1、第二节第二节 水的电离和溶液的水的电离和溶液的 pH 第第 1 课时课时 水的电离、溶液的酸碱性与水的电离、溶液的酸碱性与 pH 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1.常温下，喷墨打印机墨汁的 pH 为 7.59.0。当墨汁喷在纸上时，与酸性物质作 用生成不溶于水的固体。由此可知( ) 墨汁偏碱性 墨汁偏酸性 纸张偏酸性 纸张偏碱性 A. B. C. D. 答案 A 解析 常温下 pH7 的液体呈碱性， 碱性墨汁喷在纸上与酸性物质作用生成不溶 于水的固体，故纸张偏酸性。 2.某温度时测得纯水中的 c(H )2.4107 mol L1，则 c(OH)为( ) A.2.410 7 mol
2、L1 B.1.010 7 mol L1 C.1.010 14 2.410 7 mol L 1 D.无法确定 答案 A 解析 纯水中一定存在 c(H )c(OH)，A 项正确。 3.25 的下列溶液中，碱性最强的是( ) A.pH11 的溶液 B.c(OH )0.12 mol L1 的溶液 C.1 L 中含有 4 g NaOH 的溶液 D.c(H )11010 mol L1 的溶液 答案 B 解析 常温下， 可以根据 pH 或 c(H )比较溶液的酸碱性， 同样也可以根据 c(OH) 的大小来比较。A、C、D 三个选项中溶液的 c(OH )依次为 1103 mol L1、0.1 mol L 1、
3、1104 mol L1，所以 B 中溶液的 c(OH)最大，碱性最强。 4.25 时，水的电离达到平衡：H2OH OH H0，下列叙述正确的是 ( ) A.向水中加入稀氨水后，平衡逆向移动，c(OH )减小 B.向水中加入少量硫酸氢钠固体后，保持温度不变，c(H )增大，K w不变 C.由水电离出的 c(H )11012 mol/L 的溶液 pH 一定为 12 D.将水加热，Kw增大，pH 不变 答案 B 解析 一水合氨电离出 OH 导致溶液中 c(OH)增大， 从而抑制水的电离， A 错误； 向水中加入硫酸氢钠固体，硫酸氢钠电离出氢离子导致溶液中 c(H )增大，温度 不变，Kw不变，B 正
4、确；25 时，由水电离出的 c(H )11012 mol/L 的溶液， 可能为酸溶液也可能为碱溶液，pH 可能为 2 也可能为 12，C 错误；水的电离是 吸热过程，升高温度促进水的电离，则 Kw增大，pH 减小，D 错误。 5.下列各图中的曲线，能表示大量喝水时，人体胃液 pH 变化的是( ) 答案 A 解析 胃液呈酸性，pH 小于 7，大量喝水后，胃液中的酸会被稀释，酸性减弱， pH 增大，但不可能大于或等于 7。 6.常温下，下列三种溶液中，由水电离出的氢离子浓度之比为( ) 1 mol L 1 的盐酸 0.1 mol L 1 的盐酸 0.01 mol L 1 的 NaOH A.1101
5、00 B.0112 C.141312 D.14132 答案 A 解析 1 mol L 1 的 HCl 溶液中 c(H )1 mol L1， 由水电离出的 c(H) 水10 14 mol L 1，0.1 mol L1 的 HCl 溶液中，c(H )0.1 mol L1。 ，由水电离出的 c(H ) 水10 13 mol L1，0.01 mol L1 的 NaOH 溶液中，c(OH )0.01 mol L1，由 水电离出的 c(H ) 水10 12 mol L1，则三种溶液中由水电离出的氢离子浓度之比 为：10 1410131012110100。 7.如图表示水中 c(H )和 c(OH)的关系，
6、下列判断错误的是( ) A.两条曲线间任意点均有 c(H ) c(OH)K w B.M 区域内任意点均有 c(H )c(OH) C.图中 T1T2 D.XZ 线上任意点均有 pH7 答案 D 解析 由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有 c(H ) c(OH)K w，A 项正 确；由题图知 M 区域内任意点均有 c(H )T1，C 项正确；XZ 线上任 意点都有 c(H )c(OH)，只有当 c(H)107 mol L1 时，pH7，D 项错误。 8.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) A.pH1 的溶液中：Fe2 、NO 3、SO2 4、Na B.由水电离的 c(H )1
7、1014 mol L1 的溶液中：Ca2 、K、Cl、HCO 3 C.c(H )/c(OH)1012 的溶液中：NH 4、Al3 、NO 3、Cl D.c(Fe3 )0.1 mol L1 的溶液中：K 、ClO、SO2 4、SCN 答案 C 解析 A 中 Fe2 、NO 3、H 会发生氧化还原反应；B 项，符合条件的溶液可能是 强酸性溶液也可能是强碱性溶液，HCO 3既与 H 反应，又与 OH反应，B 错误； c（H ） c（OH ）1012的溶液为强酸性溶液，离子可以大量共存，C 正确；Fe3 3SCN =Fe(SCN) 3，D 错误。 9.现有常温时 pH1 的某强酸溶液 10 mL，下列
8、操作能使溶液的 pH 变成 2 的是 ( ) A.加入 10 mL 0.08 mol/L 的 NaOH 溶液(混合后溶液的体积变化忽略不计) B.加入 100 mL 水进行稀释 C.加水稀释成 1 L D.加入 10 mL 0.01 mol/L 的盐酸 答案 A 解析 A 项， c(H )0.01 L（0.10.08）mol/L 0.02 L 0.01 mol/L， 则溶液的 pH2， 正确；B 项，溶液体积大于 100 mL，溶液中 c(H )2， 错误；C 项，加水稀释成 1 L，溶液中 c(H )0.01 L0.1 mol/L 1 L 0.001 mol/L， 溶液的 pH3，错误；D
9、项，溶液中 c(H )0.01 L（0.10.01）mol/L 0.02 L 0.055 mol/L，溶液的 pH1.01014 答案 B 解析 该温度下，c(D ) 1.61015 mol/L4108 mol/L，所以 pD7，A 错 误； c(DCl)0.01 mol 1 L 0.01 mol/L， 则 c(D )0.01 mol/L， pD2， B 正确； c(NaOD) 0.1 mol 1 L 0.01 mol/L， 则该温度下， c(D )1.610 15 0.01 mol/L1.610 13 mol/L， pD12，C 错误；该温度下重水(D2O)的离子积常数为 1.610 151
10、.01014，D 错误。 11.在不同温度下，水达到电离平衡时 c(H )与 c(OH)的关系如图所示。t 时， 将0.1 mol L 1的HCl溶液和0.06 mol L1的Ba(OH) 2溶液等体积混合后(混合后溶 液的体积变化忽略不计)，该溶液的 pH 是( ) A.1.7 B.2 C.10 D.10.3 答案 C 解析 t 时，Kwc(H )c(OH)1012，该温度下 0.1 mol L1 HCl 溶液中 c(H )0.1 mol L1，0.06 mol L1 的 Ba(OH)2溶液中 c(OH )0.06 mol L120.12 mol L 1， 二者等体积混合后， 混合溶液中 c
11、(OH)0.120.1 2 mol L 10.01 mol L 1，c(H) Kw c（OH ）10 12 0.01 mol L 11010 mol L1，pHlg c(H)10。 12.(拔高题)常温下，浓度均为 1 mol/L 的 HX 溶液、HY 溶液，分别加水稀释后溶 液的 pH 随浓度的变化如图所示，下列叙述正确的是( ) A.HX 是强酸，溶液每稀释至原体积的 10 倍，pH 始终增大 1 B.常温下 HY 的电离常数为 1.010 4 C.溶液中水的电离程度：a 点大于 b 点 D.消耗同浓度 NaOH 溶液的体积：a 点大于 b 点 答案 B 解析 题图中 1 mol L 1
12、的 HX 溶液 pH0 说明为强酸，加水稀释溶液，溶液 pH 最终无限接近于 7，溶液每稀释至原体积的 10 倍，pH 增大不一定是 1，A 错误； 1 mol L 1 HY 溶液的 pH2，c(H)102 mol L1，Kc（H ） c（Y） c（HY） 10 2102 10.01 110 4，B 正确；HX 为强酸，HY 为弱酸，加水稀释相同倍数，a 点HX溶液中氢离子浓度大于b点HY溶液中氢离子浓度， 溶液中水的电离程度： a 点小于 b 点，C 错误；由于两种酸溶液的体积关系未知，故 a 点和 b 点所消耗 的同浓度的氢氧化钠溶液的量无法比较，D 错误。 二、非选择题(本题包括 3 小
13、题) 13.(1)某温度(t )时，水的离子积为 Kw1.010 13 mol2 L2，则该温度(填“大 于”、“小于”或“等于”)_25 ，其理由是_。 (2)常温下，pH3 的盐酸和 pH11 的氢氧化钡等体积混合，溶液的 pH _。 常温下 pH3 的盐酸和 pH6 的盐酸等体积混合(不考虑混合时溶液的体积变 化)，溶液的 pH_。(lg20.3) (3)在某温度下，H2O 的离子积常数为 110 13，则该温度下： 某溶液中的 H 浓度为 1107 mol/L，则该溶液呈_性。 99 mL pH1 的 H2SO4溶液与 101 mL pH12 的 KOH 溶液混合后(不考 虑混合时溶液
14、的体积变化)，溶液的 pH_。 答案 (1)大于 水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水的离子积常数 增大 (2)7 3.3 (3)碱 10 解析 (1)水的电离吸热，升高温度促进水电离，使水的离子积常数增大，25 时 水的离子积 Kw1.010 14，t 时水的离子积 K w1.010 131.01014，所 以温度 t 大于 25 ；(2)常温下，pH3 的盐酸和 pH11 的氢氧化钡等体积 混合，溶液中氢离子浓度与氢氧化钡溶液中氢氧根离子浓度相等，所以两溶液混 合后恰好反应，溶液显中性，溶液的 pH7；常温下 pH3 的盐酸中氢离子浓 度为 10 3 mol/L，pH6 的盐酸中氢
15、离子浓度为：106 mol/L，两溶液等体积混合 后溶液中氢离子浓度为：10 3106 2 mol/L 510 4 mol/L，混合液的 pH lg(510 4)4lg54(1lg2)30.33.3；(3)某溶液中的 H浓度为 110 7 mol/L， 则该溶液中氢氧根离子浓度为： c(OH)110 13 110 7 mol/L 110 6 mol/Lc(H)，即溶液显碱性； 99 mL pH1 的 H2SO4溶液中氢离子浓度为：c(H )0.1 mol/L，101 mL pH12的KOH溶液中氢氧根离子浓度为： c(OH )110 13 110 12 mol/L 0.1 mol/L， 则氢氧
16、根离子过量，溶液显碱性，混合后溶液中氢氧根离子浓度为：c(OH ) 0.10.1010.10.099 0.1010.099 mol/L0.001 mol/L，c(H )110 13 0.001 mol/L 110 10 mol/L，溶液的 pH10。 14.有一学生在实验室测某溶液的 pH，实验时，他先用蒸馏水润湿 pH 试纸，然后 用洁净、干燥的玻璃棒蘸取试样进行测量。 (1) 该 学 生 的 操 作 _( 填 “ 正 确 ” 或 “ 错 误 ”) ， 其 理 由 是 _ _。 (2)该操作是否一定有误差？ _(填“一定”或“不一定”)。 (3)若用此方法分别测量 c(OH )相等的氢氧化钠
17、溶液和氨水的 pH，误差较大的是 _，原因是_。 (4)只从下列试剂中选择实验所需的试剂， 你能否区分 0.1 mol L 1 硫酸溶液和 0.01 mol L 1 硫 酸 溶 液 ？ _( 填 “ 能 ” 或 “ 否 ”) ， 简 述 操 作 过 程 ： _。 a.紫色石蕊试液 b.酚酞试液 c.甲基橙溶液 d.蒸馏水 e.氯化钡溶液 f.pH 试纸 答案 (1)错误 用 pH 试纸测量溶液的 pH 时，pH 试纸用蒸馏水润湿，相当于将 原溶液稀释，测量结果可能会有误差 (2)不一定 (3)氢氧化钠溶液 NH3 H2O 是弱电解质，稀释过程中，NH3 H2O 继续电离出 OH ，减弱了 OH
18、浓度减小的程度 (4)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张 pH 试纸上，将其显示的颜色与标准 比色卡对照，pH 较大的是 0.01 mol L 1 硫酸溶液 解析 (1)用 pH 试纸测量溶液 pH 时，pH 试纸不能润湿，否则相当于将原溶液 稀释。(2)若溶液呈酸性或碱性，稀释必然会使测量结果有误差；若溶液呈中性， 则对测量结果无影响。(3)NH3 H2O 是弱电解质，加水稀释时，促进它的电离，故 对 OH 浓度相等的氢氧化钠溶液和氨水来说，加水稀释相同倍数，氨水的 pH 减 小程度小些，误差小些。(4)分别测定这两种硫酸溶液的 pH，pH 较小的是浓度较 大的硫酸溶液，pH 较大的是浓度
19、较小的硫酸溶液。 15.某温度时，水的离子积 Kw110 12。 (1)将此温度下 pH11 的 NaOH 溶液与 pH1 的盐酸等体积混合(设混合后溶液 体积的变化忽略不计，下同)，混合后溶液的 pH_。 (2)将此温度下 pH11 的 NaOH 溶液 a L 与 pH1 的稀硫酸 b L 混合。 若所得的混合溶液呈中性，则 ab_。 若所得的混合溶液 pH2，则 ab_。 答案 (1)6 (2)11 911 解析 (1)此温度下 pH11 的 NaOH 溶液中 c(OH )0.1 mol/L，pH1 的盐酸中 c(H )0.1 mol/L， 所以两溶液等体积混合， 恰好完全反应， 则混合后溶液呈中性， pH6。 (2)若所得混合溶液呈中性，则 0.1 mol/La L0.1 mol/Lb L，所以 ab 11。 若所得混合溶液的pH2， 则混合后c(H )0.01 mol/L， 则n（H ）n（OH） a Lb L 0.01 mol/L， 即0.1 mol/Lb L0.1 mol/La L （ab） L 0.01 mol/L， 解得 ab911。
