高中化学一轮复习讲义(解析版)：水的电离 溶液酸碱性

水的电离溶液酸碱性

【学习目标】

1.水的电离及平衡移动、水的离子积常数

2.溶液酸碱性判断及pH的计算方法

◆感知高考

1.[2019·全国卷Ⅲ，11] 设N A为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH＝2的H3PO4溶液，下列说法正确的是( )

A．每升溶液中的H＋数目为0.02N A

B．c(H＋)＝c(H2PO－4)＋2c(HPO2－4)＋3c(PO3－4)＋c(OH－)

C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小

D．加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强

【答案】 B

【解析】pH＝2的H3PO4溶液中c(H＋)＝10－2mol·L－1，每升溶液中所含N(H＋)＝0.01N A，A错误；由电荷守恒知，该H3PO4溶液中存在c(H＋)＝c(H2PO－4)＋2c(HPO2－4)＋3c(PO3－4)＋c(OH－)，B正确；加水稀释能促进H3PO4的电离，使其电离度增大，由于以增大溶液体积为主，导致溶液中c(H＋)减小，溶液pH增大，C错误；向H3PO4溶液中加入NaH2PO4固体，溶液中c(H2PO－4)增大，促使平衡H3PO4H＋＋H2PO－4逆向移动，抑制H3PO4电离，溶液酸性减弱，D错误。

2.[2018·浙江11月选考，18]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＝3.0，则HA一定为弱电解质

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＝11.0

C. 25℃时，将0.1 mol·L-1的HA溶液加水稀释至pH＝4.0，所得溶液c(OH－)＝1×10-10mol·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7.0

【答案】D

【解析】A、若HA为强酸，0.1 mol·L-1的HA溶液pH为1.0，现测得溶液pH为3.0，则HA为弱酸，选项A正确；B、0.1mol/L的NaOH溶液加水稀释100倍后，c（OH-）＝1×10-11，pH值为11.0，选项B正确；

C、pH值为4.0的溶液中c（H+）＝1×10－4mol/L，在25℃时，水的离子积K W＝1×10-14，故c（OH-）＝1×10-10mol/L，选项C正确；

D、若HA为强酸，与NaOH等体积等浓度混合后，所得溶液pH为7.0，若HA为弱酸，与NaOH 等体积等浓度混合后，所得溶液pH大于7.0，选项D不正确。答案选D。

◆核心知识

1. ①水的电离：水是极弱的电解质，水的电离方程式为简写为

②25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝；任何水溶液中，由水电离出的c(H＋)与c(OH －)都相等。

【答案】①H2O＋H2O H3O＋＋OH－ H2O H＋＋OH－② 1×10－7__mol·L－1；

2．水的离子积常数表达式：。

(1)室温下：K w＝。

(2)影响因素：只与有关，升高温度，K w。

(3)适用范围：K w不仅适用于纯水，也适用于稀的水溶液。

(4)K w揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要不变，K w不变。

【答案】K w＝c(H＋)·c(OH－)。(1) K w＝1×10－14。(2)温度增大。(3) 电解质。(4)温度。

3．影响水电离平衡的因素

(1)升高温度，水的电离程度，K w。

(2)加入酸或碱，水的电离程度，K w。

(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度，K w。

【答案】（1）增大增大（2）减小不变（3）增大不变

【易混易错】

（1）填写外界条件对水电离平衡的具体影响

体系变化条件平衡移

动方向

K w水的电离程度c(OH－) c(H＋)

①HCl

②NaOH

可水解

的盐

③Na2CO3

④NH4Cl

温度

⑤升温

⑥降温

⑦其他：如加入Na

【答案】①逆不变减小减小增大;②逆不变减小增大减小 ;③正不变增大增大减小；

④正不变增大减小增大；⑤正增大增大增大增大;⑥逆减小减小减小减小;⑦正不变增大增大减小;

（2）在不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)关系如图所示。

回答下列问题：

①图中五点K w间的关系为。

②图中呈中性的点为，酸性的点为，碱性的点为。

③若从A点到D点，在温度不变的条件下，可采取的措施有。

④若处在B点时，将pH＝2的硫酸与pH＝10的KOH溶液等体积混合，所得溶液呈(填“碱”“中”或“酸”)性。

⑤若从D点变化到B点，可采取的措施有。

【答案】① B>C>A＝D＝E ② ACB E D

③加入NaOH、CH3COONa等④中⑤在缓慢升温的同时加入适量的酸使之呈中性

【易混易错辨析】判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”

(1)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等( )

(2)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，K w不变( )

(3)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同( )

(4)室温下，0.1 mol·L－1的HCl溶液与0.1 mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等( )

(5)室温下，pH值相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液，水的电离程度后者大( )

(6)常温下，pH＝5的NH4Cl溶液与pH＝9的CH3COONa溶液中，水的电离程度相同( )

【答案】(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√

4. 溶液的酸碱性pH计算

（1）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。

【答案】(1) ① > < ②＝＝③ < >。

（2）常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(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NH3·H2O和HCl溶液等体积混合( )

④pH＝2的H2SO4和pH＝12的NaOH溶液等体积混合( )

⑤pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合( )

⑥pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合( )

⑦pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合( )

⑧pH＝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