資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第38講　水的電離和溶液的pH
【備考目標】　1.了解水的電離、離子積常數(Kw)。2.了解溶液pH的含義及其測定方法，能進行pH的簡單計算。
考點1　水的電離與水的離子積常數
1．水的電離方程式
水是一種極弱的電解質。電離方程式為 ，簡寫為 。
2．水的離子積常數
(1)表達式：Kw＝ ，室溫下Kw＝ 。
(2)影響因素：只與 有關，升高溫度，Kw 。
(3)適用范圍：Kw不僅適用于純水，也適用于稀的 水溶液。
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①酸、堿、鹽(不水解的鹽除外)雖然影響水的電離平衡，造成水電離出的H＋或OH－的濃度發生變化，但Kw仍然不變，因為Kw只與溫度有關。
②水的離子積常數Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－不一定是水電離出來的。c(H＋)和c(OH－)均指溶液中的H＋或OH－的總濃度。
③外界條件改變，水的電離平衡發生移動，但任何時候水自身電離出來的c(H＋)和c(OH－)總是相等的。
3．外界條件對水的電離平衡的影響
變化條件 移動方向 Kw αH2O c(OH－) c(H＋)
酸 逆 不變 減小 減小 增大
堿 ； ； ； ； ；
可水解的鹽 Na2CO3 ； ； ； ； ；
NH4Cl ； ； ； ； ；
溫度 升溫 ； ； ； ； ；
降溫 ； ； ； ； ；
加入Na(T不變) ； ； ； ； ；
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)溫度一定時，水的電離常數與水的離子積常數相等( )
(2)100 ℃的純水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此時水呈酸性( )
(3)在蒸餾水中滴加濃H2SO4，Kw不變( )
(4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同( )
(5)室溫下，0.1 mol·L－1的HCl溶液與0.1 mol·L－1的NaOH溶液中水的電離程度相等( )
(6)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( )
(7)25 ℃時，0.1 mol·L－1的NaOH溶液中Kw＝1×10－13 mol2·L－2 ( )
(8)某溫度下，純水中的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，則c(OH－)＝ mol·L－1( )
題組練習
一、水的電離及影響因素
1．一定溫度下，水存在H2O H＋＋OH－　ΔH>0的平衡，下列敘述一定正確的是(　　)
A．向水中滴入少量稀鹽酸，平衡逆向移動，Kw減小
B．將水加熱，Kw增大，pH減小
C．向水中加入少量固體CH3COONa，平衡逆向移動，c(H＋) 降低
D．向水中加入少量固體硫酸鈉，c(H＋)＝10－7 mol·L－1，Kw不變
2．水的電離平衡曲線如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A．若從A點到達C點，可采用升高溫度
B．圖中五點Kw間的關系：B>C>A＝E＝D
C．若處在B點時，將pH＝2的硫酸與pH＝10的KOH溶液等體積混合后，溶液顯中性
D．D點對應的醋酸溶液中由水電離產生的c(H＋)＝10－6 mol/L
二、水電離出的c水(H＋)或c水(OH－)的相關計算與判斷
3．已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。某溫度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1的蒸餾水中加入NaHSO4晶體，保持溫度不變，測得溶液的c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1。下列對該溶液的敘述不正確的是(　　)
A．該溫度高于25 ℃
B．由水電離出來的H＋的濃度為1×10－10 mol·L－1
C．加入NaHSO4晶體抑制水的電離
D．取該溶液加水稀釋100倍，溶液中的c(OH－)減小
4．根據下表中的不同溶液，填寫數據(單位： mol·L－1)。
溶液(25 ℃) c(H＋) c(OH－) 水電離出來的c(H＋)或c(OH－)
(1)pH＝2的鹽酸
(2)pH＝13的NaOH溶液
(3)pH＝5的NH4Cl溶液
(4)pH＝10的Na2CO3溶液
【方法指導】　計算水電離的c(H＋)、c(OH－)
(1)中性溶液——c(OH－)＝c(H＋)＝
(2)酸性溶液——OH－全部來自水的電離
(3)堿性溶液——H＋全部來自水的電離
(4)水解呈酸性的鹽溶液——H＋全部來自水的電離
(5)水解呈堿性的鹽溶液——OH－全部來自水的電離
考點2　溶液的酸堿性與pH
1．溶液的酸堿性與pH的關系
溶液呈酸堿性的本質：取決于c(H＋)和c(OH－)的相對大小
項目 c(H＋)與c(OH－)的關系 pH(常溫)
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
(1)計算公式：pH＝ 。
(2)測定方法
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在試紙的中央，變色后與 對照。
②用pH計測定。
(3)溶液酸堿性的另外一種表示——pOH
①pOH＝ ；
②常溫下：pH＋pOH＝ 。
3．常見酸堿指示劑的變色范圍
指示劑 變色范圍(顏色與pH的關系)
石蕊 紅色←5.0紫色8.0→藍色
酚酞 無色←8.2粉紅色10.0→紅色
甲基橙 紅色←3.1橙色4.4→黃色
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)c(H＋)等于10－6 mol·L－1的溶液一定呈現酸性( )
(2)pH＜7的溶液一定呈酸性( )
(3)在任何條件下，純水都呈中性( )
(4)如果c(H＋)/ c(OH－)的值越大，則酸性越強( )
(5)升高溫度，水的電離程度增大，酸性增強( )
(6)25 ℃時，0.01 mol·L－1的KOH溶液的pH＝12( )
(7)100 ℃時Kw＝1.0×10－12，0.01 mol·L－1鹽酸的pH＝2，0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝10( )
(8)用蒸餾水潤濕的pH試紙測溶液的pH，一定會使結果偏低( )
題組練習
一、溶液的酸堿性
1．(2023·福建南平期中)下列溶液一定呈中性的是(　　)
A．Kw＝1×10－14 B．pH＝7 C．c(H＋)＝c(OH－) D．c(H＋)＝1×10－7mol/L
2．判斷常溫下，兩種溶液混合后溶液的酸堿性(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HCl和pH＝12的NaOH溶液等體積混合：________。
(5)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等體積混合：________。
(6)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O溶液等體積混合：________。
二、溶液pH的計算
3．常溫下，下列關于溶液稀釋的說法正確的是(　　)
A．pH＝3的醋酸溶液稀釋100倍，pH＝5
B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產生的c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1
C．將1 L 0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀釋為2 L，pH＝13
D．pH＝8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH＝6
4．按要求計算下列溶液的pH(常溫下，忽略溶液混合后體積的變化)。
(1)0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液：____________(已知CH3COOH的電離常數Ka＝1.8×10－5)。
(2)0.1 mol·L－1的氨水：____________(NH3·H2O的電離度α＝1%，電離度＝×100%)。
(3)pH＝2的鹽酸與等體積的水混合：____________。
(4)將0.1 mol·L－1氫氧化鈉溶液與0.06 mol·L－1硫酸溶液等體積混合：________。
(5)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：____________。
考點3　一元強酸(堿)與一元弱酸(堿)的比較
1．同c、同V和同pH、同V的比較
(1)相同物質的量濃度、相同體積
比較項目 c(H＋) pH 中和堿的能力 與足量活潑金屬反應產生H2的量 開始與金屬反應的速率
鹽酸 大 小 相同 相同 大
醋酸溶液 小 大 小
(2)相同pH、相同體積
比較項目 c(H＋) c(酸) 中和堿的能力 與足量活潑金屬反應產生H2的量 開始與金屬反應的速率
鹽酸 相同 小 小 少 相同
醋酸溶液 大 大 多
2.稀釋圖像
(1)原溶液同體積、同濃度
加水稀釋相同的倍數，醋酸的pH大；加水稀釋到相同的pH，鹽酸加入的水多
(2)原溶液同體積、同pH值
加水稀釋相同的倍數，鹽酸的pH大；加水稀釋到相同的pH，醋酸加入的水多
[注意]　一元強堿與一元弱堿比較同上。
題組練習
1．相同體積、相同pH的某一元強酸溶液①和某一元中強酸溶液②分別與足量的鋅粉發生反應，下列關于氫氣體積(V)隨時間(t)變化的示意圖正確的是(　　)
2．常溫下，將pH均為11，體積均為V0的AOH和BOH溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lg的變化如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．堿性強弱：AOH>BOH B．水的電離程度：a＝b>c
C．稀釋相同倍數時：c(A＋)高考真題
1．(2020·浙江7月選考)下列說法不正確的是(　　)
A．2.0×10－7mol·L－1的鹽酸中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1
B．將KCl溶液從常溫加熱至80 ℃，溶液的pH變小但仍保持中性
C．常溫下，NaCN溶液呈堿性，說明HCN是弱電解質
D．常溫下，pH為3的醋酸溶液中加入醋酸鈉固體，溶液pH增大
2．(2022·浙江6月選考)25 ℃時，苯酚(C6H5OH)的Ka＝1.0×10－10，下列說法正確的是(　　)
A．相同溫度下，等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中，c(C6H5O－)＞c(CH3COO－)
B．將濃度均為0.10 mol·L－1的C6H5ONa和NaOH溶液加熱，兩種溶液的pH均變大
C．25 ℃時，C6H5OH溶液與NaOH溶液混合，測得pH＝10.00，則此時溶液中c(C6H5O－)＝c(C6H5OH)
D．25 ℃時，0.10 mol·L－1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固體，水的電離程度變小
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．下列說法正確的是(　　)
A．pH＝0的溶液不存在 B．使用廣范pH試紙測得某溶液的pH＝3.5
C．中性溶液的pH不一定等于7 D．Kw＝10－14適用于任何溫度、任何溶液
2．(2023·廣西貴港期末)下列溶液一定顯酸性的是(　　)
A．使酚酞變紅的溶液 B．c(H＋)>c(OH－)的溶液
C．pH＝6的溶液 D．c水(OH－)＝10－10 mol·L－1的溶液
3．下列有關溶液的酸堿性與pH的說法錯誤的是(　　)
A．溶液pH越小，酸性越強，反之，堿性越強
B．pH<7的溶液，可能呈酸性
C．當溶液中的c(H＋)或c(OH－)較小時，用pH表示其酸堿性更為方便
D．把pH試紙直接插入待測溶液中，測其pH
4．(2023·海南海口聯考)25 ℃時，由水電離出的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的離子組是(　　)
A．Cl－、CO、K＋、Na＋ B．NH、Na＋、Cl－、HCO
C．Cu2＋、SO、Al3＋、Cl－ D．NO、Na＋、Cl－、Ba2＋
5．(2024·吉林長春模擬)在不同溫度下，水溶液中c(H＋)與c(OH－)有如圖所示關系。下列關于離子共存說法中正確的是(　　)
A．d點對應的溶液中大量存在：Na＋、K＋、ClO－、Cl－
B．b點對應的溶液中大量存在：Fe2＋、Ba2＋、K＋、NO
C．c點對應的溶液中大量存在：Na＋、Ba2＋、Cl－、SO
D．a點對應的溶液中大量存在：CO、Na＋、I－、Fe3＋
6．(2023·山西太原期中)已知溫度T時，水的離子積常數為Kw，該溫度下，將濃度為a mol/L的一元酸HA與b mol/L的一元堿BOH等體積混合，可判定該溶液呈中性的依據是(　　)
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，由水電離出的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1
7．(2023·四川成都期中)T ℃時，水的離子積常數Kw＝10－13，該溫度下，V1 mL pH＝12的Ba(OH)2稀溶液與V2 mL pH＝2的稀硫酸充分反應(混合后的體積變化忽略不計)，恢復到T ℃，測得混合溶液的pH＝3，則V1∶V2的值為(　　)
A．9∶101 B．99∶101 C．1∶100 D．1∶10
8．(2023·山西晉中期末)某溫度下，重水(D2O)的離子積Kw＝1.6×10－15，可以用pH一樣的定義來規定pD＝－lg c(D＋)。下列說法錯誤的是(　　)
A．重水是極弱的電解質，將金屬Na加入重水中，重水的電離程度減小
B．該溫度下，重水的pD＝8－2lg 2
C．該溫度下，2 L含0.01 mol D2SO4的重水溶液，其pD＝2
D．該溫度下，在100 mL 0.4 mol·L－1的DCl重水溶液中，加入100 mL 0.2 mol·L－1NaOD的重水溶液，充分反應后溶液的pD＝1(忽略溶液體積的變化)
9．(2023·江西南昌模擬) 常溫下，0.1 mol·L－1某一元酸(HA)溶液中＝1×10－8，下列敘述正確的是(　　)
A．該一元酸溶液的pH＝1
B．該溶液中由水電離出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1
C．該溶液中水的離子積常數為1×10－22
D．用pH＝11的NaOH溶液V1 L與V2 L 0.1 mol·L－1該一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，則V110．在不同溫度下，水溶液中pH和pOH的關系如圖所示，已知pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)。下列說法一定正確的是(　　)
A．水的電離程度，B＞A＞D
B．1 mol·L－1的Na2SO4溶液不可能處于B點
C．向C點水溶液中通入HCl，則C點變為E點
D．0.1 mol·L－1的NaHA溶液的pH和pOH的關系如圖中E點所示，此時溶液中離子的物質的量濃度關系：c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A)
二、非選擇題(共2題，共25分)
11．(9分)已知水在25 ℃和100 ℃時，其電離平衡曲線如圖所示：
(1)25 ℃時，將pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的硫酸溶液混合，所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與硫酸溶液的體積比為________。(2分)
(2)100 ℃時，若100體積pH＝a的某強酸溶液與1體積pH＝b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則a與b之間應滿足的關系是________。(2分)
(3)曲線A所對應的溫度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的電離程度分別用α1、α2表示，則α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“無法確定”)。(2分)
(4)曲線B對應的溫度下，將0.02 mol·L－1 Ba(OH)2溶液與等物質的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合后，混合溶液的pH＝______。(3分)
12．(16分)某溫度(T)下的溶液中，c(H＋)＝1.0×10－x mol·L－1，c(OH－)＝1.0×10－y mol·L－1，x與y的關系如圖所示，請回答下列問題：
(1)此溫度下，水的離子積Kw為____________，則該溫度T____(填“>”“<”或“＝”)25 ℃。(4分)
(2)在此溫度下，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的鹽酸，測得混合溶液的部分pH如表所示。
實驗序號 Ba(OH)2溶液的體積/mL 鹽酸的體積/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 8
② 22.00 18.00 7
③ 22.00 22.00 6
假設溶液混合前后的體積不變，則a＝________，實驗②所得溶液中由水電離產生的c(OH－)＝____________mol·L－1。(4分)
(3)在此溫度下，將0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液與0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：
溶液 甲 乙 丙 丁
0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液體積/mL 10 10 10 10
0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液體積/mL 5 10 15 20
①按丁方式混合后，所得溶液顯________(填“酸”“堿”或“中”)性。(2分)
②寫出按乙方式混合后，反應的離子方程式：_________________________________________。
③按甲方式混合后，所得溶液的pH為________(混合時，忽略溶液體積的變化)。(6分)
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第38講　水的電離和溶液的pH
【備考目標】　1.了解水的電離、離子積常數(Kw)。2.了解溶液pH的含義及其測定方法，能進行pH的簡單計算。
考點1　水的電離與水的離子積常數
1．水的電離方程式
水是一種極弱的電解質。電離方程式為2H2O H3O＋＋OH－，簡寫為H2O H＋＋OH－。
2．水的離子積常數
(1)表達式：Kw＝c(H＋)·c(OH－)，室溫下Kw＝1.0×10－14。
(2)影響因素：只與溫度有關，升高溫度，Kw增大。
(3)適用范圍：Kw不僅適用于純水，也適用于稀的電解質水溶液。
INCLUDEPICTURE "ZZ箭頭灰.TIF" INCLUDEPICTURE "ZZ箭頭灰.TIF" \* MERGEFORMAT [深化理解]
①酸、堿、鹽(不水解的鹽除外)雖然影響水的電離平衡，造成水電離出的H＋或OH－的濃度發生變化，但Kw仍然不變，因為Kw只與溫度有關。
②水的離子積常數Kw＝c(H＋)·c(OH－)中H＋和OH－不一定是水電離出來的。c(H＋)和c(OH－)均指溶液中的H＋或OH－的總濃度。
③外界條件改變，水的電離平衡發生移動，但任何時候水自身電離出來的c(H＋)和c(OH－)總是相等的。
3．外界條件對水的電離平衡的影響
變化條件 移動方向 Kw αH2O c(OH－) c(H＋)
酸 逆 不變 減小 減小 增大
堿 逆 不變 減小 增大 減小
可水解的鹽 Na2CO3 正 不變 增大 增大 減小
NH4Cl 正 不變 增大 減小 增大
溫度 升溫 正 增大 增大 增大 增大
降溫 逆 減小 減小 減小 減小
加入Na(T不變) 正 不變 增大 增大 減小
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)溫度一定時，水的電離常數與水的離子積常數相等(× )
(2)100 ℃的純水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此時水呈酸性(× )
(3)在蒸餾水中滴加濃H2SO4，Kw不變( × )
(4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同(× )
(5)室溫下，0.1 mol·L－1的HCl溶液與0.1 mol·L－1的NaOH溶液中水的電離程度相等(√ )
(6)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(√ )
(7)25 ℃時，0.1 mol·L－1的NaOH溶液中Kw＝1×10－13 mol2·L－2 (× )
(8)某溫度下，純水中的c(H＋)＝2×10－7 mol·L－1，則c(OH－)＝ mol·L－1(× )
題組練習
一、水的電離及影響因素
1．一定溫度下，水存在H2O H＋＋OH－　ΔH>0的平衡，下列敘述一定正確的是(　　)
A．向水中滴入少量稀鹽酸，平衡逆向移動，Kw減小
B．將水加熱，Kw增大，pH減小
C．向水中加入少量固體CH3COONa，平衡逆向移動，c(H＋) 降低
D．向水中加入少量固體硫酸鈉，c(H＋)＝10－7 mol·L－1，Kw不變
解析：選B。A項，Kw應不變；C項，平衡應正向移動；D項，由于沒有指明溫度，c(H＋)不一定等于10－7 mol·L－1。
2．水的電離平衡曲線如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A．若從A點到達C點，可采用升高溫度
B．圖中五點Kw間的關系：B>C>A＝E＝D
C．若處在B點時，將pH＝2的硫酸與pH＝10的KOH溶液等體積混合后，溶液顯中性
D．D點對應的醋酸溶液中由水電離產生的c(H＋)＝10－6 mol/L
解析：選D。從A點到達C點，水電離出的c(H＋)和c(OH－)濃度增大，可采用升高溫度，A正確； Kw只與溫度有關，溫度越高，Kw越大，圖中溫度的大小為：B>C>A＝E＝D，所以Kw間的關系為B>C>A＝E＝D，B正確；處在B點時，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6×10－6＝10－12，pH＝2的硫酸，c(H＋)＝0.01 mol/L，pH＝10的KOH溶液，c(OH－)＝＝0.01 mol/L，c(H＋)＝c(OH－)，等體積混合后，c(H＋)＝c(OH－)，溶液顯中性，C正確；D點，Kw＝1×10－14，醋酸溶液中c(H＋)＝10－6 mol/L，由水的電離產生的c水(H＋)＝c(OH－)＝＝10－8 mol/L，D錯誤。
二、水電離出的c水(H＋)或c水(OH－)的相關計算與判斷
3．已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO。某溫度下，向c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1的蒸餾水中加入NaHSO4晶體，保持溫度不變，測得溶液的c(H＋)＝1×10－2 mol·L－1。下列對該溶液的敘述不正確的是(　　)
A．該溫度高于25 ℃
B．由水電離出來的H＋的濃度為1×10－10 mol·L－1
C．加入NaHSO4晶體抑制水的電離
D．取該溶液加水稀釋100倍，溶液中的c(OH－)減小
解析：選D。A項，Kw＝1×10－6×1×10－6＝1×10－12，溫度高于25 ℃；B、C項，NaHSO4電離出的H＋抑制H2O電離，c水(H＋)＝c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1；D項，加H2O稀釋，c(H＋)減小，而c(OH－)增大。
4．根據下表中的不同溶液，填寫數據(單位： mol·L－1)。
溶液(25 ℃) c(H＋) c(OH－) 水電離出來的c(H＋)或c(OH－)
(1)pH＝2的鹽酸
(2)pH＝13的NaOH溶液
(3)pH＝5的NH4Cl溶液
(4)pH＝10的Na2CO3溶液
答案：(1)10－2　10－12　10－12(2)10－13　10－1　10－13　(3)10－5　10－9　10－5(4)10－10　10－4　10－4
【方法指導】　計算水電離的c(H＋)、c(OH－)
(1)中性溶液——c(OH－)＝c(H＋)＝
(2)酸性溶液——OH－全部來自水的電離
(3)堿性溶液——H＋全部來自水的電離
(4)水解呈酸性的鹽溶液——H＋全部來自水的電離
(5)水解呈堿性的鹽溶液——OH－全部來自水的電離
考點2　溶液的酸堿性與pH
1．溶液的酸堿性與pH的關系
溶液呈酸堿性的本質：取決于c(H＋)和c(OH－)的相對大小
項目 c(H＋)與c(OH－)的關系 pH(常溫)
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
(1)計算公式：pH＝－lg__c(H＋)。
(2)測定方法
①pH試紙法：用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待測液點在試紙的中央，變色后與標準比色卡對照。
②用pH計測定。
(3)溶液酸堿性的另外一種表示——pOH
①pOH＝－lg__c(OH－)；
②常溫下：pH＋pOH＝14。
3．常見酸堿指示劑的變色范圍
指示劑 變色范圍(顏色與pH的關系)
石蕊 紅色←5.0紫色8.0→藍色
酚酞 無色←8.2粉紅色10.0→紅色
甲基橙 紅色←3.1橙色4.4→黃色
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)c(H＋)等于10－6 mol·L－1的溶液一定呈現酸性(× )
(2)pH＜7的溶液一定呈酸性(× )
(3)在任何條件下，純水都呈中性(√ )
(4)如果c(H＋)/ c(OH－)的值越大，則酸性越強(√ )
(5)升高溫度，水的電離程度增大，酸性增強(× )
(6)25 ℃時，0.01 mol·L－1的KOH溶液的pH＝12(√ )
(7)100 ℃時Kw＝1.0×10－12，0.01 mol·L－1鹽酸的pH＝2，0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝10(√ )
(8)用蒸餾水潤濕的pH試紙測溶液的pH，一定會使結果偏低(× )
題組練習
一、溶液的酸堿性
1．(2023·福建南平期中)下列溶液一定呈中性的是(　　)
A．Kw＝1×10－14 B．pH＝7 C．c(H＋)＝c(OH－) D．c(H＋)＝1×10－7mol/L
解析：選C。Kw＝1×10－14的溶液可能呈酸性、可能呈堿性、也可能呈中性，A錯誤；25 ℃時pH＝7的溶液呈中性，但100 ℃時pH＝7的溶液呈堿性，故pH＝7的溶液不一定呈中性，B錯誤；溶液中c(H＋)＝c(OH－)時，溶液一定呈中性，C正確；25 ℃時c(H＋)＝1×10－7 mol/L的溶液呈中性，但100 ℃時c(H＋)＝1×10－7 mol/L的溶液呈堿性，故c(H＋)＝1×10－7 mol/L的溶液不一定呈中性，D錯誤。
2．判斷常溫下，兩種溶液混合后溶液的酸堿性(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HCl和pH＝12的NaOH溶液等體積混合：________。
(5)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等體積混合：________。
(6)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O溶液等體積混合：________。
答案：(1)中性　(2)堿性　(3)酸性　(4)中性　(5)酸性　(6)堿性
二、溶液pH的計算
3．常溫下，下列關于溶液稀釋的說法正確的是(　　)
A．pH＝3的醋酸溶液稀釋100倍，pH＝5
B．pH＝4的H2SO4溶液加水稀釋100倍，溶液中由水電離產生的c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1
C．將1 L 0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液稀釋為2 L，pH＝13
D．pH＝8的NaOH溶液稀釋100倍，其pH＝6
解析：選C。pH＝3的醋酸溶液在稀釋過程中電離平衡正向移動，稀釋100倍時，34．按要求計算下列溶液的pH(常溫下，忽略溶液混合后體積的變化)。
(1)0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液：____________(已知CH3COOH的電離常數Ka＝1.8×10－5)。
(2)0.1 mol·L－1的氨水：____________(NH3·H2O的電離度α＝1%，電離度＝×100%)。
(3)pH＝2的鹽酸與等體積的水混合：____________。
(4)將0.1 mol·L－1氫氧化鈉溶液與0.06 mol·L－1硫酸溶液等體積混合：________。
(5)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：____________。
解析：酸性溶液和堿性溶液pH的計算思路不同，所以首先應分析溶液的酸堿性，然后按照不同的計算思路，計算溶液的pH。
(1)　　CH3COOH CH3COO－＋H＋
c(初始) 0.1　　 　0　　 　　0
c(電離) c(H＋) 　 c(H＋) 　　c(H＋)
c(平衡)0.1－c(H＋) 　 c(H＋) 　　c(H＋)
則Ka＝＝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)　　　NH3·H2O OH－＋NH
c(初始)　 　0.1　　　　　0　　　0
c(電離)　　0.1×1%　　0.1×1%　0.1×1%
則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＋)＝ mol·L－1，pH＝－lg＝2＋lg2≈2.3。
(4)0.1 mol·L－1 NaOH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－1，二者等體積混合后溶液呈酸性，混合溶液中c(H＋)＝＝0.01 mol·L－1，則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－)＝ mol·L－1＝10－2 mol·L－1，二者以體積比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＝－lg 10－10＝10。
答案：(1)2.9　(2)11　(3)2.3　(4)2　(5)10
考點3　一元強酸(堿)與一元弱酸(堿)的比較
1．同c、同V和同pH、同V的比較
(1)相同物質的量濃度、相同體積
比較項目 c(H＋) pH 中和堿的能力 與足量活潑金屬反應產生H2的量 開始與金屬反應的速率
鹽酸 大 小 相同 相同 大
醋酸溶液 小 大 小
(2)相同pH、相同體積
比較項目 c(H＋) c(酸) 中和堿的能力 與足量活潑金屬反應產生H2的量 開始與金屬反應的速率
鹽酸 相同 小 小 少 相同
醋酸溶液 大 大 多
2.稀釋圖像
(1)原溶液同體積、同濃度
加水稀釋相同的倍數，醋酸的pH大；加水稀釋到相同的pH，鹽酸加入的水多
(2)原溶液同體積、同pH值
加水稀釋相同的倍數，鹽酸的pH大；加水稀釋到相同的pH，醋酸加入的水多
[注意]　一元強堿與一元弱堿比較同上。
題組練習
1．相同體積、相同pH的某一元強酸溶液①和某一元中強酸溶液②分別與足量的鋅粉發生反應，下列關于氫氣體積(V)隨時間(t)變化的示意圖正確的是(　　)
解析：選C。強酸完全電離，中強酸部分電離，隨著反應的進行，中強酸會繼續電離出H＋，所以溶液②產生氫氣的速率比①快，pH相同，則溶液②濃度大，體積相同時產生氫氣體積大。
2．常溫下，將pH均為11，體積均為V0的AOH和BOH溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lg的變化如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．堿性強弱：AOH>BOH B．水的電離程度：a＝b>c
C．稀釋相同倍數時：c(A＋)解析：選D。由圖知當lg＝2時，AOH的pH下降了2個單位，故AOH為強堿，同理BOH為弱堿，A正確；水的電離程度受溶液中c(OH－)的影響，本題中溶液中的氫離子就為水電離的，所以水電離程度：a＝b>c，B正確；起始溶液中兩種離子B＋和A＋的濃度相同，稀釋相同倍數時，弱堿BOH電離程度增大，c(B＋)>c(A＋)，C正確；起始弱堿的濃度比強堿濃度大，等體積的兩種溶液，弱堿中和鹽酸的能力大，加水稀釋，中和鹽酸的能力不變，故b＝c>a，D不正確。
高考真題
1．(2020·浙江7月選考)下列說法不正確的是(　　)
A．2.0×10－7mol·L－1的鹽酸中c(H＋)＝2.0×10－7mol·L－1
B．將KCl溶液從常溫加熱至80 ℃，溶液的pH變小但仍保持中性
C．常溫下，NaCN溶液呈堿性，說明HCN是弱電解質
D．常溫下，pH為3的醋酸溶液中加入醋酸鈉固體，溶液pH增大
解析：選A。若為常溫下，鹽酸的濃度為2.0×10－7mol·L－1，鹽酸完全電離，根據電離出的c(H＋)判斷溶液接近中性，溶劑水電離出的氫離子濃度的數量級與溶質HCl電離的氫離子濃度相差不大，則計算氫離子濃度時，不能忽略水中的氫離子濃度，其數值應大于2.0×10－7mol·L－1，且未指明溫度，A錯誤；KCl溶液為中性溶液，常溫下pH＝7，加熱到80 ℃時，水的離子積常數Kw增大，對應溶液的氫離子濃度隨溫度升高會增大，pH會減小，但溶液溶質仍為KCl，則仍呈中性，B正確；NaCN溶液呈堿性，說明該溶質為弱酸強堿鹽，即CN－對應的酸HCN為弱電解質，C正確；醋酸在溶液中會發生電離平衡：CH3COOH CH3COO－＋H＋，向溶液中加入醋酸鈉固體，根據同離子效應可知，該平衡會向生成弱電解質的方向(逆向)移動，使溶液中的氫離子濃度減小，pH增大，D正確。
2．(2022·浙江6月選考)25 ℃時，苯酚(C6H5OH)的Ka＝1.0×10－10，下列說法正確的是(　　)
A．相同溫度下，等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中，c(C6H5O－)＞c(CH3COO－)
B．將濃度均為0.10 mol·L－1的C6H5ONa和NaOH溶液加熱，兩種溶液的pH均變大
C．25 ℃時，C6H5OH溶液與NaOH溶液混合，測得pH＝10.00，則此時溶液中c(C6H5O－)＝c(C6H5OH)
D．25 ℃時，0.10 mol·L－1的C6H5OH溶液中加少量C6H5ONa固體，水的電離程度變小
解析：選C。醋酸的酸性大于苯酚，則醋酸根離子的水解程度較小，則相同溫度下，等pH的C6H5ONa和CH3COONa溶液中c(C6H5O－)＜c(CH3COO－)，A錯誤；C6H5ONa溶液中，C6H5O－水解出OH－，升溫促進C6H5O－的水解，c(OH－)增大，但升溫Kw也增大，即pH可能增大，NaOH溶液加熱時c(OH－)不變，Kw增大，pH減小，B錯誤；當pH＝10.00時，c(H＋)＝1.0×10－10 mol ·L－1，Ka＝＝＝1.0×10－10，故c(C6H5O－)＝c(C6H5OH)，C正確；C6H5OH溶液中存在電離平衡C6H5OH C6H5O－＋H＋，加入C6H5ONa固體會促進水的電離，D錯誤。
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．下列說法正確的是(　　)
A．pH＝0的溶液不存在 B．使用廣范pH試紙測得某溶液的pH＝3.5
C．中性溶液的pH不一定等于7 D．Kw＝10－14適用于任何溫度、任何溶液
解析：選C。由pH＝－lg c(H＋)可知，pH＝0時，c(H＋)＝1 mol·L－1，A錯誤；廣范pH試紙測得的溶液的pH只能取整數，B錯誤；100 ℃時，中性溶液的pH<7，C正確；25 ℃時，Kw為1.0×10－14，改變溫度，Kw也會發生變化，D錯誤。
2．(2023·廣西貴港期末)下列溶液一定顯酸性的是(　　)
A．使酚酞變紅的溶液 B．c(H＋)>c(OH－)的溶液
C．pH＝6的溶液 D．c水(OH－)＝10－10 mol·L－1的溶液
解析：選B。使酚酞變紅的溶液呈堿性，A錯誤；c(H＋)>c(OH－)的溶液一定呈酸性，B正確；在不同溫度下，水的離子積常數不同，所以pH＝6的溶液不一定顯酸性，C錯誤；在室溫，若c水(OH－)＝10－10 mol·L－1，說明水的電離受到抑制，溶液可能為酸性，也可能為堿性，D錯誤。
3．下列有關溶液的酸堿性與pH的說法錯誤的是(　　)
A．溶液pH越小，酸性越強，反之，堿性越強
B．pH<7的溶液，可能呈酸性
C．當溶液中的c(H＋)或c(OH－)較小時，用pH表示其酸堿性更為方便
D．把pH試紙直接插入待測溶液中，測其pH
解析：選D。因pH＝－lg c(H＋)，所以pH越小，c(H＋)越大，酸性越強，pH越大，c(H＋)越小，則c(OH－)越大，堿性越強，A正確；在室溫下，pH<7的溶液呈酸性，B正確；當c(H＋)或c(OH－)小于1 mol·L－1時，使用pH表示其酸堿性更為方便，C正確；用pH試紙測溶液pH時，不能把pH試紙直接插入待測溶液中，正確的做法為取一小片pH試紙，放在潔凈的表面皿上或玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液點于試紙中央，然后與標準比色卡對照讀取數據， D錯誤。
4．(2023·海南海口聯考)25 ℃時，由水電離出的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中，一定能大量共存的離子組是(　　)
A．Cl－、CO、K＋、Na＋ B．NH、Na＋、Cl－、HCO
C．Cu2＋、SO、Al3＋、Cl－ D．NO、Na＋、Cl－、Ba2＋
解析：選D。由水電離出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液可能呈酸性或堿性。酸性條件下，碳酸根離子不能存在，A錯誤；酸性條件下，碳酸氫根離子不能存在，堿性條件下銨根離子和HCO不能存在，B錯誤；堿性條件下，銅離子和鋁離子不能存在，C錯誤；NO、Na＋、Cl－、Ba2＋和氫離子、氫氧根離子都不反應，可以共存，D正確。
5．(2024·吉林長春模擬)在不同溫度下，水溶液中c(H＋)與c(OH－)有如圖所示關系。下列關于離子共存說法中正確的是(　　)
A．d點對應的溶液中大量存在：Na＋、K＋、ClO－、Cl－
B．b點對應的溶液中大量存在：Fe2＋、Ba2＋、K＋、NO
C．c點對應的溶液中大量存在：Na＋、Ba2＋、Cl－、SO
D．a點對應的溶液中大量存在：CO、Na＋、I－、Fe3＋
解析：選A。d點氫離子濃度為10－7 mol/L，氫氧根離子濃度大于10－6 mol/L，此時溶液呈堿性，堿性溶液中Na＋、K＋、ClO－、Cl－相互之間不反應，能大量共存，A正確；b點溶液中氫離子濃度為10－6 mol/L，氫氧根離子濃度為10－8 mol/L，溶液呈酸性，酸性條件下，亞鐵離子、氫離子、硝酸根離子能發生氧化還原反應，不能大量共存，B錯誤；c點對應的溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，溶液呈中性，中性溶液中鋇離子與硫酸根離子反應生成硫酸鋇沉淀而不能大量共存，C錯誤；a點對應的溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，溶液呈中性，中性溶液中碘離子與鐵離子發生氧化還原反應而不能大量共存，D錯誤。
6．(2023·山西太原期中)已知溫度T時，水的離子積常數為Kw，該溫度下，將濃度為a mol/L的一元酸HA與b mol/L的一元堿BOH等體積混合，可判定該溶液呈中性的依據是(　　)
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，由水電離出的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1
解析：選C。a＝b時，酸堿恰好完全反應生成正鹽和水，由于酸堿強弱未知，不能確定溶液的酸堿性，A錯誤；pH＝7時，溶液不一定是中性溶液，水的電離是吸熱反應，溫度越高，水的離子積常數越大，所以pH＝7的溶液可能是中性、也可能是酸性或堿性，B錯誤；由c(H＋)＝ mol·L－1，得c(H＋)＝c(OH－)，則混合溶液呈中性，C正確；因溫度不一定是常溫，所以由水電離出的c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1不能確定水的電離是被抑制還是未受影響，所以無法判斷溶液酸堿性，D錯誤。
7．(2023·四川成都期中)T ℃時，水的離子積常數Kw＝10－13，該溫度下，V1 mL pH＝12的Ba(OH)2稀溶液與V2 mL pH＝2的稀硫酸充分反應(混合后的體積變化忽略不計)，恢復到T ℃，測得混合溶液的pH＝3，則V1∶V2的值為(　　)
A．9∶101 B．99∶101 C．1∶100 D．1∶10
解析：選A。T ℃時，水的離子積常數Kw＝10－13，該溫度下，V1 mL pH＝12的Ba(OH)2稀溶液，c(H＋)＝10－12 mol/L，則c(OH－)＝10－1 mol/L；V2 mL pH＝2的稀硫酸c(H＋)＝10－2 mol/L，二者反應后恢復到T ℃，測得混合溶液的pH＝3，c(H＋)＝10－3 mol/L，說明酸過量，則c(H＋)＝ mol/L＝10－3 mol/L，解得V1∶V2＝9∶101。
8．(2023·山西晉中期末)某溫度下，重水(D2O)的離子積Kw＝1.6×10－15，可以用pH一樣的定義來規定pD＝－lg c(D＋)。下列說法錯誤的是(　　)
A．重水是極弱的電解質，將金屬Na加入重水中，重水的電離程度減小
B．該溫度下，重水的pD＝8－2lg 2
C．該溫度下，2 L含0.01 mol D2SO4的重水溶液，其pD＝2
D．該溫度下，在100 mL 0.4 mol·L－1的DCl重水溶液中，加入100 mL 0.2 mol·L－1NaOD的重水溶液，充分反應后溶液的pD＝1(忽略溶液體積的變化)
解析：選A。重水是極弱的電解質，存在電離平衡，D2O OD－＋D＋，Na與重水電離生成的D＋反應生成D2，促進重水發生電離，從而使重水的電離程度增大，A錯誤；重水(D2O)的離子積Kw＝1.6×10－15，則c(D＋)＝c(OD－)＝4×10－8 mol·L－1，pD＝－lg c(D＋)＝－lg(4×10－8)＝8－2lg 2，B正確； 2 L含0.01 mol D2SO4的重水溶液中，c(D＋)＝0.01 mol·L－1，pD＝－lg 0.01＝2，C正確；100 mL 0.4 mol·L－1的DCl重水溶液和100 mL 0.2 mol·L－1的NaOD重水溶液混合時，DCl過量，所以c(D＋)＝＝0.1 mol·L－1，pD＝1，D正確。
9．(2023·江西南昌模擬) 常溫下，0.1 mol·L－1某一元酸(HA)溶液中＝1×10－8，下列敘述正確的是(　　)
A．該一元酸溶液的pH＝1
B．該溶液中由水電離出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1
C．該溶液中水的離子積常數為1×10－22
D．用pH＝11的NaOH溶液V1 L與V2 L 0.1 mol·L－1該一元酸(HA)溶液混合，若混合溶液的pH＝7，則V1解析：選B。常溫下，0.1 mol/L某一元酸(HA)溶液中＝1×10－8，結合c(H＋)×c(OH－)＝10－14可知，溶液中氫離子濃度c(H＋)＝0.001 mol/L，溶液的pH＝3, A錯誤；酸溶液中水電離出的氫離子濃度等于溶液中氫氧根離子濃度，所以該溶液中由水電離出的c(H＋)＝1×10－11 mol·L－1，B正確；常溫下，水的離子積常數為1×10－14 ，C錯誤； 0.1 mol·L－1HA溶液的pH＝3，HA為弱酸，與pH＝11的NaOH溶液混合，若V1＝V2，則HA過量，溶液顯酸性，若要使混合后溶液呈中性，則V1>V2，D錯誤。
10．在不同溫度下，水溶液中pH和pOH的關系如圖所示，已知pH＝－lg c(H＋)，pOH＝－lg c(OH－)。下列說法一定正確的是(　　)
A．水的電離程度，B＞A＞D
B．1 mol·L－1的Na2SO4溶液不可能處于B點
C．向C點水溶液中通入HCl，則C點變為E點
D．0.1 mol·L－1的NaHA溶液的pH和pOH的關系如圖中E點所示，此時溶液中離子的物質的量濃度關系：c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A)
解析：選D。B點的pH、pOH均小于A點，則B點的Kw大于A點的Kw，即B點溫度高于A點的溫度，A、B、D點溶液若不涉及鹽類水解，則水的電離程度：B＞A＞D，若涉及鹽類水解，則無法判斷，A錯誤；B點是顯中性的溶液，即1 mol·L－1 Na2SO4溶液可能處于B點，B錯誤；C點和E點所處溫度不同，水的離子積Kw不同，所以溫度不變通入HCl，C點不能變為E點，C錯誤；E點溶液顯酸性，即在NaHA溶液中，存在HA－的電離：HA－ H＋＋A2－和HA－的水解：HA－＋H2O H2A＋OH－，溶液顯酸性，則c(H＋)＞c(OH－)，即HA－的電離程度大于HA－的水解程度，c(A2－)＞c(H2A)，但電離和水解均是很微弱的，所以c(HA－)最大，故c(HA－)＞c(A2－)＞c(H2A)，D正確。
二、非選擇題(共2題，共25分)
11．(9分)已知水在25 ℃和100 ℃時，其電離平衡曲線如圖所示：
(1)25 ℃時，將pH＝9的NaOH溶液與pH＝4的硫酸溶液混合，所得混合溶液的pH＝7，則NaOH溶液與硫酸溶液的體積比為________。(2分)
(2)100 ℃時，若100體積pH＝a的某強酸溶液與1體積pH＝b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則a與b之間應滿足的關系是________。(2分)
(3)曲線A所對應的溫度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的電離程度分別用α1、α2表示，則α1________α2(填“大于”“小于”“等于”或“無法確定”)。(2分)
(4)曲線B對應的溫度下，將0.02 mol·L－1 Ba(OH)2溶液與等物質的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合后，混合溶液的pH＝______。(3分)
解析：(1)25 ℃時，pH＝9的NaOH溶液，c(OH－)＝10－5 mol·L－1；pH＝4的H2SO4溶液，c(H＋)＝10－4 mol·L－1；若所得混合溶液的pH＝7，則c(OH－)·V(NaOH)＝c(H＋)·V(H2SO4)。故NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為V(NaOH)∶V(H2SO4)＝c(H＋)∶c(OH－)＝10∶1。
(2)100 ℃時，水的離子積常數Kw＝1×10－12。100體積pH＝a的某強酸溶液中n(H＋)＝100×10－a mol＝102－a mol，1體積pH＝b的某強堿溶液中n(OH－)＝ mol＝10b－12 mol。混合后溶液呈中性，102－a mol＝10b－12 mol，2－a＝b－12，所以a＋b＝14。
(3)曲線A所對應的溫度是25 ℃，pH＝2的HCl溶液，c水(H＋)＝10－12mol·L－1；pH＝11的某BOH溶液中，c水(H＋)＝10－11mol·L－1；水電離產生的H＋的濃度越大，水的電離程度就越大，則α1<α2。
(4)混合溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝0.01 mol·L－1。由于該溫度下水的離子積常數Kw＝10－12，所以c(H＋)＝10－10 mol·L－1，所得混合液的pH＝10。
答案：(1)10∶1　(2)a＋b＝14　(3)小于　(4)10
12．(16分)某溫度(T)下的溶液中，c(H＋)＝1.0×10－x mol·L－1，c(OH－)＝1.0×10－y mol·L－1，x與y的關系如圖所示，請回答下列問題：
(1)此溫度下，水的離子積Kw為____________，則該溫度T____(填“>”“<”或“＝”)25 ℃。(4分)
(2)在此溫度下，向Ba(OH)2溶液中逐滴加入pH＝a的鹽酸，測得混合溶液的部分pH如表所示。
實驗序號 Ba(OH)2溶液的體積/mL 鹽酸的體積/mL 溶液的pH
① 22.00 0.00 8
② 22.00 18.00 7
③ 22.00 22.00 6
假設溶液混合前后的體積不變，則a＝________，實驗②所得溶液中由水電離產生的c(OH－)＝____________mol·L－1。(4分)
(3)在此溫度下，將0.1 mol·L－1的NaHSO4溶液與0.1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：
溶液 甲 乙 丙 丁
0.1 mol·L－1 Ba(OH)2溶液體積/mL 10 10 10 10
0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液體積/mL 5 10 15 20
①按丁方式混合后，所得溶液顯________(填“酸”“堿”或“中”)性。(2分)
②寫出按乙方式混合后，反應的離子方程式：___________________________________________________。
③按甲方式混合后，所得溶液的pH為________(混合時，忽略溶液體積的變化)。(6分)
解析：(1)Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－(x＋y)，根據圖像可知，x＋y＝12，故Kw＝1.0×10－12。根據溫度越高，H2O的電離程度越大，Kw也越大可知，此時T>25 ℃。(2)此條件下，pH＝6時溶液呈中性。根據表中實驗①的數據可得Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝1.0×10－4 mol·L－1，根據表中實驗③的數據有22.00×10－3 L×1.0×10－4 mol·L－1＝22.00×10－3 L×1.0×10－a mol·L－1，可得a＝4，即pH＝4。實驗②中，所得溶液pH＝7，Ba(OH)2過量，溶液呈堿性，由H2O電離產生的c(OH－)等于由水電離產生的c(H＋)，即由水電離產生的c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1。(3)①按丁方式混合時，Ba(OH)2提供的OH－與NaHSO4提供的H＋相等，混合后溶液呈中性。②按乙方式混合時反應的離子方程式為Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O。③按甲方式混合時，OH－過量，反應后溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1，pH＝11。
答案：(1)1.0×10－12　>　(2)4　1.0×10－7(3)①中　②Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O　③11
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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