第38讲水的电离和溶液的pH（解析版）-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

【答案】C

【解析】

A项，c点溶液中 c(OH－)＞c(H＋)，溶液呈碱性，升温，溶液中 c(OH－)不可能减小，错误；B项，由 b点对

应c(H＋)与c(OH－)可知，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14，错误；C项，FeCl3溶液水解

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溶

液可能引起由 b向a的变化，正确；D项，c点溶液呈碱性，稀释时 c(OH－)减小，同时 c(H＋)应增大，故稀

释溶液时不可能引起由 c向d的变化，错误。

【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

【答案】D

【解析】

该溶液中 c(OH－)＝10－3 mol·L－1，c(H＋)＝10－11 mol·L－1，若是碱溶液，则 H＋是由 H2O电离出来的，水电

离出来的 OH－与H＋浓度均为 10－11 mol·L－1；若是盐溶液(如Na2CO3)，则 OH－是由 H2O电离出来的，即水

电离出来的 c(OH－)＝10－3 mol·L－1。

【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

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