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

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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 ml2·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 ml2·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 ml· L-1, pH =7
酸性溶液： H+]＞OH－] , H+]＞1.0×10-7 ml·L-1, pH ＜7
碱性溶液： H+]＜OH－] , H+]＜1.0×10-7 ml·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)7 B. 若10x=y，且 a+b=13 ，则 pH=7
C. 若ax=by，且a+b=13，则pH=7D. 若x=10y，且a+b=14，则pH>7
【解析】 pH=a 的稀NaOH溶液c(OH－) =10-14+a ml·L-1, pH=b的稀盐酸c(H+)=10-b ml·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10-7ml/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+]=2×10-7ml/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0.01ml/L的稀硫酸中，水电离出的H+]是
A. 5×10-13ml/L B. 0．02ml/L C. 1×10-7ml/L D. 1×10-12ml/L
4.已达电离平衡的0．1ml/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. 0．1ml/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 ml· 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 ml/L盐酸和0.06 ml/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 ml· L-1 B. 1.0×10-6 ml· L-1
C. 1.0×10-7 ml· L-1 D. 1.0×10-12 ml· L-1
14. 下列叙述中，正确的是
A. 中和10ml 0.1 ml·L-1醋酸与中和100ml 0.01 ml·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 ml·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+] = 2.0×10-7ml/L，则此纯水中的OH－]= ml/L。
17. 某温度下，重水（D2O）的离子积常数为1×10-12 ml2·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0.01ml的NaOD的D2O溶液1L，其pD= ； ⑶100mL0.1ml/L的D2SO4的D2O溶液与100mL0.4ml/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、2.0×10－7ml/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=10-5ml·L-1，则b=10，c(OH-)b=10-4ml·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
A
B
C
D
阴极
橙色
黄色
红色
红色
阳极
橙色
红色
红色
橙色