专题07水的电离和溶液的PH（知识串讲专题检测）-2023-2024学年高二化学上学期期中核心考点大通关（人教版2019选择性必修1）

专题07水的电离和溶液的PH一、水的电离与水的离子积常数1.水的电离水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－或简写为H2OH＋＋OH－2.水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)(1)常温下：Kw＝1×10－14(2)影响因素：只与温度有关，升高温度，Kw增大，如100℃时，Kw＝1×10－12(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于任何稀的电解质水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。3.影响水电离平衡的因素条件改变对水电离平衡的影响水电离平衡移动的方向电离程度c(H＋)c(OH－)Kw的变化pH升高温度促进正向移动增大增大增大增大变小增大H＋浓度(加酸)抑制逆向移动减小增大减小不变变小增大OH－浓度(加碱)抑制逆向移动减小减小增大不变变大活泼金属（如Na）促进正向移动增大减小增大不变变大加入可水解的盐（如Na2CO3）促进正向移动增大减小增大不变变大4．不同温度下水溶液中c(H＋)与c(OH－)的变化曲线(1)A、C、B三点溶液均为中性，温度依次升高，Kw依次增大。(2)D点为酸性溶液，E点为碱性溶液，Kw＝10－14。(3)AB直线的左上方均为碱性溶液，任意一点c(H＋)＜c(OH－)；AB直线的右下方均为酸性溶液，任意一点c(H＋)>c(OH－)。5．水电离的c水(H＋)或水电离的c水(OH－)的计算方法：（1）计算原则：c水(H＋)＝c水(OH－)（2）酸性溶液：求c(OH－)，因为酸性溶液中的OH－来自于水的电离。此时c(OH－)＝c水(H＋)＝c水(OH－)碱性溶液：求c(H＋)，因为碱性溶液中的H＋来自于水的电离。此时c(H＋)＝c水(H＋)＝c水(OH－)例如：①25℃时，0.1mol·L－1的盐酸中，c(H＋)＝0.1mol·L－1，故c(OH－)＝1.0×10－13mol·L－1，则由水电离出的c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－13mol·L－1。②25℃时，0.1mol·L－1的NaOH溶液中，c(OH－)＝0.1mol·L－1，故c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1，则由水电离出的c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－13mol·L－1。二、溶液的酸碱性和pH1.溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。(1)酸性溶液：c(H＋)>c(OH－)，常温下，pH<7。(2)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)，常温下，pH＝7。(3)碱性溶液：c(H＋)<c(OH－)，常温下，pH>7。注意：溶液显酸碱性的实质是溶液中c(H＋)与c(OH－)的相对大小。利用c(H＋)大于、小于或等于1×10－7mol·L－1或pH大于、小于或等于7来判断溶液的酸碱性，判断前提条件是在常温下。2.pH及其测量(1)计算公式：pH＝－lgc(H＋)。(2)测量方法①pH试纸法(粗量)：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，即可确定溶液的pH。注意：a.使用pH试纸测溶液pH时用蒸馏水润湿相当于将待测液稀释。b.不能用pH试纸测定“漂白性”溶液的pH。C.使用pH试纸测溶液的pH，读数只读取整数，如pH＝2。②pH计测量法(精量)3.溶液pH的计算原则（1）酸性溶液：求c(H＋)→求pH的值；（2）碱性溶液：求c(OH－)Kw求c注意：凡是单一酸溶液、酸酸混合液，酸碱混合酸过量时，均直接求c(H＋)，再求pH。单一碱溶液，碱碱混合溶液，酸碱混合碱过量时必须先求c(OH－)再求c(H＋)后求pH。4.酸碱溶液稀释后pH计算类型稀释10n倍无限稀释强酸c(H＋)减小为原来的110n，pH增大n个单位，pH＝(pH原＋此时要考虑水的电离，pH只能接近7(略小于7)弱酸c(H＋)减小的程度比强酸的小，pH增大不到n个单位，pH<(pH原＋n)<7强碱c(OH－)减小为原来的110n，pH减小n个单位，pH＝(pH原－此时要考虑水的电离，pH只能接近7(略大于7)弱碱c(OH－)减小的程度比强碱的小，pH减小不到n个单位，pH>(pH原－n)>7注意：强酸、强碱稀释时，当它们的浓度小于10－5mol·L－1时应当考虑水的电离，所以无限稀释时，pH接近于7。三、酸碱中和滴定1.实验原理利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸滴定待测的NaOH溶液，待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝eq\f(cHCl·VHCl,VNaOH)。酸碱中和滴定的关键：(1)准确测定标准液和待测液的体积；(2)准确判断滴定终点。2.实验用品(1)仪器图(A)是酸式滴定管、图(B)是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管①构造：“0”刻度线在上方，尖嘴部分无刻度。②精确度：读数可精确到0.01mL。③洗涤：先用蒸馏水洗涤，再用待装液润洗。④排泡：酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。⑤使用注意事项：试剂性质滴定管原因酸性、氧化性酸式滴定管氧化性物质易腐蚀橡胶管碱性碱式滴定管碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开3.实验操作以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例(1)滴定前的准备①滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。②锥形瓶：注碱液→记体积→加指示剂。(2)滴定(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。(4)数据处理按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝eq\f(cHCl·VHCl,VNaOH)计算。4.常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊＜5.0红色5.0～8.0紫色>8.0蓝色甲基橙＜3.1红色3.1～4.4橙色>4.4黄色酚酞＜8.2无色8.2～10.0浅红色>10.0红色5.指示剂的选择(1)中和反应恰好完全反应的时刻叫滴定终点。为准确判断滴定终点，必须选用变色明显、变色范围的pH与终点的pH相一致的酸碱指示剂。通常选用酚酞或甲基橙，而不选用颜色变化不灵敏的石蕊。(2)中和滴定中，酸碱指示剂用量及颜色变化滴定种类选用的指示剂滴定终点颜色变化指示剂用量滴定终点判断标准强酸滴定强碱甲基橙黄色→橙色2～3滴当指示剂恰好变色并在半分钟内不恢复原色，即认为达到滴定终点酚酞红色→无色强酸滴定弱碱甲基橙黄色→橙色强碱滴定强酸甲基橙红色→黄色酚酞无色→粉红色强碱滴定弱酸酚酞无色→粉红色5.误差分析（以一元强酸、一元强碱间的滴定为例）c待＝eq\f(c标·V标,V待)，V待是待测液的体积，c标是标准液的浓度，这些量均为已知量，所以c待的大小取决于V标的大小，因此误差来源完全归结于消耗标准液的体积V标。若V标偏大，则c待偏高；若V标偏小，则c待偏低。常见误差分析如下表所示。步骤操作误差原因c待洗涤未用标准液润洗滴定管V标偏大偏高未用待测液润洗所用的滴定管V标偏小偏低 用待测液润洗锥形瓶V标偏大偏高洗涤后的锥形瓶未干燥V标不变无影响滴定部分标准液滴在锥形瓶外V标偏大偏高部分待测液溅出锥形瓶外V标偏小偏低滴定完毕后立即读数，半分钟后又恢复原色V标偏小偏低到达终点后，滴定管尖嘴处悬一滴标准液V标偏大偏高读数用标准液滴定前后，先俯视后仰视V标偏大偏高用标准液滴定前后，先仰视后俯视V标偏小偏低滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡V标偏大偏高滴定管滴定前无气泡，滴定后有气泡V标偏小偏低注意：读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。如开始读数仰视，滴定完毕读数俯视，如图Ⅰ；开始读数俯视，滴定完毕读数仰视，如图Ⅱ。一、单选题1．下列溶液一定呈酸性的是A．c(H＋)=1×1010mol·L1的溶液 B．pH＜7的溶液C．c(OH)＜c(H＋)的溶液 D．使酚酞试液变无色的溶液【答案】C【详解】A．25℃时c(H+)=1×1010mol/L的溶液呈碱性，A项不符合题意；B．pH＜7的溶液不一定呈酸性，如100℃时纯水的pH＜7，但呈中性，B项不符合题意；C．呈酸性的溶液中c(H+)＞c(OH)，C项符合题意；D．酚酞的变色范围为8.2~10，pH＜8.2的溶液使酚酞试液变无色，使酚酞试液变无色的溶液可能呈酸性、中性、碱性，D项不符合题意；答案选C。2．用pH试纸测定某无色溶液的pH，下列说法正确的是A．将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化并与标准比色卡对照B．用广泛pH试纸测得氯水的pH为2C．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在湿润的pH试纸上，测量的pH一定偏高D．用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，半分钟后观察其颜色并与标准比色卡对照【答案】D【分析】测定pH最简单的方法是使用pH试纸，测定时，用玻璃棒蘸取待测溶液，滴在试纸上，然后再与标准比色卡对照，便可测出溶液的pH，这是检验溶液pH的正确方法，利用这一方法可进行相关的判断。【详解】A．pH试纸直接浸入待测液，这样会污染溶液，A错误；B．氯水具有漂白性，不能用pH试纸测出，B错误；C．测定溶液pH的正确操作方法为：将被测液滴到放在玻璃片上的pH试纸上，显色后，与标准比色卡比较，若用湿润的pH试纸，如果是测酸性溶液则pH偏高，若测量碱性溶液则pH偏低，C错误；D．测定溶液pH的正确操作方法为：用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，半分钟后观察其颜色并与标准比色卡对照，D正确；故答案为：D。3．下列说法错误的是A．常温下，0.1mol·L1的CH3COOH溶液中，由水电离的c(H+)为B．pH=2与pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)之比为1：10C．常温下，等体积pH=12的NaOH溶液和pH=2的CH3COOH的溶液混合，混合后溶液pH<7D．将1L0.1mol·L1的H2SO4溶液稀释为2L，pH=1【答案】A【详解】A．醋酸是弱酸，题目中没有说明c(H+)大小，无法计算水电离出c(H+)，A错误；B．pH=2的CH3COOH溶液中c(H+)=102mol/L，pH=1的CH3COOH溶液中c(H+)=101mol/L，两者之比为102mol/L：101mol/L=1：10，B正确；C．醋酸是弱酸，NaOH是强碱，醋酸的浓度大于NaOH的浓度，等体积反应后溶液溶质为CH3COOH、CH3COONa，溶液显酸性，即pH<7，C正确；D．硫酸为强酸，将1L0.1mol·L1的H2SO4溶液稀释为2L，则，故pH=1，D正确；故选A。4．已知温度T时，水的离子积常数为，该温度下，将浓度为amol/L的一元酸HA与bmol/L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C．混合溶液中，D．混合溶液中，由水电离出的【答案】C【详解】A．a=b时，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，故A错误；B．pH=7时，溶液不一定是中性溶液，水的电离是吸热反应，温度越高，水的离子积常数越大，所以pH=7的溶液可能是中性、也可能是酸性或碱性，故B错误；C．由，得c(H+)=c(OH)，则混合溶液呈中性，故C正确；D．因温度不一定是常温，所以由水电离出的不能确定水的电离是被抑制还是未受影响，所以无法判断溶液酸碱性，故D错误。故选：C。5．下列实验操作会使结果偏大的是A．用玻璃棒蘸取少量氯化钠溶液滴在湿润的pH试纸上B．中和滴定时，溶液颜色刚刚变色便立即读数C．用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠时，碱式滴定管未润洗D．用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠时，酸式滴定管刚开始有气泡，读数时，气泡消失【答案】D【详解】A．氯化钠溶液中性，湿润的pH试纸对结果无影响，A错误；B．颜色褪去立即读数，导致滴入的标准溶液体积偏小，会使测量结果偏小，B错误；C．碱式滴定管未润洗，量取的氢氧化钠物质的量变小，测量结果偏小，C错误；D．该操作会导致读取的盐酸体积偏大，导致测量结果偏大，D正确；答案选D。6．常温下，下列四种溶液中，水的电离程度最大的是A．的溶液 B．的溶液C．的溶液 D．的溶液【答案】A【分析】溶液中c(H+)水=c(OH)水，纯水中均为107mol/L（常温下）；酸和碱抑制水的电离，c(H+)水=c(OH)水<107mol/L；盐的水解促进水的电离，c(H+)水=c(OH)水>107mol/L。【详解】A．pH=5的NH4Cl溶液中铵根离子水解，促进水的电离，c(H+)水=c(OH)水=105mol/L；B．pH=5的H2SO4溶液中，氢离子抑制水的电离，c(H+)水=c(OH)水==109mol/L；C．pH=8的CH3COONa溶液中醋酸根离子水解促进水的电离，c(H+)水=c(OH)水==106mol/L；D．pH=8的NaOH溶液中NaOH电离产生的氢氧根离子抑制水的电离，c(H+)水=c(OH)水=108mol/L；综上，此题选A。7．常温下，关于溶液稀释的说法正确的是A．将1L0.1mol•L1的Ba(OH)2溶液加水到体积为2L，pH=13B．pH=3的醋酸溶液加水稀释到原浓度的，pH=5C．pH=4的H2SO4溶液加水稀释到原浓度的，溶液中由水电离产生的c(H+)=1×106mol•L1D．pH=8的NaOH溶液加水稀释到原浓度的，其pH=6【答案】A【详解】A．c(OH)=0.2mol·L1，稀释1倍后c(OH)=0.1mol·L1，c(H+)==1013mol·L1，pH=lgc(H+)=13，A正确；B．醋酸是弱酸，pH=3的醋酸中c(H+)=103mol/L，稀释100倍后，由于溶液中有大量未电离的醋酸分子在稀释时发生电离，故醋酸溶液的pH＜5，B错误；C．硫酸是强酸，pH=4的醋酸中c(H+)=104mol/L，稀释100倍后，H2SO4溶液的c(H+)=106mol/L，故pH=6，水电离的c(H+)水=c(OH)水==108mol·L1，C错误；D．常温下，pH=8的NaOH溶液稀释100倍后，仍是碱性溶液，pH不可能小于7，D错误；故选A。8．某温度下，测得0.01mol•L1NaOH溶液的pH为11。在该温度下，将pH=4的HCl溶液与pH=11的Ba(OH)2溶液混合并保持恒温，欲使混合溶液呈中性，则HCl与Ba(OH)2溶液的体积之比为A．1：10 B．10：1 C．100：1 D．1：100【答案】C【详解】pH=4的HCl溶液中c(H+)=104mol/L，pH=11的Ba(OH)2溶液中c(H+)=1011mol/L，c(OH)=102mol/L，欲使混合溶液呈中性，则104mol/L×V(HCl)=102mol/L×V[Ba(OH)2]，V(HCl)：V[Ba(OH)2]=100：1。故选C。9．水的电离平衡如图两条曲线所示，曲线中的点都符合常数，下列说法正确的是

A．图中温度T1<T2B．在纯水中加入醋酸钠，可以实现A点到B点C．在纯水中加入氯化铵，可以实现A点到D点D．T1时，将pH=2的硫酸溶液与pH=12的KOH溶液等体积混合后，溶液显中性【答案】C【详解】A．水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水中c(H+)、c(OH)及离子积常数增大，根据图知，T1曲线上离子积常数大于T2，所以T1＞T2，温度，故A错误；B．水的离子积常数只与温度有关，在纯水中加入醋酸钠，温度不变，离子积常数不变，不可使A点移动到B点，故B错误；C．在纯水中加入氯化铵，NH和OH反应使水的电离平衡正向移动，c(H+)增大，c(OH)减小，可以实现A点到D点，故C正确；D．B点时，Kw=1×1012，pH=2的硫酸中c(H+)=0.01mol/L，pH=12的KOH溶液中c(OH)=1mol/L，等体积混合时碱剩余，溶液呈碱性，故D错误；故选：C。10．下列说法正确的是。A．室温下，的溶液通入少量氨气，导电能力不变B．室温下，的溶液中的和的溶液中相等C．室温下，同浓度的氨水和溶液稀释相同倍数，氨水的pH大D．室温下，等物质的量浓度的溶液和溶液分别与同浓度的溶液反应至恰好中和，所得溶液的pH相等【答案】B【详解】A．醋酸和氨水是弱电解质存在电离平衡，二者反应后生成的醋酸铵是强电解质，因此溶液的导电性增强，A错误；B．室温下，的醋酸溶液中，和的溶液中，各溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒得、，根据室温下水的离子积常数，所以酸中等于碱中所以存在，B正确；C．氨水属于弱电解质，稀释过程中电离程度增大，所以同体积同pH的氢氧化钠溶液和氨水分别稀释相同倍数，稀释后氨水的pH较大，但题中并未指明溶液的体积，C错误；D．醋酸大于盐酸体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液，由于醋酸物质的量浓度大于盐酸物质的量浓度，醋酸物质的量大于盐酸物质的量，因此醋酸消耗的NaOH大于盐酸消耗的NaOH，所得溶液的pH不相等，D错误；故选B。11．常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是A．pH=3的醋酸溶液稀释100倍，pH<5B．pH=2的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的C．将的H2SO4溶液稀释为2L，pH=1.3D．pH=8的NaOH溶液稀释1000倍，其pH=5【答案】A【详解】A．pH=3的醋酸溶液稀释100倍，因为醋酸是弱电解质，稀释增大醋酸的电离程度，因此稀释后其pH<5，A正确；B．pH=2的硫酸溶液加水稀释100倍，此时pH=4，c(H+)=104mol/L，c(OH)=1010mol/L，硫酸会抑制水的电离，因此水电离出的c(H+)=c(OH)=1010mol/L，B错误；C．1L0.1mol/L的硫酸溶液稀释成2L，此时溶液中氢离子浓度为0.1mol，pH=1，C错误；D．pH=8的NaOH溶液稀释1000倍，溶液也呈碱性，pH不可能小于7，D错误；故答案选A。12．某温度下，向c(H＋)=1×106mol·L1的蒸馏水中加入NaOH固体，保持温度不变，测得溶液中c(OH)=1×103mol·L1。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OH的浓度为1×1011mol·L1C．加入NaOH固体抑制水的电离D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(H＋)增大【答案】B【分析】某温度下蒸馏水中c(H+)=1×106mol/L，则该温度下水的离子积Kw=1×1012。【详解】A．某温度下蒸馏水中c(H+)=1×106mol/L＞25℃下蒸馏水中c(H+)=1×107mol/L，水的电离是吸热过程，则该温度高于25℃，A项正确；B．NaOH溶液中c(OH)=1×103mol/L，该溶液中c(H+)=mol/L=1×109mol/L，碱溶液中H+全部来自水的电离，水电离出的OH与水电离出的H+相等，则由水电离出来的OH的浓度为1×109mol/L，B项错误；C．水的电离方程式为H2O⇌H++OH，NaOH固体溶于水电离出OH，OH的浓度增大，使水的电离平衡逆向移动，即抑制水的电离，C项正确；D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中c(OH)减小，温度不变Kw不变，则c(H+)增大，D项正确；答案选B。13．下列说法正确的是A．用标准浓度HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，可以选择酚酞为指示剂B．除去碱式滴定管胶管内气泡的方法是将尖嘴垂直向下，挤压胶管内的玻璃球将气泡排出C．滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁D．用稀NaOH滴定盐酸，用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时立即停止滴定【答案】C【详解】A．盐酸与碳酸氢钠反应后生成NaCl、水、二氧化碳，溶液显酸性，应选甲基橙作指示剂，故A错误；B．除去碱式滴定管胶管内的气泡，气泡密度较小，应将尖嘴朝上，故B错误；C．滴定管的尖嘴可能有液体，则滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内，保证体积准确，故C正确；D．用酚酞作指示剂，滴定前溶液为无色，滴定后溶液变为红色，则当锥形瓶中溶液由无色变红色且30s不变色时停止滴定，故D错误；故选：C。二、填空题14．已知在25℃和T℃时，水的电离平衡曲线如图所示：

(1)由图可知，则该温度T(填“>”“＜”“=”)25℃。(2)图中四点间的大小关系：(用A、B、C、D表示)。(3)在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平衡移动(填“向左”“向右”或“不”)。(4)25℃时，等物质的量浓度的NaOH溶液与醋酸溶液等体积混合后pH>7，原因(用离子方程式表示)。(5)T℃时，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的溶液混合，若所得混合溶液的pH=7(忽略溶液混合时的体积变化)，则溶液与NaOH溶液的体积比为。【答案】(1)>(2)B>A=C=D或A=C=D<B(3)向右(4)(5)9∶1【详解】（1）由于水的电离吸热，25℃时＝1014，升高温度水的电离平衡正向移动，使增大，则该温度大于25℃；（2）只受温度的影响，温度越高越大，则B>A=C=D或A=C=D<B；（3）在新制氯水中加入少量NaCl固体，使得逆向移动，氢离子浓度减小，对水的电离抑制减弱，则水的电离平衡移动向右；（4）25℃时，等物质的量浓度的NaOH溶液与醋酸溶液等体积混合后恰好生成醋酸钠，醋酸钠为强碱弱酸盐水解使得溶液显碱性，pH>7，原因为；（5）由图可知，T℃时，＝1012；将pH=9的NaOH溶液与pH=4的溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则氢氧化钠过量，溶液显碱性，设溶液与NaOH溶液的体积比为a:b，，a:b=9∶1。15．某化学小组用中和滴定法测定烧碱样品的纯度，请回答下列问题：(1)准确称量5.0000g含有少量易溶杂质的样品(假设杂质不与盐酸反应)，配成250mL待测溶液，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、(2)滴定时，用0.2000mol/L的盐酸来滴定待测溶液，量取待测液10.00mL应选用下图中的(填“甲”或“乙”)，该仪器的名称是