專題3溶液中的離子反應(yīng)第二單元溶液的酸堿性與pH江蘇省丹陽高級中學(xué)許國霞化學(xué)·必修44.判斷溶液酸堿性的方法判斷正誤(1)任何溫度下pH＝7的溶液一定呈中性(

)(2)pH＝0的酸，是酸性最強(qiáng)的酸(

)(3)升高溫度，純水的pH變?yōu)?，則此時純水顯酸性(

)(4)常溫下，加入酚酞顯無色的溶液一定顯酸性(

)(5)溶液中c(H＋)>c(OH－)時，溶液顯酸性(

)(6)用蒸餾水潤濕的pH試紙測溶液的pH，一定會使結(jié)果偏低(

)(7)用廣范pH試紙測得某溶液的pH為3.4(

)××××√××理解應(yīng)用1.下列溶液一定顯酸性的是A.溶液中c(OH－)>c(H＋)B.滴加紫色石蕊溶液后變紅色的溶液C.溶液中c(H＋)＝10－6mol·L－1D.常溫時，溶液中由水電離的c(H＋)＝10－9mol·L－1√解析判斷溶液酸堿性的關(guān)鍵是看c(H＋)和c(OH－)的相對大小，若c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性；而pH<7或c(H＋)>10－7mol·L－1的溶液呈酸性，僅適用于常溫時，若溫度不確定，就不能用來判斷溶液的酸堿性。B項(xiàng)中可使紫色石蕊溶液變紅，則該溶液為酸性；D項(xiàng)中水電離的c(H＋)<10－7mol·L－1，說明向水中加入了抑制水電離的酸或者是堿，溶液的酸堿性不能確定。2.已知某溫度下純水的pH＝6。請回答下列問題：(1)pH＝7的溶液呈

(填“酸性”“中性”或“堿性”)。(2)該溫度下，0.1mol·L－1的鹽酸的pH＝

。水電離的H＋濃度為：

。堿性11×10－11mol·L－1(1)pH＝7，C(H+)=10－7mol·L－1,C(OH-)=10－5mol·L－1純水的pH＝6，Kw=10－12

(2)pH＝1，C(H+)=10－1mol·L－1,C(OH-)水=10－11mol·L－1=C(H+)水3.李同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測某溶液的pH。實(shí)驗(yàn)時，他先用蒸餾水潤濕pH試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測。(1)該學(xué)生的操作是

(填“正確的”或“錯誤的”)，其理由是_______________________________________________________________________________________________________。(2)如不正確，請分析是否一定有誤差：________________________________

。(3)若用此法分別測定c(H＋)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH，誤差較大的是__________，原因是____________________________________________________________________________________________。錯誤的用濕潤的pH試紙來測定溶液的pH，相當(dāng)于將溶液稀釋了，測出的不是原溶液的pH，若溶液不顯中性，就會產(chǎn)生誤差不一定有誤差，當(dāng)溶液為中性時則不產(chǎn)生誤差鹽酸的pH因?yàn)樵谙♂屵^程中醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生H＋，使醋酸溶液中c(H＋)受到的影響比鹽酸中的小，故誤差較小解析用蒸餾水潤濕pH試紙的操作是錯誤的，會使測定的溶液被稀釋。歸納總結(jié)測溶液pH時的三注意(1)不能用濕潤的玻璃棒蘸取待測液，也不能將pH試紙先用水潤濕，否則會將溶液稀釋，可能導(dǎo)致所測定的pH不準(zhǔn)確，使酸性溶液的pH變大，堿性溶液的pH變小，但中性溶液不受影響。(2)若某溶液具有漂白性，則不能用酸堿指示劑測定該溶液的酸堿性，也不能用pH試紙測定其pH。(3)pH試紙不能測c(H＋)>1mol·L－1或c(OH－)>1mol·L－1的溶液的pH。返回課時對點(diǎn)練一、單項(xiàng)選擇題：每小題只有一個選項(xiàng)符合題意。1.已知25℃時，K＝

＝1.8×10－5，其中K是該溫度下CH3COOH的電離平衡常數(shù)。下列說法正確的是A.向該溶液中加入一定量的硫酸，K增大B.升高溫度，K增大C.向CH3COOH溶液中加入少量水，K增大D.向CH3COOH溶液中加入少量氫氧化鈉溶液，K增大√12345678910111213141516解析電離常數(shù)作為一種化學(xué)平衡常數(shù)，與濃度無關(guān)，只受溫度影響。2.在25℃時，0.1mol·L－1的HNO2、HCOOH、HCN、H2CO3的溶液，它們的電離常數(shù)分別為4.6×10－4、1.77×10－4、4.9×10－10、K1＝4.4×10－7和K2＝4.7×10－11，其中氫離子濃度最小的是A.HNO2 B.HCOOHC.HCN D.H2CO3√解析由電離常數(shù)的大小可知，酸性由強(qiáng)到弱的順序是：HNO2＞HCOOH＞H2CO3＞HCN，故c(H＋)最小的是HCN。12345678910111213141516123456789101112131415163.室溫下，若溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1，滿足此條件的溶液中一定可以大量共存的離子組是√解析溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH－)＝1×10－14mol·L－1，溶液的pH為0或14，溶液呈酸性或堿性。A項(xiàng)，Al3＋與OH－不能大量共存；4.已知氨水在298K時的電離常數(shù)Kb＝1.8×10－5，氨水溶液中c(OH－)＝2.40×10－3mol·L－1，這種氨水的物質(zhì)的量濃度(mol·L－1)是A.5.60 B.0.32 C.3.20 D.1.80√12345678910111213141516解析向水中加入NaHSO4溶液，溶液中c(H＋)增大，抑制水的電離，平衡向左移動，A錯誤；向水中加入少量金屬鈉，消耗水電離產(chǎn)生的H＋，使水的電離平衡向右移動，c(OH－)增大，溶液呈堿性，B正確；向水中加入NaOH溶液，溶液中c(OH－)增大，抑制水的電離，平衡向左移動，C錯誤；將水加熱到100℃，使pH＝6，但c(H＋)＝c(OH－)的溶液呈中性，D錯誤。5.下列操作中，能使電離平衡H2O

H＋＋OH－向右移動且溶液呈堿性的是A.向水中加入NaHSO4溶液

B.向水中加入少量金屬鈉C.向水中加入NaOH溶液

D.將水加熱到100℃，使pH＝6√12345678910111213141516123456789101112131415166.下列四種溶液中，室溫下由水電離生成的H＋濃度之比(①∶②∶③∶④)是①pH＝0的鹽酸②0.1mol·L－1的鹽酸③0.01mol·L－1的NaOH溶液④pH＝11的NaOH溶液A.1∶10∶100∶1000 B.0∶1∶12∶11C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3√解析常溫下Kw=10－14

pH+pOH=14①中c(H＋)＝1mol·L－1，由水電離出的c(H＋)與溶液中c(OH－)相等，等于1.0×10－14mol·L－1；②中c(H＋)＝0.1mol·L－1，由水電離出的c(H＋)＝1.0×10－13mol·L－1；③中c(OH－)＝1.0×10－2mol·L－1，由水電離出的c(H＋)與溶液中c(H＋)相等，等于1.0×10－12mol·L－1；④pH＝11,pOH=3,④中c(OH－)＝1.0×10－3mol·L－1，同③所述由水電離出的c(H＋)＝1.0×10－11mol·L－1。即(1.0×10－14)∶(1.0×10－13)∶(1.0×10－12)∶(1.0×10－11)＝1∶10∶100∶1000。7.水的電離過程為H2O

H＋＋OH－，在25℃時，水的離子積Kw＝1.0×10－14；在35℃時，水的離子積Kw＝2.1×10－14。則下列敘述正確的是A.c(H＋)隨著溫度的升高而降低B.35℃時，c(H＋)>c(OH－)C.35℃時的水比25℃時的水電離程度小D.水的電離是吸熱過程√解析由題中條件可以看出，溫度升高時，Kw增大。25℃時，c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1；35℃時，c(H＋)＝c(OH－)≈1.45×10－7mol·L－1。溫度升高，c(H＋)和c(OH－)都增大，且始終相等，水的電離程度也增大，因溫度升高平衡向正方向移動，故水的電離為吸熱過程。123456789101112131415168.25℃時，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液：①NaCl

②NaOH

③H2SO4，其中水的電離程度按由大到小順序排列的一組是A.③＞②＞① B.②＞③＞①C.①＞②＞③ D.③＞①＞②解析分析三種物質(zhì)可知②、③抑制水的電離，①不影響水的電離平衡，在②③中H2SO4為二元強(qiáng)酸，產(chǎn)生的c(H＋)大于NaOH產(chǎn)生的c(OH－)，抑制程度更大，故順序?yàn)棰伲劲冢劲??！?23456789101112131415169.常溫下，某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1，則該溶液的pH可能是A.4 B.7 C.8 D.11√12345678910111213141516解析由題意知由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1<1×10－7mol·L－1，抑制了水的電離，可能是酸，也可能是堿，若是酸，c(H＋)＝1×10－3mol·L－1，pH＝3；若是堿，c(OH－)＝1×10－3mol·L－1，pH＝11。10.(2020·南京期中)常溫下，在0.01mol·L－1H2SO4溶液中，由水電離出的氫離子濃度是A.5×10－13mol·L－1 B.0.02mol·L－1C.1×10－7mol·L－1 D.1×10－12mol·L－1√解析H2SO4電離出的c(H＋)＝0.02mol·L－1，常溫下，由Kw＝1.0×10－14可知c(OH－)＝5×10－13mol·L－1，OH－是由水電離產(chǎn)生的，則水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝c(OH－)＝5×10－13mol·L－1。12345678910111213141516二、不定項(xiàng)選擇題：每小題只有一個或兩個選項(xiàng)符合題意。1234567891011121314151611.某溫度下，向c(H＋)＝1×10－6mol·L－1的蒸餾水中加入NaHSO4晶體，保持溫度不變，測得溶液中c(H＋)＝1×10－3mol·L－1。下列對該溶液的敘述不正確的是A.該溫度高于25℃B.由水電離出來的H＋的濃度為1×10－11mol·L－1C.加入NaHSO4晶體抑制水的電離D.取該溶液加水稀釋100倍，溶液中的c(OH－)減小√√12345678910111213141516解析25℃時，純水中c(H＋)＝1×10－7mol·L－1，c(H＋)＝1×10－6mol·L－1說明水的電離得到促進(jìn)，故T＞25℃，A項(xiàng)正確；c(H＋)＝1×10－6mol·L－1，水的離子積常數(shù)為1×10－12，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，當(dāng)c(H＋)＝1×10－3mol·L－1時，c(OH－)＝1×10－9mol·L－1，故由水電離出來的c(H＋)＝1×10－9mol·L－1，B項(xiàng)錯誤；NaHSO4電離生成氫離子，對水的電離起抑制作用，水的電離程度減小，C項(xiàng)正確；溫度不變時，Kw不變，加水稀釋，c(H＋)減小，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，所以c(OH－)增大，D項(xiàng)錯誤。1234567891011121314151612.已知25℃時，幾種弱酸的電離平衡常數(shù)如下：HCOOH：Ka＝1.77×10－4，HCN：Ka＝4.9×10－10，H2CO3：Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11，則以下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是A.HCOOH＋NaCN===HCOONa＋HCNB.NaHCO3＋NaCN===Na2CO3＋HCNC.NaCN＋H2O＋CO2===HCN＋NaHCO3√解析由于Ka(HCOOH)>Ka1(H2CO3)>Ka(HCN)>Ka2(H2CO3)，所以只有反應(yīng)B不能進(jìn)行,HCN>HCO3。13.水的電離常數(shù)如圖兩條曲線所示，曲線中的點(diǎn)都符合c(H＋)×c(OH－)＝常數(shù)，下列說法錯誤的是A.圖中溫度T1<T2B.圖中五點(diǎn)Kw間的關(guān)系：B＞C＞A＝D＝EC.曲線a、b均代表純水的電離情況D.若處在B點(diǎn)時，將pH＝2的硫酸溶液與pH＝12的

KOH溶液等體積混合后，溶液顯堿性√12345678910111213141516√解析由圖像可知，A點(diǎn)在T2時的曲線上，而B點(diǎn)在T1時的曲線上，因?yàn)锳、B點(diǎn)水電離產(chǎn)生的氫離子與氫氧根離子的濃度相等，所以是純水的電離，B點(diǎn)的電離程度大于A點(diǎn)，所以溫度T1＞T2，故A錯誤；12345678910111213141516由圖像可知，A、E、D都是T2時曲線上的點(diǎn)，Kw只與溫度有關(guān)，溫度相同時Kw相同，溫度升高，促進(jìn)水的電離，Kw增大，則B＞A＝D＝E，由C點(diǎn)c(OH－)×c(H＋)可知，C點(diǎn)的Kw大于A點(diǎn)，則Kw值B＞C＞A＝D＝E，故B正確；由E和D點(diǎn)c(H＋)≠c(OH－)可知其不是純水的電離，故C錯誤；B點(diǎn)時，Kw＝1×10－12，pH＝2的硫酸中c(H＋)＝0.01mol·L－1，與pH＝12的KOH溶液中c(OH－)＝1mol·L－1，等體積混合后，溶液顯堿性，故D正確。14.(1)某溫度(t

℃)時，水的Kw＝1×10－12，則該溫度____(填“>”“<”或“＝”)25℃，其理由是__________________________。>升溫促進(jìn)水的電離，Kw增大解析升高溫度，Kw增大，由于Kw＝1×10－12>1×10－14，因此溫度大于25℃。12345678910111213141516三、非選擇題(2)該溫度下，c(H＋)＝1×10－7mol·L－1的溶液呈______(填“酸性”“堿性”或“中性”)；若該溶液中只存在NaOH溶質(zhì)，則由H2O電離出來的c(OH－)＝________mol·L－1。堿性1×10－712345678910111213141516(3)實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制取H2，反應(yīng)時溶液中水的電離平衡________(填“向左”“向右”或“不”，下同)移動。在新制氯水中加入少量NaCl固體，水的電離平衡______移動。向右向右12345678910111213141516解析Zn與稀硫酸反應(yīng)過程中，溶液中c(H＋)減小，水的電離平衡向右移動。新制氯水中加入少量NaCl固體，平衡Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO向左移動，溶液中c(H＋)減小，水的電離平衡向右移動。(4)25℃時，0.1mol·L－1下列的6種溶液，水電離出的c(H＋)由大到小的關(guān)系是________________________(填序號)。①鹽酸②H2SO4

③CH3COOH(Ka＝1.7×10－5)

④NH3·H2O(氨水)(Kb＝1.7×10－5)

⑤NaOH

⑥Ba(OH)2③＝④＞①＝⑤＞②＝⑥解析25℃時，0.1mol·L－1的鹽酸中c(H＋)與0.1mol·L－1NaOH溶液中c(OH－)相等，故兩溶液中水的電離程度相等。同理0.1mol·L－1H2SO4和0.1mol·L－1Ba(OH)2溶液中水的電離程度相等；0.1mol·L－1CH3COOH和0.1mol·L－1氨水中水的電離程度相等，酸溶液中c(H＋)越大或堿溶液中c(OH－)越大，水電離出的c(H＋)就越小，故6種溶液中水電離出的c(H＋)由大到小的關(guān)系為③＝④＞①＝⑤＞②＝⑥。12345678910111213141516(5)25℃時，pH＝4的鹽酸中水的電離程度________(填“大于”“小于”或“等于”)pH＝10的Ba(OH)2溶液中水的電離程度。等于12345678910111213141516(6)下列曲線中，可以描述0.1mol·L－1乙酸(甲，Ka＝1.8×10－5)和0.1mol·L－1氯乙酸(乙，Ka＝1.4×10－3)的水溶液中，水電離出的c(H＋)與加入水體積V的關(guān)系是_____(填字母)。c解析乙酸的Ka小于氯乙酸的Ka，乙酸酸性小于氯乙酸，所以0.1mol·L－1乙酸溶液中的c(H＋)小于0.1mol·L－1氯乙酸溶液中的c(H＋)，故水的電離程度0.1mol·L－1乙酸溶液的大，加水稀釋，兩種酸溶液中的c(H＋)減小，水的電離程度增大，故選c。1234567891011121314151615.(2020·南京期末)在水的電離平衡中，c(H＋)和c(OH－)的關(guān)系如圖所示：(1)A點(diǎn)水的離子積為1.0×10－14，B點(diǎn)水的離子積為__________。造成水的離子積變化的原因是________________________________________________________________。(2)下列說法正確的是_____(填字母)。a.圖中A、B、D三點(diǎn)處Kw的大小關(guān)系：B>A>Db.AB線上任意點(diǎn)的溶液均顯中性c.B點(diǎn)溶液的pH＝6，顯酸性d.圖中溫度T1>T2123456789101112131415161.0×10－12

水的電離是吸熱過程，溫度升高，水的電離程度增大，即離子積增大bT2時，Kw=10－12

T1時，Kw=10－14(3)T2時，若向溶液中滴加鹽酸，能否使體系處于B點(diǎn)位置？為什么？________________________________________________________。(4)T2時，若鹽酸中c(H＋)＝5×10－4mol·L－1，則由水電離產(chǎn)生的c(H＋)＝________________。否，加入鹽酸，c(H＋)＞c(OH－)，所以體系不可能處于B點(diǎn)位置123456789101112131415162×10－9mol·L－1T2時，Kw=10－12

16.(1)已知25℃時弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)：Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，Ka(HSCN)＝0.13。使20mL0.10mol·L－1的CH3COOH溶液和20mL0.10mol·L－1的HSCN溶液分別與20mL0.10mol·L－1的NaHCO3溶液反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得產(chǎn)生的CO2氣體體積(V)與時間(t)的關(guān)系如圖所示。①反應(yīng)開始時，兩種溶液產(chǎn)生CO2的速率明顯不同的原因是_________________________________________________________________________________。解析弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)越大，其溶液中電離出的離子濃度越大，故反應(yīng)開始時，兩種溶液產(chǎn)生CO2的速率明顯不同的原因是Ka(HSCN)＞Ka(CH3COOH)，溶液中c(H＋)：HSCN＞CH3COOH，c(H＋)越大反應(yīng)速率越快。12345678910111213141