1、1第二单元 溶液的酸碱性一、水的电离及溶液的酸碱性与 c(H )、 c(OH )的关系1水的电离水是一种极弱的电解质，能微弱地发生电离，其电离方程式为 H2OH 2OH3O OH ；可简写为 H2OH OH ，经实验测定无论纯水中，还是稀的电解质溶液中 c(H )c(OH )在一定温度下都是一个常数，称为水的离子积常数，用 Kw表示。由于水的电离是吸热反应，故温度越高电离程度越大， Kw也越大，温度越低电离程度越小， Kw也越小。其中常温下：Kw c(H )c(OH )1.010 14 。2溶液的酸碱性与 c(H )、 c(OH )的关系(1)c(H ) c(OH )，溶液呈酸性， c(H )
2、越大，酸性越强。常温下， c(H )1.010 7 molL1 c(OH )。(2)c(H ) c(OH )，溶液呈中性。常温下， c(H ) c(OH )1.010 7 molL1 。(3)c(H ) c(OH )，溶液呈碱性， c(OH )越大，碱性越强。常温下， c(OH )1.010 7 molL1 c(H )。(1)温度越高，水越易电离， c(H )c(OH )的值越大。2(2)溶液的酸碱性只取决于 c(H )和 c(OH )的相对大小。例 1 下列溶液一定呈中性的是( )ApH7 的溶液B c(H ) c(OH )的溶液C由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液D非电解质溶于水得到的溶
3、液答案 B解析 根据 c(OH )与 c(H )大小判断溶液酸碱性，不受任何限制；由 c(H )与107 molL1 、pH 与 7 大小推断溶液的酸碱性，只适用在常温下。pH7 的溶液未明确为常温，不一定为中性，A 错误；等物质的量的强酸与强碱所含的 n(H )和 n(OH )不一定相等，如硫酸与烧碱，无法判断混合后溶液的酸碱性，C 错误；非电解质本身虽不能直接电离产生离子，但与水反应生成能电离的物质也能使溶液显酸性或碱性，如 SO2溶于水生成 H2SO3，溶液呈酸性，如 NH3溶于水生成 NH3H2O，溶液呈碱性，D 错误。例 2 (2018宁波诺丁汉大学附中期中)下列溶液肯定呈酸性的是(
4、 )A含 H 的溶液B加酚酞显无色的溶液CpH7 的溶液D c(OH ) c(H )的溶液答案 D解析 酸、碱、盐溶液中同时存在氢离子和氢氧根离子，故 A 错误；酚酞遇酸性和中性溶液都不变色，遇碱性溶液变红，故 B 错误；溶液的酸碱性是由氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小决定的，故 C 错误；如果氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，该溶液一定呈酸性，故 D 正确。二、溶液的 pH 及其与溶液酸碱性的关系1溶液的 pH(1)定义：pH 是 c(H )的负对数，其表达式是 pHlg_ c(H )。(2)意义：pH 的大小能反映出溶液中 c(H )的大小，即能表示溶液酸碱性的强弱。在 25 时，pH7，表示
5、溶液呈碱性，pH 越大，溶液的碱性越强；pH7，溶液呈中性；pHc(H )B滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液C溶液中 c(H )110 6 molL1DpHc(OH )，溶液呈酸性；而 pH1107 molL1 显酸性，仅适用于常温时，若温度不确定，就不能用来判断溶液的酸碱性；而 B 项中可使紫色石蕊溶液变红，则该溶液显酸性。2下列说法正确的是( )ApH7 的溶液一定显中性BpH6 的溶液一定显酸性C c(H ) c(OH )的溶液一定显碱性D c(OH )10 6 的溶液一定显酸性答案 C解析 根据 c(OH )与 c(H )大小判断溶液酸碱性，不受任何限制；由 c(H )与107 molL
6、1 、pH 与 7 大小推断溶液的酸碱性，只适用在常温下， 只有 C 正确。3下列叙述正确的是( )A无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在室温下，其 c(H )c(OH )110 14B c(H )等于 1107 molL1 的溶液一定是中性溶液C0.1 molL 1 CH3COOH 溶液的 pH1D任何浓度的溶液都可以用 pH 来表示其酸性的强弱答案 A解析 Kw c(H )c(OH ) ，且 Kw只与温度有关，所以，在常温下，纯水、酸性、碱性或中性稀溶液中均有 Kw110 14 ；在温度不确定时，中性溶液中的 c(H )不一定等于 16107 molL1 ；CH 3COOH 是弱酸，
7、部分发生电离，则 c(H )0.1 molL1 ，pH1；当c(H )或 c(OH )大 于 1 molL 1时 ， 用 pH 表 示 溶 液 的 酸 碱 性 就 不 方 便 了 ， 而 是 直 接 用 c(H )或 c(OH )来表示。4常温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的 pH 一定大于 7 的是( )A0.1 molL 1 的盐酸和 0.1 molL1 的氢氧化钠溶液B0.1 molL 1 的盐酸和 0.05 molL1 的氢氧化钡溶液CpH4 的醋酸溶液和 pH10 的氢氧化钠溶液DpH4 的盐酸和 pH10 的氨水答案 D解析 本题考查了酸碱反应后溶液 pH 的计算及判断。HCl
8、 为一元强酸，NaOH 为一元强碱，Ba(OH)2为二元强碱，故等体积等物质的量浓度的 HCl 与 NaOH 恰好中和，pH7，与 Ba(OH)2反应时， c(H ) c(OH )2 cBa(OH)2，pH7，故 A、B 错误；pH4 的醋酸溶液中电离出的 c(H )110 4 molL1 ，pH10 的 NaOH 溶液电离出的 c(OH )110 4 molL1 ，因此仅 CH3COOH 电离出的 H 恰好与 NaOH 中和，还有大量的 CH3COOH 分子未电离，故 pH7，故 C 错误、D 正确。5根据强、弱电解质概念的不同，完成下列填空：(1)体积相同、浓度均为 0.2 molL1 的
9、盐酸和 CH3COOH 溶液，分别加水稀释 10 倍，溶液的 pH 分别变成 m 和 n，则 m 与 n 的关系为_。(2)体积相同、pH 均等于 1 的盐酸和 CH3COOH 溶液，分别加水稀释 m 倍、 n 倍，溶液的 pH 都变成 3，则 m 与 n 的关系为_。(3)体积相同、pH 均等于 13 的氨水和 NaOH 溶液，分别加水稀释 m 倍、 n 倍，溶液的 pH 都变成 9，则 m 与 n 的关系为_。答案 (1) m n (2) m n (3) m n解析 (1)加水稀释 10 倍后，两者的浓度仍相同。但醋酸是弱电解质，盐酸是强电解质，盐酸中 c(H )大于醋酸中 c(H )，故
10、 m n。(2)原盐酸和醋酸溶液中 n(H )相同，加水稀释促进醋酸电离，导致醋酸中 n(H )增大，盐酸中 n(H )不变，要使稀释后两种溶液的 pH 相同，则两溶液加水稀释倍数关系为 m n。(3)原氨水和 NaOH 溶液中 n(OH )相同，加水稀释促进 NH3H2O 电离，导致氨水中 n(OH )增大，NaOH 溶液中 n(OH )不变，要使稀释后两种溶液的 pH 相同，则两溶液加水稀释倍数关系为 m n。7对点训练题组一 水的离子积1下列说法正确的是( )A水的电离方程式：H 2O=H OH BpH7 的溶液一定是中性溶液C升高温度，水的电离程度增大D将稀醋酸加水稀释时， c(H )
11、减小， c(OH )也减小答案 C解析 H 2O 是弱电解质，不能完全电离；温度不一定是常温，pH7 的溶液不一定是中性溶液；将稀醋酸加水稀释， c(H )减小，但 c(OH )增大。82关于水的离子积常数，下列说法不正确的是( )A蒸馏水中， c(H )c(OH )110 14B纯水中，25 时， c(H )c(OH )110 14C25 时，任何以水为溶剂的稀溶液中， c(H )c(OH )110 14D Kw值随温度升高而增大答案 A3常温下，0.1 molL 1 的 NaOH 溶液中由水电离出的 OH 的物质的量浓度为( )A0.1 molL 1 B1.010 13 molL1C1.0
12、10 7 molL1 D无法确定答案 B题组二 溶液的酸碱性及测定4下列溶液一定呈酸性的是( )ApH6.8 的溶液B常温下，由水电离出的 c(OH )110 13 molL1C加入酚酞，不显红色的溶液D常温下，溶液中的 H 浓度为 5107 molL1答案 D5(2018曙光中学高一段考)某学习小组研究某酸性工业废水样品，以下实验操作或分析结论中，正确的是( )A用玻璃棒蘸取废水样品，沾在用蒸馏水润湿的 pH 试纸上测定其 pHB将无色酚酞溶液滴入废水样品中验验证其酸性C该工业废水中 c(H ) c(OH )D测得废水样品的 pH4，说明该废水样品中 c(H )4.0 molL 1答案 C解
13、析 用 pH 试纸测溶液的酸碱性，pH 试纸不能用水润湿，A 错误；无色酚酞遇酸不变色，B 错误；pH4，则 c(H )10 4 molL1 ，D 错误。6下列说法正确的是( )A强酸的水溶液中不存在 OHBpH0 的溶液是酸性最强的溶液C在温度不变时，水溶液中 c(H )和 c(OH )不能同时增大D某温度下，纯水中 c(H )210 7 molL1 ，其呈酸性答案 C解 析 在 酸 性 或 碱 性 水 溶 液 中 均 存 在 H 和 OH ， 所 以 A 错 ； pH 0 的 溶 液 中 c(H ) 1.0 molL1 ，并不是酸性最强的溶液，只是 c(H )1.0 molL1 的溶液用
14、pH 表示酸性强弱不9再方便，所以 B 错；在温度一定时， c(H )c(OH ) Kw是一个定值，故二者不能同时增大，所以 C 对；纯水中， c(H ) c(OH )，呈中性，所以 D 错误。题组三 pH 的简单计算710 mL 0.1 molL1 NaOH 溶液与 10 mL 0.15 molL1 H2SO4溶液混合(混合前后溶液体积变化忽略不计)，所得溶液的 pH 为( )A1 B13 C3 D11答案 A解析 先分别根据 n cV 计算出两溶液中氢离子、氢氧根离子浓度，显然氢离子过量，然后计算出混合液中氢离子浓度，最后根据 pHlg c(H )计算出混合液的 pH。8科学家曾提议用酸度
15、(AG)来表示溶液酸碱性，酸度的计算公式是 AGlg ，下列叙cH cOH 述正确的是( )A中性溶液的 AG1B酸性溶液的 AG0C常温下 0.1 molL1 NaOH 溶液的 AG12D常温下 0.1 molL1 盐酸溶液的 AG12答案 D解析 中性溶液中 1，AG0，A 错误；酸性溶液中， 1，AG0，B 错误；cH cOH cH cOH 0.1 molL1 NaOH 溶液中， 10 12 ，AG12， C 错误；0.1 molL 1 盐酸溶液中，cH cOH 10 12，AG12，D 正确。cH cOH 综合强化9现有下列物质100 纯水；25 0.1 molL1 HCl 溶液；25
16、 0.1 molL1 KOH 溶液；25 0.1 molL 1 Ba(OH)2溶液。(1)这些物质与 25 纯水相比，能促进水电离的是_(填序号)，能抑制水的电离的是_，水电离出的 c(OH )等于溶液中 c(OH )的是_，水电离出的 c(H )等于溶液中 c(H )的是_。(2)从和溶液中水的电离度相等，进而可推出结论：同一温度下，_时，水的电离度相等。答案 (1) (2)酸溶液中的 c(H )等于碱溶液中的 c(OH )1010下表是不同温度下水的离子积数据：温度/ 25 t1 t2水的离子积 11014 a 11012试回答下列问题：(1)若 25” “ 温度升高，水的电离程度增大，离
17、子积增大 (2)2.410 7 molL1 5.76109解析 (1)水是弱电解质，存在电离平衡，电离时吸热。所以温度升高，水的电离程度增大，离子积增大。(2)依据纯水中存在电离平衡，水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等，某温度下纯水中的 c(H )2.410 7 molL1 ，则此时溶液中的 c(OH )2.410 7 molL1 ， Kw c(H )c(OH )2.410 7 2.4107 5.7610 14 ，该温度下，某 H2SO4溶液中 c(SO )245106 molL1 ，则溶液中氢离子浓度 c(H )2 c(SO )110 5 molL1 ， c(OH )245.761014 105 molL1 5.7610 9 molL1 。
