方法
4．溶液酸碱性的另外一种表示——pOH
①pOH＝－lgc(OH－)
②常温下：pH＋pOH＝14
①使用pH试纸测溶液的pH时，试纸不能用蒸馏水润湿，否则会把溶液进行稀释，记录数据时只能是________。
②若测具有漂白性的溶液(如氯水)的pH不能用pH试纸，改用________。
4．酸碱稀释时pH变化的规律
三．水电离出的c(H＋)与c(OH—)的计算
（1）对于酸溶液，通常溶液的c(H＋)________酸电离的c(H＋)，水电离出的c(OH—)(水)＝c(H＋)(水)＝ EQ \f(1.0×10－14,c(酸))。
（2）对于碱溶液，通常溶液的c(OH—)________碱电离的c(OH—)，水电离出的c(H＋)(水)＝c(OH—)(水)＝ EQ \f(1.0×10－14,c(碱))。
一．影响水电离的因素
【注意】理解Kw应注意的几个问题：
（1）Kw揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。
（2）Kw只与温度有关。因为水的电离是吸热过程，所以温度升高，有利于水的电离，Kw增大，如100 ℃，Kw＝5.5×10－13。但是在室温下，Kw为1.0×10－14。
（3）Kw不仅适用于纯水，还适用于酸、碱的稀溶液，且由水电离的c水(H＋)＝c水(OH－)。此时，水溶液中水的离子积常数不变。
二．溶液pH的计算
【问题探究】
1．常温时，pH＝2的溶液与pH＝12的溶液等体积混合后，混合液的pH一定等于7吗？
不一定。如果一种是强酸，另一种是强碱，则混合后呈中性，pH＝7；如果一种是强酸，另一种是弱碱，则混合后碱过量，混合液呈碱性，pH>7；如果一种是弱酸，另一种是强碱，则混合后酸过量，混合液呈酸性，pH<7。
2．等体积pH都为13的NaOH和NH3·H2O溶液，加水稀释到pH都为12，所需水的体积一样多吗？
不一样多。因为NaOH为强碱，稀释时c(OH－)与溶液体积成反比，即稀释10倍就可以使pH从13变为12；而NH3·H2O为弱碱，在稀释时，随着水的加入，不仅使c(OH－)减小，而且影响氨水的电离平衡，从而使c(OH－)不是成倍数地减少，即氨水pH从13变为12，要稀释10倍以上。
【知识归纳总结】
1．单一溶液的pH计算
①强酸溶液，如HnA，设物质的量浓度为c ml·L－1，c(H＋)＝nc ml·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg nc。
②强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c ml·L－1，c(H＋)＝eq \f(10－14,nc)ml·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg nc。
2．混合溶液的计算(常温下)
三．酸(或碱)溶液稀释后pH的计算及大小比较
【问题探究】
对于pH＝a的强酸和弱酸溶液，均稀释到原溶液体积的10n倍(a＋n<7)，试写出稀释后溶液的pH或范围。
稀释到原溶液体积的10n倍，强酸溶液的pH就增大n个单位，即稀释后强酸溶液的pH＝a＋n，弱酸溶液的pH范围：a＜pH＜a＋n。
【知识归纳总结】
酸碱溶液稀释时pH的变化可用数轴表示。
①强酸、弱酸溶液的稀释：
②强碱、弱碱溶液的稀释：
③变化趋势：
对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数，强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大(如下图所示)。这是因为强酸(或强碱)已完全电离，随着加水稀释，溶液中H＋(或OH－)物质的量(水电离的除外)不会增多，而弱酸(或弱碱)随着加水稀释，电离程度增大，H＋(或OH－)物质的量会不断增多。
考点一：水的电离
1．（23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期末）下列操作可以使水的离子积常数增大的是
A．通入少量HCl气体B．加入少量CuSO4固体
C．加热D．滴入少量NaOH溶液
2．（23-24高二上·河南开封·期中）水的电离过程为H2OOH++OH-。在25℃、35℃时水的离子积常数分别为1.0×10-14、2.1×10-14。下列叙述正确的是
A．水的电离是放热过程B．水的电离度
C．在35℃时，纯水中D．纯水中随着温度的升高而增大
3．（22-23高二下·青海海南·期末）在某温度下，NaCl稀溶液中c(H+)=1×10-6 ml/L。下列说法中正确的是
A．该NaCl溶液显酸性B．该NaCl溶液显中性
C．该NaCl溶液中水的电离被抑制D．该NaCl溶液中Kw=1×10-14
4．（23-24高二上·四川成都·期中）室温下，两种酸在水中的电离示意图（代表）如图，下列有关说法错误的是
A．图②代表强酸在水中的电离情况
B．两种酸溶液中均存在电离平衡：
C．两种酸溶液中由水电离出的
D．若图①溶液的，则将溶液稀释10倍后，
5．（23-24高二上·湖南衡阳·期中）最近《科学》杂志评出十大科技突破，其中“火星上找到水的影子”名列第一。关于水的离子积常数，下列说法不正确的是
A．100℃时，蒸馏水中，
B．25℃时，纯水中，
C．25℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中，
D．值随温度升高而增大
考点二：溶液的酸碱性与pH
6．（23-24高一下·上海·期中）下列说法错误的是
A．无论在纯水中，还是在稀溶液中，由水电离出的与总是相等
B．的溶液不一定呈中性，的溶液一定呈中性
C．一瓶密封保存的新制氯水经光照一段时间后，pH减小
D．测定某溶液pH应先用蒸馏水润湿pH试纸
7．（23-24高二下·上海杨浦·期中）下列溶液一定呈中性的是
A．的溶液
B．的溶液
C．等物质的量的强酸和强碱反应得到的溶液
D．紫色石蕊试液不变色
8．（23-24高二上·河北沧州·期中）某溶液中，该溶液呈
A．中性B．酸性C．碱性D．无法判断
9．（23-24高二上·江西南昌·期末）下列有关说法不正确的是
A．的醋酸溶液与的盐酸等体积混合，混合液的
B．，的溶液，水电离出的
C．任何温度下，都可利用和浓度的相对大小来判断溶液的酸碱性
D．，用试纸测得某氯水的为5
1．（23-24高二上·四川广安·阶段练习）下列水溶液一定呈酸性的是
A．c(H+)>c(OH-)的溶液B．pH=5的溶液
C．含有H+的溶液D．遇酚酞显无色的溶液
2．（23-24高二上·江苏无锡·阶段练习）室温下，两种不同浓度的NaOH溶液，pH分别为14 和10.将这两溶液等体积混合后，所得溶液中的c(H+)为
A．1×(10－14+10－10) ml·L－1B． ml·L－1
C．2×10－10 ml·L－1D．2×10－14 ml·L－1
3．（23-24高二上·江苏南京·期中）由水电离出来的的溶液中，一定能大量共存且溶液为无色的离子组是
A．、、、B．、、、
C．、、、D．、、、
4．（23-24高二上·上海·期末）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c向d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，a点时的溶液一定是一种酸的溶液
D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向b的变化
5．（23-24高二上·浙江杭州·期末）水的电离过程为，不同温度下水的离子积常数为：，，则下列叙述正确的是
A．水的电离是吸热的
B．在时，纯水中
C．水的电离程度
D．纯水中随着温度的升高而降低
6．（23-24高二上·广东云浮·阶段练习）已知：时，；时，。下列有关水的电离的叙述正确的是
A．c(H+)随着温度的升高而减小B．时，c(H+)>c(OH-)
C．向蒸馏水中加入溶液，增大D．加入少量固体CuSO4，水的电离平衡正向移动
7．（22-23高二上·北京延庆·期末）常温时，下列溶液中，的是
A．0.1ml/LB．的溶液
C．的醋酸D．0.01ml/L氨水
8．（22-23高二上·广东广州·阶段练习）25℃时，下列溶液pH一定小于7的是
A．滴加酚酞后，溶液不变红
B．等体积0.1ml/LHNO3和0.1ml/L氨水溶液混合
C．pH=9的NaOH溶液加水稀释到原体积的1000倍
D．pH=3的H2SO4溶液和pH=11的NaOH溶液等体积混合
9．（22-23高二上·重庆大足·阶段练习）下列叙述正确的是
A．纯水的，说明加热可导致水呈酸性
B．的盐酸与的氨水等体积混合后
C．的番茄汁中是的牛奶中的100倍
D．的溶液稀释100倍，其
10．（23-24高二上·浙江·期中）下列有关说法不正确的是
A．25℃，用pH试纸测得某氯水的pH为5
B．任何温度下，利用和浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性
C．25℃，的NaOH溶液，由水电离出的
D．的醋酸溶液与的盐酸等体积混合，混合液的
11．（23-24高二上·新疆乌鲁木齐·期末）常温下，下列说法正确的是
A．将的HCl溶液稀释1000倍后pH变为8
B．将的NaOH溶液稀释1000倍后pH变为6
C．将的HCl溶液加热蒸发，体积变为原来的，pH变为3
D．将的醋酸溶液稀释100倍后，
12．（23-24高二上·山东东营·阶段练习）按要求回答问题：
（1）已知某温度下纯水的。
①的溶液呈 (填“酸性”“中性”或“碱性”)。
②该温度下，的盐酸的 。该温度下，的溶液的 。
③该温度下，将的苛性钠溶液与的稀硫酸混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的，则 。
（2）某温度下测得纯水中，则此时 ；该温度下向纯水中加盐酸使，则此时 。
13．（23-24高二上·甘肃兰州·期中）Ⅰ.在水的电离平衡中，和的关系如图所示：
（1）下列说法正确的是 (填字母)。
a．图中A、B、D三点处的大小关系：
b．在温度下，向水中加入少量的NaOH可实现由A点向D点移动
c．AB线上任意点的溶液均呈中性
d．图中温度
（2）①在温度下，pH=2的溶液中由水电离的 。
②保持温度不变，将pH=11的KOH溶液L与pH=2的溶液L混合后溶液pH=6(忽略混合时溶液体积变化)，则 。
③温度下，pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用、表示，则(填“>”“=”或“<”) 。
Ⅱ.已知常温下几种酸的电离平衡常数如表：
回答下列问题：
（3）常温下碳酸的电离常数，，试从电离平衡移动的角度解释两者的差异
（4）常温下，0.1ml/L的HCN溶液中，约为 。
（5）根据电离平衡常数判断，以下反应不能进行的是___________。
A．
B．
C．
D．
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理
模块三 重点难点必掌握
模块四 核心考点精准练
模块五 小试牛刀过关测
1．认识水的电离平衡，了解水的离子积常数；能运用弱电解质的电离模型分析水的电离，发展应用模型解决问题的能力。
2．认识溶液的酸碱性与pH的关系，学会计算溶液的pH。
3．能正确测定溶液的pH，了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
t/℃
0
10
20
25
40
50
90
100
Kw/10-14
0.115
0.296
0.687
1.01
2.87
5.31
37.1
54.5
溶液的酸碱性
本质
25℃
c(H＋)与c(OH－)比较
c(H＋)
酸性溶液
c(H＋)________c(OH－)
________10－7 ml·L－1
中性溶液
c(H＋)________c(OH－)
________10－7 ml·L－1
碱性溶液
c(H＋)________c(OH－)
________10－7 ml·L－1
意义
pH越大，溶液的碱性________；pH越小，溶液的酸性________
溶液酸碱性与pH的关系(常温下)
pH＜7，为________溶液；pH＝7，为________溶液；pH＞7，为________溶液
适用范围
1×10－14 ml·L－1________c(H＋)________1 ml·L－1
pH试纸测定
操作
使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于________________的玻璃片或表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒________试液点在试纸上，当试纸颜色变化________后迅速与标准比色卡对照，读出pH
类别
广泛pH试纸：其pH范围是________(最常用)，可以识别的pH差约为1
精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值
专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸
pH计测量
pH计也叫________，该仪器可精密测量溶液的pH。其量程为________
稀释前pH
稀释100倍后pH
无限稀释
HCl
2
pH________4
pH接近7，小于7
CH3COOH
2
pH________4
NaOH
12
pH________10
pH接近7，大于7
NH3·H2O
12
pH________10
条件改变
平衡移动
溶液中的
水电离的
溶液的酸碱性
Kw
c(H＋)
c(OH－)
c(H＋)
c(OH－)
促进水的电离
升高温度
______
______
______
______
______
______
______
加钠
______
______
______
______
______
______
______
电解NaCl
______
______
______
______
______
______
______
电解CuSO4
______
______
______
______
______
______
______
加NH4Cl
______
______
______
______
______
______
______
加Na2CO3
______
______
______
______
______
______
______
抑制水的电离
加入酸
______
______
______
______
______
______
______
加入碱
______
______
______
______
______
______
______
降低温度
______
______
______
______
______
______
______
溶液类型
相关计算
两种强酸混合
eq \a\vs4\al(强酸：c1H＋强酸：c2H＋)⇒c(H＋)＝
eq \f(c1H＋V1＋c2H＋V2,V1＋V2)⇒pH
巧记：若pH之差≥2的两种强酸等体积混合，pH＝pH小＋0.3
两种强碱混合
eq \a\vs4\al(强碱：c1OH－强碱：c2OH－)⇒c(OH－)＝
eq \f(c1OH－V1＋c2OH－V2,V1＋V2)⇒c(H＋)＝eq \f(Kw,cOH－)⇒pH
巧记：若pH之差≥2的两种强碱等体积混合，pH＝pH大－0.3
酸
碱
混
合
恰好完全反应呈中性
pH＝7
酸过量
c(H＋)＝eq \f(c1H＋V1－c2OH－V2,V1＋V2)⇒pH
碱过量
c(OH－)＝eq \f(c2OH－V2－c1H＋V1,V1＋V2)⇒c(H＋)＝eq \f(Kw,cOH－)⇒pH
化学式
HCOOH
HCN
电离平衡常数
、