第34讲 水的电离和溶液的pH
[目标速览] 1.了解水的电离、离子积常数(Kw)。2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。
微考点 核心突破
考点1 水的电离与水的离子积常数
知|识|梳|理
1.水的电离
(1)水是极弱的电解质,其电离过程________(填“吸热”或“放热”)。水的电离方程式为____________________________________,可简写为______________________________________。
(2)影响水的电离平衡的因素。
①温度:温度升高,水的电离平衡向________反应方向移动,c(H+)和c(OH-)均________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②加酸或碱会________(填“促进”或“抑制”)水的电离。
③加能水解的盐,可与水电离出的________或________结合,使水的电离平衡________移动。
具体分析如下表:
体系变化 条件
平衡移 动方向 Kw 水的电 离程度 c(OH-) c(H+)
加HCl ____ 不变 ____ ____ ____
加NaOH ____ 不变 ____ ____ ____
Na2CO3 ____ 不变 ____ ____ ____
NH4Cl ____ 不变 ____ ____ ____
温度 升温 ____ ____ ____ ____ ____
降温 ____ ____ ____ ____ ____
其他:如加入Na ____ ____ ____ ____ ____
2.水的离子积常数
3.常温下,纯水或中性溶液中的几个物理量之间的关系
(1)c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1。
(2)Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14 mol2·L-2。
(3)pH=-lg c(H+)=7。
思维辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.25 ℃与60 ℃时,水的pH相等。( )
2.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明该过程的ΔH<0。( )
3.25 ℃时NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NaCl溶液的Kw。( )
4.25 ℃时1 L pH=12的Ba(OH)2溶液中,OH-的物质的量为0.02 mol。( )
5.盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为氯化铵。( )
知|识|拓|展
1.水的电离曲线
(1)曲线上的任意点的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同,温度相同。
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同,温度不同。
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度相同,改变酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。
2.理清溶液中H+或OH-的来源
(1)常温下,中性溶液。
c(OH-)=c(H+)=1×10-7 mol·L-1。
(2)溶质为酸的溶液。
①来源。
OH-全部来自水的电离,水电离产生的c(H+)=c(OH-)。
②实例。
如计算25 ℃、pH=2的盐酸溶液中水电离出的c(H+),方法是先求出溶液中的c(OH-)= mol·L-1=1×10-12 mol·L-1,即水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-12 mol·L-1。
(3)溶质为碱的溶液。
①来源。
H+全部来自水的电离,水电离产生的c(OH-)=c(H+)。
②实例。
如计算25 ℃、pH=12的NaOH溶液中水电离出的c(OH-),方法是先求出溶液中的c(H+)=1×10-12 mol·L-1,即水电离出的c(OH-)=c(H+)=1×10-12 mol·L-1。
(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液(25 ℃时)。
①pH=5的NH4Cl溶液中H+全部来自水的电离,由水电离的c(H+)=1×10-5 mol·L-1,因为部分OH-与部分N结合,c(OH-)=1×10-9 mol·L-1。
②pH=12的Na2CO3溶液中OH-全部来自水的电离,由水电离出的c(OH-)=1×10-2 mol·L-1。
知|识|对|练
角度一 影响水电离平衡的因素
1.下列条件变化会使H2O的电离平衡向电离方向移动,且pH<7的是( )
A.将纯水加热到100 ℃
B.向水中加少量HCl
C.向水中加入少量NaOH
D.向水中加少量Na2CO3
角度二 水的电离曲线
2.一定温度下,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1×10-14
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由a向b的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
3.水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.温度不变,向水中加入适量KHSO4固体可使A点变到C点
B.图中五个点的Kw间的关系:B>C>A=D=E
C.若从A点变到D点,可采用在水中加入少量酸的方法
D.处在B点时,将pH=3的稀硫酸与pH=9的KOH溶液等体积混合后,溶液显中性
角度三 水电离的c(H+)或c(OH-)的计算
4.下列四种溶液中,常温下由水电离生成的H+浓度之比(①∶②∶③∶④)是( )
①pH=0的盐酸 ②0.1 mol·L-1的盐酸 ③0.01 mol·L-1的NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1 000
B.0∶1∶12∶11
C.14∶13∶12∶11
D.14∶13∶2∶3
5.常温时,纯水中由水电离出的c(H+)=a mol·L-1,pH=1的盐酸中由水电离出的 c(H+)=b mol·L-1,0.1 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的氨水等体积混合后,由水电离出的c(H+)=c mol·L-1,则a、b、c的关系正确的是( )
A.a>b=c B.c>a>b
C.c>b>a D.b>c>a
考点2 溶液的酸碱性与pH
知|识|梳|理
一、熟记3种关系——溶液酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系
溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小。
溶液的 酸碱性 c(H+)与c(OH-) 比较 常温下
c(H+)大小 pH
酸性 溶液 c(H+)____c(OH-) c(H+)____1×10-7 mol·L-1 ____7
中性 溶液 c(H+)____c(OH-) c(H+)____1×10-7 mol·L-1 ____7
碱性 溶液 c(H+)____c(OH-) c(H+)____1×10-7 mol·L-1 ____7
二、掌握溶液的pH及其测定方法
1.溶液的pH
(1)定义式:pH=________。
(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下):
2.pH的测定方法
(1)pH试纸测定。
①适用范围:0~14。
②使用方法。
把小片试纸放在________上,用________蘸取待测液点在干燥的pH试纸中部,待试纸变色后,与________对比即可确定溶液的pH。
③注意事项: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。广泛pH试纸只能测出整数值。
(2)pH计测定:可精确测定溶液的pH。
思维辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.pH=7的某溶液一定为中性溶液。( )
2.pH试纸使用之前,一定要用蒸馏水润湿,否则无法使用。( )
3.一定温度下,pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1。( )
4.把pH=2与pH=12的酸、碱溶液等体积混合后,所得溶液的pH为7。( )
5.50 ℃时,pH=4的醋酸中,c(H+)=4.0 mol·L-1。( )
6.50 ℃时,pH=12的纯碱溶液中,c(OH-)=1×10-2 mol·L-1。( )
知|识|拓|展
1.溶液无限稀释
(1)不能正确理解酸、碱的无限稀释规律。
常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于或小于7,只能接近7。
(2)不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律。
溶液 稀释前 溶液的pH 加水稀释到 体积为原来 的10n倍 稀释后 溶液的pH
酸 强酸 pH=a pH=a+n
弱酸 a
碱 强碱 pH=b pH=b-n
弱碱 b-n注 表中a+n<7,b-n>7。
2.酸、碱混合溶液pH的计算
(1)两强酸混合。
c混(H+)=。
(2)两强碱混合。
c混(OH-)=。
(3)强酸、强碱混合(一者过量)。
=。
(4)常温下,强酸、强碱的pH之和与H+和OH-浓度的比较。
pH(酸)+pH(碱)=14,c酸(H+)=c碱(OH-),
pH(酸)+pH(碱)<14,c酸(H+)>c碱(OH-),
pH(酸)+pH(碱)>14,c酸(H+)推导:pH(酸)+pH(碱)=-lg[c酸(H+)·]=14-lg。
知|识|对|练
角度四 溶液酸、碱性的判断
6.常温下,关于pH=12的NaOH溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1
B.溶液中由水电离出的c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
C.加水稀释100倍后,溶液的pH=10
D.加入等体积pH=2的醋酸溶液,溶液呈中性
7.已知温度为T时水的离子积常数为Kw,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+)= mol·L-1
D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
8.各种植物的生长都有自己适宜的土壤酸碱性,杜鹃花等植物喜欢酸性土壤,枸杞等植物喜欢盐碱土质,而大田作物喜欢中性土壤。检验员甲在实验室测某土壤溶液的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检测。检验员乙对检验员甲操作的评价为操作错误,测定结果一定有误差。检验员丙对检验员甲操作的评价为操作错误,但测定结果不一定有误差。
(1)你支持检验员________(填“乙”或“丙”)的观点,说明原因:______________________ ________________________________________________________。
(2)若用此法分别测量c(OH-)相等的NaOH溶液和氨水的pH,误差较大的是________(填“NaOH溶液”或“氨水”),说明理由:____________________________________。
(3)硫酸可用来改良高pH的石灰质土壤。现提供下列试剂及物品,______(填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L-1的稀硫酸和0.01 mol·L-1的稀硫酸,若能,简述操作过程,若不能,此空可不填:____________________________________。
①紫色石蕊溶液 ②酚酞溶液 ③甲基橙溶液 ④BaCl2溶液 ⑤pH试纸
角度五 溶液混合酸碱性判断规律
9.将物质的量浓度为x mol·L-1的稀盐酸与物质的量浓度为y mol·L-1的稀NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH=2(混合后体积为混合前之和),则x和y的关系是( )
A.x=y+0.01 B.x=2y
C.y=2x D.x=y+0.02
角度六 溶液中pH的计算
10.已知pOH=-lgc(OH-),在常温下溶液中的pH+pOH=14,又已知正常人(人的体温高于常温)的血液pH=7.3,则正常人血液的pOH( )
A.大于6.7 B.小于6.7
C.等于6.7 D.无法判断
11.将pH=1的盐酸平均分成两份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积之比为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
角度七 走出溶液稀释时pH的判断误区
12.常温下,下列关于溶液稀释的说法正确的是( )
A.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L,pH=13
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍,pH=5
C.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍,其pH=6
13.pH=5的H2SO4溶液,加水稀释500倍,则稀释后c(S)与c(H+)的比值为______。
角度八 强酸强碱混合呈中性时pH与体积的关系
14.某温度下Kw=1×10-13,在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合,下列说法正确的是( )
A.若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=1∶1
B.若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=100∶1
C.若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=1∶9
D.若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=101∶99
微充电 素养提升
解题有道——锁定来源法搞定c水(H+)或c水(OH-)的计算
【方法归纳】
锁定溶液中H+或OH-的来源 计算依据
中性溶液 H+和OH-均来自水的电离 c水(H+)=c水(OH-)=caq(H+)=caq(OH-)
稀酸溶液 H+来自水的电离和酸的电离,OH-来自水的电离 c水(H+)=c水(OH-)=caq(OH-)
稀碱溶液 H+来自水的电离,OH-来自水的电离和碱的电离 c水(OH-)=c水(H+)=caq(H+)
含有弱碱阳离子或弱酸阴离子的盐溶液 H+和OH-均来自水的电离 溶液呈酸性,c水(H+)=c水(OH-)=caq(H+)
溶液呈碱性,c水(OH-)=c水(H+)=caq(OH-)
确定“计算依据”时可按照“有则小,无则大”的原则,即溶质能够提供H+或OH-,则选择caq(H+)、caq(OH-)中数值较小的;溶质不能提供H+或OH-,则选择caq(H+)、caq(OH-)中数值较大的。
【母题】 常温下,下列溶液中由水电离出的c(H+)最大的是( )
A.=10-10的NaOH溶液
B.=10-10的CH3COONa溶液
C.c(H+)=2×10-2 mol·L-1的H2SO4溶液
D.pH=4的NH4Cl溶液
【衍生】 常温下,pH=11的某溶液中水电离出的c(OH-)为( )
①1.0×10-7 mol/L ②1.0×10-6 mol/L ③1.0×10-3 mol/L ④1.0×10-11 mol/L
A.③ B.④
C.①或③ D.③或④
微真题 把握方向
考向 溶液的酸碱性和pH
1.(2022·全国乙卷)常温下,一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中,H+与A-不能穿过隔膜,未电离的HA可自由穿过该膜(如图所示)。
设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-),当达到平衡时,下列叙述正确的是( )
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中HA的电离度为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
2.(2021·广东卷)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是( )
A.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液的pH=3
B.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液加水稀释,pH升高
C.GHCl在水中的电离方程式为GHCl===G+HCl
D.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
3.(2021·湖南卷)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
第34讲 水的电离和溶液的pH
微考点·核心突破
考点1
知识梳理
1.(1)吸热 H2O+H2OH3O++OH- H2OH++OH-
(2)①正 增大 ②抑制 ③H+ OH- 正向 逆 减小 减小 增大 逆 减小 增大 减小 正 增大 增大 减小 正 增大 减小
增大 正 增大 增大 增大 增大 逆 减小 减小 减小 减小 正 不变 增大 增大 减小
2.c(H+)·c(OH-) 1×10-14 增大 电解质
思维辨析
1.× 提示:水的电离过程是吸热过程,故升高温度,水的电离平衡正向移动,c(H+)增大,pH减小。
2.× 提示:水的离子积随温度升高而增大,说明升高温度促进水的电离,所以水的电离是吸热过程,ΔH大于零。
3.× 提示:水的离子积常数Kw仅是温度的函数,温度越高,Kw越大,与溶液中的溶质无关。
4.× 提示:要弄清多元酸碱溶液中c(H+)或c(OH-)与pH之间的关系,在pH=12的Ba(OH)2溶液中,c(OH-)=1×10-2 mol·L-1,n(OH-)=0.01 mol。
5.× 提示:盐酸与氨水恰好反应时,溶质为氯化铵,此时溶液呈酸性。
知识对练
1.A 解析 H2O的电离是吸热过程,加热促进水的电离,pH<7,A项正确;向水中加入HCl,抑制水的电离,pH<7,B项错误;向水中加入NaOH,抑制水的电离,pH>7,C项错误;向水中加入Na2CO3,促进水的电离,pH>7,D项错误。
2.B 解析 温度升高,水的离子积增大,c(H+)、c(OH-)都增大,表示的点不在曲线上,A项错误;由b点对应的c(H+)与c(OH-)可知,Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-7×1×10-7=1×10-14,B项正确;FeCl3水解溶液显酸性,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FeCl3可能引起由b向a的变化,C项错误;温度不变,Kw不变,溶液中c(H+)与c(OH-)的关系均符合题给曲线,其他条件的改变,如稀释溶液时不可能引起由c向d的转化,D项错误。
3.A 解析 若从A点到C点,c(H+)变大,c(OH-)变大,Kw增大,温度应升高,A项错误;A、D、E都处于25 ℃时,Kw相等,由图像可知B点c(H+)和c(OH-) 大于C点的c(H+)和c(OH-) ,并且C点的c(H+)和c(OH-)大于A点的c(H+)和c(OH-),c(H+)和c(OH-)越大,Kw越大,故B>C>A=D=E,B项正确;从A点到D点,温度不变,Kw不变,加酸,c(H+)变大,c(OH-)变小,C项正确;若处在B点时,pH=3的稀硫酸中c(H+) =10-3 mol·L-1,pH=9的KOH中c(OH)= mol·L-1=10-3 mol·L-1,溶液显中性,D项正确。
4.A 解析 ①中c(H+)=1 mol·L-1,由水电离出的c(H+)与溶液中的c(OH-)相等,等于1×10-14 mol·L-1;②中c(H+)=0.1 mol·L-1,由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1;③中c(OH-)=1×10-2 mol·L-1,由水电离出的c(H+)与溶液中的c(H+)相等,等于1×10-12 mol·L-1;④中c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,同③所述由水电离出的c(H+)=1×10-11 mol·L-1。即(1×10-14)∶(1×10-13)∶(1×10-12)∶(1×10-11)=1∶10∶100∶1 000。
5.B 解析 盐酸抑制水的电离,所以ba,B项正确。
考点2
知识梳理
一、> > < = = = < < >
二、1.(1)-lg c(H+) (2)酸 碱
2.(1)②玻璃片或表面皿 玻璃棒 标准比色卡
思维辨析
1.× 提示:温度不同,水的离子积不同,如100 ℃时,Kw=1×10-12,pH=6的溶液为中性溶液,pH=7的溶液为碱性溶液。
2.× 提示:pH试纸使用时不能润湿,否则可能产生误差。
3.× 提示:强碱溶液稀释10倍时,pH减小1,而弱碱溶液稀释10倍时,pH减小不到1。
4.× 提示:由于未给出酸、碱的强弱程度,所以反应后溶液的酸碱性无法确定。
5.× 提示:pH=4,则c(H+)=1×10-4 mol·L-1。
6.× 提示:由于该溶液的温度是50 ℃而不是常温,所以Kw≠1×10-14,所以c(OH-)≠1×10-2 mol·L-1。
知识对练
6.C 解析 pH=12的NaOH溶液,根据离子积可知,c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,A项不正确;溶液中由水电离出的c(OH-)=c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,B项不正确;加水稀释100倍后,溶液的pH=10,C项正确;由于醋酸为弱酸,大部分未发生电离,反应结束后,过量的醋酸电离,使溶液呈酸性,D项不正确。
7.C 解析 A项,只有当HA为强酸、BOH为强碱,或HA的电离常数Ka与BOH的电离常数Kb相等时,溶液才呈中性;B项,只有当温度T=298 K时pH=7的溶液才呈中性;C项,因c(H+)·c(OH-)=Kw,中性溶液中c(H+)=c(OH-),故c(H+)= mol·L-1,正确;D项为电荷守恒关系式,无论溶液呈酸性、碱性还是中性均成立。
8.答案 (1)丙 当土壤溶液呈中性时,则不产生误差,当土壤溶液呈酸性或碱性时,将产生误差
(2)NaOH溶液 稀释时NH3·H2O会继续电离产生OH-,使得溶液中c(OH-)比稀释后NaOH溶液中的c(OH-)大
(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,与标准比色卡对照并比较其pH,pH大的为0.01 mol·L-1的稀硫酸
解析 (1)用pH试纸测溶液的pH时,试纸不能润湿,否则相当于将溶液稀释,使测得的酸性溶液的pH偏大,碱性溶液的pH偏小,但对中性溶液的pH无影响。(2)用湿润的pH试纸测量溶液的pH时,对强碱溶液pH的影响更大,因为弱碱溶液在稀释过程中会继续电离出OH-,稀释后的弱碱溶液中OH-的浓度比稀释后的强碱溶液中OH-的浓度更接近各自未稀释时溶液中OH-的浓度。(3)0.1 mol·L-1的稀硫酸和0.01 mol·L-1的稀硫酸浓度差别较大,可直接用pH试纸鉴别。
9.D 解析 由pH=2知,混合后多余的c(H+)=0.01 mol·L-1,而此时溶液的体积为原来的2倍,故混合前多余的c(H+)=0.02 mol·L-1。
10.B 解析 因人的体温高于常温,则正常人血液中水的离子积常数大于10-14,故pH+pOH<14,pOH<14-pH=6.7,B项正确。
11.C 解析 设加入NaOH溶液的体积为x L,一份盐酸的体积为1 L,将pH=1的盐酸加适量水,pH升高了1,说明所加水的体积是原溶液体积的9倍;另一份加入NaOH溶液后,pH升高了1,有关系式10-1×1-10-1·x=10-2·(1+x),解得x=,则加入的水与NaOH溶液的体积之比为9∶=11∶1。
12.A 解析 A项,c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,故pH=13;B项,稀释100倍,pH<3+2=5;C项,c水(H+)=1×10-8 mol·L-1;D项,NaOH溶液的pH>7,不可能为pH=6。
13.答案
解析 稀释前c(S)= mol·L-1,稀释后c(S)= mol·L-1=1×10-8 mol·L-1,c(H+)接近1×10-7 mol·L-1,所以==。
14.C 解析 当所得混合液为中性时,Va·10a-13=Vb·10-b,则=1013-(a+b),Va∶Vb=1∶10,A项错误;Va∶Vb=10∶1,B项错误;当所得溶液pH=10时,=10-3,即=,Va∶Vb=1∶9,C项正确,D项错误。
微充电·素养提升
母题 B 解析 常温下,溶液中c(H+)·c(OH-)=Kw=10-14,有
A B C D
caq(H+)/ (mol·L-1) 10-12 10-12 2×10-2 10-4
caq(OH-)/ (mol·L-1) 10-2 10-2 5×10-13 10-10
“有则小,无则大”原则
c(H+)/ (mol·L-1) (溶质能够提供OH-,取小) 10-12 (溶质不能提供H+和OH-,取大) 10-2 (溶质能够提供H+,取小) 5×10-13 (溶质不能提供H+和OH-,取大) 10-4
衍生 D 解析 该溶液中c(OH-)=10-3 mol/L,c(H+)=10-11 mol/L,若是碱溶液,则H+是由H2O电离出的,水电离出的OH-与H+浓度均为10-11 mol/L;若是盐溶液(如Na2CO3),则OH-是由H2O电离出的,即水电离出的c(OH-)=10-3 mol/L。
微真题·把握方向
1.B 解析 pH=7.0,溶液Ⅰ呈中性,c(H+)=c(OH-),故c(H+)2.B 解析 GHCl为强酸弱碱盐,电离出的GH+会发生水解,弱碱阳离子的水解较为微弱,因此0.001 mol·L-1 GHCl水溶液的pH>3,A项错误;稀释GHCl溶液时,GH+水解程度将增大,根据勒夏特列原理可知溶液中c(H+)将减小,溶液pH将升高,B项正确;GHCl为强酸弱碱盐,在水中电离方程式为GHCl===GH++Cl-,C项错误;根据电荷守恒可知,GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+),D项错误。
3.C 解析 由题图可知,没有加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱。NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),A项正确;弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱,则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ),B项正确;当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根离子的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-),C项错误;向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度,将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl-)+c(OH-),由c(Na+)=c(Cl-)可得c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-),D项正确。(共74张PPT)
第34讲
大单元七 水溶液中的离子反应与平衡
水的电离和溶液的pH
目
标
速
览
1.了解水的电离、离子积常数(Kw)。2.了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。
考点1 水的电离与水的离子积常数
微考点/核心突破
第一部分
1.水的电离
(1)水是极弱的电解质，其电离过程______(填“吸热”或“放热”)。水的电离方程式为_______________________，可简写为__________
________。
(2)影响水的电离平衡的因素。
①温度：温度升高，水的电离平衡向_____反应方向移动，c(H+)和c(OH-)均_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
吸热
H2O+H2O H3O++OH-
H2O
H++OH-
正
增大
②加酸或碱会_______(填“促进”或“抑制”)水的电离。
③加能水解的盐，可与水电离出的_____或______结合，使水的电离平衡_______移动。
具体分析如下表：
体系变化 条件 平衡移 动方向 Kw 水的电 离程度 c(OH-) c(H+)
加HCl _____ 不变 _______ _______ _______
加NaOH _____ 不变 _______ _______ _______
抑制
H+
OH-
正向
逆
减小
减小
增大
逆
减小
增大
减小
加可水 解的盐 Na2CO3 ____ 不变 ______ ______ ______
NH4Cl ____ 不变 ______ ______ ______
温度 升温 ____ ______ ______ ______ ______
降温 ____ ______ ______ ______ ______
其他：如加入Na ____ ______ ______ ______ ______
正
增大
增大
减小
正
增大
减小
增大
正
增大
增大
增大
增大
逆
减小
减小
减小
减小
正
不变
增大
增大
减小
2.水的离子积常数
c(H+)·c(OH-)
1×10-14
增大
电解质
3.常温下，纯水或中性溶液中的几个物理量之间的关系
(1)c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1。
(2)Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14 mol2·L-2。
(3)pH=-lg c(H+)=7。
思维辨析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
1.25 ℃与60 ℃时，水的pH相等。( )
2.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明该过程的ΔH<0。
( )
提示：水的电离过程是吸热过程，故升高温度，水的电离平衡正向移动，c(H+)增大，pH减小。
提示：水的离子积随温度升高而增大，说明升高温度促进水的电 离，所以水的电离是吸热过程，ΔH大于零。
3.25 ℃时NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NaCl溶液的Kw。( )
4.25 ℃时1 L pH=12的Ba(OH)2溶液中，OH-的物质的量为0.02 mol。( )
5.盐酸中滴加氨水至中性，溶液中溶质为氯化铵。( )
提示：水的离子积常数Kw仅是温度的函数，温度越高，Kw越大，与溶液中的溶质无关。
提示：要弄清多元酸碱溶液中c(H+)或c(OH-)与pH之间的关系，在pH=12的Ba(OH)2溶液中，c(OH-)=1×10-2 mol·L-1，n(OH-)=0.01 mol。
提示：盐酸与氨水恰好反应时，溶质为氯化铵，此时溶液呈酸性。
1.水的电离曲线
(1)曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H+)·c(OH-)相同，温度相同。
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。
2.理清溶液中H+或OH-的来源
(1)常温下，中性溶液。
c(OH-)=c(H+)=1×10-7 mol·L-1。
(2)溶质为酸的溶液。
①来源。
OH-全部来自水的电离，水电离产生的c(H+)=c(OH-)。
②实例。
如计算25 ℃、pH=2的盐酸溶液中水电离出的c(H+)，方法是先求出溶液中的c(OH-)= mol·L-1=1×10-12 mol·L-1，即水电离出的c(H+)=c(OH-)=1×10-12 mol·L-1。
(3)溶质为碱的溶液。
①来源。
H+全部来自水的电离，水电离产生的c(OH-)=c(H+)。
②实例。
如计算25 ℃、pH=12的NaOH溶液中水电离出的c(OH-)，方法是先求出溶液中的c(H+)=1×10-12 mol·L-1，即水电离出的c(OH-)=c(H+)=1×
10-12 mol·L-1。
(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液(25 ℃时)。
①pH=5的NH4Cl溶液中H+全部来自水的电离，由水电离的c(H+)=1×
10-5 mol·L-1，因为部分OH-与部分N结合，c(OH-)=1×10-9 mol·L-1。
②pH=12的Na2CO3溶液中OH-全部来自水的电离，由水电离出的c(OH-)=1×10-2 mol·L-1。
角度一 影响水电离平衡的因素
1.下列条件变化会使H2O的电离平衡向电离方向移动，且pH<7的是
( )
A.将纯水加热到100 ℃
B.向水中加少量HCl
C.向水中加入少量NaOH
D.向水中加少量Na2CO3
H2O的电离是吸热过程，加热促进水的电离，pH<7，A项正确；向水中加入HCl，抑制水的电离，pH<7，B项错误；向水中加入NaOH，抑制水的电离，pH>7，C项错误；向水中加入Na2CO3，促进水的电离，pH>7，D项错误。
解析
角度二 水的电离曲线
2.一定温度下，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1×10-14
C.该温度下，加入FeCl3可能引起由a向b的变化
D.该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化
温度升高，水的离子积增大，c(H+)、c(OH-)都增大，表示的点不在曲线上，A项错误；由b点对应的c(H+)与c(OH-)可知，Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-7×1×10-7=1×10-14，B项正确；FeCl3水解溶液显酸性，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FeCl3可能引起由b向a的变 化，C项错误；温度不变，Kw不变，溶液中c(H+)与c(OH-)的关系均符合题给曲线，其他条件的改变，如稀释溶液时不可能引起由c向d的转化，D项错误。
解析
3.水的电离平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是( )
A.温度不变，向水中加入适量KHSO4固体可使A点变到C点
B.图中五个点的Kw间的关系：B>C>A=D=E
C.若从A点变到D点，可采用在水中加入少量酸的方法
D.处在B点时，将pH=3的稀硫酸与pH=9的KOH溶液等体积混合后，溶液显中性
若从A点到C点，c(H+)变大，c(OH-)变大，Kw增大，温度应升高，A项错误；A、D、E都处于25 ℃时，Kw相等，由图像可知B点c(H+)和c(OH-) 大于C点的c(H+)和c(OH-) ，并且C点的c(H+)和c(OH-)大于A点的c(H+)和c(OH-)，c(H+)和c(OH-)越大，Kw越大，故B>C>A=D=E，B项正确；从A点到D点，温度不变，Kw不变，加酸，c(H+)变大，c(OH-)变小，C项正确；若处在B点时，pH=3的稀硫酸中c(H+) =10-3 mol·L-1，pH=9的KOH中c(OH)= mol·L-1=10-3 mol·L-1，溶液显中性，D项正确。
解析
角度三 水电离的c(H+)或c(OH-)的计算
4.下列四种溶液中，常温下由水电离生成的H+浓度之比(①∶②∶ ③∶④)是( )
①pH=0的盐酸 ②0.1 mol·L-1的盐酸 ③0.01 mol·L-1的NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1 000 B.0∶1∶12∶11
C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3
①中c(H+)=1 mol·L-1，由水电离出的c(H+)与溶液中的c(OH-)相 等，等于1×10-14 mol·L-1；②中c(H+)=0.1 mol·L-1，由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1；③中c(OH-)=1×10-2 mol·L-1，由水电离出的c(H+)与溶液中的c(H+)相等，等于1×10-12 mol·L-1；④中c(OH-)=1×10-3 mol·L-1，同③所述由水电离出的c(H+)=1× 10-11 mol·L-1。即(1×10-14)∶(1×10-13)∶(1×10-12)∶(1× 10-11)=1∶10∶100∶1 000。
解析
5.常温时，纯水中由水电离出的c(H+)=a mol·L-1，pH=1的盐酸中由水电离出的c(H+)=b mol·L-1，0.1 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的氨水等体积混合后，由水电离出的c(H+)=c mol·L-1，则a、b、c的关系正确的是( )
A.a>b=c B.c>a>b
C.c>b>a D.b>c>a
盐酸抑制水的电离，所以ba，B项正确。
解析
考点2 溶液的酸碱性与pH
微考点/核心突破
第一部分
一、熟记3种关系——溶液酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系
溶液的酸碱性取决于c(H+)和c(OH-)的相对大小。
溶液的酸碱性 c(H+)与c(OH-)比较 常温下
c(H+)大小 pH
酸性溶液 c(H+)___c(OH-) c(H+)___1×10-7 mol·L-1 ___7
>
>
<
中性 溶液 c(H+)___c(OH-) c(H+)___1×10-7 mol·L-1 ___7
碱性 溶液 c(H+)___c(OH-) c(H+)___1×10-7 mol·L-1 ___7
=
=
=
<
<
>
二、掌握溶液的pH及其测定方法
1.溶液的pH
(1)定义式：pH=______________。
(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)：
-lg c(H+)
酸
碱
2.pH的测定方法
(1)pH试纸测定。
①适用范围：0~14。
②使用方法。
把小片试纸放在________________上，用_________蘸取待测液点在干燥的pH试纸中部，待试纸变色后，与_____________对比即可确定溶液的pH。
玻璃片或表面皿
玻璃棒
标准比色卡
③注意事项：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。广泛pH试纸只能测出整数值。
(2)pH计测定：可精确测定溶液的pH。
思维辨析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
1.pH=7的某溶液一定为中性溶液。( )
2.pH试纸使用之前，一定要用蒸馏水润湿，否则无法使用。( )
提示：温度不同，水的离子积不同，如100 ℃时，Kw=1×10-12，pH=6的溶液为中性溶液，pH=7的溶液为碱性溶液。
提示：pH试纸使用时不能润湿，否则可能产生误差。
3.一定温度下，pH=a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH=b，则a=b+ 1。( )
4.把pH=2与pH=12的酸、碱溶液等体积混合后，所得溶液的pH为7。
( )
提示：强碱溶液稀释10倍时，pH减小1，而弱碱溶液稀释10倍时，pH减小不到1。
提示：由于未给出酸、碱的强弱程度，所以反应后溶液的酸碱性无法确定。
5.50 ℃时，pH=4的醋酸中，c(H+)=4.0 mol·L-1。( )
6.50 ℃时，pH=12的纯碱溶液中，c(OH-)=1×10-2 mol·L-1。( )
提示：pH=4，则c(H+)=1×10-4 mol·L-1。
提示：由于该溶液的温度是50 ℃而不是常温，所以Kw≠1×10-14，所以c(OH-)≠1×10-2 mol·L-1。
1.溶液无限稀释
(1)不能正确理解酸、碱的无限稀释规律。
常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的pH都不可能大于或小于 7，只能接近7。
(2)不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律。
溶液 稀释前 溶液的pH 加水稀释到 体积为原来 的10n倍 稀释后
溶液的pH
酸 强酸 pH=a pH=a+n
弱酸 a碱 强碱 pH=b pH=b-n
弱碱 b-n注 表中a+n<7，b-n>7。
角度四 溶液酸、碱性的判断
6.常温下，关于pH=12的NaOH溶液，下列说法正确的是( )
A.溶液中c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1
B.溶液中由水电离出的c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
C.加水稀释100倍后，溶液的pH=10
D.加入等体积pH=2的醋酸溶液，溶液呈中性
pH=12的NaOH溶液，根据离子积可知，c(H+)=1.0×10-12 mol· L-1，A项不正确；溶液中由水电离出的c(OH-)=c(H+)=1.0× 10-12 mol·L-1，B项不正确；加水稀释100倍后，溶液的pH=10，C项正确；由于醋酸为弱酸，大部分未发生电离，反应结束后，过量的醋酸电离，使溶液呈酸性，D项不正确。
解析
7.已知温度为T时水的离子积常数为Kw，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+)= mol·L-1
D.混合溶液中，c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)
A项，只有当HA为强酸、BOH为强碱，或HA的电离常数Ka与BOH的电离常数Kb相等时，溶液才呈中性；B项，只有当温度T=298 K时pH=7的溶液才呈中性；C项，因c(H+)·c(OH-)=Kw，中性溶液中c(H+)=c(OH-)，故c(H+)= mol·L-1，正确；D项为电荷守恒关系式，无论溶液呈酸性、碱性还是中性均成立。
解析
8.各种植物的生长都有自己适宜的土壤酸碱性，杜鹃花等植物喜欢酸性土壤，枸杞等植物喜欢盐碱土质，而大田作物喜欢中性土壤。检验员甲在实验室测某土壤溶液的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检测。检验员乙对检验员甲操作的评价为操作错误，测定结果一定有误差。检验员丙对检验员甲操作的评价为操作错误，但测定结果不一定有误差。
(1)你支持检验员_____(填“乙”或“丙”)的观点，说明原因：_____
__________________________________________________________________。
(2)若用此法分别测量c(OH-)相等的NaOH溶液和氨水的pH，误差较大的是______________(填“NaOH溶液”或“氨水”)，说明理由：___
_____________________________________________________________________________________。
丙
当土壤溶液呈中性时,则不产生误差,当土壤溶液呈酸性或碱性时,将产生误差
NaOH溶液
稀释时NH3·H2O会继续电离产生OH-,使得溶液中c(OH-)比稀释后NaOH溶液中的c(OH-)大
(3)硫酸可用来改良高pH的石灰质土壤。现提供下列试剂及物品，___ (填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L-1的稀硫酸和0.01 mol·L-1的稀硫酸，若能，简述操作过程，若不能，此空可不填：_____________
___________________________________________________________________________________________。
①紫色石蕊溶液 ②酚酞溶液 ③甲基橙溶液 ④BaCl2溶液 ⑤pH试纸
能
用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,与标准比色卡对照并比较其pH,pH大的为0.01 mol·L-1的稀硫酸
(1)用pH试纸测溶液的pH时，试纸不能润湿，否则相当于将溶液稀释，使测得的酸性溶液的pH偏大，碱性溶液的pH偏小，但对中性溶液的pH无影响。(2)用湿润的pH试纸测量溶液的pH时，对强碱溶液pH的影响更大，因为弱碱溶液在稀释过程中会继续电离出OH-，稀释后的弱碱溶液中OH-的浓度比稀释后的强碱溶液中OH-的浓度更接近各自未稀释时溶液中OH-的浓度。(3)0.1 mol·L-1的稀硫酸和0.01 mol·L-1的稀硫酸浓度差别较大，可直接用pH试纸鉴别。
解析
角度五 溶液混合酸碱性判断规律
9.将物质的量浓度为x mol·L-1的稀盐酸与物质的量浓度为y mol·L-1的稀NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH=2(混合后体积为混合前之和)，则x和y的关系是( )
A.x=y+0.01 B.x=2y
C.y=2x D.x=y+0.02
由pH=2知，混合后多余的c(H+)=0.01 mol·L-1，而此时溶液的体积为原来的2倍，故混合前多余的c(H+)=0.02 mol·L-1。
解析
角度六 溶液中pH的计算
10.已知pOH=-lgc(OH-)，在常温下溶液中的pH+pOH=14，又已知正常人(人的体温高于常温)的血液pH=7.3，则正常人血液的pOH( )
A.大于6.7 B.小于6.7
C.等于6.7 D.无法判断
因人的体温高于常温，则正常人血液中水的离子积常数大于 10-14，故pH+pOH<14，pOH<14-pH=6.7，B项正确。
解析
11.将pH=1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积之比为( )
A.9 B.10 C.11 D.12
设加入NaOH溶液的体积为x L，一份盐酸的体积为1 L，将pH=1的盐酸加适量水，pH升高了1，说明所加水的体积是原溶液体积的9倍；另一份加入NaOH溶液后，pH升高了1，有关系式10-1×1- 10-1·x=10-2·(1+x)，解得x=，则加入的水与NaOH溶液的体积之比为9∶=11∶1。
解析
角度七 走出溶液稀释时pH的判断误区
12.常温下，下列关于溶液稀释的说法正确的是( )
A.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀释为2 L，pH=13
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释100倍，pH=5
C.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍，溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释100倍，其pH=6
A项，c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1，c(H+)=1× 10-13 mol·L-1，故pH=13；B项，稀释100倍，pH<3+2=5；C项， c水(H+)=1×10-8 mol·L-1；D项，NaOH溶液的pH>7，不可能为pH=6。
解析
13.pH=5的H2SO4溶液，加水稀释500倍，则稀释后c(S)与c(H+)的比值为_______。
稀释前c(S)= mol·L-1,稀释后c(S)= mol·L-1=
1×10-8 mol·L-1,c(H+)接近1×10-7 mol·L-1,所以=
=。
解析
角度八 强酸强碱混合呈中性时pH与体积的关系
14.某温度下Kw=1×10-13，在此温度下，将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合，下列说法正确的是(C)
A.若所得混合液为中性，且a=12，b=2，则Va∶Vb=1∶1
B.若所得混合液为中性，且a+b=12，则Va∶Vb=100∶1
C.若所得混合液pH=10，且a=12，b=2，则Va∶Vb=1∶9
D.若所得混合液pH=10，且a=12，b=2，则Va∶Vb=101∶99
当所得混合液为中性时，Va·10a-13=Vb·10-b，则=1013-(a+b)，Va∶Vb=1∶10，A项错误；Va∶Vb=10∶1，B项错误；当所得溶液pH=10时，=10-3，即=，Va∶Vb=1∶
9，C项正确，D项错误。
解析
解题有道——锁定来源法搞定c水(H+)
或c水(OH-)的计算
微充电/素养提升
第二部分
【方法归纳】
锁定溶液中H+或OH-的来源 计算依据
中性溶液 H+和OH-均来自水的电离 c水(H+)=c水(OH-)=caq(H+)=caq(OH-)
稀酸溶液 H+来自水的电离和酸的电离，OH-来自水的电离 c水(H+)=c水(OH-)=caq(OH-)
稀碱溶液 H+来自水的电离，OH-来自水的电离和碱的电离 c水(OH-)=c水(H+)=caq(H+)
含有弱碱阳离子或弱酸阴离子的盐溶液 H+和OH-均来自水的电离 溶液呈酸性，c水(H+)=c水(OH-)=
caq(H+)
溶液呈碱性，c水(OH-)=c水(H+)=
caq(OH-)
确定“计算依据”时可按照“有则小，无则大”的原则，即溶质能够提供H+或OH-，则选择caq(H+)、caq(OH-)中数值较小的；溶质不能提供H+或OH-，则选择caq(H+)、caq(OH-)中数值较大的。
【母题】 常温下，下列溶液中由水电离出的c(H+)最大的是( )
A.=10-10的NaOH溶液
B.=10-10的CH3COONa溶液
C.c(H+)=2×10-2 mol·L-1的H2SO4溶液
D.pH=4的NH4Cl溶液
常温下，溶液中c(H+)·c(OH-)=Kw=10-14，有
解析
A B C D
caq(H+)/(mol·L-1) 10-12 10-12 2×10-2 10-4
caq(OH-)/(mol·L-1) 10-2 10-2 5×10-13 10-10
解析
“有则小，无则大”原则
c(H+)/ (mol·L-1) (溶质能够提供OH-，取小) 10-12 (溶质不能提供H+和OH-，取大) 10-2 (溶质能够提供H+，取小) 5×10-13 (溶质不能提供H+和OH-，取大)
10-4
【衍生】 常温下，pH=11的某溶液中水电离出的c(OH-)为( )
①1.0×10-7 mol/L ②1.0×10-6 mol/L ③1.0×10-3 mol/L
④1.0×10-11 mol/L
A.③ B.④
C.①或③ D.③或④
该溶液中c(OH-)=10-3 mol/L，c(H+)=10-11 mol/L，若是碱溶液，则H+是由H2O电离出的，水电离出的OH-与H+浓度均为10-11 mol/L；若是盐溶液(如Na2CO3)，则OH-是由H2O电离出的，即水电离出的c(OH-)=10-3 mol/L。
解析
微真题/把握方向
第三部分
考向 溶液的酸碱性和pH
1.(2022·全国乙卷)常温下，一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某体系中，H+与A-不能穿过隔膜，未电离的HA可自由穿过该膜(如图所 示)。
设溶液中c总(HA)=c(HA)+c(A-)，当达到平衡时，下列叙述正确的是
( )
A.溶液Ⅰ中c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B.溶液Ⅱ中HA的电离度[]为
C.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c(HA)不相等
D.溶液Ⅰ和Ⅱ中的c总(HA)之比为10-4
解析
解析
2.(2021·广东卷)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性，下列叙述正确的是( )
A.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液的pH=3
B.0.001 mol·L-1 GHCl水溶液加水稀释，pH升高
C.GHCl在水中的电离方程式为GHCl===G+HCl
D.GHCl水溶液中：c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
GHCl为强酸弱碱盐，电离出的GH+会发生水解，弱碱阳离子的水解较为微弱，因此0.001 mol·L-1 GHCl水溶液的pH>3，A项错 误；稀释GHCl溶液时，GH+水解程度将增大，根据勒夏特列原理可知溶液中c(H+)将减小，溶液pH将升高，B项正确；GHCl为强酸弱碱盐，在水中电离方程式为GHCl===GH++Cl-，C项错误；根据电荷守恒可知，GHCl溶液中c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(GH+)，D项错误。
解析
3.(2021·湖南卷)常温下，用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该NaX溶液中：c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数：Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时，三种溶液中：c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后，再将三种溶液混合：c(X-)+c(Y-)+ c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
由题图可知，没有加入盐酸时，NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大，则HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱。NaX为强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)，A项正确；弱酸的酸性越 弱，电离常数越小，由分析可知，HX、HY、HZ三种一元弱酸的酸性依次减弱，则三种一元弱酸的电离常数的大小顺序为Ka(HX)>Ka (HY)>Ka(HZ)，B项正确；当溶液pH为7时，酸越弱，
解析
向盐溶液中加入盐酸的体积越大，酸根离子的浓度越小，则三种盐溶液中酸根离子的浓度大小顺序为c(X-)>c(Y-)>c(Z-)，C项错 误；向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL盐酸，三种盐都完全反 应，溶液中钠离子浓度等于氯离子浓度，将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl-)+ c(OH-)，由c(Na+)=c(Cl-)可得c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)，D项正确。
解析课时微练(三十四) 水的电离和溶液的pH
基础训练
1.判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液一定显碱性的是( )
A.能够使甲基橙呈黄色的溶液
B.pH>7的溶液
C.溶液中:c(H+)D.溶液中:c(H+)<1×10-7 mol·L-1
2.已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4Na++H++S。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
3.下列说法正确的是( )
A.pH<7的溶液不一定是酸溶液
B.常温下,pH=5的溶液和pH=3的溶液相比,后者c(OH-)是前者的100倍
C.室温下,每1×107个水分子中只有一个水分子发生电离
D.在1 mol·L-1的氨水中,改变外界条件使c(N)增大,则溶液pH一定减小
4.如图所示,能表示人体大量喝水时胃液的pH变化的图像是( )
5.KHC2O4在分析实验中可用作标定标准溶液的基准物质,也可用于除去墨水渍点,洁净金属、木材等。常温下,用pH计测得0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液的pH约为5.6,下列有关该溶液的说法正确的是( )
A.常温下,由水电离出的c(H+)<10-7 mol·L-1
B.滴加几滴石蕊溶液显红色
C.滴加几滴酚酞溶液显红色
D.滴加几滴甲基橙溶液显红色
6.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.使石蕊溶液呈紫色的溶液
C.pH=7的溶液
D.酸与碱恰好完全反应生成的溶液
7.水的电离平衡图像如图所示。已知pOH=-lg c(OH-),下列说法正确的是( )
A.T1>T2
B.升高温度,可能引起水的电离平衡由g向f移动
C.在T2温度下,稀释溶液可引起水的电离平衡由d向c或g移动
D.在T2温度下,pH=4的盐酸中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=1×10-20
8.常温下,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Ba2+恰好完全沉淀时,溶液pH=11,若反应后溶液体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和,则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是( )
A.1∶4 B.1∶1
C.1∶2 D.1∶9
9.25 ℃时,向20 mL c mol·L-1 NaOH溶液中滴加0.1 mol·L-1醋酸溶液,混合溶液中水电离的c(OH-)与醋酸溶液体积(V)的关系如图。下列有关说法错误的是( )
A.B点、D点对应溶液皆为中性
B.c(NaOH)=0.1 mol·L-1
C.E点醋酸溶液的体积:V=20 mL
D.水的电离程度:E>B=D>A
能力训练
10.回答下列问题:
(1)某温度时,水的Kw=1×10-15,则该温度________(填“低于”“高于”或“等于”)25 ℃。该温度下,c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”);将pH=2的硫酸与pH=14的KOH溶液混合后溶液pH=13,需氢氧化钾溶液和硫酸的体积比为________。
(2)25 ℃时,0.1 mol·L-1下列物质的溶液,水电离出的c(H+)由小到大的关系是__________(填序号)。
①HClO4 ②Ba(OH)2 ③NaOH ④NH3·H2O(Kb=1.7×10-5)
(3)25 ℃时,将 0.002 mol·L-1 的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合,所得混合液的pH=__________。
(4)实验表明,液态时纯硫酸的电离能力强于纯硝酸,纯硫酸的导电性也显著强于纯水。又知液态纯酸都像水那样进行自身电离(H2O+H2OH3O++OH-)而建立平衡,且在一定温度下都有各自的离子积常数。
①纯硫酸在液态时自身电离的方程式是________________________________________________________________________。
②25 ℃时,液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)__________(填“>”“<”或“=”)1×10-14。
③在纯硫酸与纯硝酸的液态混合酸中,存在最多的阴离子是__________。
11.水是最常用的溶剂,许多化学反应都需要在水溶液中进行。请仔细分析并回答下列各题。用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液得到如图所示的滴定曲线:
(1)用NaOH溶液滴定醋酸溶液通常所选择的指示剂为____________,符合其滴定曲线的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)滴定前的上述三种溶液中,由水电离出的c(H+)最大的是________(填化学式)溶液。
(3)图中V1和V2大小的比较:V1________(填“<”或“=”)V2。
(4)在25 ℃时,有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液,取Va L该盐酸,同该NaOH溶液中和,需Vb L NaOH溶液。则:
①若a+b=14,则Va∶Vb=______(填数字)。
②若a+b=13,则Va∶Vb=______(填数字)。
③若a+b>14,则Va∶Vb=______(填表达式)。
课时微练(三十四) 水的电离和溶液的pH
1.C 解析 pH>4.4的溶液能够使甲基橙呈黄色,则能够使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性;在常温下,若溶液的pH>7,溶液显碱性,但不是常温下,pH>7的溶液不一定显碱性;溶液中c(H+)2.D 解析 A项,Kw=1×10-6×1×10-6 mol2·L-2=1×10-12 mol2·L-2,温度高于25 ℃,A项正确;B、C两项,NaHSO4电离出的H+抑制H2O的电离,c(H+)水=c(OH-)=1×10-10 mol·L-1,B、C两项正确;D项,加H2O稀释,c(H+)减小,而c(OH-)增大,D项错误。
3.A 解析 pH<7的溶液不一定是酸性溶液,如100 ℃时,纯水的pH=6,则64.A 解析 胃液的主要成分是盐酸,呈酸性,喝水导致胃液被稀释,则酸度下降,pH增大,但pH一定小于7。故选A。
5.A 解析 A项,常温下,用pH计测得0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液的pH约为5.6,说明溶液显酸性,是草酸氢根离子的电离程度大于水解程度,因此抑制水的电离,则常温下,由水电离出的c(H+)<10-7 mol·L-1,A项正确;石蕊变色点为5.0~8.0,则滴加几滴石蕊溶液显紫色,B项错误;酚酞变色点为8.2~10.0,则滴加几滴酚酞溶液显无色,C项错误;甲基橙变色点为3.1~4.4,则滴加几滴甲基橙溶液显黄色,D项错误。
6.A 解析 c(H+)=c(OH-),则溶液一定呈中性,A项正确;pH为5~8的溶液中石蕊溶液都呈紫色,不一定是中性,B项错误;温度未知,pH=7的溶液不一定呈中性,C项错误;若是强碱和弱酸恰好完全反应,则溶液呈碱性,若是强酸和弱碱恰好完全反应,则溶液呈酸性,不一定是中性,D项错误。
7.D 解析 水的电离是吸热过程,升高温度促进水的电离,则水的离子积常数增大,根据图像可知,Kw中b>f,则T18.A 解析 pH=12,c(OH-)=0.01 mol·L-1,则c[Ba(OH)2]=0.005 mol·L-1,即c(Ba2+)=0.005 mol·L-1;假设Ba(OH)2溶液的体积是1 L,则n(Ba2+)=0.005 mol,Ba2+恰好完全沉淀发生如下反应,可求得此时剩余OH-的物质的量,
Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+NaOH+H2O
1 1
0.005 mol 0.005 mol
根据比例关系可知,剩余n(OH-)=0.005 mol,又根据题目所给信息,反应后溶液pH=11,即c(OH-)=0.001 mol·L-1,则有反应后溶液体积为V===5 L,原Ba(OH)2溶液的体积假设为1 L,故V(NaHSO4)=4 L,所以V[Ba(OH)2]∶V(NaHSO4)=1∶4。
教你一招 求溶液pH的方法,可总结口诀如下:酸按酸(H+),碱按碱(OH-);同强相混弱0.3;异强相混看过量;无限稀释“7”为限。即25 ℃两强酸等体积混合,pH=pH小+0.3;两强碱等体积混合,pH=pH大-0.3。
9.A 解析 B点溶质为CH3COOH、CH3COONa,CH3COOH对水的电离的抑制作用与CH3COO-对水的电离的促进作用相抵消,溶液呈中性。D点溶质为CH3COONa和过量的NaOH,溶液呈碱性,A项错误;A点溶质为NaOH,c mol·L-1 NaOH溶液中c(OH-)==0.1 mol·L-1,NaOH完全电离,则c(NaOH)=0.1 mol·L-1,B项正确;E点酸碱恰好完全反应,则酸碱的物质的量相等,酸碱的浓度相等,则体积相等,所以V=20 mL,C项正确;水电离出的c(OH-)越大,水的电离程度越大,根据题图知,水电离出的c(OH-):E>B=D>A,则水的电离程度E>B=D>A,D项正确。
10.答案 (1)低于 酸性 2∶9 (2)②<①=③<④ (3)11
(4)①2H2SO4H3S+HS或H2SO4H++HS
②> ③HS
解析 (1)水的电离是吸热过程,升高温度促进水的电离,氢离子和氢氧根离子浓度增大,则水的离子积常数增大,25 ℃时纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,某温度(T ℃)时,水的离子积常数Kw=1×10-15<10-14,则该温度低于25 ℃;该温度下,中性溶液中c(H+)=1×10-7.5 mol·L-1,pH=7.5为中性,则c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液呈酸性;在此温度时,水的离子积为10-15,故pH=14的KOH溶液中c(H+)=10-14 mol·L-1,则c(OH-)=0.1 mol·L-1,pH=2的硫酸中c(H+)=10-2 mol·L-1,设需要的硫酸的体积为x L,KOH溶液的体积为y L,混合后溶液pH=13,说明c(OH-)=10-2 mol·L-1,则=0.01,解得y∶x=2∶9。(2)25 ℃时,0.1 mol·L-1的①HClO4、②Ba(OH)2、③NaOH、④NH3·H2O(Kb=1.7×10-5),①为酸,②③④为碱,碱抑制水的电离,碱溶液中氢氧根离子浓度越大,对水的抑制作用越强,则水电离出的c(H+)②<③<④;氢离子和氢氧根离子浓度相等的酸碱溶液对水电离的抑制程度相当,即水电离出的c(H+)③=①,所以4种溶液由水电离出的c(H+)由小到大的关系为②<①=③<④。(3)0.002 mol·L-1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液的体积均为V,反应后氢氧根离子过量,等体积混合后氢氧根离子的浓度为mol·L-1=0.001 mol·L-1,则氢离子浓度为=mol·L-1,所得混合液的pH=11。(4)①根据实验表明,液态时,纯硫酸的电离能力强于纯硝酸,纯硫酸的导电性也显著强于纯水。已知液态纯酸都能像水那样进行自身电离(H2O+H2OH3O++OH-)而建立平衡,且在一定温度下都有各自的离子积常数,这些信息说明纯硫酸中存在电离平衡,且电离程度强于纯硝酸和纯水,仿照纯水的电离方式,可以推知纯硫酸的电离方程式为2H2SO4H3S+。②纯硫酸的导电性显著强于纯水,所以25 ℃时,液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)>1×10-14。③由于在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中2H2SO4H3S+HS为主要的电离方式,而纯硝酸电离受到纯硫酸电离出的H+的抑制,因此在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中存在的阴离子主要是HS。
11.答案 (1)酚酞 Ⅰ (2)CH3COOH (3)<
(4)①1 ②0.1 ③10a+b-14
解析 (1)用NaOH溶液滴定醋酸溶液,滴定终点时溶液呈碱性,选择酚酞为指示剂;由题图中未加NaOH溶液时的pH可知,题图Ⅰ中酸的pH大于1,图Ⅱ中酸的pH=1,说明Ⅱ为滴定0.1 mol·L-1的盐酸溶液的曲线,所以滴定醋酸的曲线是Ⅰ。(2)0.1 mol·L-1NaOH溶液和0.1 mol·L-1盐酸对水的电离抑制作用一样,但是0.1 mol·L-1醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1 mol·L-1,对水的电离抑制作用较小,即三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是0.1 mol·L-1醋酸溶液。(3)醋酸和氢氧化钠反应,当恰好完全反应时,得到的醋酸钠溶液显碱性,要使溶液显中性,需要醋酸稍过量,盐酸和氢氧化钠恰好完全反应时,得到的氯化钠溶液显中性,所以V114,则Va∶Vb=10a+b-14。(共33张PPT)
课时微练(三十四)
水的电离和溶液的pH
1.判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液一定显碱性的是( )
A.能够使甲基橙呈黄色的溶液
B.pH>7的溶液
C.溶液中：c(H+)D.溶液中：c(H+)<1×10-7 mol·L-1
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pH>4.4的溶液能够使甲基橙呈黄色，则能够使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性；在常温下，若溶液的pH>7，溶液显碱性，但不是常温下，pH>7的溶液不一定显碱性；溶液中c(H+)解析
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2.已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++S。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
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A项，Kw=1×10-6×1×10-6 mol2·L-2=1×10-12 mol2·L-2，温度高于25 ℃，A项正确；B、C两项，NaHSO4电离出的H+抑制H2O的电离，c(H+)水=c(OH-)=1×10-10 mol·L-1，B、C两项正确；D项，加H2O稀释，c(H+)减小，而c(OH-)增大，D项错误。
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3.下列说法正确的是( )
A.pH<7的溶液不一定是酸溶液
B.常温下，pH=5的溶液和pH=3的溶液相比，后者c(OH-)是前者的100倍
C.室温下，每1×107个水分子中只有一个水分子发生电离
D.在1 mol·L-1的氨水中，改变外界条件使c(N)增大，则溶液pH一定减小
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4.如图所示，能表示人体大量喝水时胃液的pH变化的图像是(A)
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胃液的主要成分是盐酸，呈酸性，喝水导致胃液被稀释，则酸度下降，pH增大，但pH一定小于7。故选A。
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5.KHC2O4在分析实验中可用作标定标准溶液的基准物质，也可用于除去墨水渍点，洁净金属、木材等。常温下，用pH计测得
0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液的pH约为5.6，下列有关该溶液的说法正确的是( )
A.常温下，由水电离出的c(H+)<10-7 mol·L-1
B.滴加几滴石蕊溶液显红色
C.滴加几滴酚酞溶液显红色
D.滴加几滴甲基橙溶液显红色
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A项，常温下，用pH计测得0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液的pH约为
5.6，说明溶液显酸性，是草酸氢根离子的电离程度大于水解程 度，因此抑制水的电离，则常温下，由水电离出的c(H+)<10-7 mol·L-1，A项正确；石蕊变色点为5.0~8.0，则滴加几滴石蕊溶液显紫色，B项错误；酚酞变色点为8.2~10.0，则滴加几滴酚酞溶液显无色，C项错误；甲基橙变色点为3.1~4.4，则滴加几滴甲基橙溶液显黄色，D项错误。
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6.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.使石蕊溶液呈紫色的溶液
C.pH=7的溶液
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c(H+)=c(OH-)，则溶液一定呈中性，A项正确；pH为5~8的溶液中石蕊溶液都呈紫色，不一定是中性，B项错误；温度未知，pH=7的溶液不一定呈中性，C项错误；若是强碱和弱酸恰好完全反 应，则溶液呈碱性，若是强酸和弱碱恰好完全反应，则溶液呈酸性，不一定是中性，D项错误。
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7.水的电离平衡图像如图所示。已知pOH=
-lg c(OH-)，下列说法正确的是( )
A.T1>T2
B.升高温度，可能引起水的电离平衡由g向f
移动
C.在T2温度下，稀释溶液可引起水的电离平
衡由d向c或g移动
D.在T2温度下，pH=4的盐酸中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=1×10-20
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水的电离是吸热过程，升高温度促进水的电离，则水的离子积常数增大，根据图像可知，Kw中b>f，则T1解析
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8.常温下，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Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH=11，若反应后溶液体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的体积比是( )
A.1∶4 B.1∶1
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求溶液pH的方法，可总结口诀如下：酸按酸(H+)，碱按碱(OH-)；同强相混弱0.3；异强相混看过量；无限稀释“7”为限。即25 ℃两强酸等体积混合，pH=pH小+0.3；两强碱等体积混合，pH=pH大-0.3。
教你一招
9.25 ℃时，向20 mL c mol·L-1 NaOH溶液中滴加0.1 mol·L-1醋酸溶液，混合溶液中水电离的c(OH-)与醋酸溶液体积(V)的关系如图。下列有关说法错误的是( )
A.B点、D点对应溶液皆为中性
B.c(NaOH)=0.1 mol·L-1
C.E点醋酸溶液的体积：V=20 mL
D.水的电离程度：E>B=D>A
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B点溶质为CH3COOH、CH3COONa,CH3COOH对水的电离的抑制作用与CH3COO-对水的电离的促进作用相抵消,溶液呈中性。D点溶质为CH3COONa和过量的NaOH，溶液呈碱性，A项错误；A点溶质为NaOH，c mol·L-1 NaOH溶液中c(OH-)==0.1 mol·L-1, NaOH完全电离，则c(NaOH)=0.1 mol·L-1，B项正确；E点酸碱恰好完全反应,则酸碱的物质的量相等,酸碱的浓度相等,则体积相等,所以V=20 mL，C项正确；水电离出的c(OH-)越大，水的电离程度越大，根据题图知，水电离出的c(OH-)：E>B=D>A，则水的电离程度E>B=D>A，D项正确。
解析
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10.回答下列问题：
(1)某温度时，水的Kw=1×10-15，则该温度________(填“低于”“高于”或“等于”)25 ℃。该温度下，c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液呈______(填“酸性”“碱性”或“中性”)；将pH=2的硫酸与pH=14的KOH溶液混合后溶液pH=13，需氢氧化钾溶液和硫酸的体积比为 。
(2)25 ℃时，0.1 mol·L-1下列物质的溶液，水电离出的c(H+)由小到大的关系是 (填序号)。
①HClO4 ②Ba(OH)2 ③NaOH ④NH3·H2O(Kb=1.7×10-5)
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能力训练
低于
酸性
2∶9
②<①=③<④
(3)25 ℃时，将 0.002 mol·L-1 的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的NaHSO4溶液等体积混合，所得混合液的pH= 。
(4)实验表明，液态时纯硫酸的电离能力强于纯硝酸，纯硫酸的导电性也显著强于纯水。又知液态纯酸都像水那样进行自身电离(H2O+H2O???H3O++OH-)而建立平衡，且在一定温度下都有各自的离子积常数。
①纯硫酸在液态时自身电离的方程式是_________________________
______________________。
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②25 ℃时，液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4) (填“>”“<”或“=”)1×10-14。
③在纯硫酸与纯硝酸的液态混合酸中,存在最多的阴离子是______。
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>
HS
(1)水的电离是吸热过程，升高温度促进水的电离，氢离子和氢氧根离子浓度增大，则水的离子积常数增大，25 ℃时纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1，Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14，某温度
(T ℃)时, 水的离子积常数Kw=1×10-15<10-14，则该温度低于25 ℃；该温度下，中性溶液中c(H+)=1×10-7.5 mol·L-1，pH=7.5为中性，
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11.水是最常用的溶剂，许多化学反应都需要在水溶液中进行。请仔细分析并回答下列各题。用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液得到如图所示的滴定曲线：
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(1)用NaOH溶液滴定醋酸溶液通常所选择的指示剂为 ，符合其滴定曲线的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)滴定前的上述三种溶液中，由水电离出的c(H+)最大的是_____________(填化学式)溶液。
(3)图中V1和V2大小的比较：V1 (填“<”或“=”)V2。
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酚酞
Ⅰ
CH3COOH
<
(4)在25 ℃时，有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液，取Va L该盐 酸，同该NaOH溶液中和，需Vb L NaOH溶液。则：
①若a+b=14，则Va∶Vb= (填数字)。
②若a+b=13，则Va∶Vb= (填数字)。
③若a+b>14，则Va∶Vb= (填表达式)。
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0.1
10a+b-14
(1)用NaOH溶液滴定醋酸溶液，滴定终点时溶液呈碱性，选择酚酞为指示剂；由题图中未加NaOH溶液时的pH可知，题图Ⅰ中酸的pH大于1，图Ⅱ中酸的pH=1，说明Ⅱ为滴定0.1 mol·L-1的盐酸溶液的曲线，所以滴定醋酸的曲线是Ⅰ。(2)0.1 mol·L-1 NaOH溶液和0.1 mol·L-1盐酸对水的电离抑制作用一样，但是0.1 mol·L-1醋酸溶液中氢离子浓度小于0.1 mol·L-1，对水的电离抑制作用较小，即三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是0.1 mol·L-1醋酸溶液。
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(3)醋酸和氢氧化钠反应，当恰好完全反应时，得到的醋酸钠溶液显碱性，要使溶液显中性，需要醋酸稍过量，盐酸和氢氧化钠恰好完全反应时，得到的氯化钠溶液显中性，所以V114，则Va∶Vb=10a+b-14。
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