資源簡介

第49講　水的電離和溶液的pH
1. 認(rèn)識(shí)水的電離，了解水的離子積常數(shù)。
2．認(rèn)識(shí)溶液的酸堿性及pH，掌握溶液pH的計(jì)算及檢測方法。
考點(diǎn)一　水的電離與水的離子積常數(shù)
1.水的電離
(1)水的電離方程式為H2O＋H2O H3O＋＋OH－或H2O H＋＋OH－。
(2)25 ℃時(shí)，純水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1。
2．水的離子積常數(shù)
(1)水的離子積常數(shù)：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。
(2)影響因素：只與________有關(guān)，升高溫度，Kw________。
(3)意義：Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要溫度不變，Kw不變。
【師說·助學(xué)】　Kw適用范圍：Kw不僅適用于純水，也適用于酸、堿、鹽的稀溶液。
3．影響水電離平衡的因素
(1)升高溫度，水的電離程度增大，Kw增大。
(2)加入酸或堿，水的電離程度均________，Kw________。
(3)加入可水解的鹽(如FeCl3、Na2CO3)，水的電離程度________，Kw不變。
【易錯(cuò)診斷】　判斷正誤，錯(cuò)誤的說明理由。
1．任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水電離出的c(H＋)和c(OH－)相等：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．將水加熱，Kw和c(H＋) 均增大：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．溫度一定時(shí)，在純水中通入少量SO2，水的電離平衡不移動(dòng)，Kw不變：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考銜接】
典例1 [2023·湖南卷，12D改編]常溫下，用濃度為0.020 0 mol·L－1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濃度均為0.020 0 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定過程中溶液的pH隨η(η＝)的變化曲線如圖所示。
(1)d點(diǎn)對應(yīng)的溶液中溶質(zhì)為________________________________________________________________________。
(2)a、b、c三點(diǎn)對應(yīng)的溶液中，水的電離程度由大到小的順序?yàn)開_______。
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典例2 一定溫度下，水溶液中H＋和OH－的濃度變化曲線如圖。下列說法正確的是(　　)
A．升高溫度，可能引起由c向b的變化
B．該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.0×10－13
C．該溫度下，加入FeCl3可能引起由b向a的變化
D．該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向d的變化
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【師說·延伸】　正確理解水的電離平衡曲線
(1)曲線上的任意點(diǎn)的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，溫度相同。
(2)曲線外的任意點(diǎn)與曲線上任意點(diǎn)的Kw不同，溫度不同。
(3)實(shí)現(xiàn)曲線上點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化需保持溫度相同，改變酸堿性；實(shí)現(xiàn)曲線上點(diǎn)與曲線外點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化一定要改變溫度。
【對點(diǎn)演練】
考向一　正確理解水的電離平衡曲線
1．水的電離平衡曲線如圖所示，回答下列問題。
(1)圖中A、B、C、D、E五點(diǎn)Kw間的關(guān)系：________________________________________________________________________。
(2)在水中加少量酸，可實(shí)現(xiàn)A點(diǎn)向________點(diǎn)移動(dòng)。
(3)ABE形成的區(qū)域中的點(diǎn)都呈現(xiàn)________性。
(4)若在B點(diǎn)溫度下，pH＝2的硫酸溶液中，c水(H＋)＝________ mol·L－1。
考向二　從定性、定量兩個(gè)角度理解水電離出的
c水(H＋)或c水(OH－)
2．25 ℃時(shí)，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中：
①NaCl　②NaOH　③H2SO4　④(NH4)2SO4，其中水的電離程度按由大到小的順序是________。
3．計(jì)算c水(H＋)或c水(OH－)
(1)室溫下，0.01 mol·L－1的鹽酸中，c水(H＋)＝________________。
(2)室溫下，pH＝4的亞硫酸溶液中，c水(H＋)＝________________。
(3)室溫下，pH＝10的KOH溶液中，c水(OH－)＝________________。
(4)室溫下，pH＝4的NH4Cl溶液中，c水(H＋)＝________________。
(5)室溫下，pH＝10的CH3COONa溶液中，c水(OH－)＝________________。
25 ℃時(shí)，由水電離出的c水(H＋)或c水(OH－)的計(jì)算方法
(1)酸、堿抑制水的電離，酸溶液中求c(OH－)，即c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)，堿溶液中求c(H＋)，即c水(OH－)＝c水(H＋)＝c(H＋)。
(2)水解的鹽促進(jìn)水的電離，故c水(H＋)等于顯性離子的濃度。
(3)酸式鹽溶液
酸式酸根以電離為主：c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)。
酸式酸根以水解為主：c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)。
考點(diǎn)二　溶液的酸堿性與pH
1.溶液的酸堿性
溶液呈酸堿性的本質(zhì)：溶液的酸堿性取決于c(H＋)和c(OH－)的相對大小
溶液的酸堿性 c(H＋)與c(OH－)比較 常溫下溶液pH
酸性溶液 c(H＋)____c(OH－) ____7
中性溶液 c(H＋)＝c(OH－) ＝7
堿性溶液 c(H＋)＜c(OH－) ＞7
2.溶液的pH及其測量方法
(1)計(jì)算公式：pH＝－lg c(H＋)。
(2)適用范圍：25 ℃時(shí)，0～14。
(3)測量方法
①pH試紙法：用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的________或________上，用玻璃棒蘸取待測液點(diǎn)在試紙的中央，變色后與__________對照，即可確定溶液的pH。
②pH計(jì)(也叫酸度計(jì))測量法：可較精確測定溶液的pH。
(4)溶液酸堿性的另外一種表示——pOH
①pOH＝________；
②常溫下：pH＋pOH＝________。
【師說·助學(xué)】　25 ℃時(shí)，pH與溶液中的c(H＋)的關(guān)系：
【易錯(cuò)診斷】　判斷正誤，錯(cuò)誤的說明理由。
1．任何溫度下，利用H＋和OH－濃度的相對大小均可判斷溶液的酸堿性：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．pH＜7的溶液一定顯酸性：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．c(H＋)＝的溶液一定顯中性：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．用pH試紙測得某氯水的pH為5：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考銜接】
典例[2022·湖南卷，16(2)] 一種脫除和利用水煤氣中CO2方法的示意圖如下：
某溫度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后)＝1∶2，則該溶液的pH＝________(該溫度下H2CO3的Ka1＝4.6×10－7，Ka2＝5.0×10－11)。
【解題關(guān)鍵】　由已知“)＝1∶2”，確定用Ka2計(jì)算c(H＋)。
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【對點(diǎn)演練】
考向一　溶液酸、堿性的判斷
1．常溫下，兩種溶液混合后酸堿性的判斷(在括號(hào)中填“酸性”“堿性”或“中性”)。
(1)相同濃度的HCl和NaOH溶液等體積混合(　　)
(2)相同濃度的CH3COOH和NaOH溶液等體積混合(　　)
(3)相同濃度的NH3·H2O和HCl溶液等體積混合(　　)
(4)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NaOH溶液等體積混合(　　)
(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等體積混合(　　)
(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等體積混合(　　)
(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等體積混合(　　)
(8)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NH3·H2O等體積混合(　　)
考向二　多角度計(jì)算溶液的pH
2．計(jì)算25 ℃時(shí)下列溶液的pH。
(1)0.005 mol·L－1的H2SO4溶液的pH＝________。
(2)0.001 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝________。
(3)0.1 mol·L－1的NH3·H2O溶液(NH3·H2O的電離度α約為1%)的pH＝________。
(4)將pH＝8的NaOH溶液與pH＝10的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH＝________。
(5)0.015 mol·L－1的硫酸與0.01 mol·L－1的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH＝________。
3．按要求計(jì)算下列各題(常溫下，忽略溶液混合時(shí)體積的變化)：
(1)25 ℃時(shí)，pH＝3的硝酸和pH＝12的氫氧化鋇溶液按照體積比為9∶1混合，混合溶液的pH＝________。
(2)在一定體積pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液，當(dāng)溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀時(shí)，溶液pH＝11。若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和，則溶液與NaHSO4溶液的體積比是________。
(3)將pH＝a的NaOH溶液Va L與pH＝b的HCl溶液Vb L混合，若所得溶液呈中性，且a＋b＝13，則＝________。
混合溶液pH的計(jì)算思維模型
(1)兩種強(qiáng)酸混合：直接求出c混(H＋)，再據(jù)此求pHc混(H＋)＝。
(2)兩種強(qiáng)堿混合：先求出c混(OH－)，再根據(jù)Kw求出c混(H＋)，最后求pH
c混(OH－)＝。
(3)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合：先判斷哪種物質(zhì)過量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的濃度
①若酸過量：
c混(H＋)＝
②若堿過量：
c混(OH－)＝
最后根據(jù)pH＝－lg c(H＋)，求pH。
考向三　走出溶液稀釋時(shí)pH的判斷誤區(qū)
4．(1)1 mL pH＝5的鹽酸，加水稀釋到10 mL pH＝________；加水稀釋到100 mL，pH____7。
(2)pH＝5的H2SO4溶液，加水稀釋到500倍，則稀釋后)與c(H＋)的比值約為________。
稀釋酸、堿溶液時(shí)pH變化規(guī)律
考向四　pH概念的拓展應(yīng)用
5．某溫度下，水中c(H＋)與c(OH－)的關(guān)系如圖所示。pOH＝－lg c(OH－)。下列說法不正確的是(　　)
A．b點(diǎn)溫度高于25 ℃
B．在水中通入氨氣，由水電離出的c(H＋)減小
C．僅升高溫度，可從b點(diǎn)變?yōu)閍點(diǎn)
D．b點(diǎn)所處溫度下，0.1 mol·L－1 KOH溶液的pH＝13
微專題16 強(qiáng)酸(堿)與弱酸(堿)的比較
【要點(diǎn)歸納】
1．一元強(qiáng)酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)的比較
(1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
　　比較項(xiàng)目 酸　　　 c(H＋) pH 中和堿的能力 與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率
鹽酸 大 小 相同 相同 大
醋酸 溶液 小 大 小
(2)相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
　　比較項(xiàng)目 酸　　　 c(H＋) c(酸) 中和堿 的能力 與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率
鹽酸 相同 小 小 少 相同
醋酸溶液 大 大 多
2.一元強(qiáng)酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)稀釋圖像比較
(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸
加水稀釋到相同的倍 數(shù)，醋酸的pH大 加水稀釋到相同的pH， 鹽酸加入的水多
(2)相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸
加水稀釋到相同的 倍數(shù)，鹽酸的pH大 加水稀釋到相同的pH， 醋酸加入的水多
【典題示例】
典例 某溫度下，HNO2和CH3COOH的電離常數(shù)分別為5.0×10－4和1.7×10－5。將pH和體積均相同的兩種酸溶液分別稀釋，其pH隨加水體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．曲線Ⅰ代表HNO2溶液
B．溶液中水的電離程度：b點(diǎn)>c點(diǎn)
C．從c點(diǎn)到d點(diǎn)，溶液中保持不變(其中HA、A－分別代表相應(yīng)的酸和酸根離子)
D．相同體積a點(diǎn)的兩溶液分別與NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)相同
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【對點(diǎn)演練】
1．室溫下，相同體積、相同濃度的鹽酸與醋酸溶液。
(1)分別加入足量且質(zhì)量、顆粒大小均相同的鋅，在圖甲中畫出鹽酸和醋酸溶液中H2的體積隨時(shí)間變化曲線。
(2)加水稀釋，在圖乙中畫出鹽酸和醋酸溶液pH隨V(水)變化曲線。
2．室溫下，相同體積、相同pH的鹽酸和醋酸溶液。
(1)分別加入足量且質(zhì)量、顆粒大小均相同的鋅，在圖丙中畫出鹽酸和醋酸溶液中H2的體積隨時(shí)間變化曲線。
(2)加水稀釋，在圖丁中畫出鹽酸和醋酸溶液pH隨V(水)變化曲線。
3．在一定溫度下，有a.鹽酸　b．硫酸　c．醋酸三種酸：
(1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，c(H＋)由大到小的順序是________________(用字母表示，下同)。
(2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸，中和NaOH的能力由大到小的順序是________。
(3)若三者c(H＋)相同時(shí)，物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________。
(4)當(dāng)三者c(H＋)相同且體積也相同時(shí)，分別放入足量的鋅，相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是________。
(5)當(dāng)三者c(H＋)相同且體積相同時(shí)，同時(shí)加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況)，則開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為________，反應(yīng)所需時(shí)間的長短關(guān)系是________。
(6)將c(H＋)相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后，c(H＋)由大到小的順序是________。
第49講　水的電離和溶液的pH
考點(diǎn)一
夯實(shí)·必備知識(shí)
2．(2)溫度　增大
3．(2)減小　不變　(3)增大
易錯(cuò)診斷
1．正確。
2．正確。
3．錯(cuò)誤。NaCl對水的電離平衡無影響；CH3COONH4溶液中CH3COO－、均水解，促進(jìn)水的電離。
4．錯(cuò)誤。SO2與H2O反應(yīng)生成的H2SO3為弱酸，其電離出的H＋使水的電離平衡逆向移動(dòng)。
突破·關(guān)鍵能力
教考銜接
典例1　解析：由滴定曲線可知，a點(diǎn)時(shí)NaOH溶液和HCl恰好完全反應(yīng)生成NaCl和水，CH3COOH未發(fā)生反應(yīng)，溶質(zhì)成分為NaCl和CH3COOH；b點(diǎn)時(shí)CH3COOH反應(yīng)掉一半，溶質(zhì)成分為NaCl、CH3COOH和 CH3COONa；c點(diǎn)時(shí)NaOH溶液與CH3COOH恰好完全反應(yīng)，溶質(zhì)成分為NaCl、CH3COONa；d點(diǎn)時(shí)NaOH過量，溶質(zhì)成分為NaCl、CH3COONa和NaOH。
答案：(1)NaCl、CH3COONa和NaOH　(2)c＞b＞a
典例2　解析：由圖可知，a、b、c三點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)不變，該曲線上的點(diǎn)溫度相等，升高溫度，不能引起由c向b的變化，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；b點(diǎn)c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1，故Kw＝1.0×10－14，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；FeCl3為強(qiáng)酸弱堿鹽，F(xiàn)e3＋結(jié)合水電離出的OH－，促進(jìn)水的電離平衡右移，c(H＋)增大，c(OH－)減小，可能引起由b向a的變化，故C項(xiàng)正確；由c點(diǎn)到d點(diǎn)，水的離子積常數(shù)減小，但溫度不變，Kw不變，則稀釋溶液不能引起由c向d的變化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案：C
對點(diǎn)演練
1．答案：(1)B＞C＞A＝D＝E　(2)D　(3)堿　(4)1×10－10
2．答案：④>①>②>③
3．答案：(1)1×10－12 mol·L－1
(2)1×10－10 mol·L－1
(3)1×10－10 mol·L－1
(4)1×10－4 mol·L－1
(5)1×10－4 mol·L－1
考點(diǎn)二
夯實(shí)·必備知識(shí)
1．＞　＜　
2．(3)①玻璃片　表面皿　標(biāo)準(zhǔn)比色卡　(4)－lg c(OH－)　14　
易錯(cuò)診斷
1．正確。
2．錯(cuò)誤。溫度高于25 ℃時(shí)，中性水溶液的pH＜7。
3．正確。
4．錯(cuò)誤。氯水有漂白性，不能用pH試紙測量溶液的pH。
突破·關(guān)鍵能力
教考銜接
典例　解析：由Ka2＝＝5.0×10－11、)＝1∶2，可得c(H＋)＝1.0×10－10mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝10。
答案：10
對點(diǎn)演練
1．答案：(1)中性　(2)堿性　(3)酸性　(4)中性　(5)酸性　
(6)堿性　(7)酸性　(8)堿性
2．解析：(1)c(H2SO4)＝0.005 mol·L－1，c(H＋)＝2×c(H2SO4)＝0.01 mol·L－1，pH＝2。
(2)c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝10－11 mol·L－1，pH＝11。
(3)c(OH－)＝0.1×1% mol·L－1＝10－3 mol·L－1，c(H＋)＝10－11mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝11。
(4)兩溶液等體積混合后，c(OH－)＝ mol·L－1＝×10－6 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1≈2.0×10－10 mol·L－1，pH≈9.7。
(5)混合后c(H＋)＝ mol·L－1＝0.01 mol·L－1，則pH＝2。
答案：(1)2　(2)11　(3)11　(4)9.7　(5)2
3．解析：(1)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－)＝ mol·L－1＝10－2 mol·L－1，二者以體積比為9∶1混合，Ba(OH)2過量，溶液呈堿性，混合溶液中c(OH－)＝＝1×10－4 mol·L－1，則混合后c(H＋)＝＝ mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，故pH＝10。
(2)設(shè)氫氧化鋇溶液的體積為V1 L，硫酸氫鈉溶液的體積為V2 L，依題意知，n(Ba2＋)＝)，由Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋NaOH＋H2O知，生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為n(NaOH)＝n[Ba(OH)2]＝5×10－3 V1 mol，＝1×10－3 mol·L－1，則V1∶V2＝1∶4。
(3)pH＝a的NaOH溶液中c(OH－)＝10a－14 mol·L－1，pH＝b的HCl溶液中c(H＋)＝10－b mol·L－1，根據(jù)中和反應(yīng)H＋＋OH－===H2O，知c(OH－)·Va＝c(H＋)·Vb，＝＝＝1014－(a＋b)，a＋b＝13，則＝10。
答案：(1)10　(2)1∶4　(3)10
4．解析：(2)稀釋前)＝ mol·L－1，稀釋后)＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1；稀釋后c(H＋)接近10－7 mol·L－1，所以≈＝。
答案：(1)6　接近　(2)1∶10
5．解析：由題圖可知，b點(diǎn)對應(yīng)的pOH＝pH＝6.5，則有c(H＋)＝c(OH－)＝10－6.5 mol·L－1，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6.5×10－6.5＝1×10－13>Kw(25 ℃)，故b點(diǎn)溫度高于25 ℃，A正確；在水中通入氨氣，c(OH－)增大，抑制了水的電離，則由水電離出的c(H＋)減小，B正確；升高溫度，水的電離平衡正向移動(dòng)，c(H＋)、c(OH－)均增大，則pH、pOH均減小，且二者相等，故升高溫度，可從b點(diǎn)變?yōu)閍點(diǎn)，C正確；b點(diǎn)對應(yīng)的Kw＝1×10－13，0.1 mol·L－1 KOH溶液中c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1，則溶液的pH＝12，D錯(cuò)誤。
答案：D
微專題16
典題示例
典例　解析：根據(jù)HNO2和CH3COOH的電離常數(shù)，可知酸性：HNO2>CH3COOH，相同pH的兩種酸溶液，稀釋相同倍數(shù)時(shí)，弱酸的pH變化較小，故曲線Ⅰ代表CH3COOH溶液，A項(xiàng)錯(cuò)誤；兩種酸溶液中水的電離受到抑制，b點(diǎn)溶液pH小于c點(diǎn)溶液pH，則b點(diǎn)對應(yīng)酸電離出的c(H＋)大，對水的電離抑制程度大，故水的電離程度：b點(diǎn)c(HNO2)，故n(CH3COOH)>n(HNO2)，因此與NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案：C
對點(diǎn)演練
1．答案：
2．答案：
3．解析：解答本題要注意以下三點(diǎn)：
(1)HCl、H2SO4都是強(qiáng)酸，但H2SO4是二元酸。
(2)CH3COOH是弱酸，在水溶液中不能完全電離。
(3)醋酸溶液中存在CH3COOH CH3COO－＋H＋的電離平衡。
答案：(1)b>a>c　(2)b>a＝c
(3)c>a>b(或c>a＝2b)　(4)c>a＝b
(5)a＝b＝c　a＝b>c　(6)c>a＝b(共45張PPT)
第49講　水的電離和溶液的pH
1. 認(rèn)識(shí)水的電離，了解水的離子積常數(shù)。
2．認(rèn)識(shí)溶液的酸堿性及pH，掌握溶液pH的計(jì)算及檢測方法。
考點(diǎn)一
考點(diǎn)二
考點(diǎn)一
考點(diǎn)一　水的電離與水的離子積常數(shù)
1.水的電離
(1)水的電離方程式為H2O＋H2O H3O＋＋OH－或H2O H＋＋OH－。
(2)25 ℃時(shí)，純水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1。
2．水的離子積常數(shù)
(1)水的離子積常數(shù)：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。
(2)影響因素：只與________有關(guān)，升高溫度，Kw________。
(3)意義：Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要溫度不變，Kw不變。
【師說·助學(xué)】　Kw適用范圍：Kw不僅適用于純水，也適用于酸、堿、鹽的稀溶液。
溫度
增大
3．影響水電離平衡的因素
(1)升高溫度，水的電離程度增大，Kw增大。
(2)加入酸或堿，水的電離程度均________，Kw________。
(3)加入可水解的鹽(如FeCl3、Na2CO3)，水的電離程度________，Kw不變。
減小
不變
增大
【易錯(cuò)診斷】　判斷正誤，錯(cuò)誤的說明理由。
1．任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水電離出的c(H＋)和c(OH－)相等：_______________________________________________。
2．將水加熱，Kw和c(H＋) 均增大：_______________________。
3．NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同：______________________________________________________
________________________________________________________。
4．溫度一定時(shí)，在純水中通入少量SO2，水的電離平衡不移動(dòng)，Kw不變：____________________________________________________
__________。
正確。
正確。
錯(cuò)誤。NaCl對水的電離平衡無影響；CH3COONH4溶液中CH3COO－、均水解，促進(jìn)水的電離。
錯(cuò)誤。SO2與H2O反應(yīng)生成的H2SO3為弱酸，其電離出的H＋使水的電離平衡逆向移動(dòng)。
【教考銜接】
典例1 [2023·湖南卷，12D改編]常溫下，用濃度為0.020 0 mol·L－1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濃度均為0.020 0 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定過程中溶液的pH隨η(η＝)的變化曲線如圖所示。
(1)d點(diǎn)對應(yīng)的溶液中溶質(zhì)為_________________________。
(2)a、b、c三點(diǎn)對應(yīng)的溶液中，水的電離程度由大到小的順序?yàn)開_______。
NaCl、CH3COONa和NaOH
c＞b＞a
解析：由滴定曲線可知，a點(diǎn)時(shí)NaOH溶液和HCl恰好完全反應(yīng)生成NaCl和水，CH3COOH未發(fā)生反應(yīng)，溶質(zhì)成分為NaCl和CH3COOH；b點(diǎn)時(shí)CH3COOH反應(yīng)掉一半，溶質(zhì)成分為NaCl、CH3COOH和 CH3COONa；c點(diǎn)時(shí)NaOH溶液與CH3COOH恰好完全反應(yīng)，溶質(zhì)成分為NaCl、CH3COONa；d點(diǎn)時(shí)NaOH過量，溶質(zhì)成分為NaCl、CH3COONa和NaOH。
典例2 一定溫度下，水溶液中H＋和OH－的濃度變化曲線如圖。下列說法正確的是(　　)
A．升高溫度，可能引起由c向b的變化
B．該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.0×10－13
C．該溫度下，加入FeCl3可能引起由b向a的變化
D．該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向d的變化
答案：C
解析：由圖可知，a、b、c三點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)不變，該曲線上的點(diǎn)溫度相等，升高溫度，不能引起由c向b的變化，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；b點(diǎn)c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1，故Kw＝1.0×10－14，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；FeCl3為強(qiáng)酸弱堿鹽，F(xiàn)e3＋結(jié)合水電離出的OH－，促進(jìn)水的電離平衡右移，c(H＋)增大，c(OH－)減小，可能引起由b向a的變化，故C項(xiàng)正確；由c點(diǎn)到d點(diǎn)，水的離子積常數(shù)減小，但溫度不變，Kw不變，則稀釋溶液不能引起由c向d的變化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【師說·延伸】　
正確理解水的電離平衡曲線
(1)曲線上的任意點(diǎn)的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，溫度相同。
(2)曲線外的任意點(diǎn)與曲線上任意點(diǎn)的Kw不同，溫度不同。
(3)實(shí)現(xiàn)曲線上點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化需保持溫度相同，改變酸堿性；實(shí)現(xiàn)曲線上點(diǎn)與曲線外點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)化一定要改變溫度。
【對點(diǎn)演練】
考向一　正確理解水的電離平衡曲線
1．水的電離平衡曲線如圖所示，回答下列問題。
(1)圖中A、B、C、D、E五點(diǎn)Kw間的關(guān)系：___________________。
(2)在水中加少量酸，可實(shí)現(xiàn)A點(diǎn)向________點(diǎn)移動(dòng)。
(3)ABE形成的區(qū)域中的點(diǎn)都呈現(xiàn)________性。
(4)若在B點(diǎn)溫度下，pH＝2的硫酸溶液中，c水(H＋)＝________ mol·L－1。
B＞C＞A＝D＝E
D
堿
1×10－10
考向二　從定性、定量兩個(gè)角度理解水電離出的c水(H＋)或c水(OH－)
2．25 ℃時(shí)，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中：
①NaCl　②NaOH　③H2SO4　④(NH4)2SO4，其中水的電離程度按由大到小的順序是____________。
④>①>②>③
3．計(jì)算c水(H＋)或c水(OH－)
(1)室溫下，0.01 mol·L－1的鹽酸中，c水(H＋)＝________________。
(2)室溫下，pH＝4的亞硫酸溶液中，c水(H＋)＝________________。
(3)室溫下，pH＝10的KOH溶液中，c水(OH－)＝________________。
(4)室溫下，pH＝4的NH4Cl溶液中，c水(H＋)＝________________。
(5)室溫下，pH＝10的CH3COONa溶液中，c水(OH－)＝________________。
1×10－12 mol·L－1
1×10－10 mol·L－1
1×10－10 mol·L－1
1×10－4 mol·L－1
1×10－4 mol·L－1
25 ℃時(shí)，由水電離出的c水(H＋)或c水(OH－)的計(jì)算方法
(1)酸、堿抑制水的電離，酸溶液中求c(OH－)，即c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)，堿溶液中求c(H＋)，即c水(OH－)＝c水(H＋)＝c(H＋)。
(2)水解的鹽促進(jìn)水的電離，故c水(H＋)等于顯性離子的濃度。
(3)酸式鹽溶液
酸式酸根以電離為主：c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)。
酸式酸根以水解為主：c水(H＋)＝c水(OH－)＝c(OH－)。
考點(diǎn)二
考點(diǎn)二　溶液的酸堿性與pH
1.溶液的酸堿性
溶液呈酸堿性的本質(zhì)：溶液的酸堿性取決于c(H＋)和c(OH－)的相對大小
溶液的酸堿性 c(H＋)與c(OH－)比較 常溫下溶液pH
酸性溶液 c(H＋)____c(OH－) ____7
中性溶液 c(H＋)＝c(OH－) ＝7
堿性溶液 c(H＋)＜c(OH－) ＞7
＞
＜
2.溶液的pH及其測量方法
(1)計(jì)算公式：pH＝－lg c(H＋)。
(2)適用范圍：25 ℃時(shí)，0～14。
(3)測量方法
①pH試紙法：用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的________或________上，用玻璃棒蘸取待測液點(diǎn)在試紙的中央，變色后與__________對照，即可確定溶液的pH。
②pH計(jì)(也叫酸度計(jì))測量法：可較精確測定溶液的pH。
(4)溶液酸堿性的另外一種表示——pOH
①pOH＝__________；
②常溫下：pH＋pOH＝________。
玻璃片
表面皿
標(biāo)準(zhǔn)比色卡
－lg c(OH－)
14
【師說·助學(xué)】　25 ℃時(shí)，pH與溶液中的c(H＋)的關(guān)系：
【易錯(cuò)診斷】　判斷正誤，錯(cuò)誤的說明理由。
1．任何溫度下，利用H＋和OH－濃度的相對大小均可判斷溶液的酸堿性：____________________________________________________。
2．pH＜7的溶液一定顯酸性：
_________________________________________________________。
3．c(H＋)＝的溶液一定顯中性：
_________________________________________________________。
4．用pH試紙測得某氯水的pH為5：
_________________________________________________________。
正確。
錯(cuò)誤。溫度高于25 ℃時(shí)，中性水溶液的pH＜7。
正確。
錯(cuò)誤。氯水有漂白性，不能用pH試紙測量溶液的pH。
【教考銜接】
典例[2022·湖南卷，16(2)] 一種脫除和利用水煤氣中CO2方法的示意圖如下：
某溫度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后)＝1∶2，則該溶液的pH＝________(該溫度下H2CO3的Ka1＝4.6×10－7，Ka2＝5.0×10－11)。
10
解析：由Ka2＝＝5.0×10－11、)＝1∶2，可得c(H＋)＝1.0×10－10mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝10。
【解題關(guān)鍵】
　
由已知“)＝1∶2”，確定用Ka2計(jì)算c(H＋)。
【對點(diǎn)演練】
考向一　溶液酸、堿性的判斷
1．常溫下，兩種溶液混合后酸堿性的判斷(在括號(hào)中填“酸性”“堿性”或“中性”)。
(1)相同濃度的HCl和NaOH溶液等體積混合(　　)
(2)相同濃度的CH3COOH和NaOH溶液等體積混合(　　)
(3)相同濃度的NH3·H2O和HCl溶液等體積混合(　　)
(4)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NaOH溶液等體積混合(　　)
(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等體積混合(　　)
(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等體積混合(　　)
(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等體積混合(　　)
(8)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NH3·H2O等體積混合(　　)
中性
堿性
酸性
中性
酸性
堿性
酸性
堿性
考向二　多角度計(jì)算溶液的pH
2．計(jì)算25 ℃時(shí)下列溶液的pH。
(1)0.005 mol·L－1的H2SO4溶液的pH＝________。
(2)0.001 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝________。
(3)0.1 mol·L－1的NH3·H2O溶液(NH3·H2O的電離度α約為1%)的pH＝________。
(4)將pH＝8的NaOH溶液與pH＝10的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH＝________。
(5)0.015 mol·L－1的硫酸與0.01 mol·L－1的NaOH溶液等體積混合，混合溶液的pH＝________。
2
11
11
9.7
2
解析：(1)c(H2SO4)＝0.005 mol·L－1，c(H＋)＝2×c(H2SO4)＝0.01 mol·L－1，pH＝2。
(2)c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝10－11 mol·L－1，pH＝11。
(3)c(OH－)＝0.1×1% mol·L－1＝10－3 mol·L－1，c(H＋)＝10－11mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝11。
(4)兩溶液等體積混合后，c(OH－)＝ mol·L－1＝×10－6 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1≈2.0×10－10 mol·L－1，pH≈9.7。
(5)混合后c(H＋)＝ mol·L－1＝0.01 mol·L－1，則pH＝2。
3．按要求計(jì)算下列各題(常溫下，忽略溶液混合時(shí)體積的變化)：
(1)25 ℃時(shí)，pH＝3的硝酸和pH＝12的氫氧化鋇溶液按照體積比為9∶1混合，混合溶液的pH＝________。
(2)在一定體積pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液，當(dāng)溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀時(shí)，溶液pH＝11。若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和，則溶液與NaHSO4溶液的體積比是________。
(3)將pH＝a的NaOH溶液Va L與pH＝b的HCl溶液Vb L混合，若所得溶液呈中性，且a＋b＝13，則＝________。
10
1∶4
10
解析：(1)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－)＝ mol·L－1＝10－2 mol·L－1，二者以體積比為9∶1混合，Ba(OH)2過量，溶液呈堿性，混合溶液中c(OH－)＝＝1×10－4 mol·L－1，則混合后c(H＋)＝＝ mol·L－1＝1×10－10 mol·L－1，故pH＝10。
(2)設(shè)氫氧化鋇溶液的體積為V1 L，硫酸氫鈉溶液的體積為V2 L，依題意知，n(Ba2＋)＝)，由Ba(OH)2＋NaHSO4===BaSO4↓＋NaOH＋H2O知，生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為n(NaOH)＝n[Ba(OH)2]＝5×10－3 V1 mol，＝1×10－3 mol·L－1，則V1∶V2＝1∶4。
(3)pH＝a的NaOH溶液中c(OH－)＝10a－14 mol·L－1，pH＝b的HCl溶液中c(H＋)＝10－b mol·L－1，根據(jù)中和反應(yīng)H＋＋OH－===H2O，知c(OH－)·Va＝c(H＋)·Vb，＝＝＝1014－(a＋b)，a＋b＝13，則＝10。
混合溶液pH的計(jì)算思維模型
(1)兩種強(qiáng)酸混合：直接求出c混(H＋)，再據(jù)此求pHc混(H＋)＝。
(2)兩種強(qiáng)堿混合：先求出c混(OH－)，再根據(jù)Kw求出c混(H＋)，最后求pH
c混(OH－)＝。
(3)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合：先判斷哪種物質(zhì)過量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的濃度
①若酸過量：c混(H＋)＝
②若堿過量：c混(OH－)＝
最后根據(jù)pH＝－lg c(H＋)，求pH。
考向三　走出溶液稀釋時(shí)pH的判斷誤區(qū)
4．(1)1 mL pH＝5的鹽酸，加水稀釋到10 mL pH＝________；加水稀釋到100 mL，pH____7。
(2)pH＝5的H2SO4溶液，加水稀釋到500倍，則稀釋后)與c(H＋)的比值約為________。
6
接近
1∶10
解析：(2)稀釋前)＝ mol·L－1，稀釋后)＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1；稀釋后c(H＋)接近10－7 mol·L－1，所以≈＝。
稀釋酸、堿溶液時(shí)pH變化規(guī)律
考向四　pH概念的拓展應(yīng)用
5．某溫度下，水中c(H＋)與c(OH－)的關(guān)系如圖所示。pOH＝－lg c(OH－)。下列說法不正確的是(　　)
A．b點(diǎn)溫度高于25 ℃
B．在水中通入氨氣，由水電離出的c(H＋)減小
C．僅升高溫度，可從b點(diǎn)變?yōu)閍點(diǎn)
D．b點(diǎn)所處溫度下，0.1 mol·L－1 KOH溶液的pH＝13
答案：D
解析：由題圖可知，b點(diǎn)對應(yīng)的pOH＝pH＝6.5，則有c(H＋)＝c(OH－)＝10－6.5 mol·L－1，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6.5×10－6.5＝1×10－13>Kw(25 ℃)，故b點(diǎn)溫度高于25 ℃，A正確；在水中通入氨氣，c(OH－)增大，抑制了水的電離，則由水電離出的c(H＋)減小，B正確；升高溫度，水的電離平衡正向移動(dòng)，c(H＋)、c(OH－)均增大，則pH、pOH均減小，且二者相等，故升高溫度，可從b點(diǎn)變?yōu)閍點(diǎn)，C正確；b點(diǎn)對應(yīng)的Kw＝1×10－13，0.1 mol·L－1 KOH溶液中c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1，則溶液的pH＝12，D錯(cuò)誤。
微專題16 強(qiáng)酸(堿)與弱酸(堿)的比較
【要點(diǎn)歸納】
1．一元強(qiáng)酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)的比較
(1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
　比較項(xiàng)目 酸　　　 c(H＋) pH 中和堿的能力 與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率
鹽酸 大 小 相同 相同 大
醋酸 溶液 小 大 小
(2)相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
　比較項(xiàng)目 酸　　　 c(H＋) c(酸) 中和堿 的能力 與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率
鹽酸 相同 小 小 少 相同
醋酸溶液 大 大 多
2.一元強(qiáng)酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)稀釋圖像比較
(1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸
加水稀釋到相同的倍 數(shù)，醋酸的pH大 加水稀釋到相同的pH，
鹽酸加入的水多
(2)相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸
加水稀釋到相同的 倍數(shù)，鹽酸的pH大 加水稀釋到相同的pH，
醋酸加入的水多
【典題示例】
典例 某溫度下，HNO2和CH3COOH的電離常數(shù)分別為5.0×10－4和1.7×10－5。將pH和體積均相同的兩種酸溶液分別稀釋，其pH隨加水體積的變化如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．曲線Ⅰ代表HNO2溶液
B．溶液中水的電離程度：b點(diǎn)>c點(diǎn)
C．從c點(diǎn)到d點(diǎn)，溶液中保持不變
(其中HA、A－分別代表相應(yīng)的酸和酸根離子)
D．相同體積a點(diǎn)的兩溶液分別與NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)相同
答案：C
解析：根據(jù)HNO2和CH3COOH的電離常數(shù)，可知酸性：HNO2>CH3COOH，相同pH的兩種酸溶液，稀釋相同倍數(shù)時(shí)，弱酸的pH變化較小，故曲線Ⅰ代表CH3COOH溶液，A項(xiàng)錯(cuò)誤；兩種酸溶液中水的電離受到抑制，b點(diǎn)溶液pH小于c點(diǎn)溶液pH，則b點(diǎn)對應(yīng)酸電離出的c(H＋)大，對水的電離抑制程度大，故水的電離程度：b點(diǎn)c(HNO2)，故n(CH3COOH)>n(HNO2)，因此與NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【對點(diǎn)演練】
1．室溫下，相同體積、相同濃度的鹽酸與醋酸溶液。
(1)分別加入足量且質(zhì)量、顆粒大小均相同的鋅，在圖甲中畫出鹽酸和醋酸溶液中H2的體積隨時(shí)間變化曲線。
(2)加水稀釋，在圖乙中畫出鹽酸和醋酸溶液pH隨V(水)變化曲線。
2．室溫下，相同體積、相同pH的鹽酸和醋酸溶液。
(1)分別加入足量且質(zhì)量、顆粒大小均相同的鋅，在圖丙中畫出鹽酸和醋酸溶液中H2的體積隨時(shí)間變化曲線。
(2)加水稀釋，在圖丁中畫出鹽酸和醋酸溶液pH隨V(水)變化曲線。
3．在一定溫度下，有a.鹽酸　b．硫酸　c．醋酸三種酸：
(1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，c(H＋)由大到小的順序是_________(用字母表示，下同)。
(2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸，中和NaOH的能力由大到小的順序是________。
(3)若三者c(H＋)相同時(shí)，物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________。
(4)當(dāng)三者c(H＋)相同且體積也相同時(shí)，分別放入足量的鋅，相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是________。
(5)當(dāng)三者c(H＋)相同且體積相同時(shí)，同時(shí)加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況)，則開始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為________，反應(yīng)所需時(shí)間的長短關(guān)系是________。
(6)將c(H＋)相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后，c(H＋)由大到小的順序是________。
b>a>c
b>a＝c
c>a>b
c>a＝b
a＝b＝c
a＝b>c
c>a＝b
解析：解答本題要注意以下三點(diǎn)：
(1)HCl、H2SO4都是強(qiáng)酸，但H2SO4是二元酸。
(2)CH3COOH是弱酸，在水溶液中不能完全電離。
(3)醋酸溶液中存在CH3COOH CH3COO－＋H＋的電離平衡。

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