第38讲 水的电离和溶液的pH（原卷版）-备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

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备战 2023 年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练
第38 讲 水的电离和溶液的 pH
【复习目标】
1．了解水的电离、离子积常数(Kw)。
2．能进行溶液 pH 的简单计算，能正确测定溶液的 pH。
3．能调控溶液的酸碱性，能选择实例说明溶液 pH 的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
【知识精讲】
考点一　水的电离与水的离子积常数
1．水的电离方程式
(1)水是极弱的电解质，能发生微弱的电离，其电离方程式为 H2O＋H2O H3O＋＋OH－，可简写为
H2O H＋＋OH－，水的电离常数 K电离＝。
(2)25 ℃时，纯水中 c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1；任何水溶液中，由水电离出的 c(H＋)与c(OH－)都
相等。
2．水的离子积常数
当水的电离达到电离平衡时，电离产物 H＋和OH－浓度之积是一个常数，叫做水的离子积常数。
(1)室温下：Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14。
(2)影响因素：只与温度有关，升高温度，Kw增大。
(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在 H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。
3．影响水电离平衡的因素
填写外界条件对 H2O H＋＋OH－　ΔH>0 的具体影响
　　　体系变化
条件　　　　
移动方向 Kw电离程度 c(OH－)c(H＋)
HCl 不变 减小 减小 增大
NaOH 不变 减小 增大 减小
可水解的盐 Na2CO3不变 增大 增大 减小
NH4Cl 不变 增大 减小 增大
温度
升温 增大 增大 增大 增大
降温 减小 减小 减小 减小
其他：如加入 Na 不变 增大 增大 减小
4．水电离出的 c(H＋)水或c(OH－)水的相关计算
(1)当抑制水的电离时(如酸或碱溶液)
在溶液中 c(H＋)、c(OH－)较小的数值是水电离出来的。具体见下表：
溶液(25 ℃) pH＝2的盐酸 pH＝13 的NaOH 溶液
c(H＋)/(mol·L－1) 10－210－13
c(OH－)/(mol·L－1) 10－12 10－1
水电离出来的 c(H＋)或c(OH－)/(mol·L－
1)10－12 10－13
(2)当促进水的电离时(如盐的水解)
在溶液中 c(H＋)、c(OH－)较大的数值是水电离出来的。具体见下表：
溶液(25 ℃) pH＝5的NH4Cl 溶液 pH＝10 的Na2CO3溶液
c(H＋)/(mol·L－1) 10－510－10
c(OH－)/(mol·L－1) 10－910－4
水电离出来的 c(H＋)或c(OH－)/(mol·L－
1)10－510－4
【例题 1】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 1.0×10－13
C．该温度下，加入 FeCl3可能引起由 b向a的变化
D．该温度下，稀释溶液可能引起由 c向d的变化
【例题 2】室温下，pH＝11 的某溶液中水电离出的 c(OH－)为(　　)
1.0×10①－7 mol·L－1　② 1.0×10－6 mol·L－1 1.0×10③－3 mol·L－1　④ 1.0×10－11 mol·L－1
A．③　 　 B．④　 　 　
C．①或③　 　 D．③或④
【例题 3】25 ℃时，在等体积的① pH＝0的H2SO4溶液、② 0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液、③ pH＝10 的
Na2S溶液、④ pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是(　　)
A．1 10 10∶ ∶ 10 10∶9B．1 5 (5×10∶ ∶ 9) (5×10∶8)
C．1 20 10∶ ∶ 10 10∶9D．1 10 10∶ ∶ 410∶9
【例题 4】室温下，计算下列溶液中水电离出的 。
(1)0.01 mol·L－1的盐酸中， ＝___________________________________。
(2)pH＝4的亚硫酸溶液中，
＝___________________________________。
(3)pH＝10 的KOH 溶液中， ＝___________________________________。
(4)pH＝4的NH4Cl 溶液中， ＝__________________________________。
(5)pH＝10 的CH3COONa 溶液中， ＝______________________________。
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