2025步步高大一轮复习讲义人教版高考化学大单元四　第十二章　第51讲　弱电解质的电离平衡含答案

2025步步高大一轮复习讲义人教版高考化学第51讲弱电解质的电离平衡[复习目标]1.理解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.理解电离常数的含义，掌握电离常数的应用并能进行相关计算。考点一弱电解质的电离平衡及影响因素1．电离平衡的建立在一定条件下(如温度、压强等)，当弱电解质分子电离产生离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程达到了平衡。平衡建立过程如图所示：2．外因对电离平衡的影响(1)浓度：在一定温度下，同一弱电解质溶液，浓度越小，越易电离。(2)温度：温度越高，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。(4)化学反应：加入能与弱电解质电离出的离子反应的物质时，可使电离平衡向电离方向移动。1．强电解质稀溶液中不存在溶质分子，弱电解质稀溶液中存在溶质分子()2．弱电解质溶液中至少存在两种共价化合物分子()3．氨气溶于水，当NH3·H2O电离出的c(OH－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))时，表明NH3·H2O电离处于平衡状态()4．一元弱碱BOH的电离方程式为BOH=B＋＋OH－()5．Na2SO3溶液与NaHSO3溶液中所含微粒的种类相同()6．电离平衡向右移动，弱电解质分子的浓度一定减小()7．25℃时，0.1mol·L－1的氨水加水稀释，各离子浓度均减小()答案1.√2.√3.×4.×5.√6.×7．×一、外因对电离平衡移动结果的判断1．以0.1mol·L－1CH3COOH溶液为例，只改变一种条件对CH3COOH(aq)CH3COO－(aq)＋H＋(aq)ΔH＞0的影响，完成下表：改变条件平衡移动方向n(H＋)c(H＋)导电能力加水稀释向右增大减小减弱加入少量冰醋酸向右增大增大增强通入HCl(g)向左增大增大增强加NaOH(s)向右减小减小增强加CH3COONa(s)向左减小减小增强升高温度向右增大增大增强2.在两个密闭的锥形瓶中，0.05g形状相同的镁条(过量)分别与2mL2mol·L－1的盐酸和醋酸反应，测得容器内压强随时间的变化曲线如图。下列说法正确的是()A．①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线B．任意相同时间段内，盐酸与Mg反应的化学反应速率均大于醋酸与Mg反应的化学反应速率C．反应中醋酸的电离被促进，两种溶液最终产生的氢气总量基本相等D．1mol·L－1NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液，盐酸消耗NaOH溶液的体积更大答案C解析2mL2mol·L－1的盐酸和醋酸，盐酸中c(H＋)大，与镁条反应的速率快，相同时间内产生的氢气多，容器内压强大，反应先结束，故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线，故A错误；从图像可以看出，100s后，醋酸与镁的反应速率更大，此时盐酸与镁已接近反应结束，c(H＋)较小，反应速率较小，故B错误；由于盐酸和醋酸的浓度和体积均相同，则二者物质的量相同，故反应结束时，产生的氢气总量基本相等，用1mol·L－1NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液时，盐酸与醋酸消耗NaOH溶液的体积相等，故C正确、D错误。一强一弱的比较(1)相同浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸与金属或碱反应特点分析项目酸中和碱的能力与足量Mg反应产生H2的量与足量Mg反应过程中的速率一元强酸相同相同开始时强酸的反应速率大，一段时间后弱酸的反应速率大一元弱酸(2)相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸与金属或碱反应特点分析项目酸中和碱的能力与足量Mg反应产生H2的量与足量Mg反应过程中的速率一元强酸小少开始时二者相同，一段时间后弱酸的速率保持较大一元弱酸大多二、多角度证明弱电解质3．能证明蚁酸(HCOOH)是弱酸的实验事实是()A．HCOOH溶液与Zn反应放出H2B．0.1mol·L－1HCOOH溶液可使紫色石蕊溶液变红C．HCOOH溶液与Na2CO3反应生成CO2D．常温时0.1mol·L－1HCOOH溶液的pH＝2.3答案D解析A、B项，只能证明蚁酸具有酸性，不能证明其酸性强弱，错误；C项，只能证明蚁酸的酸性比碳酸强，错误；D项，溶液的pH＝2.3，说明HCOOH未完全电离，正确。4．某同学拟用pH计测定溶液pH以探究某酸HR是否为弱电解质。下列说法正确的是()A．25℃时，若测得0.01mol·L－1HR溶液pH>2，则HR是弱酸B．25℃时，若测得0.01mol·L－1和0.1mol·L－1HR溶液的pH差值等于1，则HR是弱酸C．25℃时，若测得0.01mol·L－1NaR溶液pH＝7，则HR是弱酸D．25℃时，若测得NaR溶液pH＝a，将该溶液升温至50℃，测得pH＝b，a>b，则HR是弱酸答案A解析25℃时，若测得0.01mol·L－1HR溶液pH>2，说明HR在水溶液中部分电离，溶液中存在电离平衡，则HR是弱酸，故A正确；25℃时，若测得0.01mol·L－1和0.1mol·L－1HR溶液的pH差值等于1，说明稀释十倍，H＋的物质的量没有变化，HR完全电离，是强酸，故B错误；25℃时，若测得0.01mol·L－1NaR溶液pH＝7，说明溶液呈中性，NaR为强酸强碱盐，HR为强酸，故C错误；若HR为强酸，NaR溶液呈中性，升高温度，促进水的电离，pH减小，则a>b，若HR是弱酸，R－水解溶液呈碱性，加热，促进盐的水解，碱性增强，则a<b，故D错误。判断弱电解质的三个思维角度角度一：弱电解质的定义，即弱电解质不能完全电离。角度二：弱电解质溶液中存在电离平衡，条件改变，平衡移动。角度三：弱电解质形成的盐类能水解。考点二电离平衡常数及应用1．电离平衡常数表达式(1)一元弱酸或弱碱一元弱酸HA一元弱碱BOH电离方程式HAH＋＋A－BOHB＋＋OH－电离常数表达式Ka＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)Kb＝eq\f(cB＋·cOH－,cBOH)(2)多元弱酸(以H2CO3为例)第一步电离第二步电离电离方程式H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)电离常数表达式Ka1＝eq\f(cH＋·cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)Ka2＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))电离常数关系Ka1>Ka2(填“>”或“<”)2.电离常数的影响因素(1)内因：相同温度下，电解质越弱，其电离常数越小，反之，电离常数越大。(2)外因：电离平衡常数与温度有关，与浓度无关，升高温度，K增大。3．电离常数的意义(1)反映弱电解质的相对强弱，电离平衡常数越大，弱电解质的电离能力越强。(2)多元弱酸的各步电离常数的大小关系是Ka1>Ka2>Ka3……，当Ka1≫Ka2时，计算多元弱酸中的c(H＋)或比较多元弱酸酸性的相对强弱时，通常只考虑第一步电离。1．同一弱电解质，浓度不同其电离常数一定不同()2．弱电解质的电离平衡右移，电离常数一定增大()3．某一弱电解质，电离度越大，电离常数就越大()4．常温下，依据Ka1(H2CO3)>Ka2(H3PO4)，可知碳酸的酸性比磷酸强()答案1.×2.×3.×4.×一、弱电解质相对强弱的比较1．(2022·湖北，12)根据酸碱质子理论，给出质子(H＋)的物质是酸，给出质子的能力越强，酸性越强。已知：N2Heq\o\al(＋,5)＋NH3=NHeq\o\al(＋,4)＋N2H4，N2H4＋CH3COOH=N2Heq\o\al(＋,5)＋CH3COO－，下列酸性强弱顺序正确的是()A．N2Heq\o\al(＋,5)>N2H4>NHeq\o\al(＋,4)B．N2Heq\o\al(＋,5)>CH3COOH>NHeq\o\al(＋,4)C．NH3>N2H4>CH3COO－D．CH3COOH>N2Heq\o\al(＋,5)>NHeq\o\al(＋,4)答案D解析根据复分解反应的规律，强酸能制得弱酸，根据酸碱质子理论，给出质子(H＋)的物质是酸，则反应N2H4＋CH3COOH=N2Heq\o\al(＋,5)＋CH3COO－中，酸性：CH3COOH＞N2Heq\o\al(＋,5)，反应N2Heq\o\al(＋,5)＋NH3=NHeq\o\al(＋,4)＋N2H4中，酸性：N2Heq\o\al(＋,5)＞NHeq\o\al(＋,4)，故酸性：CH3COOH>N2Heq\o\al(＋,5)>NHeq\o\al(＋,4)。2．下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是()A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸C．0.10mol·L－1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸答案D3．部分弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸HCOOHH2SH2CO3HClO电离平衡常数(25℃)Ka＝1.77×10－4Ka1＝1.1×10－7Ka2＝1.3×10－13Ka1＝4.5×10－7Ka2＝4.7×10－11Ka＝4.0×10－8按要求回答下列问题：(1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为____________________。(2)相同浓度的HCOO－、HS－、S2－、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、ClO－结合H＋的能力由强到弱的顺序为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)运用上述电离常数及物质的特性判断下列化学方程式不正确的是________(填序号)。①次氯酸与NaHCO3溶液的反应：HClO＋HCOeq\o\al(－,3)=ClO－＋H2O＋CO2↑②少量CO2通入NaClO溶液中：CO2＋H2O＋2ClO－=COeq\o\al(2－,3)＋2HClO③少量CO2通入NaClO溶液中：CO2＋H2O＋ClO－=HCOeq\o\al(－,3)＋HClO④硫化氢通入NaClO溶液中：H2S＋ClO－=HS－＋HClO⑤碳酸钠滴入足量甲酸溶液中：2HCOOH＋COeq\o\al(2－,3)=2HCOO－＋CO2↑＋H2O答案(1)HCOOH＞H2CO3＞H2S＞HClO(2)S2－＞COeq\o\al(2－,3)＞ClO－＞HS－＞HCOeq\o\al(－,3)＞HCOO－(3)①②④二、微粒浓度比值判断4．常温下，将0.1mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，请填写下列表达式中的数据变化情况(填“变大”“变小”或“不变”)。(1)eq\f(cCH3COOH,cH＋)________；(2)eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)________；(3)eq\f(cCH3COO－,cH＋)________；(4)eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)________；(5)eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH·cOH－)________。答案(1)变小(2)变大(3)变小(4)不变(5)不变解析(1)将该式变为eq\f(cCH3COOH·cCH3COO－,cH＋·cCH3COO－)＝eq\f(cCH3COO－,Ka)或稀释时醋酸的电离平衡正向移动，n(CH3COOH)减小，n(H＋)增大，因此其比值变小。(2)将该式变为eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH·cH＋)＝eq\f(Ka,cH＋)或稀释时醋酸的电离平衡正向移动，n(CH3COOH)减小，n(CH3COO－)增大，因此其比值变大。(5)将该式变为eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH·cOH－·cH＋)＝eq\f(Ka,Kw)，故其比值不变。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10－7mol·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。1．(2020·北京，11)室温下，对于1L0.1mol·L－1醋酸溶液。下列判断正确的是()A．该溶液中CH3COO－的粒子数为6.02×1022B．加入少量CH3COONa固体后，溶液的pH降低C．滴加NaOH溶液过程中，n(CH3COO－)与n(CH3COOH)之和始终为0.1molD．与Na2CO3溶液反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑答案C解析醋酸属于弱电解质，则含0.1mol醋酸的溶液中CH3COO－的粒子数小于6.02×1022，A错误；加入少量CH3COONa固体，抑制醋酸的电离，溶液的pH升高，故B错误；根据元素守恒，n(CH3COO－)＋n(CH3COOH)＝0.1mol，故C正确；醋酸的酸性强于碳酸，则根据强酸制取弱酸，醋酸与Na2CO3溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，醋酸是弱电解质，离子反应中不能拆写，故D错误。2．(2022·全国乙卷，13)常温下，一元酸HA的Ka(HA)＝1.0×10－3。在某体系中，H＋与A－不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。设溶液中c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，当达到平衡时，下列叙述正确的是()A．溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)B．溶液Ⅱ中的HA的电离度[eq\f(cA－,c总HA)]为eq\f(1,101)C．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等D．溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10－4答案B解析常温下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，则溶液Ⅰ中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1，c(H＋)＜c(OH－)＋c(A－)，A错误；常温下，溶液Ⅱ的pH＝1.0，溶液中c(H＋)＝0.1mol·L－1，Ka(HA)＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，则eq\f(0.1cA－,c总HA－cA－)＝1.0×10－3，解得eq\f(cA－,c总HA)＝eq\f(1,101)，B正确；常温下，溶液Ⅰ的pH＝7.0，溶液Ⅰ中c(H＋)＝1×10－7mol·L－1，Ka(HA)＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)＝1.0×10－3，c总(HA)＝c(HA)＋c(A－)，eq\f(10－7[c总HA－cHA],cHA)＝1.0×10－3，溶液Ⅰ中c总(HA)＝(104＋1)c(HA)；溶液Ⅱ中，由B项解析可知c总(HA)＝1.01c(HA)，未电离的HA可自由穿过隔膜，故溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)相等，溶液Ⅰ和Ⅱ中c总(HA)之比为[(104＋1)c(HA)]∶[1.01c(HA)]＝(104＋1)∶1.01≈104，C、D错误。3．[2020·天津，16(5)节选]已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH＝12时，c(H2CO3)∶c(HCOeq\o\al(－,3))∶c(COeq\o\al(2－,3))＝1∶________∶______________________。答案1012·Ka11024·Ka1·Ka2解析H2CO3是二元弱酸，分步发生电离：H2CO3HCOeq\o\al(－,3)＋H＋、HCOeq\o\al(－,3)COeq\o\al(2－,3)＋H＋，则有Ka1＝eq\f(cHCO\o\al(－,3)·cH＋,cH2CO3)、Ka2＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·cH＋,cHCO\o\al(－,3))，从而可得Ka1·Ka2＝eq\f(cCO\o\al(2－,3)·c2H＋,cH2CO3)。当溶液pH＝12时，c(H＋)＝10－12mol·L－1，代入Ka1、Ka1·Ka2可得c(H2CO3)∶c(HCOeq\o\al(－,3))＝1∶(1012·Ka1)，c(H2CO3)∶c(COeq\o\al(2－,3))＝1∶(1024·Ka1·Ka2)，综合可得c(H2CO3)∶c(HCOeq\o\al(－,3))∶c(COeq\o\al(2－,3))＝1∶(1012·Ka1)∶(1024·Ka1·Ka2)。课时精练1．氢氰酸(HCN)是一种弱酸，在水溶液中存在电离平衡：HCNH＋＋CN－，常温下电离常数为Ka。下列说法正确的是()A．0.1mol·L－1HCN溶液的pH<1B．增大HCN溶液浓度，其电离程度减小C．升高HCN溶液温度，平衡逆向移动D．加入少量NaOH溶液，会使Ka增大答案B解析氢氰酸(HCN)是一种弱酸，在水溶液中部分电离，因此0.1mol·L－1HCN溶液中c(H＋)＜0.1mol·L－1，pH＞1，故A错误；氢氰酸为弱电解质，增大HCN溶液浓度，其电离程度减小，故B正确；弱电解质的电离是吸热过程，升高温度，平衡正向移动，故C错误；加入少量NaOH溶液，电离平衡正向移动，但溶液的温度不变，电离平衡常数不变，故D错误。2．饱和氨水中存在化学平衡和电离平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。下列有关说法正确的是()A．常温下饱和氨水的pH＜7B．向氨水中滴加过量硫酸，上述平衡均正向移动，pH增大C．电离是吸热过程，升高温度，上述平衡均正向移动D．向氨水中加入少量NaOH固体，上述平衡均逆向移动，有NH3放出答案D解析常温下饱和氨水呈碱性，pH＞7，A项错误；加入过量硫酸，H＋浓度增大，pH减小，B项错误；升温会使NH3逸出，NH3＋H2ONH3·H2O平衡逆向移动，C项错误；加入少量NaOH固体，OH－浓度增大，平衡向生成NH3的方向移动，有NH3放出，D项正确。3．一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是()A．a、b、c三点溶液的pH：c<a<bB．a、b、c三点CH3COOH的电离程度：c＜a＜bC．用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小D．a、b、c三点溶液用1mol·L－1NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液的体积：c＜a＜b答案C解析A项，由导电能力知c(H＋)：b＞a＞c，故pH：c＞a＞b；B项，加水越多，越利于CH3COOH电离，故电离程度：c＞b＞a；C项，用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，相当于稀释a点溶液，由图可知，溶液导电能力增强，c(H＋)增大，pH偏小；D项，a、b、c三点n(CH3COOH)相同，用NaOH溶液中和时消耗n(NaOH)相同，即体积相同。4．下列不能用来判断CH3COOH是一种弱酸的说法的是()A．向pH＝3的HCl溶液中加入CH3COONa固体，溶液pH增大B．pH相同的盐酸和CH3COOH溶液，取相同体积分别用标准NaOH溶液滴定测其浓度，CH3COOH溶液消耗的NaOH溶液的体积较大C．0.1mol·L－1CH3COOH溶液的pH>1D．相同物质的量浓度、相同体积的CH3COOH溶液和盐酸分别与足量的活泼金属反应，消耗金属的量相同答案D解析相同浓度和体积的两溶液中溶质物质的量相同，消耗的金属的量相同，不能说明二者的酸性强弱。5．已知数据：7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10分别是三种酸的电离平衡常数，若已知这些酸可发生如下反应：①NaCN＋HNO2=HCN＋NaNO2，②NaCN＋HF=HCN＋NaF，③NaNO2＋HF=HNO2＋NaF，由此可判断下列叙述中不正确的是()A．HF的电离平衡常数为7.2×10－4B．HNO2的电离平衡常数为4.9×10－10C．根据①③两个反应即可知三种酸的相对强弱D．HNO2的电离平衡常数比HCN大，比HF小答案B解析反应①说明酸性：HNO2>HCN，反应③说明酸性：HF>HNO2。6．硼酸(H3BO3)的电离方程式为H3BO3＋H2OB(OH)eq\o\al(－,4)＋H＋。已知常温下，Ka(H3BO3)＝5.4×10－10、Ka(CH3COOH)＝1.75×10－5。下列说法错误的是()A．H3BO3为一元酸B．0.01mol·L－1H3BO3溶液的pH≈6C．常温下，等浓度溶液的pH：CH3COONa>NaB(OH)4D．NaOH溶液溅到皮肤时，可用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液答案C解析根据题意可知H3BO3只存在一步电离，所以为一元酸，A正确；设0.01mol·L－1H3BO3溶液中c(H＋)＝xmol·L－1，则c[B(OH)eq\o\al(－,4)]也可近似认为等于xmol·L－1，则有Ka(H3BO3)＝eq\f(x×x,0.01－x)＝5.4×10－10，解得x≈2.3×10－6，所以pH≈6，B正确；Ka(H3BO3)<Ka(CH3COOH)，所以B(OH)eq\o\al(－,4)的水解程度更大，浓度相同时硼酸钠碱性更强，则等浓度溶液的pH：CH3COONa＜NaB(OH)4，C错误。7.电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的强弱。室温下，用0.100mol·L－1氨水滴定10mL浓度均为0.100mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合液，滴定过程中溶液电导率曲线如图所示。下列说法正确的是()A．①溶液中c(H＋)为0.200mol·L－1B．溶液温度高低为①>③>②C．③点溶液有c(Cl－)>c(CH3COO－)D．③点后因离子数目减少使电导率略减小答案C解析醋酸为弱电解质，①点溶液c(H＋)<0.200mol·L－1，故A错误；酸碱中和反应放热，①点溶液温度较低，故B错误；③点时恰好完全反应生成等物质的量的氯化铵和醋酸铵，其中CH3COO－发生微弱水解，则③点溶液中：c(Cl－)>c(CH3COO－)，故C正确；③点后，溶液体积变大，溶液中离子浓度减小导致电导率减小，故D错误。8．(2023·南京模拟)常温下，次氯酸电离平衡体系中各成分的组成分数δ[δ(X)＝eq\f(cX,cHClO＋cClO－)，X为HClO或ClO－]与pH的关系如图所示。下列有关说法正确的是()A．次氯酸的电离方程式为HClO=H＋＋ClO－B．曲线a、b依次表示δ(ClO－)、δ(HClO)的变化C．次氯酸电离常数Ka的数量级为10－7D．向次氯酸溶液中加NaOH溶液，eq\f(δHClO,δClO－)将减小答案D解析次氯酸是弱电解质，电离方程式为HClOH＋＋ClO－，故A错误；次氯酸是弱酸，随着pH的增大，HClO逐渐减少，ClO－逐渐增多，故曲线a、b依次表示δ(HClO)、δ(ClO－)的变化，故B错误；次氯酸的Ka＝eq\f(cH＋·cClO－,cHClO)，在a、b的交点处，c(ClO－)＝c(HClO)，Ka＝10－7.5，所以Ka的数量级为10－8，故C错误；向次氯酸溶液中加NaOH溶液，随着碱性增强，HClO逐渐减少，ClO－逐渐增多，故eq\f(δHClO,δClO－)将减小，故D正确。9．下列酸碱溶液恰好完全中和，如图所示，则下列叙述正确的是()A．因为两种酸溶液的pH相等，故V1一定等于V2B．若V1>V2，则说明HA为强酸，HB为弱酸C．若实验①中，V＝V1，则混合溶液中c(Na＋)＝c(A－)D．实验②的混合溶液，可能pH<7答案C解析因为不知道两种酸的酸性强弱关系，所以不能判断V1与V2的相对大小，故A错误；若V1>V2，说明HA的酸性比HB的酸性强，但无法说明HA是强酸，故B错误；若实验①中，V＝V1，则HA的物质的量浓度也为0.01mol·L－1，HA溶液pH＝2，则HA为强酸，反应后溶液显中性，故混合溶液中c(Na＋)＝c(A－)，故C正确；恰好完全中和后实验②的混合溶液中溶质为强碱弱酸盐或强酸强碱盐，溶液的pH≥7，故D错误。10．25℃时，几种弱酸的电离平衡常数如表所示。下列说法正确的是()HCOOHH2CO3HCNKa＝1.8×10－4Ka1＝4.5×10－7Ka2＝4.7×10－11Ka＝6.2×10－10A.H2CO3溶液和NaCN溶液反应的离子方程式为H2CO3＋CN－=HCOeq\o\al(－,3)＋HCNB．HCOOH的电离平衡常数表达式为Ka＝eq\f(cHCOOH,cHCOO－·cH＋)C．物质的量浓度均为0.1mol·L－1的HCOONa溶液和NaCN溶液，pH前者大D．酸性强弱顺序是HCOOH>HCN>H2CO3答案A11．下列关于电解质的说法正确的是()A．向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中eq\f(cH＋,cCH3COOH)减小B．室温下向10mL0.1mol·L－1的氨水中加水稀释后，溶液中eq\f(cOH－·cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)不变C．等体积、等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合：eq\f(cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)＜eq\f(cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))D．将浓度为0.1mol·L－1HF溶液加水不断稀释过程中，电离平衡常数Ka(HF)保持不变，eq\f(cF－,cH＋)始终增大答案B解析B项，NH3·H2O的电离常数Kb＝eq\f(cOH－·cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)，温度不变，Kb不变，正确；C项，H2CO3电离常数Ka1＝eq\f(cH＋·cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)、Ka2＝eq\f(cH＋·cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))，同一溶液中c(H＋)相等，而Ka1＞Ka2，则eq\f(cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)＞eq\f(cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))，错误；D项，0.1mol·L－1的HF溶液加水稀释，c(F－)趋近于0，而c(H＋)趋于10－7mol·L－1，故eq\f(cF－,cH＋)变小，错误。12.H2C2O4是一种二元弱酸，H2C2O4溶液中各粒子浓度在其总浓度中所占比值叫其分布系数，常温下某浓度的H2C2O4溶液中各粒子分布系数随pH的变化如图所示，据此分析，下列说法不正确的是()A．曲线a代表H2C2O4，曲线b代表C2Oeq\o\al(2－,4)B．常温下0.1mol·L－1的NaHC2O4溶液显酸性C．常温下，H2C2O4的电离平衡常数Ka2＝10－4.30D．pH从1.30～4.30时，eq\f(cH2C2O4,cC2O\o\al(2－,4))先增大后减小答案D解析随着pH的增大，草酸分子的浓度逐渐减小，草酸氢根离子的浓度逐渐增大，pH继续升高，草酸氢根离子的浓度又逐渐减小，而草酸根离子的浓度逐渐增大，因此曲线a代表H2C2O4，曲线b代表C2Oeq\o\al(2－,4)，A正确；根据图像可知当草酸氢根离子和草酸根离子浓度相等时，pH＝4.30，所以草酸的第二步电离平衡常数Ka2＝eq\f(cH＋·cC2O\o\al(2－,4),cHC2O\o\al(－,4))＝10－4.30，C正确；根据图像可知pH从1.30～4.30时，eq\f(cH2C2O4,cC2O\o\al(2－,4))逐渐减小，D项错误。13．磷能形成次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)等多种含氧酸。(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，已知10mL1mol·L－1H3PO2与20mL1mol·L－1的NaOH溶液充分反应后生成NaH2PO2，回答下列问题：①NaH2PO2属于____________(填“正盐”“酸式盐”或“无法确定”)。②若25℃时，Ka(H3PO2)＝1×10－2，则0.02mol·L－1的H3PO2溶液的pH＝________。③设计两种实验方案，证明次磷酸是弱酸：_________________________________、________________________________________________________________________。(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸，某温度下，0.11mol·L－1的H3PO3溶液的pH为2，该温度下H3PO3的电离平衡常数Ka1约为________(Ka2＝2×10－7，H3PO3的第二步电离和水的电离忽略不计)。(3)亚磷酸的结构式为(结构式中P→O表示成键电子对全部由磷原子提供)，含有两个“—OH”，分子中有两个可电离的H＋，因而是二元酸，由此类推次磷酸分子中含有__________个“O—H”。(4)向H3PO3溶液中滴加NaOH溶液恰好中和生成Na2HPO3时，所得溶液的pH__________(填“>”“<”或“＝”)7。答案(1)①正盐②2③测NaH2PO2溶液的pH，若pH>7，则证明次磷酸为弱酸向等物质的量浓度的盐酸、次磷酸溶液中各滴入2滴石蕊溶液，若次磷酸溶液中红色浅一些，则说明次磷酸为弱酸(2)1×10－3(3)1(4)>解析(1)①NaOH过量，只生成NaH2PO2，说明次磷酸中只有一个可电离出的氢离子，因而NaH2PO2是正盐。②设溶液中的H＋浓度为xmol·L－1。H3PO2H＋＋H2POeq\o\al(－,2)初始/(mol·L－1)0.0200平衡/(mol·L－1)0.02－xxxKa(H3PO2)＝eq\f(x2,0.02－x)＝1×10－2[注意由于Ka(H3PO2)比较大，不能近似计算]，解得x＝0.01，故pH＝－lg0.01＝2。(2)忽略H3PO3的第二步电离和水的电离，则溶液中c(H2POeq\o\al(－,3))≈c(H＋)＝1×10－2mol·L－1，c(H3PO3)＝(0.11－1×10－2)mol·L－1＝0.1mol·L－1，H3PO3的电离平衡常数Ka1＝eq\f(cH＋·cH2PO\o\al(－,3),cH3PO3)＝eq\f(1×10－2×1×10－2,0.1)＝1×10－3。(4)Na2HPO3溶液中，HPOeq\o\al(2－,3)水解，溶液呈碱性。14．25℃时，某混合溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1mol·L－1，lgc(CH3COOH)、lgc(CH3COO－)、lgc(H＋)和lgc(OH－)随pH变化的关系如图所示。根据以上情境，解答下列有关问题。(1)写出CH3COOH的电离方程式：__________________________________________，若0.010mol·L－1、0.10mol·L－1的醋酸溶液的电离度分别为α1、α2，试比较α1和α2大小：______，并分析两溶液中H＋浓度的比值eq\f(c2H＋,c1H＋)________(填“>”“<”或“＝”)10。(2)已知100.2＝1.6，试计算CH3COOH的电离常数Ka(写出计算过程)。(3)pH＝5时，该体系中CH3COOH分子的浓度为________。答案(1)CH3COOHH＋＋CH3COO－α1>α2<(2)由图像可知：a代表H＋，b代表CH3COO－，c代表CH3COOH，d代表OH－，N点pH＝4.8，lgc(CH3COO－)＝lgc(CH3COOH)，即c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)，Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝1×10－4.8＝1.6×10－5(3)0.038mol·L－1解析(3)pH＝5时c(H＋)＝1×10－5mol·L－1，相同温度下电离常数不变，Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝10－4.8，eq\f(cCH3COO－,cCH3COOH)＝eq\f(10－4.8,10－5)＝100.2＝1.6，由于c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.1mol·L－1，解得c(CH3COOH)≈0.038mol·L－1。第52讲水的电离和溶液的pH[复习目标]1.了解水的电离和水的离子积常数(Kw)。2.了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。考点一水的电离与水的离子积常数1．水的电离和水的离子积常数2．填写外界条件对水的电离平衡的具体影响改变条件平衡移动方向Kw水的电离程度c(OH－)c(H＋)HCl逆不变减小减小增大NaOH逆不变减小增大减小Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大NaHSO4逆不变减小减小增大加热正增大增大增大增大3.计算溶液中水电离的H＋或OH－浓度(1)任何温度，任何水溶液，水电离的H＋和OH－浓度总相等。(2)判断方法①当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)在溶液中c(H＋)、c(OH－)较小的是水电离出来的。②当促进水的电离时(如盐的水解)在溶液中c(H＋)、c(OH－)较大的是水电离出来的。(3)应用体验(室温下)①0.01mol·L－1的盐酸中，(H＋)＝______________________________________。②pH＝4的亚硫酸溶液中，(H＋)＝_____________________________________。③pH＝10的KOH溶液中，(OH－)＝___________________________________。④pH＝4的NH4Cl溶液中，(H＋)＝____________________________________。⑤pH＝10的CH3COONa溶液中，(OH－)＝_____________________________。答案①1×10－12mol·L－1②1×10－10mol·L－1③1×10－10mol·L－1④1×10－4mol·L－1⑤1×10－4mol·L－11．任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水电离出的c(H＋)和c(OH－)相等()2．将水加热，Kw和c(H＋)均增大()3．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同()4．温度一定时，在纯水中通入少量SO2，水的电离平衡不移动，Kw不变()5．室温下，0.1mol·L－1的盐酸与0.1mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等()6．在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变()答案1.√2.√3.×4.×5.√6.×水电离平衡曲线的理解1.25℃时，水溶液中c(H＋)与c(OH－)的变化关系如图所示，下列判断错误的是()A．ac曲线上的任意一点都有c(H＋)·c(OH－)＝10－14B．bd线段上任意一点对应的溶液都呈中性C．d点对应溶液的温度高于25℃，pH＜7D．c点溶液不可能是盐溶液答案D解析ac曲线上的任意一点，由于温度相同，所以水的离子积常数相同，根据b点可知，c(H＋)·c(OH－)＝10－14，A项正确；bd线段上任意一点都满足c(H＋)＝c(OH－)，溶液一定呈中性，B项正确；d点时，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－6mol·L－1＞1×10－7mol·L－1，溶液的pH＝6，水的电离为吸热过程，所以d点温度高于25℃，C项正确；在c点c(H＋)＝1×10－8mol·L－1，c(OH－)＝1×10－6mol·L－1，溶液显碱性，而醋酸钠溶液显碱性，所以c点可能为醋酸钠溶液，D项错误。2．水的电离平衡曲线如图所示，回答下列问题。(1)图中A、B、C、D、E五点Kw间的关系：_________________________________。(2)在水中加少量酸，可实现A点向____________点移动。(3)ABE形成的区域中的点都呈现__________性。(4)若在B点温度下，pH＝2的硫酸溶液中，cH2O(H＋)＝________mol·L－1。答案(1)B＞C＞A＝D＝E(2)D(3)碱(4)1×10－10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。考点二溶液的酸碱性与pH1．溶液的酸碱性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。溶液的酸碱性c(H＋)与c(OH－)比较常温下溶液pH酸性溶液c(H＋)＞c(OH－)＜7中性溶液c(H＋)＝c(OH－)＝7碱性溶液c(H＋)＜c(OH－)＞72.溶液的pH及测定方法(1)关系：pH＝－lg_c(H＋)。(2)范围：0～14。(3)测定方法：用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照。(4)溶液酸碱性的另外一种表示——pOH①pOH＝－lg_c(OH－)；②常温下：pH＋pOH＝14。1．任何温度下，利用H＋和OH－浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性()2．常温下，溶液中eq\f(cH＋,cOH－)的值越大，则酸性越强()3．pH＜7的溶液一定显酸性()4．c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1的溶液一定显中性()5．常温下能使甲基橙显黄色的溶液一定显碱性()6．用pH试纸测得某氯水的pH为5()7．用广泛pH试纸测得醋酸溶液的pH为3.4()8．用pH计测得某溶液的pH为7.45()9．用湿润的pH试纸测定盐酸和醋酸溶液的pH，醋酸溶液的误差更大()答案1.√2.√3.×4.√5.×6.×7．×8.√9.×一、酸(或碱)溶液稀释pH变化规律1．常温下，下列关于溶液稀释的说法正确的是()A．pH＝3的醋酸溶液稀释100倍，pH＝5B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6mol·L－1C．将1L0.1mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀释为2L，pH＝13D．pH＝8的NaOH溶液稀释100倍，其pH＝6答案C解析A项，pH＝3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释100倍时，3<pH<5；B项，pH＝4的H2SO4溶液加水稀释100倍，则溶液的pH＝6，由水电离产生的c(H＋)＝1×10－8mol·L－1；C项，1L0.1mol·L－1Ba(OH)2溶液稀释到2L时，c(OH－)＝eq\f(0.2,2)mol·L－1＝0.1mol·L－1，c(H＋)＝1×10－13mol·L－1，pH＝13；D项，NaOH溶液是强碱溶液，无论怎么稀释，都不为酸性，pH在常温下只能无限接近于7。2．pH＝2的A、B两种酸溶液各1mL，分别加水稀释到1000mL，其中pH与溶液体积V的关系如图所示，下列说法正确的是()A．A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等B．稀释后，A酸溶液中c(H＋)比B酸溶液中c(H＋)大C．a＝5时，A是强酸，B是弱酸D．一定有关系：5>a>2答案C解析由图像可以看出稀释过程中两种酸的pH的增大程度不同，说明两种酸的强弱不同，故pH＝2的两种酸的浓度一定不同，A项错误；由图像知，稀释后A酸溶液的pH大于B酸溶液的pH，则A中c(H＋)小于B中c(H＋)，B项错误；a＝5时，表明pH＝2的A酸溶液稀释1000倍，pH增加3，故A是强酸，pH＝2的B酸溶液稀释1000倍后，pH<5，说明B酸溶液中存在电离平衡，则B是弱酸，C项正确；若A、B都是弱酸，稀释1000倍后，A、B两溶液pH均要增大，而增加的值均小于3，存在关系：5>a>2，若A是强酸，则a＝5，D项错误。3．(2023·日照模拟)浓度均为0.1mol·L－1、体积均为V0的HX、HY溶液，分别加水稀释至体积为V，pH随lgeq\f(V,V0)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()A．HX、HY都是弱酸，且HX的酸性比HY的弱B．常温下，由水电离出的c(H＋)·c(OH－)：a＜bC．相同温度下，电离常数Ka(HX)：a＞bD．lg

eq\f(V,V0)＝3，若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发)，则eq\f(cX－,cY－)减小答案B解析根据图知，lg

eq\f(V,V0)＝0时，HX的pH＞1，说明HX部分电离，为弱酸，HY的pH＝1，说明HY完全电离，为强酸，A错误；酸抑制水电离，酸中氢离子浓度越小，其抑制水电离的程度越小，根据图知，b点溶液中氢离子浓度小于a点，则水电离程度：a＜b，所以由水电离出的c(H＋)·c(OH－)：a＜b，B正确；酸的电离平衡常数只与温度有关，所以相同温度下，电离常数Ka(HX)：a＝b，C错误；lg

eq\f(V,V0)＝3，若同时微热两种溶液，n(X－)增大，n(Y－)不变，二者溶液体积相等，所以eq\f(cX－,cY－)＝eq\f(\f(nX－,V),\f(nY－,V))＝eq\f(nX－,nY－)增大，D错误。4．25℃，两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释，溶液pH的变化如图所示，下列叙述不正确的是()A．MOH是一种弱碱B．在x点，c(M＋)＝c(R＋)C．稀释前，c(ROH)＝10c(MOH)D．稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH－)：前者是后者的10倍答案C解析A项，由图像可知MOH溶液稀释10倍时，pH变化量小于1，故MOH为弱碱；B项，在x点，c(OH－)＝c(M＋)＋c(H＋)＝c(R＋)＋c(H＋)，x点时MOH和ROH溶液中c(H＋)相等，故c(M＋)＝c(R＋)；C项，MOH为弱碱，由图可知，ROH为强碱，则稀释前c(ROH)＜10c(MOH)；D项，稀释前MOH溶液中由水电离出的c(OH－)＝10－12mol·L－1，ROH溶液中由水电离出的c(OH－)＝10－13mol·L－1，故c(OH－)前者是后者的10倍。常温下，酸或碱溶液稀释pH变化规律(1)酸或碱溶液无限稀释，pH只能无限接近7，但不能越过7。(2)强酸溶液每稀释10倍，pH上升1个单位，强碱溶液每稀释10倍，pH下降一个单位。(3)弱酸或弱碱溶液稀释10倍，pH变化小于1个单位。(4)稀释过程中pH变化曲线斜率较大者为较强的酸(或碱)。二、酸、碱溶液混合后酸碱性的判断5．常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合()(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合()(3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合()(4)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合()(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合()(8)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NH3·H2O等体积混合()答案(1)中性(2)碱性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)碱性(7)酸性(8)碱性酸、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。三、中和反应pH的计算6．按要求计算下列各题(常温下，忽略溶液混合时体积的变化)：(1)25℃时，pH＝3的硝酸和pH＝12的氢氧化钡溶液按照体积比为9∶1混合，混合溶液的pH＝________。(2)在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀时，溶液pH＝11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是__________。(3)将pH＝a的NaOH溶液VaL与pH＝b的稀盐酸VbL混合，若所得溶液呈中性，且a＋b＝13，则eq\f(Va,Vb)＝__________。答案(1)10(2)1∶4(3)10解析(1)pH＝3的硝酸溶液中c(H＋)＝10－3mol·L－1，pH＝12的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝eq\f(10－14,10－12)mol·L－1＝10－2mol·L－1，二者以体积比9∶1混合，Ba(OH)2过量，溶液呈碱性，混合溶液中c(OH－)＝eq\f(10－2mol·L－1×1－10－3mol·L－1×9,9＋1)＝1×10－4mol·L－1，则混合后c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)＝eq\f(1×10－14,1×10－4)mol·L－1＝1×10－10mol·L－1，故pH＝10。(2)设氢氧化钡溶液的体积为V1L，硫酸氢钠溶液的体积为V2L，依题意知，n(Ba2＋)＝n(SOeq\o\al(2－,4))，由Ba(OH)2＋NaHSO4=BaSO4↓＋NaOH＋H2O知，生成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)＝n[Ba(OH)2]＝5×10－3V1mol，eq\f(5×10－3V1mol,V1＋V2L)＝1×10－3mol·L－1，则V1∶V2＝1∶4。(3)pH＝a的NaOH溶液中c(OH－)＝10a－14mol·L－1，pH＝b的稀盐酸中c(H＋)＝10－bmol·L－1，根据中和反应H＋＋OH－=H2O，知c(OH－)·Va＝c(H＋)·Vb，eq\f(Va,Vb)＝eq\f(cH＋,cOH－)＝eq\f(10－bmol·L－1,10a－14mol·L－1)＝1014－(a＋b)，a＋b＝13，则eq\f(Va,Vb)＝10。1．下列判断正确的是()A．将浓度均为0.1mol·L－1的C6H5ONa和NaOH溶液加热，两种溶液的pH均变大(2022·浙江6月选考，17B)B．随温度升高，纯水中c(H＋)>c(OH－)(2019·北京，12A)C．pH>7的溶液一定呈碱性(2020·浙江1月选考，17A改编)D．相同温度下，pH相等的盐酸、CH3COOH溶液中，c(OH－)相等(2020·浙江1月选考，17C)答案D解析A错误，NaOH是强碱，完全电离，加热c(OH－)变化不大，但Kw增大，c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)增大，故pH减小；B错误，无论是否升温，纯水均为中性，c(H＋)＝c(OH－)；C错误，降低温度时，水的电离程度减小，纯水pH>7，为中性溶液；D正确，pH相同说明c(H＋)相同，相同温度下Kw相同，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，故c(OH－)也相同。2．(2015·广东，11)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，可能引起由c向b的变化B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13C．该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化答案C解析由图可知，a、b、c三点对应的水的离子积常数不变，该曲线上的点温度相等，升高温度，不能引起由c向b的变化，故A项错误；b点c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1，故Kw＝1.0×10－14，故B项错误；FeCl3为强酸弱碱盐，Fe3＋结合水电离出的OH－，促进水的电离平衡右移，c(H＋)增大，c(OH－)减小，可能引起由b向a的变化，故C项正确；由c点到d点，水的离子积常数减小，但温度不变，Kw不变，则稀释溶液不能引起由c向d的变化，故D项错误。3.(2019·天津，5)某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10－4和1.7×10－5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是()A．曲线Ⅰ代表HNO2溶液B．溶液中水的电离程度：b点>c点C．从c点到d点，溶液中eq\f(cHA·cOH－,cA－)保持不变(其中HA、A－分别代表相应的酸和酸根离子)D．相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)相同答案C解析根据HNO2和CH3COOH的电离常数，可知酸性：HNO2>CH3COOH，相同pH的两种酸溶液，稀释相同倍数时，弱酸的pH变化较小，故曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液，A项错误；两种酸溶液中水的电离受到抑制，b点溶液pH小于c点溶液pH，则b点对应酸电离出的c(H＋)大，对水的电离抑制程度大，故水的电离程度：b点<c点，B项错误；溶液中eq\f(cHA·cOH－,cA－)＝eq\f(cHA·cOH－·cH＋,cA－·cH＋)＝eq\f(Kw,KaHA)，Kw、Ka(HA)的值不变，C项正确；相同体积a点的两溶液中，由于c(CH3COOH)>c(HNO2)，故n(CH3COOH)>n(HNO2)，因此与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)不同，D项错误。课时精练1．下列有关溶液的酸碱性与pH的说法错误的是()A．溶液pH越小，酸性越强，反之，碱性越强B．pH<7的溶液可能呈碱性C．当溶液中的c(H＋)或c(OH－)较小时，用pH表示其酸碱性更为方便D．把pH试纸直接插入待测溶液中，测其pH答案D解析当c(H＋)或c(OH－)小于1mol·L－1时，使用pH表示其酸碱性更为方便，C正确；把pH试纸直接插入待测溶液中会污染待测液，D错误。2．工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性，生活和健康也与溶液的酸碱性有密切关系。pH是表示溶液酸碱度的一种方法。下列说法不正确的是()A．可以用pH试纸测量溶液的pH，也可以用pH计来测量B．测量和调控溶液的pH对工农业生产、科学研究都具有重要意义C．pH试纸可测量任何溶液的pHD．酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱，在溶液中存在电离平衡，指示剂的颜色变化在一定pH范围内发生答案C3．某温度下，向c(H＋)＝1.0×10－6mol·L－1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的c(H＋)＝1.0×10－2mol·L－1。下列对该溶液的叙述不正确的是()A．该温度高于25℃B．由水电离出来的H＋的浓度为1.0×10－10mol·L－1C．加入NaHSO4晶体抑制水的电离D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH－)减小答案D解析该温度下蒸馏水中的c(H＋)大于25℃时纯水中的c(H＋)，水的电离为吸热过程，A项正确；此温度下Kw＝1.0×10－12，故该NaHSO4溶液中c(OH－)＝eq\f(1.0×10－12,1.0×10－2)mol·L－1＝1.0×10－10mol·L－1，由水电离出的c(H＋)与溶液中的c(OH－)相等，B项正确；NaHSO4电离出的H＋抑制了水的电离，C项正确；加水稀释时，溶液中c(H＋)减小，而Kw不变，故c(OH－)增大，D项错误。4．某温度下，测得0.01mol·L－1NaOH溶液的pH＝10，则下列说法正确的是()A．该溶液温度为25℃B．与等体积的pH＝4的盐酸刚好中和C．该温度下蒸馏水pH＝6D．该溶液中c(H＋)＝10－12mol·L－1答案C解析该溶液c(H＋)＝10－10mol·L－1，氢氧化钠是一元强碱，c(OH－)＝0.01mol·L－1，Kw＝0.01×10－10＝10－12>10－14，因而溶液温度高于25℃，A、D错误；盐酸中n(H＋)＝V×10－4mol，NaOH溶液中n(OH－)＝V×10－2mol，显然氢氧化钠过量，B错误；该温度下Kw＝10－12，则蒸馏水的pH＝6，C正确。5．25℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05mol·L－1的Ba(OH)2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是()A．1∶10∶1010∶109B．1∶5∶(5×109)∶(5×108)C．1∶20∶1010∶109D．1∶10∶104∶109答案A解析H2SO4与Ba(OH)2抑制水的电离，Na2S与NH4NO3促进水的电离。25℃时，①pH＝0的H2SO4溶液中：c电离(H2O)＝c(OH－)＝eq\f(10－14,100)mol·L－1＝10－14mol·L－1；同理可计算其余溶液中电离的水的浓度依次为②为10－13mol·L－1，③为10－4mol·L－1，④为10－5mol·L－1，同温同体积时，物质的量之比等于浓度之比，则物质的量之比为10－14∶10－13∶10－4∶10－5＝1∶10∶1010∶109，故A正确。6．已知液氨的性质与水相似。T℃时，NH3＋NH3NHeq\o\al(＋,4)＋NHeq\o\al(－,2)，NHeq\o\al(＋,4)的平衡浓度为1×10－15mol·L－1，则下列说法正确的是()A．在此温度下液氨的离子积为1×10－17B．在液氨中放入金属钠，可生成NaNH2C．恒温下，在液氨中加入NH4Cl，可使液氨的离子积减小D．降温，可使液氨电离平衡逆向移动，且c(NHeq\o\al(＋,4))＜c(NHeq\o\al(－,2))答案B解析由电离方程式知，NHeq\o\al(＋,4)与NHeq\o\al(－,2)的平衡浓度相等，都为1×10－15mol·L－1，根据水的离子积表达式得液氨的离子积为c(NHeq\o\al(－,2))·c(NHeq\o\al(＋,4))＝1×10－30，A项错误；离子积只与温度有关，与离子浓度无关，C项错误；因为电离吸热，所以降温平衡逆向移动，c(NHeq\o\al(＋,4))、c(NHeq\o\al(－,2))都减小但相等，D项错误。7．溶液混合后体积变化忽略不计，则下列叙述正确的是()A．95℃纯水的pH＜7，说明加热可导致水呈酸性B．室温下，pH＝3的醋酸溶液，稀释10倍后pH＝4C．室温下，pH＝3的醋酸溶液与pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH＝7D．0.2mol·L－1的盐酸与等体积水混合后pH＝1答案D解析A项错误，水的电离吸热，加热促进电离，c(H＋)>10－7mol·L－1，但仍呈中性；B项错误，稀释促进醋酸的电离，pH＝3的醋酸溶液，稀释10倍后pH：3＜pH＜4；C项错误，pH＝3的醋酸溶液中醋酸的浓度远大于10－3mol·L－1，而pH＝11的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为10－3mol·L－1，所以二者等体积混合后醋酸过量，溶液显酸性；D项正确，溶液体积扩大一倍，溶液中氢离子浓度变为0.1mol·L－1。8．已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为amol·L－1的一元酸HA与bmol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是()A．a＝bB．混合溶液的pH＝7C．混合溶液中，c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)答案C解析A项中，a＝b，酸碱恰好完全反应生成正盐和水，由于酸碱强弱未知，不能确定溶液的酸碱性；B项中未说明温度为25℃，故混合溶液的pH＝7时不一定呈中性；C项混合溶液中，c(H＋)·c(OH－)＝Kw，因为c(H＋)＝eq\r(Kw)mol·L－1，则c(H＋)＝c(OH－)，故溶液呈中性；D项中c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，只能说明溶液中电荷守恒，无法判断溶液的酸碱性。9．如图表示水中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是()A．两条曲线间任意点均有c(H＋)·c(OH－)＝KwB．M区域内(边界除外)任意点均有c(H＋)＜c(OH－)C．温度：T1＜T2D．XZ线段上任意点均有pH＝7答案D解析温度越高，水的电离程度越大，电离出的c(H＋)与c(OH－)越大，所以T2＞T1，C项正确；XZ线段上任意点都有c(H＋)＝c(OH－)，只有当c(H＋)＝10－7mol·L－1时，才有pH＝7，D项错误。10．25℃时，体积为Va、pH＝a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH＝b的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH＝7，已知b＝6a，Va＜Vb，下列有关a的说法正确的是()A．a可能等于1 B．a一定大于2C．a一定小于2 D．a一定等于2答案C解析由b＝6a＞7得a＞eq\f(7,6)，由混合溶液的pH＝7得n(H＋)＝n(OH－)，即Va×10－a＝Vb×10b－14，得eq\f(Va,Vb)＝10a＋b－14；由于Va＜Vb，即10a＋b－14＜1，得a＋b－14＜0，结合b＝6a得a＜2，综合知，eq\f(7,6)＜a＜2，故选C项。11．(2023·成都市石室中学模拟)T℃时，水的离子积常数Kw＝10－13，该温度下，V1mLpH＝12的Ba(OH)2稀溶液与V2mLpH＝2的稀硫酸充分反应(混合后的体积变化忽略不计)，恢复到T℃，测得混合溶液的pH＝3，则V1∶V2的值为()A．9∶101 B．99∶101C．1∶100 D．1∶10答案A解析T℃时，水的离子积常数Kw＝10－13，该温度下，V1mLpH＝12的Ba(OH)2稀溶液中c(H＋)＝10－12mol·L－1，则c(OH－)＝10－1mol·L－1；V2mLpH＝2的稀硫酸中c(H＋)＝10－2mol·L－1，二者反应后恢复到T℃，测得混合溶液的pH＝3，c(H＋)＝10－3mol·L－1，说明酸过量，则c(H＋)＝eq\f(10－2V2－10－1V1,V1＋V2)mol·L－1＝10－3mol·L－1，