高三化学一轮知识点系列大全：考点九 水的电离和溶液的 pH（一） Word版含解析

 www.ks5u.com考点九    水的电离和溶液的 pH

Ⅰ.课标要求

1.知道水的离子积常数，能进行溶液pH的简单计算。

    2.初步掌握测定溶液pH的方法，知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要应用。

Ⅱ.考纲要求

1.了解水的电离及离子积常数；

    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。

Ⅲ.教材精讲

1. 水的电离及离子积常数

⑴水的电离平衡：水是极弱的电解质，能发生自电离：

H2O2+H2O2 H3O++HO2－  简写为 H2O H++OH－ （正反应为吸热反应）其电离平衡常数：Ka =

 ⑵水的离子积常数：Kw=H+]OH-]

250C 时Kw =1.0×10-14 mol2·L-2 ，水的离子积与温度有关，温度升高Kw增大。如1000C 时Kw =1.0×10-12 mol2·L-2 .

⑶无论是纯水还是酸、碱,盐等电解质的稀溶液，水的离子积为该温度下的Kw。

2. 影响水的电离平衡的因素

⑴酸和碱:酸或碱的加入都会电离出 H+或OH-,均使水的电离逆向移动,从而抑制水的电离。

⑵温度：由于水的电离吸热，若升高温度，将促进水的电离， H+]与OH-]同时同等程度的增加，pH变小，但 H+]与OH-]始终相等，故仍呈中性。

⑶能水解的盐：不管水解后溶液呈什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大。

⑷其它因素：如向水中加入活泼金属，由于活泼金属与水电离出来的 H+直接作用，使 H+]减少，因而促进了水的电离平衡正向移动。

3.溶液的酸碱性和pH的关系

⑴ pH的计算： pH=-lgH+]

⑵酸碱性和pH的关系：

在室温下，中性溶液：H+]=OH－]=1.0×10-7 mol· L-1, pH =7

酸性溶液： H+]＞OH－] , H+]＞1.0×10-7 mol·L-1,  pH ＜7

碱性溶液： H+]＜OH－] , H+]＜1.0×10-7 mol·L-1,  pH ＞7

⑶pH的测定方法：

①酸碱指示剂:粗略地测溶液pH范围

②pH试纸:精略地测定溶液酸碱性强弱

③pH计: 精确地测定溶液酸碱性强弱

4．酸混合、碱混合、酸碱混合的溶液pH计算：

①酸混合：直接算  H+]，再求pH 。

②碱混合：先算 OH-]后转化为 H+]，再求pH 。

③酸碱混合：要先看谁过量，若酸过量，求 H+]，再求pH；若碱过量，先求 OH-]，再转化为 H+]，最后求pH 。

H+]混 =

OH－]混 =

Ⅳ.典型例题

例 1.下列溶液肯定是酸性的是（   ）

         A. 含 H+离子的溶液            B. 能使酚酞显无色的溶液

C.  pH﹤7的溶液              D. c(OHˉ)<c(H+) 的溶液

    【解析】任何水溶液中均含 H+和OHˉ，故A错。酚酞显无色的溶液其pH ＜ 8 ，该溶液可能显酸性，也可能显中性或碱性，故 B 错。纯水在 1000C 时 pH=6 ，但为中性，故 pH ＜ 7 的溶液可能显酸性，也可能显中性或碱性，故 C 错。答案为 D 。

    例 2.能发生自电离的共价化合物很多。如BrF3 + BrF3 BrF4－ + BrF2＋ ，从水的自电离进行思考，写出液氨，乙醇,乙酸自电离的电离方程式。

    【解析】 NH3+ NH3NH4+＋NH2－,

          CH3CH2OH+ CH3CH2OHCH3CH2OH2+＋CH3CH2O－,

          CH3COOH+ CH3COOHCH3COOH2+＋CH3COO－ .

例3.( 2006 年广东高考题)室温时，将 xmL pH=a的稀NaOH溶液与ymL pH=b的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液 pH 的判断，正确的是(    )

A. 若x=y，且 a+b=14 ，则 pH>7     B. 若10x=y，且 a+b=13 ，则 pH=7

C. 若ax=by，且a+b=13，则pH=7  D. 若x=10y，且a+b=14，则pH>7 

【解析】 pH=a 的稀NaOH溶液c(OH－) =10-14+a mol·L-1, pH=b的稀盐酸c(H+)=10-b mol·L-1. 若x=y,且 a+b=14, 则 n(H+)=n(OH－),pH=7,故A错。若10x=y，且 a+b=13 ，则n(H+)>n(OH－), pH＜7故B错。若ax=by，且a+b=13，则n(H+)>n(OH－), pH＜7故C错。答案为 D 。

Ⅴ. 跟踪训练

    一、选择题（每小题只有1个正确答案）

1.下列说法正确的是 

A. 纯水的pH值一定等于7

B. H+]大于10-7mol/L的溶液一定是酸性溶液

C. pH=2的溶液中H+]是pH=1的溶液的两倍

D. H+]=2×10-7mol/L的溶液可能是中性溶液

2. 有甲乙两种溶液，甲溶液的pH是乙溶液的两倍，则甲溶液中的H+]与乙溶液中的H+]的关系是

A. 2∶1            B. 100∶1         C. 1∶100           D. 无法确定

3.25℃时，在0.01mol/L的稀硫酸中，水电离出的H+]是

A. 5×10-13mol/L       B. 0．02mol/L      C. 1×10-7mol/L       D. 1×10-12mol/L

4.已达电离平衡的0．1mol/L的醋酸溶液中，为提高醋酸的电离程度，同时使溶液的pH值降低，应采取的措施是

 A. 加一定量水       B.加热        C. 加入盐酸         D. 加入冰醋酸

5. pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，所得混合液的pH=11，则强碱与强酸的体积比是   

A. 11:1        B. 9:1         C. 1:9         D. 1:11

6.  0．1mol/L 某酸HA溶液的pH=3，将溶液稀释100倍后，溶液的pH值可能为

A. 1        B. 4         C. 5           D. 8

7．用惰性电极在U型管中电解硝酸钾溶液，一定时间后在两极滴加甲基橙试液，则两极的颜色是

8. pH相同的醋酸溶液和盐酸，分别用蒸馏水稀释至原体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍相同，则m和n的关系是

   A. m = n       B.  m＞ n        C. m＜n        D. 无法判断

二、选择题（每小题有1—2个正确答案）

9. 某溶液在250C时由水电离产生的H+浓度为1.0×10-12 mol· L-1，下列说法正确的是

   A. 该溶液的pH可能为2

  B. 向该溶液中加入铝片一定有氢气产生

  C. 若该溶液中的溶质只有一种,它一定是酸或碱

  D. HCO3- 、HS-、HPO42-等离子在该溶液中不能大量共存

10.常温时，pH=2.7的一元弱酸溶液加水稀释，若溶液体积扩大10倍,则溶液中的变化是

A. H+]增大    B. H+]、OH－]都减小    C. OH－]增大     D. H+]×OH－]不变

11. 等体积混和0.10 mol/L盐酸和0.06 mol/L Ba(OH)2溶液后,溶液的pH值等于

A. 2.0         B. 12.3      C. 1.7      D. 12.0

12. 若将pH=2的酸溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混和。混和液中的pH值为

A. 等于7      B. 大于等于7     C. 小于等于7   D. 无法判断

13. 室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离出来的c(H+)为

A. 1.0×10-2 mol· L-1           B. 1.0×10-6 mol· L-1

C. 1.0×10-7 mol· L-1                D. 1.0×10-12 mol· L-1

14. 下列叙述中，正确的是

A. 中和10ml 0.1 mol·L-1醋酸与中和100ml 0.01 mol·L-1醋酸所需同种碱溶液的量不同 

B. 体积相等、pH相等盐酸和硫酸溶液中，H+离子的物质的量相等

C. 等体积pH=3的酸溶液与pH=11的碱溶液相混合后，混合溶液的pH一定等于7

D. 250C时，将0.1 mol·L-1 NaOH溶液与pH=1的稀硫酸等体积混合，混合后溶液pH=7

15. 常温下,将pH=5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c(SO42-)与c(H+)的比值约为                                 

A. 1:1     B. 1:2     C. 1:10      D. 10:1

三、填空题

16. 某温度下，纯水中的 H+] = 2.0×10-7mol/L，则此纯水中的OH－]=            mol/L。

17. 某温度下，重水（D2O）的离子积常数为1×10-12 mol2·L-2，若用pH一样的定义来规定pD值，则该温度下：⑴纯重水的pD=     ；⑵溶有0.01mol的NaOD的D2O溶液1L，其pD=          ； ⑶100mL0.1mol/L的D2SO4的D2O溶液与100mL0.4mol/L的KOD的D2O溶液混合后pD=           。

18. 双氧水（H2O2）和水水都是极弱电解质，但H2O2比水更显酸性。

⑴若把H2O2看成是二元弱酸，请写出它在水中的电离方程式：                       

⑵鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可以形成酸式盐。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成正盐的化学方程式：                           

⑶水电离生成H3O+ 和OH－叫做水的自偶电离。同水一样，H2O2也有极微弱的自偶电离，其自偶电离方程式为：                  

19. 250C时，若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积为Vb、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知Va﹤Vb和a=0.5b,请填写下列空白:

（1）a值可否等于3（填“可”或“否”）       ，其理由是                                             。

（2）a值可否等于5（填“可”或“否”）           ，其理由是                                     。

（3）a的取值范围是          。

考点九“水的电离和溶液的 pH”参考答案

1、D   2、D   3、A    4、B    5、C    6、B    7、B    8、B

9、AD  10、CD   11、D  12、C   13、AD   14、BD    15、C

16、2.0×10－7mol/L

17、（1）6   （2）10   （3）11

18、（1）H2O2H+ + HO2－ ，HO2- H+ + O22－；

   （2）H2O2 + Ba(OH)2 = BaO2 + 2 H2O

   （3）H2O2 + H2O2＝H3O2+ + HO2－

19、（1）否，若a=3，则b=6，溶液显酸性，与题意不符，故a≠3

　（2）否，若a=5，c(H+)a=10-5mol·L-1，则b=10，c(OH-)b=10-4mol·L-1 ，Va/Vb =c(OH－)b/ c(H+)a＞1,不符合题意，故a≠5

　 （3）7/2＜a＜14/2