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第 08 讲 水的电离和溶液的 pH
1.变化观念与平衡思想：认识水的电离存在电离平衡，了解水的电离平衡的影响因素，知
道水的离子积常数，会分析水的电离平衡移动。了解酸碱中和滴定的原理，知道酸碱中和
滴定中溶液pH的变化是判断滴定终点的依据，了解指示剂的选择方法。
2.证据推理与模型认知：通过分析、推理等方法知道溶液pH的概念、溶液酸碱性与pH的
关系，建立溶液酸碱性判断的思维模型。
3.科学探究与创新意识：知道酸碱中和滴定的主要仪器及用途，掌握酸碱中和滴定的实验操
作、数据处理、误差分析及其在定量测定中的迁移应用。
一、水的电离
1．水的电离
(1)水是一种极弱的电解质。
(2)水的电离方程式为HO＋HO HO＋＋OH－，简写为HO H＋＋OH－。
2 2 3 2
(3)水的电离是吸热过程。
2．水的离子积
(1)K 表达式：K ＝c(H＋)·c(OH－)。
w w
(2)K 数值：室温下：K ＝1×10－14；100℃时：K ＝1×10－12。
w w w
(3)K 影响因素：只与温度有关，升高温度，K 增大。
w w
(4)K 适用范围：K 不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
w w
(5)K 意义：K 揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，K 不变。
w w w
3．外界条件对水的电离平衡的影响
分析下列条件的改变对水的电离平衡HO H＋＋OH－ ΔH>0的影响，并填写下表：
2
改变条件 平衡移动方向 c(H＋) c(OH－) 水的电离程度 K
w
升高温度 右移 增大 增大 增大 增大
加入HCl(g) 左移 增大 减小 减小 不变
加入NaOH(s) 左移 减小 增大 减小 不变
加入金属Na 右移 减小 增大 增大 不变
加入NaHSO(s) 左移 增大 减小 减小 不变
4
4.影响水的电离平衡的因素
温度 温度升高，水的电离平衡向正方向移动。
加酸或碱 会抑制(填“促进”或“抑制”)水的电离。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。
加Na、K等活泼金属 会抑制(填“促进”或“抑制”)水的电离。
二、溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系
(1)任何水溶液中都有H＋和OH－。
(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)、c(OH－)的相对大小。
溶液的酸碱性
2．溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系
计算公式 pH＝－lgc(H＋)
pH越大，溶液的碱性越强；
意义
pH越小，溶液的酸性越强
pH＜7，为酸性溶液；
溶液酸碱性与pH的关系(常温下) pH＝7，为中性溶液；
pH＞7，为碱性溶液
适用范围 1×10－14 mol·L－1＜c(H＋)＜1 mol·L－1
【方法技巧】pH计算公式中c(H＋)：
若强酸溶液：c(H＋)＝n·c(H A)
n
若强碱溶液：c(H＋)＝＝。
3．溶液酸碱性的测定方法
(1)利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或
表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上，当试纸颜色变化稳定后迅速与标准
比色卡对照，读出pH。
①广泛pH试纸：其pH范围是1～14(最常用)，可以识别的pH差约为1。
②精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值。
③专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸。
(2)用pH计测量。
pH计也叫酸度计，该仪器可精密测量溶液的pH。其量程为0～14。
4．pH的应用
pH在医疗、生活、环保、农业生产和科学实验中都有重要的应用。溶液pH的控制常常是
影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。
三、溶液的稀释与pH计算
1．酸碱溶液稀释时pH的变化图像
(1)pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图(2)c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
可以看出无论是c相等还是pH相等，加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。
2．酸碱溶液稀释时pH的变化
酸(pH＝a) 碱(pH＝b)
弱酸 强酸 弱碱 强碱
稀释10n倍 pHb－n pH＝b－n
无限稀释 pH趋向于7
3.溶液pH的计算
(1)单一溶液的pH计算
强酸溶液：如HA，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝nc mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg
n
(nc)。
强碱溶液(25 ℃)：如B(OH) ，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝
n
14＋lg (nc)。
(2)混合溶液pH的计算类型
①两种强酸混合：直接求出c(H＋) ，再据此求pH。c(H＋) ＝。
混 混
②两种强碱混合：先求出c(OH－) ，再据K 求出c(H＋) ，最后求pH。c(OH－) ＝。
混 w 混 混
③强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后
求pH。
c(H＋) 或c(OH－) ＝。
混 混
【规律总结】
1.稀释规律：酸、碱溶液稀释相同倍数时，强电解质溶液比弱电解质溶液的pH变化幅度大，
但不管稀释多少倍，最终都无限接近中性。
2.酸碱混合规律
(1)等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液——“谁强显谁性，同强显中性”。
(2)25 ℃时，等体积pH之和等于14的一强一弱酸碱混合溶液——“谁弱谁过量，谁弱显谁
性”。
(3)强酸、强碱等体积混合(25 ℃时)①pH之和等于14呈中性；
②pH之和小于14呈酸性；
③pH之和大于14呈碱性。
四、酸碱中和滴定实验
1．概念和原理
(1)概念
依据中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。
(2)原理
在中和反应中，酸提供的H＋与碱提供的OH－之间的物质的量相等 。即：c(H＋)·V ＝c(OH
酸
－)·V ，则c(H＋)＝或c(OH－)＝。
碱
2．主要仪器使用
(1)仪器：滴定管，铁架台，滴定管夹，锥形瓶，烧杯。
仪器a是酸式滴定管，仪器b是碱式滴定管。精密度：0.01 mL。
(2)滴定管的使用方法
①检查仪器：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。
②润洗仪器：在加入溶液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗2～3遍。
③加入溶液：分别将溶液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管0刻度线以上。
④调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满溶液，然后调
节滴定管液面使其处于“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度。准确读取数值并记录。
3．主要试剂
(1)待测液；(2)标准液；(3)指示剂(一般用酚酞或甲基橙，一般不用石蕊，颜色改变不明显)。
4．指示剂的选择
(1)原理：由曲线可以看出，在酸、碱中和滴定过程中，溶液的pH在接近滴定终点时有一个
突变过程，在此范围内，滴加很少的酸(或碱)，溶液的pH就有很大的变化，能使指示剂的
颜色变化明显，所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH＝7的点上，但体积差距
很小，可以忽略不计。图：0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 HCl溶液的滴定曲线。
(2)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
常见酸碱指示剂的变色范围：
指示剂 变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊 <5.0红色 5.0～8.0紫色 >8.0蓝色
酚酞 <8.2无色 8.2～10.0浅红色 >10.0红色
甲基橙 <3.1红色 3.1～4.4橙色 >4.4黄色
【特别提醒】若滴定终点为碱性时，选择酚酞，酸性时，选择甲基橙，中性时，酚酞、甲
基橙都行，一般不选择石蕊，变色现象不明显。
5．滴定操作
特别提醒 ①滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇，甚至半滴一摇，利用锥形瓶
内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液。
②终点的判断：滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内不变回原色，视为滴定
终点。
6．数据处理
为减少实验误差，重复实验2～3次，求出所用标准溶液体积的平均值，然后再计算待测液
的物质的量浓度。
五、中和滴定误差分析
1．分析依据
c ·V ＝c ·V
待测 待测 标准 标准
c ＝
待测
c 、V 均为代入定值，误差均体现在V 的大小。
标准 待测 标准
2．常见的误差分析
以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例：
步骤 操作 V c
标准 待测
酸式滴定管未用标准溶液润洗 变大 偏高
洗涤
碱式滴定管未用标准溶液润洗 变小 偏低锥形瓶用待测溶液润洗 变大 偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 不变 无影响
取液 放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失 变小 偏低
酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失 变大 偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出 变小 偏低
滴定 部分酸液滴出锥形瓶外 变大 偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后再加一滴
变大 偏高
NaOH溶液无变化
滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯) 变小 偏低
读数
滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰) 变大 偏高
【归纳总结】滴定管读数误差分析
滴定管正确的读数方法是视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上。试分析下列图示
读数对滴定结果的影响：
(1)如图Ⅰ，开始仰视读数，滴定完毕俯视读数，滴定结果会偏小。
(2)如图Ⅱ，开始俯视读数，滴定完毕仰视读数，滴定结果会偏大。
考点一 外界条件对水的电离平衡的影响
例1． 时，水的电离达到平衡： ，下列叙述正确的是
A．将水加热， 增大， 增大
B．向水中加入少量硫酸氢钠固体， 增大
C．在蒸馏水中滴加浓 ， 不变， 增大
D．向水中滴入少量NaOH浓溶液，平衡逆向移动， 降低
考点二 对水的离子积常数的理解及应用
例2．水的电离常数如图所示，下列说法错误的是A．曲线上的点都符合c(H+)•c(OH-)=K
w
B．图中温度：T＞T
1 2
C．图中五点K 间的关系：B＞C＞A=D=E
w
D．若处在B点时，将0.005mol•L-1的硫酸溶液与由水电离的c(H+)=1.0×10-12mol•L-1的KOH
溶液等体积混合后，溶液显中性
考点三 溶液的酸碱性的判断与pH
例3．下列叙述中正确的是
A．某溶液由水电离出来的c(H+)=10-10mol·L-1，则该溶液一定为碱性
B．95℃纯水的pH<7，说明加热可导致水呈酸性
C．常温下，纯碱溶液的K >10-14
w
D．常温下，将0.2mol·L-1的盐酸加水稀释至体积为原来的两倍，稀释后溶液pH=1
考点四 溶液稀释pH的变化规律
例4．关于常温下 的 溶液，下列说法不正确的是
A．由水电离出的 浓度约为
B．
C．加水稀释使电离度增大，溶液 减小
D．加入少量 固体，溶液酸性减弱
考点五 滴定操作及数据处理
例5．用0.1000 溶液滴定待测 溶液，下列说法正确的是
A．碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，加入 溶液，赶出气泡，调节液面，记录读数
B．用待测 溶液润洗锥形瓶后，准确滴入25.00 待测 溶液于锥形瓶中
C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由无色变红色时停止滴定
D．其他操作正确，滴定过程中，有部分 溶液滴在锥形瓶外，测定结果偏大
考点六 滴定误差分析
例6．准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定。下
列说法正确的是
A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定B．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏大
C．用酚酞作指示剂，当滴入最后一滴溶液，锥形瓶中溶液由红色变为无色且半分钟不再
改变，即达滴定终点
D．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由大变小
考点七 中和滴定图像(曲线)
例7．常温下，用 盐酸滴定 溶液，溶液中 、 、 的
分布分数 随 变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是
已知：
A． B． 的 的值为
C．第一次突变，可选甲基橙作指示剂 D． 溶液呈酸性
1．用 的盐酸滴定25.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达到终点时，滴
定管中的液面如图所示，正确的读数为
A．22.30mL B．22.35mL C．23.65mL D．23.70mL
2．室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A． 溶液： 、 、 、
B．使 试纸显蓝色的溶液： 、 、 、C．水电离的 的溶液： 、 、 、
D．与铝反应生成 的溶液： 、 、 、
3．下列关于水的电离平衡的相关说法正确的是
A．将水加热，Kw增大，但pH不变
B．c(H+)= mol·L-1的溶液一定呈中性
C．向水中加入少量硫酸氢钠固体，溶液的c(H+)增大，Kw减小
D．向0.1ml·L-1醋酸溶液中加水，溶液中水电离产生的c(H+)将减小
4．水的离子积常数随着温度的变化关系如表：
温度/℃ 25 50 75 100
1.0 5.5 20.0 56.0
下列说法正确的是
A．纯水中 的大小与温度无关
B．水的电离度a(50℃)醋酸
B．加水稀释10倍后pH的大小：盐酸>醋酸
C．与等量Zn粉反应，相同时间内产生 的量：盐酸>醋酸
D．与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的量：盐酸>醋酸
9．工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性，生活和健康也与溶液的酸碱性有密切
关系。pH是表示溶液酸碱度的一种方法。下列说法不正确的是
A．可以用pH试纸测量溶液的pH，也可以用酸度计来测量
B．测量和调控溶液的pH，对工农业生产，科学研究都具有重要意义
C．pH试纸可测量任何溶液的pH值
D．酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱，在溶液中存在电离平衡，指示剂的颜色变化在一
定pH范围内发生
10．向25 mL的滴定管中注入0.01 NaOH溶液至10.00 mL刻度处，再把管中的
溶液全部放入锥形瓶中，需用15.00 mL稀盐酸才能恰好中和，则所用稀盐酸的浓度为
A．大于0.01 B．等于0.01
C．小于0.01 D．无法确定
11．室温时，在由水电离出的c(H+)=1.0×10-13mol•L-1的无色溶液中，一定能大量共存的离
子组是
A．K+、Na+、HCO 、Cl- B．K+、Fe3+、Br-、Cl-
C．Na+、Cl-、NO 、SO D．Al3+、NH 、Cl-、SO
12．下列说法正确的是
A．常温下，pH=13的溶液中，由水电离出的 为
B．常温下， 的盐酸
C．常温下，当水电离出的 为 时，此溶液的pH可能为2或12
D．常温下，将pH=2的盐酸和醋酸各1mL分别稀释至100mL，所得醋酸的pH略大13．在25℃时，水的电离达到平衡： ，下列叙述正确的是
A．向水中加入稀氨水，平衡向左移动，溶液中 降低
B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，溶液中 减小， 不变
C．向水中加入少量固体 ，溶液中 增大，平衡向左移动
D．将水加热， 增大，pH减小
14．下列说法正确的是
A．0.l mol∙L−1 CHCOOH加水稀释，溶液中c(OH-)减小
3
B．向CHCOONa溶液中加入少量CHCOONa(s)，溶液中 的值减小
3 3
C．1 L pH=10的NaS溶液中，发生电离的水的物质的量为10-4 mol
2
D．pH=2的盐酸与等体积的水混合后的pH=2.7 (lg2=0.3)
15．向100 mL 0.01 mol/L Ba(OH) 溶液中滴加0.1 mol/L NaHCO 溶液，测得溶液电导率的
2 3
变化如图。下列说法错误的是
A． Ba(OH) 和NaHCO 都是强电解质
2 3
B．A→B电导率下降的主要原因是发生了反应：
C．B→C，溶液中的c(OH⁻)增大
D．A、B、C三点水的电离程度：A
