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【同步讲义】高中化学（沪科版2020）选修第一册--3.1.1 水的电离和溶液的酸碱性 讲义
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这是一份【同步讲义】高中化学（沪科版2020）选修第一册--3.1.1 水的电离和溶液的酸碱性 讲义，文件包含311水的电离和溶液的酸碱性学生版沪科版2020选择性必修第一册docx、311水的电离和溶液的酸碱性教师版沪科版2020选择性必修第一册docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
3.1.1 水的电离和溶液的酸碱性
学习聚焦
知识精讲
知识点01 水的电离
1．水是极弱电解质，在25℃时，纯水极难电离：c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1。
2．水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－，可简写为H2OH＋＋OH－。
3．由于水的电离是吸热过程，所以升高温度，水的电离程度增大。
4．加入酸或碱，水的电离平衡逆向移动，电离程度减小。
【即学即练1】能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)的操作是
A．向水中投入一小块金属钠 B．将水加热煮沸
C．向水中通入CO2气体 D．向水中加食盐晶体
【答案】C
【解析】A项中加入Na，Na与H2O反应生成NaOH，使c(OH－)＞c(H＋)；B项中c(H＋)＝c(OH－)；C项中通入CO2：CO2＋H2OH2CO3，故c(H＋)＞c(OH－)；而D项中c(H＋)＝c(OH－)，故选C。
知识点02 水的离子积常数
1．水的离子积常数：Kw＝c(H＋)·c(OH－)，室温下：Kw＝1×10－14。
2．影响因素；只与温度有关，升高温度，Kw增大。
3．适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
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。
【即学即练2】关于水的离子积常数，下列说法不正确的是
A．蒸馏水中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14
B．纯水中，25 ℃时，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14
C．25 ℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14
D．Kw值随温度升高而增大
【答案】A
【解析】Kw只与温度有关，升高温度，Kw增大，25 ℃时，纯水和任何物质的水溶液中Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。答案为A。
知识点03 溶液的酸碱性与pH
1．溶液酸碱性的判断标准：[H＋]与[OH－]的相对大小。
[H＋]＝[OH－]，溶液呈中性
[H＋]＞[OH－]，溶液呈酸性，[H＋]越大，酸性越强
[H＋]＜[OH－]，溶液呈碱性，[OH－]越大，碱性越强
2．溶液的pH与[H+]及酸碱性的关系
（1）pH是[H+]的负对数，其表达式是pH=-lg[H+]。
（2）溶液的pH、[H+]及酸碱性的关系图(25 ℃)：
（3）pH的适用范围：1×10－14 mol·L－1≤[H+]≤ 1 mol·L－1。
3．溶液酸碱性的表示方法
（1）物质的量浓度：当溶液中[H＋]或[OH－]＞1 mol·L－1时，直接用[H＋]或[OH－]表示。
（2）pH：当溶液中[H＋]或[OH－]≤1 mol·L－1时，可以使用pH表示（当然也可以直接参与用H+或OH-的浓度表示）。
说明：利用[H＋]和[OH－]的相对大小判断溶液酸碱性，在任何温度下均适用。
【即学即练3】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的溶液可能呈酸性
C．当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时，用pH表示其酸碱度更为方便
D．不存在pH＜0或pH＞14的溶液
【答案】D
【解析】选D。A项，因pH=-lg c(H+)，所以pH越小，c(H+)越大，酸性越强。pH越大，c(H+)越小，则c(OH-)越大，碱性越强，A项正确。B项，在常温下，pH<7的溶液呈酸性，B项正确。C项，当c(H+)或c(OH-)小于1 mol·L-1时，使用pH表示其酸碱度更为方便，C项正确。D项，若pH＜0，则[H＋]＞1 mol·L－1，若pH＞14，则[OH－]＞1 mol·L－1，这样的溶液都存在，只不过不再用pH表示，而是直接用[H＋]或[OH－]表示，D项错误。答案为D。
常见考法
常见考法一 水的电离和水的离子积常数
【例1】水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在不同温度下其平衡常数为KW(25 ℃)＝1.0×10－14，K(35 ℃)＝2.1×10－14。下列叙述正确的是
A．c(H＋)随着温度的升高而降低
B．35 ℃时纯水中c(H＋)>c(OH－)
C．向水中加入NaHSO4溶液会抑制水的电离
D．向水中加入NaHCO3溶液会抑制水的电离
【答案】C
【解析】本题综合考查了水的电离平衡的影响因素，应从温度、H＋浓度、OH－浓度对电离平衡的影响进行综合分析。水电离要吸热，温度升高，电离程度增大，c(H＋)增大，但此时水电离出的c(H＋)仍等于c(OH－)；向水中加入NaHSO4溶液，增大了H＋浓度，抑制了水的电离；NaHCO3能水解从而促进水的电离。
必杀技
影响水的电离平衡的因素主要有温度、溶液的酸碱性等。外界条件对水的电离平衡的影响如下表：
H2OH＋＋OH－ ΔH＞0
条件变化
移动方向
[H＋]
[OH－]
KW
对平衡的影响
升高温度
向右移动
增大
增大
增大
促进
降低温度
向左移动
减小
减小
减小
抑制
加酸
向左移动
增大
减小
不变
抑制
加碱
向左移动
减小
增大
不变
抑制
加活泼金属，如Na
向右移动
减小
增大
不变
促进
【同步练习1-1】水是极弱的电解质，改变外界条件对水的电离有促进或抑制作用，下列说法错误的是
A．在蒸馏水中加入强酸或强碱对水的电离均有抑制作用；增加水的量，促进水的电离
B．在蒸馏水中加入氯化钠，水的电离不会发生改变
C．压强对水的电离影响较小，升高温度对水的电离有促进作用
D．pH=6.5的溶液可能是中性溶液
【答案】A
【解析】选项A，水电离出氢离子和氢氧根离子，所以向蒸馏水中加入强酸或强碱对水都有抑制作用，增加水的量不改变水的电离，故A错误。选项B，在蒸馏水中加入氯化钠，不影响水的电离平衡，故B正确。选项C，水是液体，压强对水的电离影响较小，水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，故C正确。选项D，升高温度，促进水的电离，水的离子积随之增大，pH=6的溶液也可能是中性的，故D正确。答案选A。
【同步练习1-2】25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－ ΔH>0，下列叙述正确的是
A．向水中加入稀NaOH溶液，平衡逆向移动，c(OH－)降低
B．向水中滴加浓盐酸至c(HCl)＝0.01 mol/L，则溶液中c(OH－)＝1×10－12 mol/L
C．降温，使平衡右移，c(H＋)增大，溶液呈酸性
D．将水加热，Kw增大，pH不变
【答案】B
【解析】加入稀NaOH溶液，c(OH－)增大，A错；滴加浓盐酸，c(H＋)增大，平衡逆向移动， Kw不变，则c(OH－)＝＝ mol/L＝1×10－12 mol/L，B正确；降温，平衡左移，c(H＋)减小，溶液仍然呈中性，C错；加热，Kw增大，pH应变小，D错。
常见考法二 溶液酸碱性的判断
【例2】一定呈酸性的溶液是
A．pH=6的溶液 B．[OH-]<[H+]的溶液
C．与Al反应生成H2的溶液 D．c(H+)水电离=10-13mol·L-1的溶液
【答案】B
【解析】选项A，酸性溶液为氢离子浓度大于氢氧根离子浓度的溶液，水的电离随温度升高而变大，升高温度水电离程度变大，氢离子浓度变大，pH=6的溶液不一定是酸性溶液，A错误。选项B，[OH-]<[H+]的溶液显酸性，B正确。选项C，强碱氢氧化钠也会与Al反应生成H2，C错误。选项D，c(H+)水=10-13mol·L-1的溶液说明水电离收到抑制，可能为酸溶液也可能为碱溶液，D错误。故选B。
必杀技
溶液的酸碱性与[H＋]、[OH-]、pH的关系
[H＋]与[OH-]相对大小
[H＋]/mol·L－1的范围(25 ℃)
pH(25 ℃)
中性溶液
[OH-]＝[H+]
[H+]＝1.0×10－7
pH=7
酸性溶液
[OH-]<[H+]
[H+]>1.0×10－7
pH＜7
碱性溶液
[OH-]>[H+]
[H+]<1.0×10－7
pH＞7
【同步练习2-1】下列溶液一定显酸性的是
A．溶液中c(OH－)>c(H＋)
B．滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
C．溶液中c(H＋)＝10－6 mol·L－1
D．溶液中水电离的c(H＋)＝10－9 mol·L－1
【答案】B
【解析】判断溶液酸碱性的关键是看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)>10－7 mol·L－1，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。B项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液为酸性。D项中水电离的c(H)＋＜10－7 mol·L－1，说明向水中加入了可抑制水电离的酸或者是碱，溶液的酸碱性不能确定。
【同步练习2-2】下列溶液一定呈中性的是
A．pH＝7的溶液
B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液
C．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
D．非电解质溶于水得到的溶液
【答案】B
【解析】溶液呈中性的根本标志是c(H＋)＝c(OH－)，B正确；当pH＝7时，只说明c(H＋)＝10－7 mol·L－1，当温度升高时，中性溶液中的c(H＋)>10－7 mol·L－1，即pH <7，故A错误；等物质的量的强酸与强碱，由于它们所含的H＋和OH－的物质的量未知，因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性，C错误；非电解质只是它本身不能直接电离产生离子，当它溶于水时可能与水反应生成能电离的物质，使溶液显酸性或碱性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液显酸性，NH3溶于水生成NH3·H2O，溶液显碱性，D错。
常见考法三 由水电离出的[H＋]和[OH－]的计算
【例3】在25 ℃某稀溶液中，由水电离产生的c(H＋)＝10－13 mol·L－1。下列有关该溶液的叙述正确的是
A．该溶液一定呈酸性 B．该溶液一定呈碱性
C．该溶液的pH一定为1 D．该溶液的pH可能为13
【答案】D
【解析】根据水的离子积常数，可知由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－13 mol·L－1，这是由于在水中加酸或碱，抑制了水的电离。若水中加酸，溶液呈酸性，则溶液中OH－只来自水的电离，c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(OH－)总＝10－13 mol·L－1，由Kw＝c(H＋)总·c(OH－)总得：c(H＋)总＝＝10－1 mol·L－1，pH＝1；若水中加碱，溶液呈碱性，则溶液中H＋只来自水的电离，c(H＋)总＝c(H＋)水＝10－13 mol·L－1，pH＝13。
必杀技
向纯水中加入酸或碱，无论其强弱，都能使水中的[H+]或[OH-]增大，致使水的电离平衡逆向移动，使水的电离程度减小，由水电离的[H+]和[OH-]都减小。具体地说：
1. 稀酸溶液中，[OH－]来源于水的电离，常温下水电离的[H＋]水＝[OH－]＝＜10－7mol·L－1
2. 稀碱溶液中，[H＋]来源于水的电离，常温下水电离的[OH－]水＝[H＋]＝＜10－7mol·L－1
3. 中性溶液中，[H＋]和[OH－]都来源于水，常温下[H+]水＝[OH-]水＝10－7mol·L－1
【同步练习3-1】常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，该溶液可能是
①二氧化硫的水溶液 ②氯化钠水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
【答案】 B
【解析】 某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，说明溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。①SO2＋H2O⇌H2SO3，H2SO3⇌HSO＋H＋，HSO⇌SO＋H＋，溶液呈酸性；④NaOH===Na＋＋OH－，溶液呈碱性。
【同步练习3-2】25 ℃时，在等体积的①0.5 mol·L－1的H2SO4溶液、②0.05 mol·L－1 Ba(OH)2溶液、③1 mol·L－1 NaCl溶液、④纯水中，发生电离的水的物质的量之比是
A．1∶10∶107∶107 B．107∶107∶1∶1
C．107∶106∶2∶2 D．107∶106∶2×107∶2
【答案】A
【解析】25 ℃时，0.5 mol·L－1 H2SO4溶液中c(H＋)＝1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－14 mol·L－1,0.05 mol·L－1 Ba(OH)2溶液中，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－13 mol·L－1，NaCl和纯水中由水电离出的c(H＋)水均为10－7 mol·L－1。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H＋)(即电离水的物质的量)之比为10－14∶10－13∶10－7∶10－7＝1∶10∶107∶107。
常见考法四 酸性或碱性条件下的反应
【例4】室温下，若溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14 mol·L－1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是
A．Al3＋、Na＋、NO、Cl－ B．K＋、Na＋、Cl－、NO
C．K＋、Na＋、Cl－、AlO D．K＋、NH、SO、NO
【答案】B
【解析】溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14 mol·L－1，溶液的pH为0或14，在这两种情况下均存在的离子组则一定可以大量共存，在A选项中Al3＋与OH－不能大量共存；在C选项中AlO与H＋不能大量共存；在D选项中NH与OH－不能大量共存；所以一定能够大量共存的离子组为B选项。
必杀技
根据各物质在酸性或碱性条件下的性质进行解答。
【同步练习4-1】常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．在澄清透明的溶液中：Fe3+、Mn2+、SO42-、Cl-
B．能使石蕊试液显红色的溶液中：Zn2+、H+、ClO-、I-
C．含0.1 mol· L-1NaHSO4 的溶液：K+、Al3+、NO3-、CO32-
D．=1. 0× 10-12的溶液：NH4+、Na+、HCO3-、NO3-
【答案】A
【解析】选项A，在澄清透明的溶液中：Fe3+、Mn2+、SO42-、Cl-各离子之间相互不反应，能大量共存，选项A正确。选项B，能使石蕊试液显红色的溶液呈酸性，H+、ClO-、I-之间因发生氧化还原反应而不能大量共存，选项B错误。选项C，含0.1mol·L-1 NaHSO4的溶液中H+与CO32-反应生成沉淀而不能大量共存，选项C错误。选项D，c(H+)/c(OH-) =1.0×10-12的溶液呈碱性，NH4+、HCO3-与氢氧根离子反应而不能大量存在，选项D错误。答案选A。
【同步练习4-2】常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．水电离的c(H+)=1×10−13mol·L−1的溶液中：K+、Na+、AlO、CO
B．0.1 mol·L−1KI溶液中：Na+、NH、ClO−、OH−
C．的溶液中：K+、Na+、CO、NO
D．能使酚酞变红的溶液中：Na+、NH、SO、HCO
【答案】C
【解析】选项A，水电离的c(H+)=1×10−13mol·L−1的溶液中水的电离受到抑制，可能是强酸性也可能是强碱性，酸性溶液中AlO2-、CO32-不能大量存在，A不符合题意。选项B，ClO−具有强氧化性，会将I-氧化，且NH4+和OH−不能大量共存，B不符合题意。选项C，c(H+)/c(OH-) =1.0×10-12的溶液显碱性，四种离子相互之间不反应，也不与OH−反应，可以大量共存，C符合题意。选项D，能使酚酞变红的溶液显碱性，NH4+、HCO3-不能在强碱性溶液中大量存在，D不符合题意。答案为C。
分层提分
题组A 基础过关练
1．下列说法正确的是
A．1 mol·L-1的稀硫酸中存在OH-
B．Kw=10-14适用于任何温度、任何溶液
C．Kw随溶液中c(H＋)和c(OH-)的变化而改变
D．水的电离只受温度影响，酸碱性对其无影响
【答案】A
【解析】选项A，1 mol·L-1的稀硫酸中有水存在，所以存在H2O⇌H++OH-，从而存在OH-，A正确。答案B，25℃时，水的离子积常数Kw=10-14，改变温度，Kw会发生改变，B不正确。答案C，Kw只受温度变化的影响，不受溶液的酸碱性的影响，当温度不变时Kw不变，它不随溶液中c(H＋)和c(OH-)的变化而变化，C不正确。选项D，水的电离平衡可表示为H2O⇌H++OH-，当温度改变时，平衡会发生移动，当改变溶液的酸碱性时，平衡也会发生移动，D不正确。答案为A。
2．室温下，水的电离达到平衡：H2O ⇌H+＋OH－。下列叙述正确的是
A．向水中加入少量金属 Na，平衡正向移动，c(OH－)增大
B．向水中加入少量 CH3COOH，平衡逆向移动，KW 变小
C．向水中加入少量 NaHSO4 固体，平衡均正向移动，水的电离程度增大
D．向水中加入少量氯化钾固体，水的电离平衡逆向移动
【答案】A
【解析】选项A，向水中加入少量金属 Na，钠消耗了水电离时产生的氢离子，平衡正向移动，c(OH－)增大，故A正确。选项B，向水中加入少量 CH3COOH，温度一定溶液中离子积常数不变，KW不变，故B错误。选项C，向水中加入少量 NaHSO4，NaHSO4属于强酸的酸式盐，显酸性，抑制水的电离，故C错误。选项D，由水的电离方程式可知水电离出c(OH−)和 c(H+)相等，向水中加少量氯化钾固体，水的电离不移动，故D错误。答案选A。
3．常温下，下列各项中c (H+) 最小的是
A．pH=0的H2SO4溶液 B．0.04 mol·L-1 H2SO4
C．0.5 mol·L-1 HCl D．0.05 mol·L-1 HNO3
【答案】D
【解析】pH=0的硫酸溶液中氢离子浓度为1 mol/L，0.04 mol/L硫酸溶液中氢离子浓度为0.08mol/L，0.5mol/L盐酸溶液中氢离子浓度为0.5mol/L，0.05mol/L硝酸溶液中氢离子浓度为0.05mol/L，则0.05mol/L硝酸溶液中氢离子浓度最小，故选D。
4．常温下，c(OH－)最小的是
A．pH＝0的溶液 B．0.05 mol·L－1 H2SO4
C．0.5 mol·L－1 HCl D．0.05 mol·L－1的Ba(OH)2
【答案】A
【解析】A项，c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－14 mol·L－1；B项，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－13 mol·L－1；C项，c(OH－)＝ mol·L－1＝2×10－14 mol·L－1；D项，c(OH－)＝0.1 mol·L－1。
5．25 ℃时，下列溶液的酸性最强的是
A．0.01 mol/L的HCl溶液
B．pH＝2的H2SO4溶液
C．c(OH-)＝10-13 mol/L的溶液
D．pH＝1的HNO3溶液加水稀释为原来的2倍
【答案】C
【解析】选项A，0.01mol·L-1 HCl溶液中，c(H+)=0.01 mol·L-1，pH=2。选项B，pH=2的H2SO4溶液中，c(H+)=0.01 mol·L-1，pH=2。选项C，c(OH-)=10-13 mol·L-1的溶液中，c(H+)=0.1 mol·L-1，pH=1。选项D，pH=1 HNO3溶液加水稀释2倍，稀释后pH>1。故答案为C。
6．NaHSO4在水中的电离方程式为。某温度下，向c(H+)=1×10-6 mol/L的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液c(H+)=1×10-2 mol/L。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1×10-10 mol/L
C．加入NaHSO4晶体抑制了水的电离
D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH-)减小
【答案】D
【解析】A．在室温下水的离子积常数Kw=1×10-14。某温度下，蒸馏水c(H+)=1×10-6 mol/L，则该温度下水的离子积常数Kw=1×10-12＞1×10-14，说明温度高于室温25℃，A正确；
B．向该温度下的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，测得溶液c(H+)=1×10-2 mol/L，则该温度水溶液中c(OH-)=1×10-10 mol/L。溶液中的OH-就是水电离产生，由于水电离产生的c(H+)=c(OH-)，因此该溶液中由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol/L，B正确；
C．加入NaHSO4晶体，盐溶于水电离产生H+，增大了溶液中c(H+)，水的电离平衡逆向移动，因而抑制了水的电离，C正确；
D．向蒸馏水中加入NaHSO4晶体，盐溶于水电离产生H+，使溶液显酸性。取该溶液加水稀释100倍，溶液中c(H+)减小，由于Kw=c(H+)·c(OH-)，所以c(H+)减小，则c(OH-)增大，D错误；
故合理选项是D。
7．下列关于溶液酸碱性的说法正确的是
A．pH=7的溶液呈中性
B．中性溶液中一定有c(H＋)=1.0×10-7mol·L-1
C．c(H＋)=mol·L-1的溶液呈中性
D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此呈酸性
【答案】C
【解析】选项A，只有在25 ℃时pH=7为中性溶液，A项错误。选项B，在中性溶液中，c(H+)和c(OH-)一定相等，但并不一定等于1.0×10-7mol·L-1，B项错误。选项C，由于混合溶液中c(H+)=，结合KW=c(H+)·c(OH-)，可推断出c(H+)=c(OH-)，所以溶液一定呈中性，C项正确。选项D，100 ℃的纯水中，虽然pH<7，但c(H+)=c(OH-)，还是呈中性，D项错误。故选C。
8．将纯水加热至较高温度，水的离子积、和溶液酸碱性依次为
A．变大、变小、酸性 B．不变、不变、中性
C．变大、变小、中性 D．变小、变大、碱性
【答案】C
【解析】纯水加热至较高温度，水电离出的氢离子浓度、氢氧根浓度增大，水的离子积增大，氢离子浓度增大，则pH减小，水依然的水，因此溶液酸碱性不变即呈中性，故C符合题意。答案为C。
9．勒夏特列原理适用于许多平衡体系。试用该原理分析水的电离平衡(H2O⇌H＋＋OH－)，填写下列表格：
改变条件
平衡移动方向
c(H＋)的变化
c(OH－)的变化
Kw
加入醋酸
加入烧碱
升高温度
【答案】
改变条件
平衡移动方向
c(H＋)的变化
c(OH－)的变化
Kw
加入醋酸
向左
变大
变小
不变
加入烧碱
向左
变小
变大
不变
升高温度
向右
变大
变大
变大
10．已知水的电离平衡曲线如图所示：
回答下列问题:
(1)图中C点水的离子积常数为__________。
(2)A、 B、 C、 D四点KW的关系是_____。
(3)从A点到D点，可采取的措施是____。
a.升温 b.加入少量盐酸 c.降温 d.加入少量NaOH
【答案】(1)10﹣12(mol·L﹣1)2 (2)C＞B＞A＝D (3)b
【解析】(1)图中C点水的离子积常数为KW= c(H+)×c(OH−)=10-6×10-6(mol·L﹣1)2=10﹣12(mol·L﹣1)2，故答案为：10﹣12(mol·L﹣1)2；
(2)水的离子积常数只与温度有关，温度越高，离子积常数越大，同一曲线是相同温度，根据图知，温度高低点顺序是C＞B＞A＝D，所以离子积常数大小顺序是C＞B＞A＝D，故答案为：C＞B＞A＝D；
(3)在A点时，c(H+)=c(OH−)，溶液显中性，而到D点c(H+)变大，c(OH−)变小，溶液显酸性，即由A点到D点，溶液由中性变为酸性，但Kw不变，
a. 升高温度，Kw变大，选项a不符合；
b. 加入少量盐酸，则溶液显酸性，Kw不变，选项b符合；
c. 降温，Kw变小，选项c不符合；
d. 加入少量NaOH，则溶液呈碱性，选项d不符合。
题组B 能力提升练
11．下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是
A．因为水的离子积常数的表达式是Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以Kw随溶液中c(H＋)和c(OH－)的变化而变化
B．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量
C．水的离子积常数仅仅是温度的函数，随着温度的变化而变化
D．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量
【答案】C
【解析】H2O⇌H＋＋OH－，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝K电离·c(H2O)，只与温度有关；温度越高，Kw越大，与其他因素无关，A、B、D错误。
12．水的电离过程为H2OH＋ + OH－，在不同温度下其离子积为KW(25℃)＝1.0×10－14，KW(35℃)＝2.1×10－14。则下列叙述正确的是
A．c(H＋)随温度的升高而降低
B．在35℃时，c(H＋)>c(OH－)>1.0×10－7mol/L
C．25℃时水的电离程度大于35℃时水的电离程度
D．水的电离是吸热的
【答案】 D
【解析】选项A，升高温度促进水电离，则c(H+)随温度的升高而增大，A项错误。选项B，升高温度促进水电离，但水中仍然存在c(H+)=c(OH-)，呈中性，B项错误。选项C，升高温度会促进水的电离，则25℃时水的电离程度小于35℃时水的电离程度，C项错误。选项D，升高温度促进水电离，则水的电离是吸热的，D项正确。答案为D。
13．关于常温下pH为2的盐酸，下列叙述正确的是
A．将10mL该溶液稀释至100mL后，pH=4
B．向该溶液中加入等体积pH为12的氨水恰好完全中和
C．该溶液中盐酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为1010
D．该溶液中由水电离出的c(H＋)水·c(OH－)水＝1.0×10－14
【答案】C
【解析】选项A，将10 mL pH=2的盐酸稀释至100 mL，c(H+)=10-2mol/L×10mL/100mL=10-3 mol/L，pH=3，故A错误。选项B，向该溶液中加入等体积pH为12的氨水，由于一水合氨部分电离，氨水过量，HCl完全反应后溶液中仍含有大量的NH3•H2O，故B错误。选项C，该溶液中水电离出的c(H＋)水＝c(OH－)水＝10-14/10-2mol/L=10-12mol/L，则盐酸电离出的c(H＋)与水电离出的c(H＋)之比为10-2:10-12=1010:1，故C正确。选项D，该溶液中由水电离出的c(H＋)水·c(OH－)水＝1.0×10－12×10－12＝10-24，故D错误。答案为C。
14．有关常温下pH为3的柠檬水溶液的说法不正确的是
A．溶液中，c(H+)为1×10-3 mol·L-1
B．溶液中，水电离出的c(H+)为1×10-3 mol·L-1
C．溶液中，c(OH-)为1×10-11 mol·L-1
D．加水稀释100倍后，水的电离程度增大
【答案】B
【解析】选B。pH为3的柠檬水溶液中，酸电离出来的c(H+)=0.001 mol·L-1，根据c(OH-)=Kw/c(H+)，溶液中的c(OH-)=10-14/10-3 mol·L-1=1×10-11 mol·L-1，则水电离出来的H+浓度就是1×10-11mol·L-1，A、C正确，B错误。加水稀释100倍后，溶液中c(H+)减小，对水的电离抑制作用减小，故水的电离程度增大，D正确。
15．现有下列物质：①100 ℃纯水；②25 ℃ 0.1 mol·L－1 HCl溶液；③25 ℃ 0.1 mol·L－1 KOH溶液；④25 ℃ 0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25 ℃纯水相比，能促进水的电离的是______(填序号，下同)，能抑制水的电离的是________，水电离的c(OH－)等于溶液中c(OH－)的是________，水电离的 c(H＋)等于溶液中c(H＋)的是________。
(2)从②和③溶液中水的电离程度相等，进而可推出的结论是：同一温度下，______________________________时，水的电离度相等。
【答案】(1)① ②③④ ①② ①③④
(2)酸溶液中的c(H＋)等于碱溶液中的c(OH－)
【解析】水的电离过程吸热，升温，促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；强酸溶液中，由于酸电离出的c(H＋)远大于水电离出的c(H＋)，酸电离的c(H＋)可看成溶液中的c(H＋)；强碱溶液中，由于碱电离的c(OH－)远大于水电离的c(OH－)，碱电离的c(OH－)可看成溶液中的c(OH－)。
16．(1)t℃时，水的，则该温度______(填“>”“<”或“=”)25℃，其理由是________。
(2)在(1)中所述温度下，的溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)；若该溶液中只存在溶质，则由水电离出的______。
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡_______(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平衡_______移动。
(4)25℃时，的盐酸中水的电离程度_________(填“大于”“小于”或“等于”)的溶液中水的电离程度。
【答案】（1）> 升温促进水的电离，Kw增大
（2）碱性 1×10-7
（3）向右 向右
（4）等于
【解析】(1)升高温度，Kw增大，由于Kw=1×10-12＞1×10-14，因此该温度大于25℃；
(2)该温度下，溶液中c(OH-)= 1×10-12/1×10-7=1×10-5 mol·L－1，因为c(OH-)＞c(H+)，所以溶液呈碱性；NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)等于溶液中的c(H＋)，即为1×10-7 mol·L－1；
(3)Zn与稀硫酸反应过程中，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体，反应Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO的平衡向左移动，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动；
(4)pH=4的盐酸中，由水电离出的c(H+)= 1×10-14/1×10-4=1×10-10 mol·L－1，pH=10的Ba(OH)2溶液中，由水电离出的c(H+)=10-10 mol·L－1，故两种溶液中水的电离程度相同。
17．t ℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，c(OH－)＝10－b mol·L－1，已知a＋b＝12，请回答下列问题：
(1)该温度下水的离子积常数Kw＝________。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为______________，该NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)为________。
(3)给该NaOH溶液加热，pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)10－12 (2)10－b mol·L－1 10－a mol·L－1 (3)变小
【解析】(1)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－a·10－b＝10－(a＋b)＝10－12。
(2)c(NaOH)＝c(OH－)＝10－b mol·L－1；该溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，NaOH溶液中H＋全是水电离的，c(H＋)水电离＝c(OH－)水电离＝10－a mol·L－1。
(3)温度升高时，Kw变大，而c(H＋)＝，所以c(H＋)变大，pH变小。
题组C 培优拔尖练
18．下列叙述正确的是
A．无论是纯水，还是酸、碱性或中性稀溶液在常温下，其c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14
B．c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1的溶液一定是中性溶液
C．0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)是0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍
D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
【答案】A
【解析】Kw＝c(H＋)·c(OH－) ，且Kw只与温度有关，所以常温下，无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液中，其Kw＝1.0×10－14；在温度不确定时，中性溶液中的c(H＋)不一定等于1.0×10－7 mol·L－1；0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小，所以0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)小于0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍；当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol·L－1时，用pH表示溶液的酸碱性就不简便了，所以，当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol·L－1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，而是直接用c(H＋)或c(OH－)来表示。
19．已知温度T时水的离子积常数为Kw, 该温度下，将浓度为a mol·L－1的一元酸HA与b mol·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＝b
B．混合溶液的pH＝7
C．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)
【答案】 C
【解析】 因为一元酸和一元碱的强弱未知，所以不可依据a＝b判断，A错误；只有25 ℃时中性溶液的pH＝7，所以B项错误；C项，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)，所以c(H＋)＝ mol·L－1，C项正确；D项，无论溶液呈酸性、碱性还是中性，根据电荷守恒都有c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，D错误。
20．已知某温度下，水的离子积常数，请回答下列问题：
（1）此温度_______________（填“>”“<”或“=”）25℃，原因是_________________。
（2）对水进行下列操作，能抑制水的电离的是_______________（填标号，双选）。
A．通入适量SO2气体 B．加入适量Ba(OH)2溶液
C．升温至60℃ D．加入一小块Na
（3）此温度下纯水中的c(H＋) ______________________。
【答案】(1)> 水的电离是吸热过程，升高温度，促进水的电离，水的离子积常数随温度的升高而增大 (2)AB 10-6 mol·L－1
【解析】（1）由于若电解质的电离是个吸热的过程，因为此温度下的Kw=1.0×10-12大于25℃时的Kw=1.0×10-14，说明此温度高于25℃，故答案为：>；水的电离是吸热过程，升高温度，促进水的电离，水的离子积常数随温度的升高而增大；
（2）A．通入适量SO2气体，SO2与H2O反应生成H2SO3，抑制水的电离，A符合题意；
B．加入适量Ba(OH)2溶液，其电离出的OH-抑制水的电离，符合题意；
C．升温促进水的电离，不合题意；
D．加入Na，Na与H2O电离出的H+反应，促进了水的电离，不合题意；
故答案为：AB.
（3）纯水中c(H+)=c(OH-)，又有此温度下Kw=1.0×10-12= c(H+)=c(OH-)，所以c(H+)=10-6 mol·L－1。
22．(1)常温下，的硫酸溶液中由水电离出的c(H＋) =______。
(2)常温下，由水电离出的的溶液中，______。
(3)某温度下，纯水的，则此时纯水的为_______。若温度不变，滴入稀盐酸使，则溶液中为_______，此时温度_______(填“高于”“低于”或“等于”)25℃。
【答案】（1）1×10-13
（2）0.1
（3）2×10-7 mol·L－1 8×10-11 mol·L－1 高于
【解析】(1)常温下，0.05 mol·L－1的硫酸溶液中氢离子浓度是0.1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)等于溶液中OH-的浓度，为1×10-13 mol·L－1。
(2)常温下，由水电离出的c(H＋) =1×10-13 mol·L－1的NaOH溶液中OH-的浓度是0.1 mol·L－1，由于氢氧化钠是一元强碱，则c(NaOH) =0.1 mol·L－1。
(3)纯水中H+浓度一定等于OH-的浓度，因此某温度下，纯水的c(H+)=2×10-7 mol·L－1，则此时纯水的c(OH-)=2×10-7 mol·L－1。该温度下水的离子积常数是4×10-14，若温度不变，滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4 mol·L－1，则溶液中c(OH-)=4×10-14/5×10-4 mol·L－1=8×10-11 mol·L－1。由于此时水的离子积常数大于10-14，水电离吸热，所以此时温度高于25℃。
3.1.1 水的电离和溶液的酸碱性
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知识点01 水的电离
1．水是极弱电解质，在25℃时，纯水极难电离：c(H+)=c(OH-)=10-7mol·L-1。
2．水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－，可简写为H2OH＋＋OH－。
3．由于水的电离是吸热过程，所以升高温度，水的电离程度增大。
4．加入酸或碱，水的电离平衡逆向移动，电离程度减小。
【即学即练1】能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H＋)＞c(OH－)的操作是
A．向水中投入一小块金属钠 B．将水加热煮沸
C．向水中通入CO2气体 D．向水中加食盐晶体
【答案】C
【解析】A项中加入Na，Na与H2O反应生成NaOH，使c(OH－)＞c(H＋)；B项中c(H＋)＝c(OH－)；C项中通入CO2：CO2＋H2OH2CO3，故c(H＋)＞c(OH－)；而D项中c(H＋)＝c(OH－)，故选C。
知识点02 水的离子积常数
1．水的离子积常数：Kw＝c(H＋)·c(OH－)，室温下：Kw＝1×10－14。
2．影响因素；只与温度有关，升高温度，Kw增大。
3．适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
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。
【即学即练2】关于水的离子积常数，下列说法不正确的是
A．蒸馏水中，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14
B．纯水中，25 ℃时，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14
C．25 ℃时，任何以水为溶剂的稀溶液中c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14
D．Kw值随温度升高而增大
【答案】A
【解析】Kw只与温度有关，升高温度，Kw增大，25 ℃时，纯水和任何物质的水溶液中Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。答案为A。
知识点03 溶液的酸碱性与pH
1．溶液酸碱性的判断标准：[H＋]与[OH－]的相对大小。
[H＋]＝[OH－]，溶液呈中性
[H＋]＞[OH－]，溶液呈酸性，[H＋]越大，酸性越强
[H＋]＜[OH－]，溶液呈碱性，[OH－]越大，碱性越强
2．溶液的pH与[H+]及酸碱性的关系
（1）pH是[H+]的负对数，其表达式是pH=-lg[H+]。
（2）溶液的pH、[H+]及酸碱性的关系图(25 ℃)：
（3）pH的适用范围：1×10－14 mol·L－1≤[H+]≤ 1 mol·L－1。
3．溶液酸碱性的表示方法
（1）物质的量浓度：当溶液中[H＋]或[OH－]＞1 mol·L－1时，直接用[H＋]或[OH－]表示。
（2）pH：当溶液中[H＋]或[OH－]≤1 mol·L－1时，可以使用pH表示（当然也可以直接参与用H+或OH-的浓度表示）。
说明：利用[H＋]和[OH－]的相对大小判断溶液酸碱性，在任何温度下均适用。
【即学即练3】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的溶液可能呈酸性
C．当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时，用pH表示其酸碱度更为方便
D．不存在pH＜0或pH＞14的溶液
【答案】D
【解析】选D。A项，因pH=-lg c(H+)，所以pH越小，c(H+)越大，酸性越强。pH越大，c(H+)越小，则c(OH-)越大，碱性越强，A项正确。B项，在常温下，pH<7的溶液呈酸性，B项正确。C项，当c(H+)或c(OH-)小于1 mol·L-1时，使用pH表示其酸碱度更为方便，C项正确。D项，若pH＜0，则[H＋]＞1 mol·L－1，若pH＞14，则[OH－]＞1 mol·L－1，这样的溶液都存在，只不过不再用pH表示，而是直接用[H＋]或[OH－]表示，D项错误。答案为D。
常见考法
常见考法一 水的电离和水的离子积常数
【例1】水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在不同温度下其平衡常数为KW(25 ℃)＝1.0×10－14，K(35 ℃)＝2.1×10－14。下列叙述正确的是
A．c(H＋)随着温度的升高而降低
B．35 ℃时纯水中c(H＋)>c(OH－)
C．向水中加入NaHSO4溶液会抑制水的电离
D．向水中加入NaHCO3溶液会抑制水的电离
【答案】C
【解析】本题综合考查了水的电离平衡的影响因素，应从温度、H＋浓度、OH－浓度对电离平衡的影响进行综合分析。水电离要吸热，温度升高，电离程度增大，c(H＋)增大，但此时水电离出的c(H＋)仍等于c(OH－)；向水中加入NaHSO4溶液，增大了H＋浓度，抑制了水的电离；NaHCO3能水解从而促进水的电离。
必杀技
影响水的电离平衡的因素主要有温度、溶液的酸碱性等。外界条件对水的电离平衡的影响如下表：
H2OH＋＋OH－ ΔH＞0
条件变化
移动方向
[H＋]
[OH－]
KW
对平衡的影响
升高温度
向右移动
增大
增大
增大
促进
降低温度
向左移动
减小
减小
减小
抑制
加酸
向左移动
增大
减小
不变
抑制
加碱
向左移动
减小
增大
不变
抑制
加活泼金属，如Na
向右移动
减小
增大
不变
促进
【同步练习1-1】水是极弱的电解质，改变外界条件对水的电离有促进或抑制作用，下列说法错误的是
A．在蒸馏水中加入强酸或强碱对水的电离均有抑制作用；增加水的量，促进水的电离
B．在蒸馏水中加入氯化钠，水的电离不会发生改变
C．压强对水的电离影响较小，升高温度对水的电离有促进作用
D．pH=6.5的溶液可能是中性溶液
【答案】A
【解析】选项A，水电离出氢离子和氢氧根离子，所以向蒸馏水中加入强酸或强碱对水都有抑制作用，增加水的量不改变水的电离，故A错误。选项B，在蒸馏水中加入氯化钠，不影响水的电离平衡，故B正确。选项C，水是液体，压强对水的电离影响较小，水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，故C正确。选项D，升高温度，促进水的电离，水的离子积随之增大，pH=6的溶液也可能是中性的，故D正确。答案选A。
【同步练习1-2】25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－ ΔH>0，下列叙述正确的是
A．向水中加入稀NaOH溶液，平衡逆向移动，c(OH－)降低
B．向水中滴加浓盐酸至c(HCl)＝0.01 mol/L，则溶液中c(OH－)＝1×10－12 mol/L
C．降温，使平衡右移，c(H＋)增大，溶液呈酸性
D．将水加热，Kw增大，pH不变
【答案】B
【解析】加入稀NaOH溶液，c(OH－)增大，A错；滴加浓盐酸，c(H＋)增大，平衡逆向移动， Kw不变，则c(OH－)＝＝ mol/L＝1×10－12 mol/L，B正确；降温，平衡左移，c(H＋)减小，溶液仍然呈中性，C错；加热，Kw增大，pH应变小，D错。
常见考法二 溶液酸碱性的判断
【例2】一定呈酸性的溶液是
A．pH=6的溶液 B．[OH-]<[H+]的溶液
C．与Al反应生成H2的溶液 D．c(H+)水电离=10-13mol·L-1的溶液
【答案】B
【解析】选项A，酸性溶液为氢离子浓度大于氢氧根离子浓度的溶液，水的电离随温度升高而变大，升高温度水电离程度变大，氢离子浓度变大，pH=6的溶液不一定是酸性溶液，A错误。选项B，[OH-]<[H+]的溶液显酸性，B正确。选项C，强碱氢氧化钠也会与Al反应生成H2，C错误。选项D，c(H+)水=10-13mol·L-1的溶液说明水电离收到抑制，可能为酸溶液也可能为碱溶液，D错误。故选B。
必杀技
溶液的酸碱性与[H＋]、[OH-]、pH的关系
[H＋]与[OH-]相对大小
[H＋]/mol·L－1的范围(25 ℃)
pH(25 ℃)
中性溶液
[OH-]＝[H+]
[H+]＝1.0×10－7
pH=7
酸性溶液
[OH-]<[H+]
[H+]>1.0×10－7
pH＜7
碱性溶液
[OH-]>[H+]
[H+]<1.0×10－7
pH＞7
【同步练习2-1】下列溶液一定显酸性的是
A．溶液中c(OH－)>c(H＋)
B．滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液
C．溶液中c(H＋)＝10－6 mol·L－1
D．溶液中水电离的c(H＋)＝10－9 mol·L－1
【答案】B
【解析】判断溶液酸碱性的关键是看c(H＋)和c(OH－)的相对大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)>10－7 mol·L－1，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性。B项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液为酸性。D项中水电离的c(H)＋＜10－7 mol·L－1，说明向水中加入了可抑制水电离的酸或者是碱，溶液的酸碱性不能确定。
【同步练习2-2】下列溶液一定呈中性的是
A．pH＝7的溶液
B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液
C．由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
D．非电解质溶于水得到的溶液
【答案】B
【解析】溶液呈中性的根本标志是c(H＋)＝c(OH－)，B正确；当pH＝7时，只说明c(H＋)＝10－7 mol·L－1，当温度升高时，中性溶液中的c(H＋)>10－7 mol·L－1，即pH <7，故A错误；等物质的量的强酸与强碱，由于它们所含的H＋和OH－的物质的量未知，因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性，C错误；非电解质只是它本身不能直接电离产生离子，当它溶于水时可能与水反应生成能电离的物质，使溶液显酸性或碱性，如SO2溶于水生成H2SO3，溶液显酸性，NH3溶于水生成NH3·H2O，溶液显碱性，D错。
常见考法三 由水电离出的[H＋]和[OH－]的计算
【例3】在25 ℃某稀溶液中，由水电离产生的c(H＋)＝10－13 mol·L－1。下列有关该溶液的叙述正确的是
A．该溶液一定呈酸性 B．该溶液一定呈碱性
C．该溶液的pH一定为1 D．该溶液的pH可能为13
【答案】D
【解析】根据水的离子积常数，可知由水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－13 mol·L－1，这是由于在水中加酸或碱，抑制了水的电离。若水中加酸，溶液呈酸性，则溶液中OH－只来自水的电离，c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(OH－)总＝10－13 mol·L－1，由Kw＝c(H＋)总·c(OH－)总得：c(H＋)总＝＝10－1 mol·L－1，pH＝1；若水中加碱，溶液呈碱性，则溶液中H＋只来自水的电离，c(H＋)总＝c(H＋)水＝10－13 mol·L－1，pH＝13。
必杀技
向纯水中加入酸或碱，无论其强弱，都能使水中的[H+]或[OH-]增大，致使水的电离平衡逆向移动，使水的电离程度减小，由水电离的[H+]和[OH-]都减小。具体地说：
1. 稀酸溶液中，[OH－]来源于水的电离，常温下水电离的[H＋]水＝[OH－]＝＜10－7mol·L－1
2. 稀碱溶液中，[H＋]来源于水的电离，常温下水电离的[OH－]水＝[H＋]＝＜10－7mol·L－1
3. 中性溶液中，[H＋]和[OH－]都来源于水，常温下[H+]水＝[OH-]水＝10－7mol·L－1
【同步练习3-1】常温下，某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，该溶液可能是
①二氧化硫的水溶液 ②氯化钠水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
【答案】 B
【解析】 某溶液中由水电离出来的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，说明溶液既可能呈酸性，也可能呈碱性。①SO2＋H2O⇌H2SO3，H2SO3⇌HSO＋H＋，HSO⇌SO＋H＋，溶液呈酸性；④NaOH===Na＋＋OH－，溶液呈碱性。
【同步练习3-2】25 ℃时，在等体积的①0.5 mol·L－1的H2SO4溶液、②0.05 mol·L－1 Ba(OH)2溶液、③1 mol·L－1 NaCl溶液、④纯水中，发生电离的水的物质的量之比是
A．1∶10∶107∶107 B．107∶107∶1∶1
C．107∶106∶2∶2 D．107∶106∶2×107∶2
【答案】A
【解析】25 ℃时，0.5 mol·L－1 H2SO4溶液中c(H＋)＝1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－14 mol·L－1,0.05 mol·L－1 Ba(OH)2溶液中，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)水＝10－13 mol·L－1，NaCl和纯水中由水电离出的c(H＋)水均为10－7 mol·L－1。则等体积的上述四种溶液中由水电离出的n(H＋)(即电离水的物质的量)之比为10－14∶10－13∶10－7∶10－7＝1∶10∶107∶107。
常见考法四 酸性或碱性条件下的反应
【例4】室温下，若溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14 mol·L－1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是
A．Al3＋、Na＋、NO、Cl－ B．K＋、Na＋、Cl－、NO
C．K＋、Na＋、Cl－、AlO D．K＋、NH、SO、NO
【答案】B
【解析】溶液中由水电离产生的c(OH－)＝1×10－14 mol·L－1，溶液的pH为0或14，在这两种情况下均存在的离子组则一定可以大量共存，在A选项中Al3＋与OH－不能大量共存；在C选项中AlO与H＋不能大量共存；在D选项中NH与OH－不能大量共存；所以一定能够大量共存的离子组为B选项。
必杀技
根据各物质在酸性或碱性条件下的性质进行解答。
【同步练习4-1】常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．在澄清透明的溶液中：Fe3+、Mn2+、SO42-、Cl-
B．能使石蕊试液显红色的溶液中：Zn2+、H+、ClO-、I-
C．含0.1 mol· L-1NaHSO4 的溶液：K+、Al3+、NO3-、CO32-
D．=1. 0× 10-12的溶液：NH4+、Na+、HCO3-、NO3-
【答案】A
【解析】选项A，在澄清透明的溶液中：Fe3+、Mn2+、SO42-、Cl-各离子之间相互不反应，能大量共存，选项A正确。选项B，能使石蕊试液显红色的溶液呈酸性，H+、ClO-、I-之间因发生氧化还原反应而不能大量共存，选项B错误。选项C，含0.1mol·L-1 NaHSO4的溶液中H+与CO32-反应生成沉淀而不能大量共存，选项C错误。选项D，c(H+)/c(OH-) =1.0×10-12的溶液呈碱性，NH4+、HCO3-与氢氧根离子反应而不能大量存在，选项D错误。答案选A。
【同步练习4-2】常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．水电离的c(H+)=1×10−13mol·L−1的溶液中：K+、Na+、AlO、CO
B．0.1 mol·L−1KI溶液中：Na+、NH、ClO−、OH−
C．的溶液中：K+、Na+、CO、NO
D．能使酚酞变红的溶液中：Na+、NH、SO、HCO
【答案】C
【解析】选项A，水电离的c(H+)=1×10−13mol·L−1的溶液中水的电离受到抑制，可能是强酸性也可能是强碱性，酸性溶液中AlO2-、CO32-不能大量存在，A不符合题意。选项B，ClO−具有强氧化性，会将I-氧化，且NH4+和OH−不能大量共存，B不符合题意。选项C，c(H+)/c(OH-) =1.0×10-12的溶液显碱性，四种离子相互之间不反应，也不与OH−反应，可以大量共存，C符合题意。选项D，能使酚酞变红的溶液显碱性，NH4+、HCO3-不能在强碱性溶液中大量存在，D不符合题意。答案为C。
分层提分
题组A 基础过关练
1．下列说法正确的是
A．1 mol·L-1的稀硫酸中存在OH-
B．Kw=10-14适用于任何温度、任何溶液
C．Kw随溶液中c(H＋)和c(OH-)的变化而改变
D．水的电离只受温度影响，酸碱性对其无影响
【答案】A
【解析】选项A，1 mol·L-1的稀硫酸中有水存在，所以存在H2O⇌H++OH-，从而存在OH-，A正确。答案B，25℃时，水的离子积常数Kw=10-14，改变温度，Kw会发生改变，B不正确。答案C，Kw只受温度变化的影响，不受溶液的酸碱性的影响，当温度不变时Kw不变，它不随溶液中c(H＋)和c(OH-)的变化而变化，C不正确。选项D，水的电离平衡可表示为H2O⇌H++OH-，当温度改变时，平衡会发生移动，当改变溶液的酸碱性时，平衡也会发生移动，D不正确。答案为A。
2．室温下，水的电离达到平衡：H2O ⇌H+＋OH－。下列叙述正确的是
A．向水中加入少量金属 Na，平衡正向移动，c(OH－)增大
B．向水中加入少量 CH3COOH，平衡逆向移动，KW 变小
C．向水中加入少量 NaHSO4 固体，平衡均正向移动，水的电离程度增大
D．向水中加入少量氯化钾固体，水的电离平衡逆向移动
【答案】A
【解析】选项A，向水中加入少量金属 Na，钠消耗了水电离时产生的氢离子，平衡正向移动，c(OH－)增大，故A正确。选项B，向水中加入少量 CH3COOH，温度一定溶液中离子积常数不变，KW不变，故B错误。选项C，向水中加入少量 NaHSO4，NaHSO4属于强酸的酸式盐，显酸性，抑制水的电离，故C错误。选项D，由水的电离方程式可知水电离出c(OH−)和 c(H+)相等，向水中加少量氯化钾固体，水的电离不移动，故D错误。答案选A。
3．常温下，下列各项中c (H+) 最小的是
A．pH=0的H2SO4溶液 B．0.04 mol·L-1 H2SO4
C．0.5 mol·L-1 HCl D．0.05 mol·L-1 HNO3
【答案】D
【解析】pH=0的硫酸溶液中氢离子浓度为1 mol/L，0.04 mol/L硫酸溶液中氢离子浓度为0.08mol/L，0.5mol/L盐酸溶液中氢离子浓度为0.5mol/L，0.05mol/L硝酸溶液中氢离子浓度为0.05mol/L，则0.05mol/L硝酸溶液中氢离子浓度最小，故选D。
4．常温下，c(OH－)最小的是
A．pH＝0的溶液 B．0.05 mol·L－1 H2SO4
C．0.5 mol·L－1 HCl D．0.05 mol·L－1的Ba(OH)2
【答案】A
【解析】A项，c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－14 mol·L－1；B项，c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则c(OH－)＝ mol·L－1＝1×10－13 mol·L－1；C项，c(OH－)＝ mol·L－1＝2×10－14 mol·L－1；D项，c(OH－)＝0.1 mol·L－1。
5．25 ℃时，下列溶液的酸性最强的是
A．0.01 mol/L的HCl溶液
B．pH＝2的H2SO4溶液
C．c(OH-)＝10-13 mol/L的溶液
D．pH＝1的HNO3溶液加水稀释为原来的2倍
【答案】C
【解析】选项A，0.01mol·L-1 HCl溶液中，c(H+)=0.01 mol·L-1，pH=2。选项B，pH=2的H2SO4溶液中，c(H+)=0.01 mol·L-1，pH=2。选项C，c(OH-)=10-13 mol·L-1的溶液中，c(H+)=0.1 mol·L-1，pH=1。选项D，pH=1 HNO3溶液加水稀释2倍，稀释后pH>1。故答案为C。
6．NaHSO4在水中的电离方程式为。某温度下，向c(H+)=1×10-6 mol/L的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液c(H+)=1×10-2 mol/L。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1×10-10 mol/L
C．加入NaHSO4晶体抑制了水的电离
D．取该溶液加水稀释100倍，溶液中的c(OH-)减小
【答案】D
【解析】A．在室温下水的离子积常数Kw=1×10-14。某温度下，蒸馏水c(H+)=1×10-6 mol/L，则该温度下水的离子积常数Kw=1×10-12＞1×10-14，说明温度高于室温25℃，A正确；
B．向该温度下的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，测得溶液c(H+)=1×10-2 mol/L，则该温度水溶液中c(OH-)=1×10-10 mol/L。溶液中的OH-就是水电离产生，由于水电离产生的c(H+)=c(OH-)，因此该溶液中由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol/L，B正确；
C．加入NaHSO4晶体，盐溶于水电离产生H+，增大了溶液中c(H+)，水的电离平衡逆向移动，因而抑制了水的电离，C正确；
D．向蒸馏水中加入NaHSO4晶体，盐溶于水电离产生H+，使溶液显酸性。取该溶液加水稀释100倍，溶液中c(H+)减小，由于Kw=c(H+)·c(OH-)，所以c(H+)减小，则c(OH-)增大，D错误；
故合理选项是D。
7．下列关于溶液酸碱性的说法正确的是
A．pH=7的溶液呈中性
B．中性溶液中一定有c(H＋)=1.0×10-7mol·L-1
C．c(H＋)=mol·L-1的溶液呈中性
D．在100 ℃时，纯水的pH<7，因此呈酸性
【答案】C
【解析】选项A，只有在25 ℃时pH=7为中性溶液，A项错误。选项B，在中性溶液中，c(H+)和c(OH-)一定相等，但并不一定等于1.0×10-7mol·L-1，B项错误。选项C，由于混合溶液中c(H+)=，结合KW=c(H+)·c(OH-)，可推断出c(H+)=c(OH-)，所以溶液一定呈中性，C项正确。选项D，100 ℃的纯水中，虽然pH<7，但c(H+)=c(OH-)，还是呈中性，D项错误。故选C。
8．将纯水加热至较高温度，水的离子积、和溶液酸碱性依次为
A．变大、变小、酸性 B．不变、不变、中性
C．变大、变小、中性 D．变小、变大、碱性
【答案】C
【解析】纯水加热至较高温度，水电离出的氢离子浓度、氢氧根浓度增大，水的离子积增大，氢离子浓度增大，则pH减小，水依然的水，因此溶液酸碱性不变即呈中性，故C符合题意。答案为C。
9．勒夏特列原理适用于许多平衡体系。试用该原理分析水的电离平衡(H2O⇌H＋＋OH－)，填写下列表格：
改变条件
平衡移动方向
c(H＋)的变化
c(OH－)的变化
Kw
加入醋酸
加入烧碱
升高温度
【答案】
改变条件
平衡移动方向
c(H＋)的变化
c(OH－)的变化
Kw
加入醋酸
向左
变大
变小
不变
加入烧碱
向左
变小
变大
不变
升高温度
向右
变大
变大
变大
10．已知水的电离平衡曲线如图所示：
回答下列问题:
(1)图中C点水的离子积常数为__________。
(2)A、 B、 C、 D四点KW的关系是_____。
(3)从A点到D点，可采取的措施是____。
a.升温 b.加入少量盐酸 c.降温 d.加入少量NaOH
【答案】(1)10﹣12(mol·L﹣1)2 (2)C＞B＞A＝D (3)b
【解析】(1)图中C点水的离子积常数为KW= c(H+)×c(OH−)=10-6×10-6(mol·L﹣1)2=10﹣12(mol·L﹣1)2，故答案为：10﹣12(mol·L﹣1)2；
(2)水的离子积常数只与温度有关，温度越高，离子积常数越大，同一曲线是相同温度，根据图知，温度高低点顺序是C＞B＞A＝D，所以离子积常数大小顺序是C＞B＞A＝D，故答案为：C＞B＞A＝D；
(3)在A点时，c(H+)=c(OH−)，溶液显中性，而到D点c(H+)变大，c(OH−)变小，溶液显酸性，即由A点到D点，溶液由中性变为酸性，但Kw不变，
a. 升高温度，Kw变大，选项a不符合；
b. 加入少量盐酸，则溶液显酸性，Kw不变，选项b符合；
c. 降温，Kw变小，选项c不符合；
d. 加入少量NaOH，则溶液呈碱性，选项d不符合。
题组B 能力提升练
11．下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是
A．因为水的离子积常数的表达式是Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以Kw随溶液中c(H＋)和c(OH－)的变化而变化
B．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量
C．水的离子积常数仅仅是温度的函数，随着温度的变化而变化
D．水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物理量
【答案】C
【解析】H2O⇌H＋＋OH－，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝K电离·c(H2O)，只与温度有关；温度越高，Kw越大，与其他因素无关，A、B、D错误。
12．水的电离过程为H2OH＋ + OH－，在不同温度下其离子积为KW(25℃)＝1.0×10－14，KW(35℃)＝2.1×10－14。则下列叙述正确的是
A．c(H＋)随温度的升高而降低
B．在35℃时，c(H＋)>c(OH－)>1.0×10－7mol/L
C．25℃时水的电离程度大于35℃时水的电离程度
D．水的电离是吸热的
【答案】 D
【解析】选项A，升高温度促进水电离，则c(H+)随温度的升高而增大，A项错误。选项B，升高温度促进水电离，但水中仍然存在c(H+)=c(OH-)，呈中性，B项错误。选项C，升高温度会促进水的电离，则25℃时水的电离程度小于35℃时水的电离程度，C项错误。选项D，升高温度促进水电离，则水的电离是吸热的，D项正确。答案为D。
13．关于常温下pH为2的盐酸，下列叙述正确的是
A．将10mL该溶液稀释至100mL后，pH=4
B．向该溶液中加入等体积pH为12的氨水恰好完全中和
C．该溶液中盐酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为1010
D．该溶液中由水电离出的c(H＋)水·c(OH－)水＝1.0×10－14
【答案】C
【解析】选项A，将10 mL pH=2的盐酸稀释至100 mL，c(H+)=10-2mol/L×10mL/100mL=10-3 mol/L，pH=3，故A错误。选项B，向该溶液中加入等体积pH为12的氨水，由于一水合氨部分电离，氨水过量，HCl完全反应后溶液中仍含有大量的NH3•H2O，故B错误。选项C，该溶液中水电离出的c(H＋)水＝c(OH－)水＝10-14/10-2mol/L=10-12mol/L，则盐酸电离出的c(H＋)与水电离出的c(H＋)之比为10-2:10-12=1010:1，故C正确。选项D，该溶液中由水电离出的c(H＋)水·c(OH－)水＝1.0×10－12×10－12＝10-24，故D错误。答案为C。
14．有关常温下pH为3的柠檬水溶液的说法不正确的是
A．溶液中，c(H+)为1×10-3 mol·L-1
B．溶液中，水电离出的c(H+)为1×10-3 mol·L-1
C．溶液中，c(OH-)为1×10-11 mol·L-1
D．加水稀释100倍后，水的电离程度增大
【答案】B
【解析】选B。pH为3的柠檬水溶液中，酸电离出来的c(H+)=0.001 mol·L-1，根据c(OH-)=Kw/c(H+)，溶液中的c(OH-)=10-14/10-3 mol·L-1=1×10-11 mol·L-1，则水电离出来的H+浓度就是1×10-11mol·L-1，A、C正确，B错误。加水稀释100倍后，溶液中c(H+)减小，对水的电离抑制作用减小，故水的电离程度增大，D正确。
15．现有下列物质：①100 ℃纯水；②25 ℃ 0.1 mol·L－1 HCl溶液；③25 ℃ 0.1 mol·L－1 KOH溶液；④25 ℃ 0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液。
(1)这些物质与25 ℃纯水相比，能促进水的电离的是______(填序号，下同)，能抑制水的电离的是________，水电离的c(OH－)等于溶液中c(OH－)的是________，水电离的 c(H＋)等于溶液中c(H＋)的是________。
(2)从②和③溶液中水的电离程度相等，进而可推出的结论是：同一温度下，______________________________时，水的电离度相等。
【答案】(1)① ②③④ ①② ①③④
(2)酸溶液中的c(H＋)等于碱溶液中的c(OH－)
【解析】水的电离过程吸热，升温，促进水的电离，酸或碱抑制水的电离；强酸溶液中，由于酸电离出的c(H＋)远大于水电离出的c(H＋)，酸电离的c(H＋)可看成溶液中的c(H＋)；强碱溶液中，由于碱电离的c(OH－)远大于水电离的c(OH－)，碱电离的c(OH－)可看成溶液中的c(OH－)。
16．(1)t℃时，水的，则该温度______(填“>”“<”或“=”)25℃，其理由是________。
(2)在(1)中所述温度下，的溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)；若该溶液中只存在溶质，则由水电离出的______。
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡_______(填“向左”“向右”或“不”，下同)移动。在新制氯水中加入少量NaCl固体，水的电离平衡_______移动。
(4)25℃时，的盐酸中水的电离程度_________(填“大于”“小于”或“等于”)的溶液中水的电离程度。
【答案】（1）> 升温促进水的电离，Kw增大
（2）碱性 1×10-7
（3）向右 向右
（4）等于
【解析】(1)升高温度，Kw增大，由于Kw=1×10-12＞1×10-14，因此该温度大于25℃；
(2)该温度下，溶液中c(OH-)= 1×10-12/1×10-7=1×10-5 mol·L－1，因为c(OH-)＞c(H+)，所以溶液呈碱性；NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)等于溶液中的c(H＋)，即为1×10-7 mol·L－1；
(3)Zn与稀硫酸反应过程中，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。新制氯水中加入少量NaCl固体，反应Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO的平衡向左移动，溶液中c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动；
(4)pH=4的盐酸中，由水电离出的c(H+)= 1×10-14/1×10-4=1×10-10 mol·L－1，pH=10的Ba(OH)2溶液中，由水电离出的c(H+)=10-10 mol·L－1，故两种溶液中水的电离程度相同。
17．t ℃时，某NaOH稀溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，c(OH－)＝10－b mol·L－1，已知a＋b＝12，请回答下列问题：
(1)该温度下水的离子积常数Kw＝________。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为______________，该NaOH溶液中由水电离出的c(OH－)为________。
(3)给该NaOH溶液加热，pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)10－12 (2)10－b mol·L－1 10－a mol·L－1 (3)变小
【解析】(1)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－a·10－b＝10－(a＋b)＝10－12。
(2)c(NaOH)＝c(OH－)＝10－b mol·L－1；该溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，NaOH溶液中H＋全是水电离的，c(H＋)水电离＝c(OH－)水电离＝10－a mol·L－1。
(3)温度升高时，Kw变大，而c(H＋)＝，所以c(H＋)变大，pH变小。
题组C 培优拔尖练
18．下列叙述正确的是
A．无论是纯水，还是酸、碱性或中性稀溶液在常温下，其c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14
B．c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1的溶液一定是中性溶液
C．0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)是0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍
D．任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
【答案】A
【解析】Kw＝c(H＋)·c(OH－) ，且Kw只与温度有关，所以常温下，无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液中，其Kw＝1.0×10－14；在温度不确定时，中性溶液中的c(H＋)不一定等于1.0×10－7 mol·L－1；0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小，所以0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)小于0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍；当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol·L－1时，用pH表示溶液的酸碱性就不简便了，所以，当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol·L－1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，而是直接用c(H＋)或c(OH－)来表示。
19．已知温度T时水的离子积常数为Kw, 该温度下，将浓度为a mol·L－1的一元酸HA与b mol·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＝b
B．混合溶液的pH＝7
C．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)
【答案】 C
【解析】 因为一元酸和一元碱的强弱未知，所以不可依据a＝b判断，A错误；只有25 ℃时中性溶液的pH＝7，所以B项错误；C项，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)，所以c(H＋)＝ mol·L－1，C项正确；D项，无论溶液呈酸性、碱性还是中性，根据电荷守恒都有c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，D错误。
20．已知某温度下，水的离子积常数，请回答下列问题：
（1）此温度_______________（填“>”“<”或“=”）25℃，原因是_________________。
（2）对水进行下列操作，能抑制水的电离的是_______________（填标号，双选）。
A．通入适量SO2气体 B．加入适量Ba(OH)2溶液
C．升温至60℃ D．加入一小块Na
（3）此温度下纯水中的c(H＋) ______________________。
【答案】(1)> 水的电离是吸热过程，升高温度，促进水的电离，水的离子积常数随温度的升高而增大 (2)AB 10-6 mol·L－1
【解析】（1）由于若电解质的电离是个吸热的过程，因为此温度下的Kw=1.0×10-12大于25℃时的Kw=1.0×10-14，说明此温度高于25℃，故答案为：>；水的电离是吸热过程，升高温度，促进水的电离，水的离子积常数随温度的升高而增大；
（2）A．通入适量SO2气体，SO2与H2O反应生成H2SO3，抑制水的电离，A符合题意；
B．加入适量Ba(OH)2溶液，其电离出的OH-抑制水的电离，符合题意；
C．升温促进水的电离，不合题意；
D．加入Na，Na与H2O电离出的H+反应，促进了水的电离，不合题意；
故答案为：AB.
（3）纯水中c(H+)=c(OH-)，又有此温度下Kw=1.0×10-12= c(H+)=c(OH-)，所以c(H+)=10-6 mol·L－1。
22．(1)常温下，的硫酸溶液中由水电离出的c(H＋) =______。
(2)常温下，由水电离出的的溶液中，______。
(3)某温度下，纯水的，则此时纯水的为_______。若温度不变，滴入稀盐酸使，则溶液中为_______，此时温度_______(填“高于”“低于”或“等于”)25℃。
【答案】（1）1×10-13
（2）0.1
（3）2×10-7 mol·L－1 8×10-11 mol·L－1 高于
【解析】(1)常温下，0.05 mol·L－1的硫酸溶液中氢离子浓度是0.1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)等于溶液中OH-的浓度，为1×10-13 mol·L－1。
(2)常温下，由水电离出的c(H＋) =1×10-13 mol·L－1的NaOH溶液中OH-的浓度是0.1 mol·L－1，由于氢氧化钠是一元强碱，则c(NaOH) =0.1 mol·L－1。
(3)纯水中H+浓度一定等于OH-的浓度，因此某温度下，纯水的c(H+)=2×10-7 mol·L－1，则此时纯水的c(OH-)=2×10-7 mol·L－1。该温度下水的离子积常数是4×10-14，若温度不变，滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4 mol·L－1，则溶液中c(OH-)=4×10-14/5×10-4 mol·L－1=8×10-11 mol·L－1。由于此时水的离子积常数大于10-14，水电离吸热，所以此时温度高于25℃。
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