2022届高三化学一轮复习讲义：水的电离和溶液的pH

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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.了解溶液 pH 的含义及其测定方法，能进

行pH 的简单计算。

考点一　水的电离与水的离子积常数

1．水的电离

(1)水是极弱的电解质，其电离过程吸热(填“吸热”或“放热”)。水的电离平衡常数的表达

式为 K＝。

(2)影响水的电离平衡的因素

① 温度：温度升高，水的电离平衡向正方向移动，c(H＋)和c(OH－)均增大(填“增大”“减

小”或“不变”)。

② 加酸或碱会抑制(填“促进”或“抑制”)水的电离。

③ 加能水解的盐，可与水电离出的 H ＋

或OH －

结合，使水的电离平衡正向移动。

2．水的离子积

(1)表达式：Kw＝c (H ＋

)· c (OH －

) 。

(2)影响因素：一定温度时，Kw是个常数，Kw只与温度有关，温度越高，Kw越大。25 ℃时，

Kw＝1 × 10 －

，100 ℃时，Kw＝1×10－12。

(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。

(1)在蒸馏水中滴加浓 H2SO4，Kw不变(×)

错因：浓硫酸滴入水中放热，溶液温度升高， K w

变大。

(2)温度一定时，在纯水中通入少量 SO2，水的电离平衡不移动，Kw不变(×)

错因：二氧化硫与水反应生成的亚硫酸抑制水的电离。

(3)室温下，0.1 mol·L－1的HCl 溶液与 0.1 mol·L－1的NaOH 溶液中水的电离程度相等(√)

(4)NaCl 溶液和 CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同(×)

错因：CH3COONH4

溶液中的醋酸根离子和铵根离子均能水解，促进水的电离。

1．填写外界条件对水的电离平衡的具体影响

　体系变化

条件

平衡移

动方向

水的电

离程度

c(OH－)c(H＋)

HCl 逆不变减小减小增大

NaOH 逆不变减小增大减小

可水解

的盐

Na2CO3正不变增大增大减小

NH4Cl 正不变增大减小增大

温度升温正增大增大增大增大

降温逆减小减小减小减小

2．如何计算水电离的 c(H＋)或c(OH－)

(1)任何情况下水电离产生的 c(H＋)和c(OH－)总是相等的。

(2)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 ℃)c(H＋) /(mol·L－1)c(OH－) /(mol·L－1)c(H＋)水或c(OH－)水/(mol·L－1)

0.01 mol·L－1

盐酸 1.0 × 10 －

1.0 × 10 －

0.1 mol·L－1

NaOH 溶液 1.0 × 10 －

1.0 × 10 －

(3)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 ℃)c(H＋) /(mol·L－1)c(OH－) /(mol·L－1)

c(H＋)水或c(OH－)水/(mol·L－

pH＝5的

NH4Cl 溶液 1.0 × 10 －

1.0 × 10 －

pH＝10 的

Na2CO3溶液 1.0 × 10 －

1.0 × 10 －

理清溶液中的 H＋或OH－的来源是正确计算水电离 c(H＋)水或c(OH－)水的关键

(1)溶质为酸的溶液

H＋来源于酸的电离和水的电离，而 OH－只来源于水的电离：c(H＋)水＝c(OH－)溶液＝

(2)溶质为碱的溶液

H＋全部来源于水的电离，OH－来源于碱的电离和水的电离：c(OH－)水＝c(H＋)溶液＝。

(3)水解呈酸性的盐溶液

H＋或OH－全部来源于水的电离 c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(H＋)溶液。

(4)水解呈碱性的盐溶液

H＋或OH－全部来源于水的电离：c(OH－)水＝c(H＋)水＝c(OH－)溶液。

题组一　影响水电离平衡的因素及结果判断

1．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

答案　B

解析　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，盐酸抑制水的电离，所以 b<a；0.1 mol·L－1的盐酸与 0.1 mol·L－1的氨水等体

积混合后，生成氯化铵溶液，铵根离子水解促进水的电离，由水电离出的 c(H＋)＝c mol·L－

1，则 c>a，故 a、b、c的大小关系是 c>a>b，B正确。

2．下图三条曲线表示不同温度下水的离子积常数，下列说法不正确的是(　　)

A．图中温度：T3>T2>T1

B．图中 pH 关系：pH(B)＝pH(D)＝pH(E)

C．图中五点 Kw间的关系：E>D>A＝B＝C

D．C点可能是显酸性的盐溶液

答案　D

解析　水的电离吸热，升高温度促进电离，则水中 c(H＋)、c(OH－)及离子积常数均增大，根

据图知，离子积常数：T3>T2>T1，所以温度：T3>T2>T1，故 A正确；水的离子积常数只与温

度有关，温度越高，离子积常数越大，同一曲线是相同温度，根据图知，温度高低点顺序是

B<D<E，但三点溶液的氢离子浓度相等，则 pH 相等，故 B正确；温度高低点顺序是 A＝B

＝C<D<E，水的离子积常数只与温度有关，温度越高，离子积常数越大，Kw间的关系：

E>D>A＝B＝C，故 C正确；C点时，Kw＝1×10－14，c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1，溶液的 pH

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