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3.2.1 水的电离 溶液的酸碱性与 pH 练习（解析版）
1．最近《科学》杂志评出“十大科技突破”，其中“火星上‘找’到水的影子”名列第一。下列
关于水的说法中正确的是（ ）
A．水的离子积不仅只适用于纯水，升高温度一定使水的离子积增大
B．水的电离和电解都需要电，常温下都是非自发过程
C．水中氢键的存在既增强了水分子的稳定性，也增大了水的沸点
D．加入电解质一定会破坏水的电离平衡，其中酸和碱通常都会抑制水的电离
【答案】A
【解析】A．水的离子积与温度有关，与溶液的类型以及浓度无关，适用于一切水溶液，不光适用
于水，水的电离是吸热的过程，升高温度使水的离子积增大，故A正确；
B．电离是指电解质在一定条件下（例如溶于某些溶剂、加热熔化等），电离成可自由移动的离子
的过程，不需要通电；水的电离是自发过程，电解过程需要通电，电解过程是非自发进行的氧化还
原反应，故B错误；
C．水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，故 C
错误；
D．水的电离方程式为：H O H++OH﹣，只有加入了影响c（H+）和c（OH﹣）的电解质，水的电
2
离平衡才会平衡，如，加入少⇌量氯化钠，平衡不移动，故D错误；故选：A。
2．下列操作可以使水的离子积常数K 增大的是（ ）
w
A．加热 B．通入少量氯化氢气体
C．通入少量氨气 D．加入少量醋酸钠固体
【答案】A
【解析】A．水的电离过程为吸热过程，水的离子积常数K 随着温度的升高而增大，故A正确；
w
B．通入少量氯化氢气体，相当于加酸抑制水的电离，但是K 不变，故B错误；
w
C．通入少量氨气，相当于加碱抑制水的电离，但是K 不变，故C错误；
w
D．加入少量醋酸钠固体，加可以水解的盐，可以使水的电离平衡发生移动，只要温度不变，K 不
w
改变，故D错误；故选：A。
3．室温时纯水中存在电离平衡：H O H++OH﹣．下列叙述正确的是（ ）
2
A．升高温度，水的电离程度增大，⇌c（H+）增大，pH＜7，溶液显酸性
B．向水中加入少量氨水，平衡逆向移动，抑制水的电离，c（OH﹣）降低
C．向水中加入少量硫酸，c（H+）增大，由水电离出的c（H+）＞1×10﹣7mol/L
D．向水中加入少量NH Cl固体，NH +结合水电离出的OH﹣，由水电离出的c（H+）＞1×10﹣
4 47mol/L
【答案】D
【解析】A．升高温度，水的电离程度增大，c（H+）增大，pH＜7，c（H+）＝c（OH﹣），溶液显
中性，故A错误；
B．加入氨水，NH •H O OH﹣+NH +碱性增强，c（OH﹣）增大，故B错误；
3 2 4
C．H O H++OH﹣，加入⇌硫酸，氢离子浓度增大，抑制水的电离，水电离出氢离子浓度减小，故 C
2
错误； ⇌
D．水中加入少量NH Cl固体，NH +结合水电离出的OH﹣，促进水的电离，使水电离出的c（H+）
4 4
＞1×10﹣7mol/L，故D正确；故选：D。
4．下列操作中，能使电离平衡H O H++OH﹣，向逆反应反向移动的是（ ）
2
A．向水中加入2.0mol/L碳酸钠溶⇌液
B．向水中加入2.0mol/L氢氧化钠溶液
C．向水中加入2.0mol/L氯化钠溶液
D．将水加热到100℃，使pH＝6
【答案】B
【解析】A．向水中加入2.0mol/L碳酸钠溶液，碳酸根离子水解，消耗溶液中的氢离子，使水的电
离平衡正向移动，故A错误；
B．向水中加入2.0mol/L氢氧化钠溶液，氢氧化钠属于强碱，在溶液中完全电离产生OH﹣，导致溶
液中OH﹣浓度增大，使水的电离平衡逆向移动，故B正确；
C．向水中加入2.0mol/L氯化钠溶液，氯化钠在溶液中钠离子和氯离子对水的电离平衡无影响，但
是氯化钠溶液的水使得该平衡正向移动，故C错误；
D．常温下，水的pH＝7，即水中氢离子浓度为10﹣7mol/L，将水加热到100℃，使pH＝6，即升高
温度使水中氢离子浓度变为10﹣6mol/L，温度升高，水中氢离子浓度增大，说明平衡正向移动，故
D错误；故选：B。
5．60℃时水的离子积K ＝3.2×10﹣14，则在60℃时，c（H+）＝2×10﹣7mol•L﹣1的溶液（ ）
w
A．呈酸性 B．呈碱性 C．呈中性 D．无法判断
【答案】A
【解析】60℃时水的离子积 K ＝3.2×10﹣14，c（H+）＝2×10﹣7mol•L﹣1的溶液中c（OH﹣）＝
w
＝ ＝1.6×10﹣7 mol/L＜c（H+），则溶液呈酸性，故选：A。
6．T℃时，NaCl溶液中c（H+）＝1×10﹣6mol/L．下列说法正确的是（ ）A．该NaCl溶液显酸性
B．该NaCl溶液中K ＝1×10﹣12
W
C．该NaCl溶液中c（OH﹣）＞c（H+）
D．该NaCl溶液pH＝7
【答案】B
【解析】A．该NaCl溶液显中性，故A错误；
B．Kw＝c（OH﹣）c（H+）＝1×10﹣6mol/L×1×10﹣6mol/L＝1×10﹣12，故B正确；
C．该NaCl溶液中c（OH﹣）＝c（H+），故C错误；
D．T℃时，NaCl溶液中c（H+）＝1×10﹣6mol/L，pH＝﹣lg（1×10﹣6）＝6，故D错误；故选：
B。
7．100℃时，水的离子积为1×10﹣12，若该温度下某溶液中的H+浓度为1×10﹣7mol/L则该溶液是（
）
A．酸性 B．碱性 C．中性 D．无法判断
【答案】B
【解析】100℃时，纯水中pH＝﹣ ＝6，若该温度下某溶液中的H+浓度为1×10
﹣7mol/L，
则该溶液的pH＝﹣ ＝7＞6，所以该溶液呈碱性，故选B。
8．酸碱度影响鱼类生长发育，饲养罗汉鱼理想pH是6.8～7.2．山西某些地区水的pH低于6.8，饲
养罗汉鱼时可向水中添加少量（ ）
A．NaCl B．H PO C．NH Cl D．NaHCO
3 4 4 3
【答案】D
【解析】A．氯化钠为中性不能升高pH，故A错误；
B．H PO 是酸，不能升高pH到碱性，故B错误；
3 4
C．NH Cl是强酸弱碱盐，水溶液中水解显酸性，不能升高溶液pH，故C错误；
4
D．NaHCO 是强碱弱酸盐，水溶液中水解显碱性，可以升高pH到碱性，故D正确；故选：D。
3
9．常温下，某地土壤的pH约为8，则土壤中的c（OH﹣）最接近于多少mol/L（ ）
A．1×10﹣5 B．1×10﹣6 C．1×10﹣8 D．1×10﹣9
【答案】B
【解析】某地土壤的pH约为8，则土壤中c（H+）＝10﹣pH＝10﹣8mol/L，由于溶液中存在c（OH﹣）×c（H+）＝K ，则土壤中氢氧根离子浓度 c（OH﹣）＝ ＝ mol/L＝1×10﹣
w
6mol/L，故B正确、ACD错误；故选：B。
10．常温下， pH＝3的醋酸和 0.01 mol•L﹣1 NaOH溶液两种溶液中，由水电离产生的氢离子
① ②
浓度之比（ ： ）是（ ）
① ②
A．1：10 B．1：4 C．10：1 D．无法计算
【答案】C
【解析】pH＝3的醋酸中c（H+）＝0.001mol•L﹣1，水电离产生的氢离子浓度等于溶液中的 c（OH
﹣），c（OH﹣）＝ ＝ mol/L＝10﹣11mol/L，
0.01 mol•L﹣1 NaOH溶液中c（OH﹣）＝0.01 mol•L﹣1，水电离产生的氢离子浓度等于溶液中的c
（H+），c（H+）＝ ＝ mol/L＝10﹣12mol/L，
两溶液中由水电离产生的氢离子浓度之比（ ： ）是10﹣11mol/L：10﹣12mol/L＝10：1，故选：
C。 ① ②
11．室温下，下列叙述正确的是（ ）
A．pH＝2的盐酸与pH＝12的氨水等体积混合后pH＞7
B．pH＝4的盐酸溶液，稀释至10倍后pH＞5
C．0.2mol•L﹣1的醋酸，与等体积水混合后pH＝1
D．100℃纯水的pH＝6，所以水在100℃时呈酸性
【答案】A
【解析】A．一水合氨为弱碱，溶液中部分电离，盐酸为强酸，完全电离，pH＝2的盐酸与pH＝12
的氨水，氨水的物质的量浓度大于盐酸，所以两种溶液等体积混合后所得溶液显碱性，故A正确；
B．pH＝4的盐酸，氢离子浓度为1×10﹣4 mol•L﹣1，稀释10倍，氢离子浓度为1×10﹣5 mol•L﹣1，
溶液pH＝5，故B错误；
C．醋酸溶液中存在电离平衡，加水稀释促进其电离，与等体积水混合后pH＞1，故C错误；
D．加热促进水的电离，氢离子和氢氧根离子浓度都同等程度增大，纯水始终显中性，故 D错误；
故选：A。
12．常温下，某酸溶液中由水电离出的离子浓度关系为c（H+）•c（OH﹣）＝1×10﹣20，该溶液的pH等于（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】D
【解析】（1）常温时，c（H+）
水
＝c（OH﹣）
水
＝ mol/L＝10﹣10mol/L、由于该溶液为
酸溶液，故溶液中的c（OH﹣）近似等于水电离产生的c（OH﹣）＝10﹣10mol/L，根据c（H+）×c
（OH﹣）＝K ，则c（H+）＝ ＝ ＝10﹣4mol/L，pH＝﹣lgc（H+）＝﹣lg10﹣4＝4。
w
故选：D。
13．25℃时，pH＝2的硫酸中和由水电离出的H+的浓度是（ ）
A．1×10﹣14mol•L﹣1 B．1×10﹣2mol•L﹣1
C．1×10﹣7mol•L﹣1 D．1×10﹣12mol•L﹣1
【答案】D
【解析】25℃时，pH＝2的硫酸中c（H+）＝0.01mol/L，溶液中c（OH﹣）＝ ＝ ＝
1×10﹣12mol/L，溶液中由水电离出的H+的浓度等于氢氧根离子的浓度为1×10﹣12mol/L，故选：D。
二．解答题（共2小题）
14．在某温度（T℃）的水溶液中，c（H+）＝10xmol/L，c（OH﹣）＝10ymol/L，x与y关系如图所
示。
（1）该温度下，水的离子积为____________，T℃____________25℃（填“大于”“小于”或
“等于”）。
（2）将此温度下pH＝11的NaOH溶液与pH＝1的HCl溶液等体积混合，混合后溶液的 pH约
为____________。（已知lg2＝0.3）
（3）在此温度下，将pH＝13的NaOH溶液VL与pH＝1的硫酸溶液V L混合。若所得混合液
a b
的pH＝2，则V：V ＝__________。
a b
【答案】（1）10﹣15；小于；（2）1.3；（3）9：2。【解析】（1）T℃下，水的离子积K ＝c（H+）×c（OH﹣）＝10﹣15，25℃时，水的离子积K 值为
w w
10﹣14，所以T℃小于25℃，
故答案为：10﹣15；小于；
（2）此温度下，pH＝11的NaOH中c（OH﹣）＝0.0001mol/L，pH＝1的HCl溶液的c（H+）＝
0.1mol/L，等体积混合，酸过量，
c（H+）＝ ≈ mol/L
pH＝﹣lgc（H+）＝﹣lg ＝1+lg2＝1.3，
故答案为：1.3；
（3）将此温度下pH＝13的NaOH溶液VL，溶液中c（OH﹣）＝0.01mol/L，与pH＝1的H SO 的
a 2 4
溶液V L混合，溶液中c（H+）＝0.1mol/L，
b
若所得混合液的pH＝2，c（H+）＝0.01mol/L，则 ＝0.01，V：V ＝9：2，
a b
故答案为：9：2。
15．水是生命的源泉、工业的血液、城市的命脉。河水01是主要的饮用水源，污染物通过饮用水
可宵接毒害人体，也可通过食物链和溉溉农田间接危及健康。请回答下列问题：
（1）纯水在100℃时，pH＝6，该温度下1 mol•L﹣1的NaOH溶液中，由水电离出的c（OH﹣）
＝______________mol•L﹣1。
（2）25℃时，向水的电离平衡体系中加入少量碳酸钠固体，得到pH为11的溶液，其水解的离
子方程式为_____________。
（3）体积均为100 mLpH均为2的CH COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的
3
关系如图所示，则相同温度时，HX的电离平衡常数_____________（填“大于”或“小于”或
“等丁”）CH COOH的电离平衡常数，理由是______________。
3
（4）电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。
已知：
化学式 电离常数（25℃）
HCN K＝4.9×10﹣10CH COOOH K＝1.8×10﹣5
3
H CO K ＝4.3×10﹣7、K ＝5.6×10﹣11
2 3 1 2
25℃时，有等浓度的NaCN溶液、Na CO 溶液和CH COONa溶液，三种溶液的pH由大到小
2 3 3
①的顺序为_________________________。
向NaCN溶液中通入少量的CO ，发生反应的化学方程式为____________。
2
②（5）25℃时，在 CH
3
COOH 与 CH
3
COONa 的混合溶液中，若测得 pH＝6，则溶液中 c
（CH COO﹣ ）﹣c（Na+）＝________________mol•L﹣1（填精确值）。
3
【答案】（1）10﹣12；
（2）CO 2﹣+H O HCO ﹣+OH﹣；
3 2 3
（3）小于；稀释相⇌同倍数，HX溶液的pH变化量比醋酸的小；
（4） Na CO 溶液＞NaCN溶液＞CH COONa溶液；
2 3 3
NaC①N+H
2
O+CO
2
＝HCN+NaHCO
3
；
②（5）9.9×10﹣7。
【解析】（1）100℃时，pH＝6的纯水中的c（OH﹣）＝c（H+）＝1×10﹣6mol•L﹣1，K ＝1×10﹣
W
6×1×10﹣6＝1×10﹣12，1mol•L﹣1的 NaOH 溶液中氢氧根离子浓度为 1mol/L，c（H+）＝1×10﹣
12mol•L﹣1，氢氧化钠溶液中的氢离子是水的电离的，则水电离的氢氧根离子为10﹣12mol/L，
故答案为：10﹣12；
（2）碳酸钠溶液中 pH 为 11，则碳酸根发生水解、但以第一步为主，离子方程式为 CO 2﹣
3
+H O HCO ﹣+OH﹣，
2 3
故答案⇌为：CO 2﹣+H O HCO ﹣+OH﹣；
3 2 3
（3）据图分析，加水稀⇌释的过程中，HX的pH变化比较慢，说明HX的酸性比醋酸弱，即HX的
电离平衡常数比醋酸小，
故答案为：小于；稀释相同倍数，HX溶液的pH变化量比醋酸的小；
（4） 根据图表数据分析，电离常数：醋酸＞HCN＞碳酸氢根离子，所以等浓度的NaCN溶液、
Na CO①溶液、CH COONa溶液水解程度为：Na CO 溶液＞NaCN溶液＞CH COONa溶液，故溶液
2 3 3 2 3 3
的pH为：Na CO ＞NaCN＞CH COONa，
2 3 3
故答案为：Na CO 溶液＞NaCN溶液＞CH COONa溶液；
2 3 3
根据电离平衡常数大小可知酸性：H CO ＞HCN＞HCO ﹣，向NaCN溶液中通入少量CO ，反应
2 3 3 2
②生成 HCN 和碳酸氢钠，不能生成二氧化碳，反应的化学方程式为： NaCN+H O+CO ＝
2 2
HCN+NaHCO ，
3
故答案为：NaCN+H O+CO ＝HCN+NaHCO ；
2 2 3（5）CH COOH与CH COONa的混合溶液中电荷关系为c（CH COO﹣ ）+c（OH﹣）＝c（Na+）
3 3 3
+c（H+），溶液的pH＝6，即c（H+）＝1×10﹣6mol•L﹣1，c（OH﹣）＝1×10﹣8mol•L﹣1，所以c
（CH COO﹣ ）﹣c（Na+）＝1×10﹣6mol•L﹣1﹣1×10﹣8mol•L﹣1＝9.9×10﹣7mol•L﹣1，
3
故答案为：9.9×10﹣7。
