水的电离与溶液的酸碱性

1、第23讲 水的电离与溶液的酸碱性 考情直播1.考纲要求考纲内容能力要求考向定位（1）了解水的电离，离子积常数。（2）了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。1.掌握电水的电离平衡的概念和平衡移动方向,掌握水的电离度概念和离子积概念,熟记水电离度和离子积计算公式。2.理解水的电离度与温度的关系,和各种电解质浓度与水的电离度的关系;理解水的离子积只与温度有关而与电解质种类和浓度无关。3.掌握pH、pOH的定义公式和计算方法,理解pH值大小与溶液酸碱性强弱的关系。4. 熟练运用公式c（H+）c（OH-）=10-14 和pH+pOH=14进行有关换算,掌握弱酸和弱碱溶液的pH

2、值与C的有关计算。5.了解pH值的测量方法和读数方法；6.掌握溶液稀释和混和时pH值的计算方法和近似判断规律。水的电离与溶液的酸碱性是高考的重要内容，主要考点有：水的电离平衡概念和影响平衡的因素；溶液的酸碱性和pH值；pH值计算的基本规律。2.考点整合考点1 水的电离平衡概念和影响平衡的因素1.水的电离平衡和电离平衡常数H2O + H2OH3O+ + OH- H0 或者 H2O H+ + OH- H025时：KW= =10-14molL-1Kw随温度升高而 2.水的电离度 对于水 c(H2O)=(1000g/L)/(18g/mol) = 55.56mol/L(常数).常温时 水=10-7/55

3、.6=1.810-9=1.810-7%所以水是 的电解质.比水还难电离的物质通常看作是非电解质.3.影响水的电离度大小的因素:(1)温度的影响规律:升高温度,水的电离度 .(2)浓度的影响规律:加入酸, c(H+)增大,水的电离平衡向 移动,水的电离度 。加入碱, c(OH-)增大,水的电离平衡向 移动,水的电离度。加入因水解而使溶液呈酸性或呈碱性的盐,使水的电离度 。加入因电离而使溶液呈酸性的酸式盐, 如:NaHSO4、NaHSO3和NaH2PO4等,相当于加入酸的作用,使水的电离度 。 特别提醒：水的离子积不仅适用于纯水，还适用于稀的电解质溶液。例1向纯水中加入少量的KHSO4固体（温度不

4、变），则溶液的（ ） A、pH值升高B、H+和OH-的乘积增大 C、酸性增强D、OH-离子浓度减小考点2 溶液的酸碱性和pH值1. 溶液酸性、中性或碱性的判断依据是：看 和 的相对大小.在任意温度的溶液中：若c（H+）c（OH-） c（H+）=c（OH-） c（OH-）c（H+） 2. 溶液的pH值:氢离子浓度的负对数。pH= ；同理pOH= 特别提醒：在标准温度(25)和压力下，pH=7的水溶液（如：纯水）为中性，水的离子积常数为110-14，且c(H+)和c(OH-)都是110-7mol/L。pH愈小，溶液的酸性愈强；pH愈大，溶液的碱性也就愈强。通常pH是一个介于0和14之间的数,当pH

5、7的时候,溶液呈碱性,当pH=7的时候,溶液呈中性.但在非水溶液或非标准温度和压力的条件下，pH=7可能并不代表溶液呈中性，这需要通过计算该溶剂在这种条件下的电离常数来决定pH为中性的值。如373K（100）的温度下，pH=6为中性溶液。例2 (1)某温度下,某溶液的pH=7,该溶液一定是中性溶液吗? (2)某温度下纯水的c（H+）=2.010-7mol/L。在此温度下，某溶液中由水电离出的c（H+）为4.010-13mol/L，则该溶液的pH值可能是_。解析在该温度下，kw= c（H+）c（OH-）=2.010-72.010-7=4.010-14。c（H+）4.010-13mol/L，则溶液

6、可能呈酸性或碱性。若酸性溶液，溶液中的c（H+）=4.010-14/4.010-13=1.010-1mol/L。所以溶液的pH值=lg c（H+）=lg（110-1）=1；若碱性溶液，则溶液的pH值=lg c（H+）=lg4.010-13=13lg4=12.4。 【答案】(1)不一定 (2)该溶液的pH值可能为1或12.4。 规律总结(1)在25时是中性溶液，低于25时是弱酸性溶液，高于25时是弱碱性溶液。(2)本题的情境转换成非理想状况，主要考查考生灵活应变的能力。考点3 pH值计算的基本规律1. 两种强酸溶液混和，先求c(H+)，再求pH。C(H+)= 两种强酸溶液等体积混和，且原溶液pH

7、值相差2时，把稀溶液（pH较大的）当作水来处理,混和液的pH值=小pH+0.3。2.两种强碱溶液混和,先求c(OH-),再通过 求c(H+),最后求pH值.C(OH-)= 两种强碱溶液等体积混和，且原溶液pH值相差2时，把稀溶液（pH值较小的）当作水来处理,混和液的pH=大pH0.3。3.强酸和强碱混和,先确定过量离子的浓度:若H+过量 c(H+)=(c(H+)酸V酸c(OH_)碱V碱)(V酸+V碱)若碱过量 c(OH-)=(c(OH-)碱V碱 c(H+)酸V酸)(V碱+V酸)当酸过量时，必须以剩余的氢离子浓度来计算溶液的 PH 值；当碱过量时，必须以剩余的氢氧根离子浓度来计算溶液的POH值,

8、再求pH值。4. 有关酸、碱溶液的稀释强酸溶液每稀释10倍，pH增大一个单位，弱酸溶液每稀释10倍，pH增大不到一个单位；强碱溶液每稀释10倍，pH减小一个单位。弱碱溶液每稀释10倍，pH减小不到一个单位。特别提醒：混和后溶液呈酸性时，一定用c(H+)计算pH；呈碱性时，一定用c(OH-)计算pH值。例3 求下列溶液的pH：（1）某H2SO4溶液的浓度是0.005mol/L：求此溶液的pH；用水稀释到原来体积的100倍；再继续稀释至104倍（2）pH=3的盐酸与pH=5的硫酸等体积混合（3）pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合（4）pH=12的NaOH和pH =4的HCl等体积混

9、合解析（1） c（H+）=0.005mol/L2=0.01 mol/L ， pH=-lg10-2=2 c（H+）=0.01mol/L100=10-4 mol/L ， pH=-lg10-4=4 pH=7（强调酸稀释后不会变成碱！）（2）c（H+）=510-4, pH=-lg(510-4)=4-lg5=3.3(强调10-3是10-5的100倍，所以10-5可以忽略不计)（3）因为溶液呈碱性c（OH）=510-3c（H+）=210-12pH=-lg(210-12)=12-lg2=11.7（4）NaOH中c（OH）=10-2 mol/L,HCl中c（H+）=10-4 mol/L 二者等体积反应，碱过量

10、，反应后溶液呈碱性。所以反应后c（OH）=510-3 c（H+）=210-12 pH=-lg(210-12)=12-lg2=11.7规律总结 （1）两强酸等体积混合 混合后的pH=小的+0.3(2)两强碱等体积混合 混合后的pH=大的0.3(3)当按所给反应物质的量之比计算时，酸碱不论强弱，谁大谁过剩，溶液呈谁性。(4)酸碱等体积混合pH = 2 某酸与pH = 12 某碱混合pH难定；pH = 4 某酸与pH = 10 NaOH混合 pH7；pH = 4 H2SO4与pH = 10 某碱混合pH7；0.01mol/L pH = 2 一元酸与0.1mol/L pH = 12一元碱混合pH =

11、7(5) pH 减小一个单位，c(H+)扩大为原来的10倍。 pH增大2个单位，c(H+)减为原来的1/100(6)稀释规律：分别加水稀释m倍时，溶液的物质的量的浓度均变为原来的 1/m , 强酸中c（H+）变为原来的1/m ,但弱酸中c（H+）减小 小于m倍，故稀释后弱酸酸性强于强酸。 高考重点热点题型探究热点1水的电离平衡和溶液的酸碱性真题1（08上海卷）常温下，某溶液中由水电离出来的c(H)1.010-13molL1，该溶液可能是( ) 二氧化硫 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液AB C D思路分析 由水电离出来的c(H)1.010-13molL1，说明水的电离受到抑制。解析某

12、溶液中由水电离出来的c(H)1.010-13molL1，说明溶液既可能呈酸性，也有可能呈碱性。SO2H2OH2SO3，H2SO3HSO3H，HSO3-SO32H，溶液呈酸性；NaOH=NaOH，溶液呈碱性。【答案】A 新题导练1. (2009年雷州二中摸底考试)pH=2的CH3COOH溶液；pH=2的HCl溶液；pH=12的氨水；pH=12的NaOH溶液。相同条件下，有关上述溶液的比较中，正确的是（ ） A水电离的c(H)：=B将、溶液混合后，pH=7，消耗溶液的体积：C等体积的、溶液分别与足量铝粉反应，生成H2的量：最大D向溶液中加入100mL水后，溶液的pH：热点2 混合溶液的酸碱性判断

13、真题2（08上海卷）某酸性溶液中只有Na、CH3COO、H、OH四种离子。则下列描述正确的是( ) A该溶液由pH3的CH3COOH与pH11的NaOH溶液等体积混合而成B该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成C加入适量的NaOH，溶液中离子浓度为c(CH3COO)c(Na)c(OH)c(H)D加入适量氨水，c(CH3COO)一定大于c(Na)、c(NH4)之和思路分析 此题的关键应注意题中的“酸性”两个字。解析选项B溶液NaOH与CH3COOH恰好完全反应，所以溶液呈碱性；选项C中当加入NaOH后溶液仍然呈酸性，则c(H)c(OH)，不成立，当恰好完全反应，

14、溶液呈碱性，则c(Na)C(CH3COO)，当碱过量时，必定c(Na)C(CH3COO)，所以在任何情况下溶液的离子关系都不能成立；选项D中加入氨水，由电荷守恒得：c(CH3COO)c(OH)=c(Na)c(NH4)c(H)，当溶液仍呈酸性即c(OH)c(H)，则c(CH3COO)c(NH4)c(Na)；当溶液呈中性时，c(H)c(OH)，则c(CH3COO)c(NH4)c(Na)；当溶液呈碱性时，c(H)c(OH)，则c(CH3COO)c(NH4)c(Na)，所以c(CH3COO)一不定大于c(Na)、c(NH4)之和。【答案】A 名师指引已知酸和碱的之和，判断等体积混合后溶液的p（25）：

15、（1）若强酸与强碱溶液的之和等于14，则混合后溶液显中性，p7。（2）若强酸与强碱溶液的之和大于14，则混合后溶液显碱性，p7。（3）若强酸与强碱溶液的之的小于14，则混合后溶液显酸性，p7。（4）若酸碱溶液的之和为14，酸碱中有一强、一弱，则酸、碱溶液混合后，谁弱显谁的性质。 新题导练2 (2009汕头市金山中学高三第一次月考)将一定体积的NaOH溶液分成两等份，一份用pH2的一元酸HA溶液中和，消耗酸溶液的体积为V1；另一份用pH2的一元酸HB溶液中和，消耗酸溶液的体积为V2；则下列叙述正确的是A若V1V2，则说明HA的酸性比HB的酸性强B若V1V2，则说明HA的酸性比HB的酸性弱C因为两

16、种酸溶液的pH相等，故V1一定等于V2 DHA、HB分别和NaOH中和反应后，所得的溶液都一定呈中性3.（广州六中20082009学年高三第二次月考）常温下，pH=11的一元碱和pH=1的盐酸等体积混合后(不考虑混合后溶液体积的变化)，恰好完全反应，则下列说法正确的是A该碱可能为强碱 B反应后的溶液呈酸性C若碱为NH3H2O，原氨水中有1%的含氮微粒为NH4+D若碱为NH3H2O，反应后的溶液中NH4+、NH3H2O与NH3三种微粒的平衡浓度之和为0.10mol/L热点3 混合溶液的pH计算真题3（04年全国新老课程）1体积pH=2.5的盐酸与10体积某一元强碱溶液恰好完全反应，则该碱溶液的p

17、H等于（ ）A9.0B. 9.5C. 10.5D。11.0解析因为是恰好中和，则中和后溶液的p7，设碱的p，则有，解得10.5【答案】名师指引 求算强酸与强碱混合液的pH值，解题步骤一般是：先判断酸还是碱过量，然后计算出溶液中的H或OH离子的浓度，最后求算出溶液的pH值。 新题导练4.（广州六中20082009学年高三第二次月考） MOH和ROH两种碱的溶液分别加水稀释时，pH变化如右图所示。下列叙述中正确的是 （ ）A. ROH是一种强碱B. 在x点，MOH完全电离C. 在x点，c(M+)=c(R+)D. 稀释前，c(ROH)=10c(MOH)5. pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混

18、和，所得混和液的pH值=11，则强酸与强碱的体积比是 A、11：1B、9：1C、1：11D、1：9抢分频道限时基础训练卷1(2006全国II，7)将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是( )A水的离子积变大、pH变小、呈酸性 B水的离了积不变、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2(广州海珠区2009届高三综合测试)常温下，某溶液中由水电离的c(H)=11013molL1，该溶液可能是 A、二氧化硫水溶液 B、氢氧化钠水溶液 C、氯化铵水溶液 D、硝酸钠水溶液3(2006上海)室温下，下列溶液等体积混合后的pH一定大于7的是( ) A0.1mo

19、l/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液B0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液 CpH4的醋酸溶液和pH10的氢氧化钠溶液 DpH4的盐酸和pHl0的氨水 4对H2O的电离平衡不产生影响的粒子是21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网 5在由水电离产生的c（H+）=10-12 molL-1的溶液中，一定能大量共存的离子组是A. NH+4、Ba2+、Cl-、NO3- B. Cl-、SO42-、Na+、K+C. SO42-、NO3-、Fe2+、Mg2+ D. Na+、K+、ClO-、I-620时H2S饱溶液1L，其浓度为0.1molL-1，其电离方程式为H2S

20、H+HS-，HS H+S2-，要使c(H+)及c(S2-)都减小的措施是 ( ) A加入适量的NaOH固体 B加入适量的水C加入适量的Na2CO3 D加入适量的FeCl3固体7. 下列说法正确的是( )ApH=2与pH=1的硝酸中c(H+)之比为1：10BNa2CO3溶液中c( Na+)与c(CO32)之比为2：1C0.2mol/L与0.1mol/L醋酸中c(H+)之比为2：1DNO2溶于水时，被氧化的n(NO2)与被还原的n(NO2)之比为3：18. 0.1mol/LNaHCO3的溶液的pH最接近于（ ）A5.6 B7.0 C8.4 D13.0925 时，水的电离达到平衡：H2OHOH；DH

21、0，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CH3COONa，平衡逆向移动，c(H)降低D将水加热，KW增大，pH不变10.(2009届高三第二次六校联考)今有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是 pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸A、中分别加入适量的氯化铵晶体后，两溶液的pH均减小B分别加水稀释10倍，四种溶液的pH： C、两溶液等体积混合，所得溶液中c(Cl)c(NH4+)c(OH)c(H+)DVaL与VbL溶液混合后，若混合后溶液pH=4， 则Va : Vb= 11 : 9基础提

22、升训练 11（2007广东化学，2）下列可用于测定溶液pH且精确度最高的是A 酸碱指示剂 B pH计 C 精密pH试纸 D 广泛pH试纸12.（08全国卷）实验室现有3种酸碱指示剂，其pH的变色范围如下： 甲基橙：3.14.4 石蕊：508.0 酚酞：8.210.0用0.1000molL1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述正确的是( ) A溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂C溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂13（08全国卷）取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以32体积比相混合，所得

23、溶液的pH等于12，则该原溶液的浓度为( ) A0.01molL1B0.017molL1C0.05molL1D0.50molL114. （08北京卷）下列叙述正确的是( ) A将稀氨水逐滴加入稀硫酸中，当溶液的pH7时，c(SO42)c(NH4)B两种醋酸溶液的物质的量浓度分别为c1和c2，pH的别为a和a1，则c110c2CpH11的NaOH溶液与pH3的醋酸溶液等体积混合，滴入石蕊溶液呈红色D向0.1molL1的氨水中加入少量硫酸铵固体，则溶液中c(OH)/c(NH3H2O)增大15. (2007年高考全国卷)室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是 ApH3的盐酸和pH11的氨水等体积混

24、合 BpH3的盐酸和pH11的氢氧化钡等体积混合 CpH3的醋酸和pH11的氢氧化钡等体积混合 DpH3的硫酸和pH11的氨水等体积混合16. (广东09怀集一中高三月考)回答下列有关常数的问题(1)Kw的数学表达式是Kw= ，温度升高Kw的变化情况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)，若定义pOH=-lgc(OH-)，则pH+pOH= (用含Kw的代数式表示)(2)K通常表示化学平衡常数，K值越大表示该反应进行得越 ，对于反应2NO2(g)N2O4(g)，其化学平衡常K的数学表达式为 。(3)Ka通常表示弱酸的电离平衡常数，Ka值越大表示该弱酸 ，通常称为电离度，顾名思义是表示弱电解质的

25、电离程度大小的一个指标，对于某一元弱酸，当用蒸馏水稀释该酸时，溶液越稀，Ka的变化情况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)，的变化情况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。能力提高训练17有pH均为2的盐酸、硫酸、醋酸三瓶溶液：设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3，则其关系是： (用“、=”表示，下同。取同体积的三种酸分别加蒸馏水稀释到pH=6，需水的体积依次为V1、V2、V3，则其关系是： 。完全中和体积和物质的量浓度均相同的三份NaOH溶液时，需三种酸的体积依次为V1、V2、V3，则其关系是： 。取同体积的酸的溶液分别加入足量的锌粉，反应开始放出H2的速率依次为a1、a2

26、、a3，则其关系是：a1=a2=a3 ；反应过程中放出H2的速率依次为b1、b2、b3，则其关系是： 。18.（广州六中20082009学年高三第二次月考）I .右图为向25mL 0.1 molL-1 NaOH溶液中逐滴滴加0.2 molL-1 CH3COOH溶液过程中溶液pH的变化曲线。请回答：（1）B点溶液呈中性，有人据此认为，在B点时NaOH与CH3COOH恰好完全反应，这种看法是否正确？ （选填“是”或“否”）。若不正确，则二者恰好完全反应的点是在AB区间还是BD区间内？ 区间（若正确，此问不答） （2）关于该滴定实验，从下列选项中选出最恰当的一项 。（选填字母）锥形瓶中溶液滴定管中溶

27、液选用指示剂选用滴定管A碱酸石蕊（乙）B酸碱甲基橙（甲）C碱酸酚酞（甲）D酸碱酚酞（乙）（3）AB区间，c（OH）c（H+），则c（OH）与c（CH3COO）大小关系是 Ac（OH）一定大于c（CH3COO）Bc（OH）一定小于c（CH3COO）Cc（OH）一定等于c（CH3COO）Dc（OH）大于、小于或等于c（CH3COO）（4）在D点时，溶液中c（CH3COO）+c（CH3COOH） 2c（Na+）。（填“”、“”或“”）IIt时，某稀硫酸溶液中c（H+）=10a molL-1，c（OH）=10b molL-1，已知a+b=13 ：（5）该温度下水的离子积常数K w的数值为 。（6）该温

28、度下（t），将100mL 0.1 molL-1的稀H2SO4溶液与100mL 0.4 molL-1的NaOH溶液混合后（溶液体积变化忽略不计），溶液的pH= 。参考答案考情直播考点整合考点1 1. c(H+)c(OH-) 增大 2. 极弱 3. （1）增大 （2）逆 减小 逆 减小 增大 减小考点2 1. c(H+) c(OH-) 酸性 中性 碱性 2. lg c（H+） lg c（OH-）考点3 1.（c(H+)1V1+c(H+)2V2）（V1+V2） 2. Kw （c(OH-)1V1+c(OH-)2V2）（V1+V2）考点4 （1）双水解 （2）氧化还原 （3）络合 （4）复分解 高考重点

29、热点题型探究新题导练 1. AB 解释 pH相同即溶液中的氢离子浓度相同。CH3COOH为弱酸，氨水为弱碱，其浓度比0.01mol/L大。2. A。因为两种酸溶液的pH相等，若HB为弱酸，则其浓度较HA的浓度大，所以消耗的体积较小，即V1V2。3. BC。解释 因盐酸的浓度较大，两溶液等体积混合且完全反应后盐酸过量，所以溶液显酸性，B正确；若碱为NH3H2O，由于完全反应，所以溶液中有1%的OH和NH4+，C正确。D中质量守恒，但其浓度不一定为0.10mol/L。4. C。Cl-不会水解，故不影响水的电离。抢分频道限时基础训练卷1.D点拨： H2OH+OH，水的电离过程为吸热过程，升高温度使电离平衡向电离方向移动。c(H+)和c(OH)均增大，Kw增大，pH减小，但纯水中c(H+)=c(OH)，呈中性。2A 由水电离的c(H)=11013molL1,即水的电离受到抑制，该溶液为酸或碱。3BD 点拨： A项pH7。C项CH3COOH过量，pH7，不能选A、B。pH=13.0时，c(OH) 0.1mol/L，0.1mol/LNaHCO3的溶液不是强碱溶液，靠HCO3水解不可能产生这么多OH，也不能选D。9. B解释 A项，稀氨水是弱碱，加