1、第二节水的电离和溶液的酸碱性第一课时 水的电离和溶液的酸碱性 课标要求1了解水的电离平衡及其影响因素。2了解水的离子积常数。3了解溶液的酸碱性与pH的关系。4掌握pH的简单计算。1.常温下，水的离子积常数KWc(H)c(OH)1.01014。2KW只受温度的影响，不受溶液酸碱性的影响，温度不变，KW不变。3溶液酸碱性判断“三依据”。根本依据常用依据一(室温)常用依据二(室温)结论c(H)c(OH)c(H)107molL1pH7溶液呈酸性c(H)c(OH)c(H)107 molL1pH7溶液呈中性c(H)c(OH)c(H)c(OH)()(3)某温度下，纯水中c(H)2.0107molL1，则此时
2、c(OH)5108 molL1()(4)25 时，0.1 molL1的盐酸中，由水电离出的c(H)1.01013 molL1()答案：(1)(2)(3)(4)225 时，水的电离达到平衡：H2OHOHH0，下列叙述正确的是()A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，KW不变C向水中加入少量固体CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低D将水加热，KW增大，c(H)不变解析：选BA项，NH3H2ONHOH，使c(OH)增大，平衡逆向移动；B项，NaHSO4=NaHSO，使c(H)增大，但温度不变，KW不变；C项，CH3COOHCH3COOH，使
3、c(H)增大，平衡逆向移动；D项，升高温度，KW增大，c(H)增大。1溶液的酸碱性溶液酸碱性的判断标准是c(H)与c(OH)的相对大小。2溶液的酸碱性与溶液中c(H)、c(OH)的关系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)1107 molL1中性溶液c(H)c(OH)c(H)1107 molL1碱性溶液c(H)c(OH)c(H)c(H)B滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液C溶液中c(H)106 molL1DpH7的溶液解析：选B判断溶液酸碱性的关键看c(H)和c(OH)的相对大小，若c(H)c(OH)，溶液呈酸性；而pH107 molL1，仅适用于常温
4、时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。而B项中可使紫色石蕊溶液变红的溶液一定显酸性。1单一溶液pH的计算(1)计算方法酸：c(酸)c(H)pH碱：c(碱)c(OH)c(H)pH(2)强酸和强碱溶液pH的计算(室温条件下)强酸溶液，如HnA，设浓度为c molL1，则c(H)nc molL1，pHlg(nc)。强碱溶液，如B(OH)n，设浓度为c molL1，则c(OH)nc molL1，则c(H)，pH14lg(nc)。2计算混合溶液pH的基本思路3酸碱溶液稀释时pH的计算(1)强酸溶液：pHa，加水稀释10n倍，则pHan。强碱溶液：pHb，加水稀释10n倍，则pHbn。(2)弱酸溶
5、液：pHa，加水稀释10n倍，则apHan。弱碱溶液：pHb，加水稀释10n倍，则bnpHb。(3)酸碱溶液无限稀释，pH只能接近于7，酸溶液的pH不可能大于7，碱溶液的pH不可能小于7。1室温下，将0.1 molL1的盐酸和0.06 molL1的Ba(OH)2溶液以等体积混合后，该混合溶液的pH是()A1.7B12.3C12 D2解析：选C酸碱反应时碱过量，则c(OH)0.01 molL1，c(H)1012 molL1，pHlg c(H)12。2.pH2的A、B两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1 000 mL，其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如图所示，则下列说法正确的是()A、B两种酸
6、溶液物质的量浓度一定相等稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液强a5时，A是强酸，B是弱酸若A、B都是弱酸，则5a2A BC D解析：选CpH2的A、B两种酸稀释1 000倍后，A溶液的c(H)小于B溶液的c(H)，即稀释后B溶液的酸性强，说明两种酸的电离能力不同，且A的电离能力比B的电离能力强，因此pH相同的A、B两种酸溶液的物质的量浓度肯定不同，、错误；强酸稀释1 000倍，其溶液的pH应从2上升到5，正确；如果A、B为弱酸，则稀释1 000倍时，溶液pH的增大值小于3，正确。3(1)常温下，0.005 molL1的稀硫酸的pH_。(2)常温下，0.05 molL1的Ba(OH)2的pH_。(3)
7、25 时，将pH6的盐酸与pH10的NaOH溶液等体积混合，则混合溶液的pH_。解析：(1)c(H)0.005 molL120.01 molL1，pHlg 0.012。(2)c(OH)0.05 molL120.1 molL1，c(H)1013 molL1，pHlg 101313。(3)c(H)1106molL1，n(H)1106V mol，n(OH)1104V mol，n(OH)n(H)，故OH有剩余；剩余n(OH)1104V mol，c(OH)5105 molL1，c(H)21010 molL1，pHlg(21010)10lg 29.7。答案：(1)2(2)13(3)9.7方法技巧1.溶液p
8、H计算的口诀碱按碱、酸按酸，同强混合在中间，异强混合看过量，无限稀释7为限。2.酸、碱发生中和反应后溶液pH的判断技巧(1)酸与碱的pH之和为14，等体积混合。常温时规律：谁弱谁过量，谁弱显谁性。原因：酸和碱已电离出的H与OH恰好中和，谁弱谁的H或OH有储备(即物质过量)，还能继续电离。(2)等体积强酸(pH1)和强碱(pH2)混合。常温时(3)强酸(pH1)与强碱(pH2)混合呈中性时，二者的体积关系有如下规律：若pH1pH214，则V酸V碱。若pH1pH214，则10pH1pH214。三级训练节节过关1下列说法中，正确的是()在任何条件下，纯水的pH都等于7在任何条件下，纯水都呈中性在95
9、 时，纯水的pH小于7在95 时，纯水中c(H)小于107molL1ABC D解析：选B室温下，纯水的pH才等于7，错误；任何条件下，纯水中c(H)c(OH)，呈中性，正确；加热能促进水的电离，故95 时纯水的c(H)大于107 molL1，pH小于7，正确，错误。2将pH2和pH5的稀盐酸等体积混合，混合后溶液的pH约为()A3.5 B3C7 D2.3解析：选D混合后溶液中H浓度为：c(H)5.0103 molL1pHlg c(H)lg(5.0103)3lg 52.3。3下列说法正确的是()Ac(H)的溶液一定呈中性B将水加热，KW增大，pH不变，仍呈中性C向水中加入少量氢氧化钠固体，溶液的
10、c(OH)增大，平衡逆向移动，KW减小D向0.01 molL1醋酸溶液中加水，溶液中水电离产生的c(H)将减小解析：选AA项，溶液中c(H)c(OH)时为中性，c(H)，说明c(H)c(OH)，则溶液为中性，正确；B项，加热促进水的电离，KW增大，氢离子浓度增大，则pH减小，溶液中c(H)c(OH)，仍呈中性，错误；C项，向水中加入少量氢氧化钠固体，溶液的c(OH)增大，KW只与温度有关，温度不变，则KW不变，错误；D项，酸电离的氢离子能抑制水的电离，向0.01 molL1醋酸溶液中加水，酸电离的氢离子浓度减小，对水的抑制程度减小，则水电离的c(H)增大，错误。4某温度下纯水的c(H)2107
11、 molL1，则此时c(OH)为_；若温度不变，滴入稀盐酸使c(H)5104 molL1，则溶液中c(OH)为_，由水电离产生的c(H)为_，此时温度_(填“高于”“低于”或“等于”)25 。解析：纯水电离出的c(H)c(OH)2107 molL1，KW4101411014，此时温度高于25 。温度不变，滴入稀盐酸使c(H)5104 molL1，则溶液中c(OH)为41014/(5104)81011(molL1)c(H)水电离。答案：2107 molL181011 molL181011 molL1高于1下列说法正确的是()A水的电离方程式：H2O=HOHBpH7的溶液一定是中性溶液C升高温度，
12、水的电离程度增大D将稀醋酸加水稀释时，c(H)减小，c(OH)也减小解析：选CA项，水的电离方程式为H2OHOH，错误；B项，若溶液的温度不是室温，则pH7的溶液不一定是中性溶液，错误；C项，水是弱电解质，电离时吸收热量，所以升高温度，水的电离程度增大，正确；D项，将稀醋酸加水稀释时，c(H)减小，由于存在水的电离平衡，所以c(OH)增大，错误。2关于水的离子积常数，下列说法不正确的是()A蒸馏水中，c(H)c(OH)11014B纯水中，25 时，c(H)c(OH)11014C25 时，任何以水为溶剂的稀溶液中，c(H)c(OH)11014DKW值随温度升高而增大解析：选AKW只与温度有关，升
13、高温度，KW增大，25 时，纯水和任何物质的水溶液中KWc(H)c(OH)11014，A中未指明温度，关系式不一定成立。3下列叙述正确的是()A95 纯水的pH7，说明加热可导致水呈酸性BpH3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH4C0.2 molL1的盐酸与等体积水混合后pH1DpH3的醋酸溶液与pH11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH7解析：选C95 的水尽管其pH7，但因其电离出的c(H)c(OH)，故呈中性，A错；醋酸为弱酸，pH3的醋酸溶液稀释至10倍时，促进其电离，故3pH4，B错；pH3的醋酸溶液与pH11的NaOH溶液等体积混合时，醋酸过量，pH7，D错。4将纯水加热至较高温度，下列叙
14、述正确的是()A水的离子积变大，pH变小，呈酸性B水的离子积不变，pH不变，呈中性C水的离子积变小，pH变大，呈碱性D水的离子积变大，pH变小，呈中性解析：选D升高温度，水的电离平衡右移，电离程度增大，c(H)和c(OH)同时增大，KW增大，但由于c(H)和c(OH)始终保持相等，故仍呈中性。5用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是()A用pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较B将溶液倒在pH试纸上，跟标准比色卡比较C用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较D在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较解析：选C用pH试纸
15、测量溶液pH时，不得将试纸放入溶液中，以免污染溶液，不能将溶液直接倒在试纸上，以免浪费溶液。6把80 mL NaOH溶液加入到120 mL的盐酸中，所得溶液的pH为2，如果混合前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相同，则它们的浓度为()A0.5 molL1B0.1 molL1C0.05 molL1 D1 molL1解析：选C设混合前NaOH和盐酸的物质的量浓度为c，NaOH与HCl以11发生中和，故剩余40 mL盐酸，剩余这些盐酸n(HCl)0.04 Lc0.04c mol，因为溶液最后pH2即c(H)0.01 molL1所以反应后的剩余盐酸的浓度为0.01 molL1即0.01，得c0.05
16、molL1。7下列说法正确的是()AHCl溶液中无OHBNaOH溶液中无HCNaCl溶液中既无OH，也无HD常温下，任何物质的稀溶液中都有H和OH，且KWc(H)c(OH)1014解析：选D在水溶液中存在H2OHOH，HCl溶液中含有OH，NaOH溶液中也存在H，NaCl溶液中H、OH都存在，A、B、C项错误，D项正确。8常温下，0.1 molL1的NaOH溶液中由水电离出的OH的物质的量浓度为()A0.1 molL1B1.01013 molL1C1.0107 molL1 D无法确定解析：选BNaOH为强碱，在水溶液中完全电离为Na和OH，水电离出的OH很少，所以0.1 molL1的NaOH溶
17、液中c(OH)0.1 molL1，则由水电离出的OH的物质的量浓度c(H)1.01013 molL1。9计算25 时下列溶液的pH：(1)1 mL pH2的H2SO4加水稀释至100 mL，pH_。(2)0.001 molL1的盐酸，pH_。(3)0.01 molL1的NaOH溶液，pH_。(4)0.015 molL1的硫酸与0.01 molL1的NaOH等体积混合，混合溶液的pH_。解析：(1)强酸稀释100倍，pH变化2个单位，即稀释后溶液的pH4。(2)c(H)103 molL1，pH3。(3)c(OH)0.01 molL1，c(H)1012 (molL1)，pHlg 101212。(4
18、)酸碱发生中和反应时，酸过量，则c(H)0.01 molL1，pHlg 0.012。答案：(1)4(2)3(3)12(4)210下表是不同温度下水的离子积数据：温度/25t1t2水的离子积11014a11012试回答下列问题：(1)若25t1”“温度升高，水的电离程度增大，离子积增大(2)2.4107 molL15.761091关于溶液的酸碱性的说法正确的是()Ac(H)很小的溶液一定呈碱性BpH7的溶液一定呈中性Cc(OH)c(H)的溶液一定呈中性D不能使酚酞溶液变红的溶液一定呈酸性解析：选CA项，c(H)很小的溶液可能呈碱性、中性、酸性，错误；B项，室温下pH7的溶液呈中性，但在其他温度下
19、pH7的溶液不一定呈中性，错误；C项，c(OH)c(H)的溶液一定呈中性，正确；D项，酚酞的变色范围是8.210，不能使酚酞溶液变红的溶液pH8.2，溶液也可能呈酸性、中性、碱性，错误。225 时，水中存在电离平衡：H2OHOH。下列关于水的说法，不正确的是()A水的电离是吸热过程B向水中加入少量稀硫酸，c(H)增大，KW不变C含H的溶液显酸性，含OH的溶液显碱性D水是极弱的电解质，在50 时水的pH小于7解析：选CA项，电解质的电离都是吸热过程，正确；B项，KWc(H)c(OH)，只与温度有关，正确；C项，应该根据溶液中c(H)与c(OH)的相对大小判断溶液的酸碱性，错误；D项，水的电离是吸
20、热过程，常温下水的pH等于7，升温到50 ，c(H)增大，pH减小，正确。3在相同温度下，0.01 molL1 NaOH溶液和0.01 molL1的盐酸相比，下列说法正确的是()A由水电离出的c(H)相等B由水电离出的c(H)都是1.01012 molL1C由水电离出的c(OH)都是0.01 molL1D两者都促进了水的电离解析：选A若该温度下水的离子积常数为KW(不一定是25 )，则在0.01 molL1的NaOH溶液中，由水电离的c(H) molL1，在0.01 molL1的HCl溶液中，由水电离出的c(H)c(OH)水电离 molL1。4pH相同的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸馏水稀释到原来体
21、积的m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍相同，则m和n的关系是()Amn D不能确定解析：选C醋酸溶液在稀释过程中继续电离出H以削弱c(H)的减小，稀释后pH仍然相同，则醋酸溶液稀释倍数大。5常温下，在0.01 molL1硫酸溶液中，水电离出的氢离子浓度是()A51013 molL1 B0.02 molL1C1107 molL1 D11012 molL1解析：选A溶液中共有两部分H：水电离出来的H和硫酸电离出来的H。其中硫酸电离出来的H为c(H)0.0120.02 molL1。水电离出来的H要小于107 molL1，硫酸电离出来的H是主要的，因此认为溶液中的H的总浓度就是0.02 molL1。根据
22、c(OH)KW/c(H)，溶液中的c(OH)1014/0.0251013 molL1。因为水电离出来的H和OH的个数相等(不受任何条件限制)，则水电离出来的H浓度就是51013 molL1。6室温时，下列溶液混合后，pH大于7的是()A0.1 molL1的盐酸和pH13的氢氧化钡溶液等体积混合B0.1 molL1的NaHCO3溶液和pH1的盐酸等体积混合CpH3的硫酸和pH11的氨水等体积混合DpH1的醋酸和0.1 molL1的氢氧化钠溶液等体积混合解析：选CA项，0.1 molL1的盐酸pH1与pH13的Ba(OH)2等体积混合时，二者恰好完全反应，溶液呈中性，pH7，错误；B项，NaHCO
23、3与盐酸等物质的量混合生成NaCl、H2O和CO2，能得到碳酸，溶液pH7，错误；C项，pH3的H2SO4与pH11的氨水的pH之和为14，二者等体积混合后溶液呈碱性，pH7，正确；0.1 molL1 NaOH溶液pH13，pH1的醋酸和pH13的NaOH溶液的pH之和为14，二者等体积混合后溶液呈酸性，pH7，错误。725 时，体积为Va、pHa的某一元强酸溶液与体积为Vb、pHb的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH7，已知b6a，Va7得a；由混合后溶液的pH7得n(H)n(OH)，即Va10aVb10b14，得10ab14；由于VaVb，即10ab141，得ab140，结合b6a，得a
24、2，综合可知，a2，故选C项。825 时，下列四种溶液中，由水电离生成的氢离子浓度之比是()1 molL1的盐酸0.1 molL1的盐酸0.01 molL1的NaOH溶液1 molL1的NaOH溶液A1101001 B110110121014C14131214 D141321解析：选A25 时，KW11014。酸溶液中由水电离出的c(H)等于该溶液中由水电离出的c(OH)，所以c(H)1 molL1，由水电离出的c(H)与溶液中c(OH)相等，等于1014 molL1；c(H)0.1 molL1，则由水电离出的c(H)1013molL1。碱溶液中由水电离出的c(H)等于该溶液中的c(H)，所以
25、，c(OH)0.01 molL1，由水电离出的c(H)1012 molL1，由水电离出的c(H)1014 molL1。即四种溶液中由水电离出的c(H)之比为10141013101210141101001。9已知水的电离平衡曲线如图所示，试回答下列问题：(1)E对应的温度下，将pH9的NaOH溶液与pH4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_。(2)B对应温度下，将pH11的苛性钠溶液V1 L与pH1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积与原两溶液体积之和)，所得混合溶液的pH2，则V1V2_。解析：(1)E点对应的c(H)和c(OH)都为10
26、7molL1，说明是常温，KW1014，酸碱混合后溶液的pH为7，说明溶液为中性，则n(OH)n(H)，V碱105V酸104，V碱V酸101。(2)B点对应KW1012，pH11的苛性钠溶液c(OH)为0.1 molL1，pH1的硫酸中c(H)为0.1 molL1，二者混合后溶液的pH2，c(H)为0.01 molL1，所以有0.01(V1V2)0.1V20.1V1，V1V2911。答案：10191110t 时，某NaOH稀溶液中c(H)10a molL1，c(OH)10b molL1，已知ab12，请回答下列问题：(1)该温度下水的离子积常数KW_。(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为_，该NaOH溶液中由水电离出的c(OH)为_。(3)给该NaOH溶液加热，pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。解析：(1)KWc(H)c(OH)10a10b10(ab)1012。(2)c(NaOH)c(OH)10b molL1；该溶液中c(H)10a molL1，NaOH溶液中H全是水电离的，c(H)水电离c(OH)水电离10a molL1。(3)温度升高时，KW变大，而c(H)，所以c(H)变大，pH变小。答案：(1)1012(2)10b molL110a molL1(3)变小
