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第 11 讲 水的电离 溶液的酸碱性与 pH
1．认识水的电离平衡，了解水的离子积常数；能运用弱电解质的电离模型分析水的电离，发展应用
模型解决问题的能力。
2．认识溶液的酸碱性与pH的关系，学会计算溶液的pH。
3．能正确测定溶液的pH，了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
1．影响水的电离因素和K 的计算。
w
2．pH与溶液酸碱性的关系及pH的计算。
3．水的电离c(H＋)或c(OH－)计算。
1．水的电离c(H＋)或c(OH－)计算。
2．溶液pH的计算。
有人测量了经过28次蒸馏的水的电导值，结果不为零。
这证明纯水中存在能自由移动的离子，经分析知道它们是H＋和OH－，是由水电离产生的。
一、水的电离
1．水的电离
电解质强弱 水一种______的电解质
电离方程式 ________________________，简写为__________________
电离热效应 电离是______过程
①1 L纯水的物质的量是______，水的电离平衡常数表达式为K＝____________。
②实验测得25℃时，1 L 水中发生电离的水只有1×10－7 mol，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7 mol·L－1，K＝
__________________＝____________。
2．水的离子积表达式 K ＝c(H＋)·c(OH－)
w
只是______的函数，温度不变，K 不变，温度升高，K ______
w w
影响因素
25℃时，K ＝c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14(定值)
w
适应范围 K 不仅适用于纯水，也适用酸、碱、盐的稀溶液
w
意义 K 提示了在____________中均存在H＋、OH－，只要温度不变，K 不变
w w
3．影响水电离的因素
溶液中的 水电离的
溶液的
条件改变 平衡移动 K
c(H＋) c(OH－) c(H＋) c(OH－) 酸碱性 w
升高温度 ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
加钠 ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
促进水的
电解NaCl ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
电离 电解CuSO ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
4
加NH Cl ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
4
加NaCO ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
2 3
加入酸 ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
抑制水的
加入碱 ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
电离
降低温度 ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______
①某温度下，纯水中的c(H＋)＝2.0×10－7 mol·L－1，则此时溶液的c(OH－)为______mol·L－1；若温度不
变，在纯水中滴入稀盐酸使c(H＋)＝5.0×10－6 mol·L－1，则c(OH－) ______mol·L－1。
②25℃时，分析下列溶液的氢离子和氢氧根离子浓度
纯水 0.1 mol·L－1 NaOH溶液 0.1 mol·L－1盐酸
c(H＋)/mol·L－1 1×10－7 ______ ______
c(OH－)/mol·L－1 1×10－7 ______ ______
c(H＋)、c(OH－)的相对大小 c(H＋) ______c(OH－) c(H＋) ______c(OH－) c(H＋) ______c(OH－)
溶液的酸碱性 ______ ______ ______
二、溶液的酸碱性与pH
1．溶液呈酸碱性的本质
溶液的酸碱性取决于c(H＋)和c(OH－)的相对大小
本质 25℃
溶液的酸碱性
c(H＋)与c(OH－)比较 c(H＋)
酸性溶液 c(H＋) ______c(OH－) ______10－7 mol·L－1
中性溶液 c(H＋) ______c(OH－) ______10－7 mol·L－1
碱性溶液 c(H＋) ______c(OH－) ______10－7 mol·L－1①任何电解质溶液中，H＋与OH－总是共存，但不能大量共存。
②水中加酸或碱均抑制水的电离，但由水电离出的c(H＋)与c(OH－)总是相等。
③溶液的酸、碱性主要在于c(H＋)与c(OH－)的相对大小。
2．溶溶液液酸酸碱碱性性的的一一种种表表示示————ppHH
（1）pH计算公式：pH＝ － l g_ c (H ＋ ) 。
（2）溶液的pH与c(H＋)及酸碱性的关系
意义 pH越大，溶液的碱性______；pH越小，溶液的酸性______
pH＜7，为______溶液；pH＝7，为______溶液；pH＞7，为
溶液酸碱性与pH的关系(常温下)
______溶液
适用范围 1×10－14 mol·L－1______c(H＋) ______1 mol·L－1
3．溶液酸碱性的测定方法
使用pH试纸的正确操作为取一小块pH试纸于______的玻璃片或表面皿上，用干燥
操
洁净的玻璃棒______试液点在试纸上，当试纸颜色变化______后迅速与标准比色卡
作
对照，读出pH
pH试纸测定
广泛pH试纸：其pH范围是______ (最常用)，可以识别的pH差约为1
类
精密pH试纸：可判别0.2或0.3的pH差值
别
专用pH试纸：用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH试纸
pH计测量 pH计也叫______，该仪器可精密测量溶液的pH。其量程为______
4．溶液酸碱性的另外一种表示——pOH
①pOH＝－lgc(OH－)
②常温下：pH＋pOH＝14
①使用pH试纸测溶液的pH时，试纸不能用蒸馏水润湿，否则会把溶液进行稀释，记录数据时只能是
______。
②若测具有漂白性的溶液(如氯水)的pH不能用pH试纸，改用______。
4．pH计算
已知常温下CHCOOH和NH ·H O的电离平衡常数分别为K＝1.8×10－5、K ＝1.8×10－5
3 3 2 a b
溶液中c(H＋)
类型 类型 pH 说明
或c(OH－)
c(H＋)＝0.1
一元强酸 0.1 mol·L－1 HCl ______
mol·L－1 pH＝－lg(H＋)
单一 一元弱酸 0.1 mol·L－1 CHCOOH c(H＋)＝ ______
3
溶液 c(OH－)＝0.1
一元强碱 0.1 mol·L－1 NaOH ______
mol·L－1 pH＝－lg(H＋)
一元弱碱 0.1 mol·L－1 NH ·H O c(OH－)＝ ______
3 20.1 mol·L－1 HCl、0.001 c(H＋)＝0.05
两种一元强酸 ______
mol·L－1 HCl等体积混合 mol·L－1
先求混合后
0.1 mol·L－1 HSO 、
2 4 c(H＋)＝0.1 溶液中的c(H＋)
两种二元强酸 0.001 mol·L－1等体积 ______
mol·L－1
HSO 混合
2 4
提示：先求溶液混
0.1 mol·L－1 NaOH、
c(OH－)＝0.05 合后的c(OH－)，再
两种一元强碱 0.001 mol·L－1 NaOH等 ______
混合 mol·L－1 利用c(H＋)＝，求
体积混合
溶液 pH
强酸、强碱中 10 mL pH＝3的HCl与10 c(H＋)＝c(OH－)
______
和(恰好反应) mL pH＝11的NaOH混合 ＝10－7 mol·L－1
强酸、强碱中 9 mL pH＝3的HCl与1 c(H＋)＝8×10－4 先求混合后溶液中
______
和(酸过量) mL pH＝11的NaOH混合 mol·L－1 的c(H＋)
提示：先求溶液混
强酸、强碱中 1 mL pH＝3的HCl与9 c(OH－)＝8×10－4
______ 合后的c(OH－)，再
和(碱过量) mL pH＝11的NaOH混合 mol·L－1
利用c(H＋)＝求pH
5．酸碱稀释时pH变化的规律
稀释前pH 稀释100倍后pH 无限稀释
HCl 2 pH______4
pH接近7，小于7
CHCOOH 2 pH______4
3
NaOH 12 pH______10
pH接近7，大于7
NH ·H O 12 pH______10
3 2
三、水电离出的c(H＋)与c(OH—)的计算
（1）对于酸溶液，通常溶液的c(H＋) ______酸电离的c(H＋)，水电离出的c(OH—)(水)＝c(H＋)(水)＝。
（2）对于碱溶液，通常溶液的c(OH—) ______碱电离的c(OH—)，水电离出的c(H＋)(水)＝c(OH—)(水)
＝。
考点一：水的电离
例1．（2023·福建福州高二上学期期末）25 ℃时，水的电离达到平衡：HO H＋＋OH－
2
ΔH＞0，下列叙述正确的是
A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低
B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，K 不变
wC．由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1的溶液pH一定为12
D．将水加热，K 增大，pH不变
w
考点二：水的离子积
例2．（2023·浙江杭州市高二上学期期中）水的电离平衡图像如图所示。已知pOH＝
－lgc(OH－)，下列说法正确的是
A．各点对应的水的离子积：K (f)＞K (b)＝K (d)
w w w
B．T＞T
1 2
C．向b点溶液中加入少量NaOH，其组成由b点向d点移动
D．在T 温度下，pH＝10的NaOH溶液中由水电离出的c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－20
2
考点三：水的电离与离子共存联姻
例3．（2023·北京第四中学高二上学期期中）常温下，某溶液中由水电离产生的c(OH－) ＝
水
1×10－13 mol·L－1，下列一定能大量共存的离子组是
A．Na＋、Fe2＋、NO －、Cl－ B．K＋、Na＋、Cl－、HCO －
3 3
C．K＋、Na＋、Cl－、NO － D．CHCOO－、NH、SO 2－、NO －
3 3 4 3
考点四：水电离的c(H＋)、c(OH－)计算
例4．（2023·辽宁鞍山市高二上学期第三次月考）常温下，0.005 mol·L－1的HSO 溶液中由水
2 4
电离出的OH－的物质的量浓度为
A．0.01 mol·L－1 B．1.0×10－12 mol·L－1
C．2.0×10－12 mol·L－1 D．无法确定
考点五：pH计算
例5．（2023·江西赣州高二上学期期中）常温下，将0.2 mol·L－1 NaOH溶液与0.09 mol·L－1
HSO 溶液等体积混合(忽略溶液体积变化)进行反应，恢复室温后溶液的pH为
2 4
A．2 B．5 C．9 D．121．（2023·广西桂林市高二上学期期末）往纯水中进行下列操作，能使水的电离平衡向正反应方向移
动的是
A．通入HCl气体 B．加入NaClO固体
C．降低温度 D．加入NaOH固体
2．（2023·山东菏泽高二上学期期中）向纯水中加入少量下列物质或改变下列条件，能促进水的电离，
并能使溶液中c(OH－)＞c(H＋)的是
A．NaHSO 固体 B．将水加热煮沸
4
C．NaClO固体 D．氨气
3．（2022·江苏徐州市高二下学期期中）水的离子积常数随着温度的变化关系如下表：
温度/℃ 25 50 75 100
K /×10－14 1.0 5.5 20.0 56.0
w
下列说法正确的是
A．25℃时，0.01 mol·L－1 NaOH溶液中，K (H O)＝1.0×10－12
w 2
B．水的电离度α(50℃)＜α(75℃)
C．100℃时某溶液的c(OH－)＝1.0×10－7 mol·L－1，该溶液呈中性
D．纯水中c(H＋)的大小与温度无关
4．（2023·北京昌平区高二上学期期末）25℃时，水中存在电离平衡：HO H＋＋OH－ ΔH＞0。
2
下列说法不正确的是
A．升高温度，K 增大，平衡正向移动
w
B．向水中通入HCl气体，c(H＋)增大，K 不变
w
C．向水中加入NaOH固体，平衡逆向移动，c(OH－)降低
D．向水中加入NaCO 固体，c(H＋)减少，促进水的电离
2 3
5．（2023·北京东城区高二上学期期末）不同温度下，水的离子积常数如下所示。
T/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
K /10－14 0.1 0.3 0.7 1.0 2.9 5.3 37.1 54.5
w
下列说法不正确的是
A．水的电离为吸热过程
B．25℃，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝10－7 mol·L－1
C．90℃，0.1 mol·L－1 NaCl溶液的pH＜7，呈中性D．pH＝5的稀盐酸溶液中c(OH－)一定为10－9 mol·L－1
6．（2023·北京延庆区高二上学期期末）常温时，下列溶液中，c(H＋)＝10－2 mol·L－1的是
A．0.1 mol·L－1 HSO B．pH＝12的NaOH溶液
2 4
C．pH＝2的醋酸 D．0.01 mol·L－1氨水
7．（2023·北京海淀区高二上学期期末）室温时，关于1 mL 1.0×10－2 mol·L－1盐酸的说法不正确的是
A．此溶液的pH＝2
B．此溶液中，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1
C．将此溶液加水稀释到100 mL，所得溶液pH＝4
D．将此溶液与9 mL 1.0×10－3 mol·L－1NaOH溶液混合，所得溶液pH＝3
8．（2023·广东广州市高二上学期期中）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．该温度下，通入HCl可能引起由b向a的变化
B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13
C．向平衡体系中加入水，平衡正向移动，c(OH－)增大
D．升高温度，可能引起由c向b的变化
1．（2023·北京清华附中高二上学期期末）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HCl气体
C．滴入少量NaOH溶液 D．加入少量CuSO 固体
4
2．（2023·北京昌平区高二上学期期末）一定温度下，0.1 mol·L－1 CHCOOH溶液中存在如下电离平
3
衡：CHCOOH CHCOO－＋H＋，对于该溶液，下列说法正确的是
3 3
A．加入水时，所有微粒浓度均减小相同倍数，平衡不移动
B．加入少量CHCOONa固体，c(CHCOO－)增大，电离平衡常数K变大
3 3C．由水电离出的c(H＋)：0.1 mol·L－1醋酸溶液＜0.1 mol·L－1盐酸溶液
D．等浓度等体积的盐酸和醋酸溶液分别与NaOH恰好完全反应时，消耗等物质的量NaOH
3．（2023·辽宁凌源市高二上学期11月月考）常温下，某一元强酸HX溶液与某一元强碱MOH溶液
按2∶5的体积比混合后，测得溶液中c(M＋)＝c(X—)，则混合前，该强酸的pH与强碱的pH之和约为(已知：
不考虑溶液混合时体积和温度的变化，lg2≈0.3)
A．13．3 B．13．6 C．13．9 D．14．2
4．（2023·辽宁凌源市高二上学期11月月考）常温下，将浓度为0.1 mol·L－1的HCOOH溶液加水稀释
至0.01 mol·L－1的过程中，下列各量始终保持增大的是
A． B．K
w
C．c(HCOOH) D．
5．（2023·广东揭阳市揭东区高二上学期期末）常温下，下列各组离子一定能大量共存的是
A．由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1的溶液中：Mg2＋、NH、SO 2－、HCO －
4 3
B．在含大量Fe3＋的溶液中：NH、Na＋、Cl－、SCN－
C．与Al反应能放出H 的溶液中：NH、Al3＋、CO2－、NO －
2 3 3
D．在＝10－8的溶液中：Na＋、K＋、AlO2－、CO2－
3
6．2023·河北保定市高二上学期期中）设N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A
A．25℃时，1 L pH＝3的HSO 溶液中，H＋的数目为0.001N
2 3 A
B．0.1 mol·L－1的NH NO 溶液中含有NH、NH 、NH •HO的总数目为0.1N
4 3 3 3 2 A
C．25℃时，pH＝13的NaOH溶液中，水电离出的OH－的数目为10－11N
A
D．99°C时，1 L pH＝7的NaOH溶液中，OH－的数目为10－7N
A
7．2023·新疆生产建设兵团部分名校高二上学期期中）T℃时，水的离子积常数K ＝1.0×10－13，该温
w
度下，V mL pH＝12的NaOH稀溶液与V mL pH＝2的稀盐酸充分反应(混合后的体积变化忽略不计)，
1 2
恢复到T℃，测得混合溶液的pH＝3，则V∶V 的值为
1 2
A．9∶101 B．99∶101 C．1∶100 D．1∶10
8．（2022·湖南益阳市高二上学期期末）下列说法正确的是
A．常温下，当水电离出的c(H＋)为1.0×10－13 mol·L－1时，此溶液的pH可能为1
B．将1 mL pH＝5的盐酸稀释至1 000 mL，所得溶液的pH为8
C．实验室可用pH试纸测定“84”消毒液的pH
D．在100℃时，pH约为6的纯水呈酸性
9．（2023·山东潍坊高二上学期期中）探究水的行为有重要意义。下列说法错误的是
A．将水加热，K 增大，pH减小，但仍呈中性
wB．向水中加入少量金属钠，水的电离平衡正向移动，c(OH－)增大
C．向0.01 mol·L－1醋酸溶液中加水，溶液中水电离产生的c(H＋)将减小
D．相同温度下，pH相同的NaOH溶液和氨水溶液中水的电离程度相同
10．（2023·广东广州市高二上学期期中改编）按要求填空：
（1）下列物质中，属于电解质的是_______，属于强电解质的是_______，属于弱电解质的是
_______(填序号)。
①HSO ；②盐酸；③硫酸钡；④乙醇；⑤铜；⑥HS；⑦蔗糖；⑧氨气；⑨NH HSO
2 4 2 4 3
（2）已知水的电离平衡曲线如图所示，试回答下列问题：
①图中A、B、C、D、E五点的K 间的大小关系是_________________。(用A、B、C、D、E表示)
w
②若从A点到D点，可采用的措施是_______。
a．升温 b．加入少量的盐酸 c．加入少量的NaOH固体
③点B对应温度条件下，某溶液pH＝7，此时，溶液呈_______(酸性、碱性、中性)。
④25 ℃时，若pH＝a的100体积某强酸溶液与pH＝b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混
合之前该a＋b＝_______。
