高中化学 水的电离和溶液的酸碱性

课时38水的电离和溶液的酸碱性
知识点一水的电离
（一）水的电离平衡
【考必备·清单】
1．水的电离
(1)水是极弱的电解质，其电离方程式为H2O＋H2O⇌H3O＋＋OH－，可简写为H2O⇌H＋＋OH－。

(2)25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1。

[名师点拨]任何情况下，水电离产生的c(H＋)、c(OH－)总是相等的。

2．水的离子积常数
[名师点拨]K W＝c(H＋)·c(OH－)中的H＋和OH－不一定都是由水电离出来的，而是指溶液中的c(H＋)和c(OH－)。

3．水电离平衡的影响因素
(1)温度：温度升高，促进水的电离；温度降低，抑制水的电离。

(2)酸、碱：抑制水的电离。

(3)能水解的盐：促进水的电离。

(4)实例(填写下表)：
体系变化
条件移动方向K W
电离程
度
c(OH－)c(H＋)
加酸逆不变减小减小增大加碱逆不变减小增大减小
[名师点拨] ①给水加热，水的电离程度增大，c (H ＋)＞10
－7 mol ·L －1，pH<7，但水仍显中性。

②酸、碱能抑制水的电离，故室温下，酸、碱溶液中水电离产生c (H ＋)<1×10－7 mol ·L －1而能水解的盐溶液中，水电离产生的c (H ＋)[或c (OH －)]>1×10－7 mol ·L －1。

(二)水电离出的c 水(H ＋
)或c 水(OH －
)的计算 【考必备·清单】
1．当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)
在溶液中c (H ＋
)、c (OH －)较小的数值是水电离出来的。

如下表：
2．当促进水的电离时(如盐的水解)
在溶液中c (H ＋
)、c (OH －
)较大的数值是水电离出来的。

如下表：
【探题源·规律】
[示例] 25 ℃时，在等体积的①pH ＝0的H 2SO 4溶液、②0.05 mol ·L
－1
的Ba(OH)2溶液、
③pH ＝10的Na 2S 溶液、④pH ＝5的NH 4NO 3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是( ) A ．1∶10∶1010∶109 B ．1∶5∶(5×109)∶(5×108) C ．1∶20∶1010∶109 D ．1∶10∶104∶109
[解析] H 2SO 4与Ba(OH)2抑制水的电离，Na 2S 与NH 4NO 3促进水的电离。

25℃时，pH ＝0的H 2SO 4溶液中：c (H 2O)电离＝c (OH －)＝10－14
100 mol ·L －1＝10－14 mol ·L －1；0.05 mol ·L －1的
Ba(OH)2溶液中：c (H 2O)电离＝c (H ＋)＝10－14
0.1 mol ·L －1＝10－13 mol ·L －1；pH ＝10的Na 2S 溶液
中：c (H 2O)电离＝c (OH －)＝10－14
10
－10 mol ·L －1＝10－4 mol ·L －1；pH ＝5的NH 4NO 3的溶液中：c (H 2O)电离＝c (H
＋)＝10－5 mol ·L －1，其物质的量之比为
10－14∶10－13∶10－4∶10－5＝1∶10∶1010∶
109，故A 正确。

[答案] A [规律方法]
室温下，水电离的c (H ＋
)或c (OH －
)的计算方法 (1)中性溶液c (OH －)＝c (H ＋)＝10－7 mol ·L －1
(2)酸溶液⎩⎪⎨⎪⎧c （H ＋）＝c 酸（H ＋）＋c 水（H ＋）c （OH －）＝c 水（OH －）＝c 水（H ＋
）
酸溶液中，H ＋来源于酸的电离和水的电离，而OH －只来源于水的电离。

(3)碱溶液⎩⎪⎨⎪⎧c （OH －）＝c 碱（OH －）＋c 水（OH －）
c （H ＋）＝c 水（H ＋）＝c 水（OH －
）
碱溶液中，OH －来源于碱的电离和水的电离，而H ＋只来源于水的电离。

(4)盐溶液⎩
⎪⎪⎨⎪
⎪⎧酸性⎩⎨⎧c （H ＋
）＝c 水
（H ＋
）c （OH －
）＝K
W c （H ＋
）碱性⎩
⎨⎧c （OH －
）＝c 水
（OH －
）
c （H ＋
）＝K
W
c （OH －
）中性：c （H ＋）＝c 水（H ＋）＝c （OH －）＝c 水（OH －）
水解呈酸性或碱性的盐溶液中，H ＋和OH －均来源于水的电离。

【夯基础·小题】
1．水的电离过程为H 2O ⇌H ＋
＋OH －
，在不同温度下其离子积为K W (25 ℃)＝1.0×10－14
，
K W (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 ．35 ℃时，c (H ＋
)>c (OH －
) C ．水的pH ：pH(35 ℃)>pH(25 ℃)
D ．35 ℃时已电离的水的浓度约为1.45×10－
7 mol ·L －
1
解析：选D 由两种温度下水的离子积常数值知，水的电离是吸热的，温度高时水中c (H ＋)较大，pH 较小，但水中c (H ＋)＝c (OH －)，水呈中性，A 、B 、C 错误；已电离的水的浓度与电离生成的c (H ＋)或c (OH －)相等，利用水的离子积常数可判断D 正确。

2．室温下，pH ＝11的某溶液中水电离出的c (OH －
)为( ) ①1.0×10－
7 mol ·L －
1 ②1.0×10－
6 mol ·L －
1 ③1.0×10－
3 mol ·L －
1 ④1.0×10－11
mol ·L －
1
A ．③
B ．④
C ．①或③
D ．③或④
解析：选D 该溶液中c (OH －)＝10－3 mol ·L －1，c (H ＋)＝10－11 mol ·L －1，若是碱溶液，则H
＋是由H
2O 电离出的，
水电离出的OH －与H ＋浓度均为10－11 mol ·L －1；若是盐溶液(如Na 2CO 3)，
则OH －是由H 2O 电离出的，即水电离出的c (OH －)＝10－3 mol ·L －1。

3．下列有关水电离情况的说法正确的是( ) A ．100 ℃时，K W ＝10
－12
，此温度下pH ＝7的溶液呈碱性
B．NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3、NaHSO4溶于水，对水的电离都有促进作用
C．25 ℃时，pH＝12的烧碱溶液与纯碱溶液，水的电离程度相同
D．如图为水的电离平衡曲线，若从A点到C点，可采用升高温度的方法
解析：选AD100 ℃时，K W＝c(H＋)·c(OH－)＝10－12，中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)＝K W mol·L－1＝10－6mol·L－1，即pH＝6，因此此温度下pH＝7的溶液呈碱性，A项正确；NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3促进水的电离，NaHSO4抑制水的电离，B项错误；烧碱是NaOH, 抑制水的电离，纯碱是Na2CO3，促进水的电离，C项错误；图中A点到C点，c(H＋)与c(OH －)同等程度增大，说明是温度升高的结果，D项正确。

知识点二溶液的酸碱性和pH
【考必备·清单】
1．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，用“＞”“＝”或“＜”填写下列空白：溶液的酸碱性c(H＋)与c(OH－)比较c(H＋)大小(常温)
溶液pH (常
温)
酸性溶液c(H＋)＞c(OH－)c(H＋)＞1×10－
7mol·L－1
pH＜7
中性溶液c(H＋)＝c(OH－)c(H＋)＝1×10－
7mol·L－1
pH＝7
碱性溶液c(H＋)＜c(OH－)c(H＋)＜1×10－
7mol·L－1
pH＞7
[名师点拨]pH＝7或c(H＋)＝1×10－7mol·L－1的溶液不一定呈中性，如100 ℃时水的pH＝6，此时呈中性。

2．常温下混合溶液酸碱性的判断
判断下列两种溶液混合后的酸碱性(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)相同浓度的氨水和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的氨水等体积混合()
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
[方法技巧]速判混合溶液酸碱性的方法
(1)等浓度等体积一元酸与一元碱溶液的混合——“谁强显谁性，同强显中性”。

(2)常温下，等体积pH之和等于14的一强一弱酸与碱混合溶液——“谁弱谁过量，谁弱显谁性”。

(3)强酸、强碱等体积混合(常温下)
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。

3．溶液的pH与测量
(1)溶液的pH
①表达式为pH＝－lg_c(H＋)。

②使用范围：pH的取值范围为0～14，即只适用于c(H＋)≤1 mol·L－1或c(OH－)≤1 mol·L－1的电解质溶液，当c(H＋)或c(OH－)≥1 mol·L－1时，直接用c(H＋)或c(OH－)表示溶液的酸碱性。

(2)溶液酸碱性与pH的关系(常温下)
(3)pH 的测量方法
①pH 试纸法：把小片试纸放在表面皿或玻璃片上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH 试纸的中部， 观察变化稳定后的颜色，与标准比色卡对比即可确定溶液的pH 。

②pH 计测量法：通过仪器可精确的测量溶液的pH 。

[名师点拨] pH 试纸使用前不能用蒸馏水润湿，否则待测液因被稀释可能产生误差。

广范pH 试纸只能测出整数值。

4．溶液pH 的计算方法 (1)单一溶液pH 的计算
强酸溶液：如H n A ，设浓度为c mol·L －
1，c (H ＋
)＝nc mol ·L －
1，pH ＝－lg c (H ＋
)＝－lg (nc )。

强碱溶液(25 ℃)：如B(OH)n ，设浓度为c mol ·L －1
，c (H ＋
)＝10－
14nc
mol ·L －
1，pH ＝－lg c (H
＋
)＝14＋lg (nc )。

(2)混合溶液pH 的计算
①两种强酸混合：直接求出c 混(H ＋
)，再据此求pH 。

c 混(H ＋
)＝c 1（H ＋
）V 1＋c 2（H ＋
）V 2
V 1＋V 2。

②两种强碱混合：先求出c 混(OH －)，再根据K W 求出c (H ＋
)混，最后求pH 。

c 混(OH －
)＝c 1（OH －
）V 1＋c 2（OH －
）V 2
V 1＋V 2。

③强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H ＋或OH －
的浓度，最后求pH 。

c 混(H ＋
)或c 混(OH －
)＝|c 酸（H ＋
）V 酸－c 碱（OH －
）V 碱|
V 酸＋V 碱。

(3)酸、碱溶液稀释时pH 的变化(常温下)
酸(pH ＝a )
碱(pH ＝b )
弱酸
强酸 弱碱 强碱 稀释10n 倍 ＜a ＋n
a ＋n >
b －n
b －n
无限稀释
pH 趋向于7
[示例] 按要求计算下列溶液的pH(常温下，忽略溶液混合时体积的变化)： (1)0.1 mol·L
－1
的CH 3COOH 溶液(已知CH 3COOH 的电离常数K a ＝1.8×10－
5)。

(2)0.1 mol·L －1
的NH 3·H 2O(NH 3·H 2O 的电离度α＝1%，电离度＝
已电离的弱电解质浓度
弱电解质的初始浓度
×100%)。

(3)pH ＝2的盐酸与等体积的水混合。

(4)常温下，将0.1 mol·L
－1
氢氧化钠溶液与0.06 mol·L
－1
硫酸溶液等体积混合。

(5)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。

[解析] (1)CH 3COOH ⇌CH 3COO －＋H ＋ c (初始) 0.1 mol·L －1 0 0 c (电离) c (H ＋) c (H ＋) c (H ＋) c (平衡) 0.1－c (H ＋) c (H ＋) c (H ＋) 则K a ＝c 2（H ＋）
0.1－c （H ＋）＝1.8×10－5
解得c (H ＋)≈1.3×10－3 mol ·L －1，
所以pH ＝－lg c (H ＋)＝－lg(1.3×10－3)≈2.9。

(2) NH 3·H 2O
OH － ＋ NH ＋4
c (初始) 0.1 mol·L －1 0 0
c (电离) 0.1×1%mol ·L －1 0.1×1%mol ·L －1 0.1×1%
mol·L －1
则c (OH －)＝0.1×1% mol·L －1＝10－3 mol ·L －1 c (H ＋)＝10－11 mol ·L －1，所以pH ＝11。

(3)c (H ＋)＝
10－2
2
mol ·L －1 pH ＝－lg 10－2
2
＝2＋lg 2≈2.3。

(4)0.1 mol·L －1NaOH 溶液中c (OH －)＝0.1 mol·L －1，0.06 mol·L －1的硫酸溶液中c (H ＋)＝0.06
mol·L －1×2＝0.12 mol ·L －1，二者等体积混合后溶液呈酸性，混合溶液中c (H ＋)＝0.12 mol ·L －1－0.1 mol·L －1
2＝0.01 mol·L －1，则pH ＝－lg 0.01＝2。

(5)pH ＝3的硝酸溶液中c (H ＋)＝10－3 mol ·L －1，
pH ＝12的Ba(OH)2溶液中c (OH －)＝10－14
10－12 mol ·L －1＝10－2 mol ·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 －)＝
10－2 mol ·L －1×1－10－3 mol ·L －1×9
9＋1
＝1×10－4 mol ·L －1，c (H ＋)＝
K W
c （OH －）
＝
1×10－14
1×10－4
mol ·L
－1＝1×10－10 mol ·L －1，故pH ＝10。

答案：(1)2.9 (2)11 (3)2.3 (4)2 (5)10 [方法技巧] 溶液pH 的计算思路
【夯基础·小题】
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)某溶液的c (H ＋
)>10－
7 mol·L －
1，则该溶液呈酸性( ) (2)pH 减小，溶液的酸性一定增强( ) (3)100 ℃时K W ＝1.0×10－12
，0.01 mol ·L
－1
盐酸的pH ＝2，0.01 mol ·L
－1
的NaOH 溶液的pH
＝10( )
(4)用蒸馏水润湿的pH 试纸测溶液的pH ，一定会使结果偏低( ) (5)用广范pH 试纸测得某溶液的pH 为3.4( ) (6)用pH 计测得某溶液的pH 为7.45( )
答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√
2．下列溶液一定呈中性的是()
A．c(H＋)＝c(OH－)＝10－6 mol·L－1的溶液
B．常温下，pH＝7的溶液
C．使石蕊溶液呈紫色的溶液
D．酸与碱恰好完全反应生成的正盐溶液
解析：选AB溶液呈中性，则c(H＋)＝c(OH－)，A正确；常温下，pH＝7的溶液呈中性，B正确；常温下，在pH为5～8的溶液中石蕊均呈紫色，故溶液不一定呈中性，C错误；酸与碱恰好完全反应生成的正盐如果能水解，溶液可能不呈中性，D错误。

3．室温时，下列混合溶液的pH一定小于7的是()
A．pH＝3的醋酸和pH＝11的氢氧化钡溶液等体积混合
B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氢氧化钠溶液等体积混合
C．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合
D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合
解析：选A若一强一弱的酸、碱等体积混合，则谁弱谁过量，谁弱显谁性。

A项，溶液呈酸性；室温下，若酸、碱的pH之和为14，强酸与强碱等体积混合时，溶液呈中性，B项错误；C、D两项溶液呈碱性。

4．在某温度时，测得0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝11。

(1)该温度下水的离子积常数K W＝____________。

(2)在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液V a L与pH＝b的硫酸V b L混合。

①若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则V a∶V b＝____________________。

②若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则V a∶V b＝____________________。

解析：(1)由题意知，溶液中c(H＋)＝10－11mol·L－1，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，故K W＝c(H ＋)·c(OH－)＝10－13。

(2)①根据中和反应：H＋＋OH－===H2O。

c(H＋)·V b＝c(OH－)·V a
10－2 ·V b ＝10－13
10－12
·V a V a V b ＝10－210－1
＝1∶10。

②根据中和反应H ＋＋OH －===H 2O
c (H ＋)·V b ＝c (OH －)·V a
10－b ·V b ＝10－13
10
－a ·V a V a V b ＝10－b 10a －13＝1013－(a ＋b )＝10，即V a ∶V b ＝10∶1。

答案：(1)10－13 (2)①1∶10 ②10∶1
随堂检测反馈
1． (福建高考)常温下0.1 mol·L
－1醋酸溶液的pH ＝a ，下列能使溶液pH ＝(a ＋1)的措施是( )
A ．将溶液稀释到原体积的10倍
B ．加入适量的醋酸钠固体
C ．加入等体积0.2 mol·L
－1盐酸
D ．升高溶液的温度
解析：选B 本题考查电离平衡知识及考生的分析判断能力。

pH 由a 变成a ＋1，表明溶液酸性减弱；将溶液稀释10倍，若电离平衡不移动，则溶液pH 由a 变成a ＋1，但由于电离平衡会发生移动，故A 项错误；向弱酸溶液中加入浓度较大的强酸，溶液酸性增强，C 项错误；升高溶液的温度会促进醋酸电离，酸性增强，D 项错误；加入醋酸钠固体，可抑制醋酸的电离，使溶液pH 增大，B 项正确。

2.(广东高考改编)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1.0×10－14
C ．该温度下，加入FeCl 3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
解析：选BC A ．c 点溶液中c (OH －)＞c (H ＋)，溶液呈碱性，升温，溶液中c (OH －)不可能减小。

B.由b 点对应c (H ＋)与c (OH －)可知，K W ＝c (H ＋)·c (OH －)＝1.0×
10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14。

C.FeCl 3溶液水解显酸性，溶液中c (H ＋)增大，因一定温度下水的离子积是常数，故溶液中c (OH －)减小，因此加入FeCl 3溶液可能引起由b 向a 的变化。

D.c 点溶液呈碱性，稀释时c (OH －)减小，同时c (H ＋)应增大，故稀释溶液时不可能引起由c 向d 的转化。

3．(全国卷℃)室温时，M(OH)2(s)⇌M 2＋(aq)＋2OH －(aq) K sp ＝a 。

c (M 2＋)＝b mol ·L －1时，
溶液的pH 等于( )
A ．12lg ⎝⎛⎭⎫b a
B ．12lg ⎝⎛⎭⎫a b
C ．14＋12lg(a b )
D ．14＋12lg ⎝⎛⎭⎫b a 解析：选C 本题考查溶度积常数及溶液pH 的计算，意在考查考生对溶度积常数的理解能力。

根据M(OH)2的K sp ＝c (M 2＋)·c 2(OH －)，则溶液中c (OH －)＝
K sp c （M 2＋）＝a b ，则pH ＝－lg c (H ＋)＝－lg ⎝
⎛⎭⎫10－14÷ a b ＝－⎝⎛⎭⎫－14－12lg a b ＝14＋12lg ⎝⎛⎭⎫a b 。

[课时跟踪检测]
一、选择题(本题共10小题，每小题只有一个选项符合题意)
1．能使H 2O ＋H 2O ⇌H 3O ＋＋OH －
电离平衡向正反应方向移动，且所得溶液呈酸性的是( )
A ．在水中加入Na 2CO 3
B ．在水中加入CuCl 2
C ．在水中加入稀硫酸
D．将水加热到99 ℃，其中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1
解析：选B A项，CO2－3是弱酸根，结合了水电离的H＋，溶液显碱性，错误；B项，Cu2＋结合水电离的OH－，促进了水的电离，溶液显酸性，正确；C项，硫酸电离出的H＋抑制了水的电离，平衡向逆反应方向移动，错误；D项，温度升高，水的电离平衡向正反应方向移动，但c(H＋)＝c(OH－)，纯水显中性，错误。

2．在25 ℃时，某稀溶液中由水电离产生的H＋浓度为1×10－13 mol·L－1，下列有关该溶液的叙述正确的是()
A．该溶液可能呈酸性
B．该溶液一定呈碱性
C．该溶液的pH一定是1
D．该溶液的pH不可能为13
解析：选A在25 ℃时，某稀溶液中由水电离产生的c(H＋)为1×10－13mol·L－1＜1×10－7 mol·L－1，说明溶液中的溶质抑制水的电离，溶质为酸或碱或强酸酸式盐，溶液可能呈酸性或碱性，A正确，B错误；如果该溶液呈酸性，则溶液的pH＝1，如果该溶液呈碱性，则溶液的pH＝13，C、D错误。

3．下列溶液pH一定小于7的是()
A．等体积的盐酸与氨水的混合液
B．由水电离出的c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1的溶液
C．80 ℃时的氯化钠溶液
D．c(H＋)＝1×10－3 mol·L－1的酸与c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1的碱等体积混合液
解析：选C A项，不知盐酸与氨水的物质的量浓度，不能判断c(H＋)与c(OH－)的相对大小，错误；B项，由水电离出的c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1的溶液，水的电离受到抑制，该溶液可能为酸性溶液，也可能为碱性溶液，pH不一定小于7，错误；C项，水的电离为吸热过程，升高温度促进水的电离，25 ℃时，水中c(H＋)＝10－7mol·L－1，80 ℃时，由水电离出的c(H＋)＞10－7mol·L－1，所以80 ℃时的氯化钠溶液pH一定小于7，正确；D项，不明确
酸和碱的强弱，不能判断混合溶液的pH，错误。

4．已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO2－4。

某温度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol·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＋)＝1×10－2 mol·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1×10－10 mol·L－1
C．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
解析：选D K W＝1×10－6×1×10－6＝1×10－12＞10－14，温度高于25 ℃，A项正确；NaHSO4电离出的H＋抑制H2O电离，c H2O(H＋)＝c(OH－)＝1×10－10mol·L－1，B、C两项正确；加H2O稀释，c(H＋)减小，而c(OH－)增大，D项错误。

5．下列说法错误的是()
A．常温下，pH相同的NaOH溶液和Ba(OH)2溶液中，水的电离程度相同
B．常温下，将pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合后，所得溶液的pH＞7
C．常温下，将醋酸溶液与NaOH溶液等体积混合后，若所得溶液的pH＝7，则原溶液中c(CH3COOH)＞c(NaOH)
D．常温下，pH＝1的NaHSO4溶液：c(H＋)＝2c(SO2－4)＋c(OH－)
解析：选D A项，常温下，pH相同的NaOH溶液和Ba(OH)2溶液中，c(OH－)相同，对水电离抑制程度相同，水的电离程度相同，正确；B项，常温下，硫酸是强酸，pH＝3，c(H＋)＝10－3 mol·L－1，而pH＝11的氨水，NH3·H2O的浓度远大于10－3 mol·L－1，将pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等体积混合后，NH3·H2O过量，所得溶液的pH＞7，正确；C项，醋酸为弱电解质，不能完全电离，将醋酸溶液和氢氧化钠溶液混合，若醋酸等于NaOH的物质的量，溶液pH＞7，若所得溶液pH＝7，醋酸应过量，原溶液中c(CH3COOH)＞c(NaOH)，正确；D项，常温下，pH＝1的NaHSO4溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO2－4)＋c(OH－)，错误。

6．在室温下，等体积的酸和碱的溶液混合后，pH一定小于7的是()
A．pH＝3的HNO3和pH＝11的KOH
B ．pH ＝3的盐酸和pH ＝11的氨水
C ．pH ＝3的醋酸和pH ＝11的Ba(OH)2
D ．pH ＝3的硫酸和pH ＝11的NaOH
解析：选C A 项，硝酸和氢氧化钾都是强电解质，pH=3的硝酸和pH=11的KOH 溶液中，硝酸中c (H ＋)等于碱溶液中c (OH －)，二者等体积混合时恰好反应生成硝酸钾，溶液呈中性，错误；B 项，氯化氢是强电解质，一水合氨是弱电解质，pH=3的盐酸和pH=11的氨水，盐酸的浓度小于氨水的浓度，二者等体积混合，氨水过量，混合溶液呈碱性，错误；C 项，pH=3的醋酸和pH=11的Ba(OH)2溶液，醋酸溶液浓度大于氢氧化钡溶液浓度，二者等体积混合时，醋酸过量，混合溶液呈酸性，正确；D 项，pH=3的硫酸中氢离子浓度和pH=11的NaOH 溶液中氢氧根离子浓度均为0.001 mol ·L －1
等体积混合，二者恰好反应生成硫酸
钠，混合溶液呈中性，错误。

7．常温下，pH ＝13的强碱溶液与pH ＝2的强酸溶液混合(体积变化忽略不计)，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∶11
D ．1∶9 解析：选D 设强碱溶液的体积为x L ，强酸溶液的体积为y L ，pH ＝13的强碱溶液，c (OH －)＝0.1 mol·L －1，pH ＝2的强酸溶液，c (H ＋)＝0.01 mol·L －1，混合后pH ＝11，OH －过量，则x L ×0.1 mol ·L －1－y L ×0.01 mol·L －1
x L ＋y L
＝0.001 mol·L －1，解得x ∶y ＝1∶9。

8．常温下，将pH ＝1的硫酸溶液平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的NaOH 溶液，两者pH 都升高了1。

则加入水和加入NaOH 溶液的体积比约为( )
A ．11∶1
B ．10∶1
C ．6∶1
D ．5∶1
解析：选C 设每份硫酸的体积为1 L ，pH ＝1的硫酸溶液中c (H ＋)＝0.1 mol·L －1，c (H 2SO 4)
＝c (H ＋)/2＝0.05 mol·L －1，pH 升高了1，则溶液中c (H ＋)＝0.01 mol·L －1，①加水稀释时，设加入水的体积为x L ，根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则1 L×0.1 mol·L －1＝(1＋x )L×0.01 mol·L －1，x ＝9；②加入与该硫酸溶液物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液时，设加入氢氧化钠溶液的体积为y L ，则有：(1 L×0.1 mol·L －1－y L ×0.05 mol ·L －1)＝0.01 mol·L －1×(1＋y )L ，y ＝9/6，水和加入NaOH 溶液的体积比约为9∶9/6＝6∶1。

9．(2020·台州中学测试)常温下，浓度均为0.1 mol·L
－1的盐酸和醋酸溶液，下列说法正确的是( )
A ．两种溶液的pH ：盐酸大于醋酸溶液
B ．用相同浓度的NaOH 溶液分别与等体积、浓度均为0.1 mol ·L
－1的盐酸和醋酸溶液恰好完全反应，盐酸消耗的NaOH 溶液体积多
C ．向醋酸溶液中加入等物质的量的NaOH ，溶液呈碱性，且溶液中c （Na ＋）c （CH 3COO －）
＞1 D ．两种溶液中水电离出的氢离子浓度：盐酸大于醋酸溶液
解析：选C 盐酸是强酸，在水溶液里完全电离，醋酸是弱酸，在水溶液里不完全电离，则常温下，浓度均为0.1 mol·L －1的盐酸和醋酸溶液的pH ：盐酸小于醋酸溶液，A 项错误。

盐酸和醋酸均为一元酸，二者溶液的浓度相同、体积相同，则二者的物质的量相同，和相同浓度的NaOH 溶液恰好完全反应，消耗的NaOH 溶液体积相同，B 项错误。

向醋酸溶液中加入等物质的量的NaOH 溶液得到CH 3COONa 溶液，溶液呈碱性，c (H ＋)＜c (OH －)，根据电荷守恒得c (Na ＋)＋c (H ＋)＝c (CH 3COO －)＋c (OH －)，所以c （Na ＋）
c （CH 3COO －）＞1，C 项正确。

盐酸的电离程度大于醋酸的电离程度，所以浓度相等时盐酸对水的电离抑制程度大，两种溶液中水电离出的氢离子浓度：盐酸小于醋酸溶液，D 项错误。

10．(2019·太原期末)常温下，设1 L pH ＝6的AlCl 3溶液中由水电离出的H ＋的物质的量为n 1
mol ；1 L pH ＝6的盐酸中由水电离出的H ＋的物质的量为n 2 mol ，则n 1n 2
为( ) A ．0.01
B ．1
C ．10
D ．100
解析：选D AlCl3溶液中Al3＋发生水解而使溶液呈酸性，AlCl3的水解促进了水的电离，由水电离产生的c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，则有n1 mol＝1×10－6 mol·L－1×1 L＝1×10－6 mol。

常温下，pH＝6的盐酸中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，而HCl电离抑制水的电离，由水电离产生的c(H＋)＝1×10－8 mol·L－1，则有n2 mol＝1×10－8 mol·L－1×1 L＝1×10－8 mol，故有n1
＝
n2
1×10－6 mol
＝100。

1×10－8 mol
二、选择题(本题共5小题，每小题有一个或两个选项符合题意)
11．下列说法不正确的是()
A．测得0.1 mol·L－1的一元酸HA溶液pH＝3，则HA一定为强电解质
B．25 ℃时，将0.1 mol·L－1的NaOH溶液加水稀释100倍，所得溶液的pH＝11
C．25 ℃时，将0.1 mol·L－1的HA溶液加水稀释至pH＝4，所得溶液c(OH－)＝1×10－10 mol·L －1
D．0.1 mol·L－1的HA溶液与0.1 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液pH一定等于7
解析：选AD A项，不论在什么温度下，溶液的pH＝－lg c(H＋)，所以0.1 mol/L HA溶液的pH＝3时，c(H＋)＝10－3 mol/L，即HA没有完全电离，说明HA一定是弱电解质，错误；B项，25 ℃时，0.1 mol/L NaOH溶液的pH＝13，稀释100倍，pH减小2个单位，即得溶
液的pH＝11，正确；C项，25 ℃时，pH＝4的溶液中c(H＋)＝10－4 mol/L，c(OH－)＝K W
c（H＋）＝10－10 mol/L，正确；D项，两溶液等体积混合后所得溶液溶质为NaA，由于不知HA是弱酸还是强酸，所以NaA可能呈碱性也可能呈中性，错误。

12．已知温度T时水的离子积常数为K W，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＋)＝K W mol·L－1
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)
解析：选C一元酸和一元碱的强度未知，所以等浓度、等体积的一元酸和一元碱混合后，溶液不一定呈中性，A项错误；由于水的电离平衡常数只与温度有关，温度没有指明是室温，所以混合溶液的pH＝7不能确定溶液呈中性，B项错误；由于c(H＋)·c(OH－)＝K W，若混合溶液中，c(H＋)＝K W mol·L－1，则c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，C项正确；根据电荷守恒，混合溶液中始终存在：c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，D项错误。

13．(2019·邯郸模拟)常温下，向20 mL的某稀硫酸溶液中滴入0.1 mol·L－1氨水，溶液中水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图。

下列分析正确的是()
A．稀硫酸的物质的量浓度为0.05 mol·L－1
B．A点时溶液的pH等于7
C．C点时加入氨水的体积为20 mL
D．在V(NH3·H2O)从0到V2的变化过程中，可能出现的离子浓度排序为c(NH＋4)＞2c(SO2－4)＞c(OH－)＞c(H＋)
解析：选AC纵坐标起点水电离出的氢离子浓度为10－13 mol·L－1，则常温下溶液中c(H＋)＝10－1mol·L－1，c(H2SO4)＝0.05 mol·L－1，A项正确；A点水电离出的氢离子浓度为10－7 mol·L－1，溶液中溶质为(NH4)2SO4和剩余H2SO4，溶液显酸性，pH小于7，B项错误；C点水电离出的氢离子浓度最大，溶液中只有(NH4)2SO4，氨水和硫酸恰好完全反应，C项正确；从0到V2的变化过程中，随着氨水的不断增多，溶液由酸性逐渐变到中性，不可能出现c(OH －)＞c(H＋)，D项错误。

14．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NaHSO4溶液的pH是(已知lg 2＝0.3)()
A．2 B．2.3
C ．2.6
D ．2.9
解析：选D pH ＝12的Ba(OH)2溶液中c (OH －)＝10－2mol ·L －1，设溶液体积为x ，溶液中OH －物质的量为x ×10－2 mol ，反应消耗的NaHSO 4物质的量为0.5x ×10－2 mol ，设NaHSO 4溶液体积为y ，依据反应Ba(OH)2＋NaHSO 4===BaSO 4↓＋H 2O ＋NaOH ，混合后溶液pH ＝11，c (OH －)＝10－3 mol ·L －1，则x ×10－2－0.5x ×10－2
x ＋y ＝10－3，解得：x ∶y ＝1∶4，即NaHSO 4
溶液的体积y ＝4x ，NaHSO 4的物质的量浓度为c (NaHSO 4)＝0.5x ×10－2
4x
＝1.25×10－3 mol ·L －1，该NaHSO 4溶液中，c (H ＋)＝c (NaHSO 4)＝1.25×10－3 mol ·L －1，溶液的pH ＝－lg 1.25×10
－3 mol ·L －1＝3－lg 108
＝3＋3lg 2－1＝2＋0.9＝2.9。

15.已知：pH ＝－lg c (H ＋)，pOH ＝－lg c (OH －)。

常温下，向某浓度的盐酸溶液中滴加氨水溶
液，所得溶液pOH 和pH 变化如图所示。

下列说法不正确的是( )
A ．盐酸的初始浓度为0.1 mol·L －
1
B ．B 点溶液和D 点溶液水电离的氢氧根离子浓度相等
C ．C 点溶液中c (NH ＋4)＞c (Cl －)
D ．升高温度(高于25 ℃)，滴定过程中pOH ＋pH ＜14
解析：选AC A 项，由图可知，初始状态pOH ＝－lg c (OH －)＝14，pH ＝－lg c (H ＋)＝0，则c (H ＋)＝100＝1 mol·L －1，即盐酸的初始浓度为1 mol·L －1，错误；B 项，B 点溶液OH －由水电离而来，B 点pOH ＝10，c (OH －)＝10－10 mol ·L －1；D 点溶液中H ＋由水电离而来，D 点pH ＝10，c (OH －)水＝c (H ＋)＝10－10 mol ·L －1，正确；C 项，C 点时c (OH －)＝c (H ＋)，根据电
荷守恒：c (NH ＋4)＋c (H ＋)＝c (Cl －)＋c (OH －)，则溶液中c (NH ＋4)＝c (Cl －)，错误；D 项，常温下，根据图示pOH ＋pH ＝14，升高温度，促进水的电离，故pOH ＋pH ＜14，正确。

三、非选择题(本题共3小题)
16．现有常温下的六份溶液：
①0.01 mol · L －
1 CH 3COOH 溶液；
②0.01 mol·L－1 HCl溶液；
③pH＝12的氨水；④pH＝12的NaOH溶液；
⑤0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液与pH＝12的氨水等体积混合后所得溶液；
⑥0.01 mol·L－1 HCl溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合所得溶液。

(1)其中水的电离程度最大的是________(填序号，下同)，水的电离程度相同的是_________。

(2)若将②③混合后所得溶液的pH＝7，则消耗溶液的体积：②____③(填“＞”“＜”或“＝”)。

(3)将六份溶液分别稀释10倍后，溶液的pH：①____②，③____④，⑤____⑥。

(填“＞”“＜”或“＝”)
(4)将①④混合，若有c(CH3COO－)＞c(H＋)，则混合溶液可能呈________(填字母)。

A．酸性B．碱性
C．中性
解析：(1)酸和碱都会抑制水的电离，故只有⑥(NaCl溶液)对H2O的电离无抑制作用。

②③
④对水的电离抑制程度相同。

(2)因pH＝12的氨水中c(NH3·H2O)＞0.01 mol·L－1，故②③混合，欲使pH＝7，则需体积：
②＞③。

(3)稀释同样的倍数后，溶液的pH：①＞②；③＞④；⑤＞⑥。

(4)由电荷守恒知：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－), 仅知道c(CH3COO－)＞c(H＋)，无法比较c(H＋)与c(OH－)的相对大小，混合液可能呈酸性、碱性或中性，故选A、B、C。

答案：(1)⑥②③④(2)＞(3)＞＞＞(4)ABC
17．(2019·太原调研)已知：常温下，A酸的溶液pH＝a，B碱的溶液pH＝b。

(1)若A为盐酸，B为氢氧化钡，且a＋b＝14，两者等体积混合，溶液的pH＝________。

酸碱按体积比为1∶10混合后溶液显中性，则a＋b＝________。

(2)若A为醋酸，B为氢氧化钠，且a＝4，b＝12，那么A溶液中水电离出的氢离子浓度为________ mol·L－1，B溶液中水电离出的氢离子浓度为________ mol·L－1。

(3)若A为醋酸，B为氢氧化钠，且a＋b＝14，用体积为V A的醋酸和体积为V B的氢氧化钠溶液混合后，溶液显中性，则其体积关系V A________V B，混合后溶液中的离子浓度关系为c(Na＋)________c(CH3COO－)。

(4)若A的化学式为HR，B的化学式为MOH，且a＋b＝14，两者等体积混合后溶液显碱性。

则混合溶液中必定有一种离子能发生水解，该水解反应的离子方程式为________________。

解析：常温下，A酸的溶液pH＝a，B碱的溶液pH＝b，酸中c(H＋)＝10－a mol·L－1，碱中c(OH－)＝10b－14 mol·L－1；(1)若A为盐酸，B为氢氧化钡，酸碱都是强电解质，两者等体积混合，酸碱恰好完全反应生成强酸强碱盐和水，溶液呈中性，且a＋b＝14，碱中c(OH－)＝10b－14 mol·L－1＝10－a mol·L－1，则混合溶液的pH＝7；酸碱按体积比为1∶10混合后溶液显中性，则10－a＝10×10b－14，a＋b＝13。

(3)若A为醋酸，B为氢氧化钠，且a＋b＝14，碱中c(OH－)＝10b－14 mol·L－1＝10－a mol·L－1，醋酸为弱酸，则醋酸浓度远远大于10－a mol·L－1，要使混合溶液呈中性，其体积关系V A＜V B；混合后溶液呈中性，结合电荷守恒得c(Na＋)＝c(CH3COO－)。

(4)若A的化学式为HR，B的化学式为MOH，且a＋b＝14，碱中c(OH－)＝10b－14 mol·L－1＝10－a mol·L－1，两者等体积混合后溶液显碱性，说明碱有剩余，则MOH为弱碱，则混合溶液中必定有一种离子能发生水解，为M＋，其水解方程式为M＋＋H2O MOH＋H＋。

答案：(1)713(2)10－1010－12(3)<＝(4)M＋＋H2O⇌MOH＋H＋
18．在水的电离平衡中，c(H＋)和c(OH－)的关系如下图所示：
(1)A点水的离子积为1×10－14，B点水的离子积为____________，造成水的离子积变化的原因是______________。

(2)25 ℃时，H2R在水溶液中的电离方程式为：H2R===H＋＋HR－，HR－H＋＋R2－。

0.1 mol·L －1 H2R溶液的pH________1(“>”“<”或“＝”)。

(3)100 ℃时，0.01 mol·L－1 NaOH溶液的pH＝________。

(4)100 ℃时，将pH＝8的Ba(OH)2溶液与pH＝5的稀盐酸混合，并保持100 ℃恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为________。

(5)25 ℃时，若体积为V a 、pH ＝a 的某一元强酸溶液与体积为V b 、pH ＝b 的某一元强碱溶液混合，恰好中和，若a ＋b ＝12，则V a ∶V b ＝________。

解析：(1)对于B 曲线，K W ＝c (H ＋)·c (OH －)＝1.0×10－12；水的电离过程是吸热的，B 曲线相对于A 曲线是升高温度，则水的电离程度增大，水的离子积增大。

(2)由H 2R 的电离方程式 H 2R===H ＋＋HR －，HR －H ＋＋R 2－可知，第一步电离完全电离，第二步部分电离，0.1 mol ·L －1 H 2R 溶液中氢离子浓度大于0.1 mol ·L －1，因此pH<1。

(3)100 ℃时，K W ＝10－12，0.01 mol ·L －1 NaOH 溶液中，c (OH －)＝0.01 mol·L －1，c (H ＋)＝K W /c (OH －)＝10－12/0.01＝10－10 mol ·L －1，pH ＝－lg c (H ＋)＝10。

(4)pH ＝8的Ba(OH)2溶液中，c (OH －)＝10－4 mol ·L －1，pH ＝5的稀盐酸中，c (H ＋)＝10－5 mol ·L －1，设Ba(OH)2溶液的体积为x ，盐酸的体积为y ，100 ℃的恒温下，欲使混合溶液pH
＝7，溶液呈碱性，c (OH －)＝10－12/10－7 mol ·L －1＝10－5 mol ·L －1，c (OH －)＝（10－4x －10－5y ）x ＋y
＝10－5 mol ·L －1，解得x ∶y ＝2∶9。

(5)由V a ·c (H ＋)a ＝V b ·c (OH －)b 得，
c (OH －)b ＝10－14
c （H ＋）b ＝10－1410－b ，V a V b ＝c （OH －）b c （H ＋）a ＝10－14
10－b 10－a ＝10(a ＋b －14)，若a ＋b ＝12，V a V b ＝10(a ＋b －14)＝10－2＝1100。

答案：(1)1×10－12
水的电离吸热，升高温度，水的电离程度增大，水的离子积增大 (2)＜ (3)10 (4)2∶9 (5)1∶100。