1 第 第 3 3 章
水溶液中的离子平衡
3.2.2
溶液的酸碱性与 pH
1 1 ． 回答下列问题：
(1)25 ℃时， pH ＝3 3 的盐酸中由水电离出的 c c (H＋ ) )是是 pH ＝5 5 的盐酸中由水电离的c c (H＋ ) ) 的 ________ 倍。
(2)25 ℃时，某溶液由水电离出的 c c (H＋ ) ) ＝1 1 × 10－ 12
mol ·L L－1 1 ，则该溶液的 H pH 可能为 ________ 。
(3)99 ℃时，向 pH ＝6 6 的蒸馏水中加入 NaHSO 4 4 晶体，保持温度不变，测得溶液的pH ＝2 2 。此时水的离子积 K K w w ＝ ________ ，水电离出的 c c (H＋ ) ) ＝ ________ ，溶液中c c (Na＋ )________( 填“> > ”“＝”或“< < ”) ) c c (SO2 2 －4 4 ) ) 。
(4)25 ℃时，将 a a
mol ·L L－1 1 的氨水与 0.01 mol ·L L－1 1盐酸等体积混合，反应后溶液中 c c (NH＋4 4 ) ) ＝ c c (Cl－ ) ) ，则溶液显 ________( 填“酸”“碱”或“中”) ) 性。
(5)25 ℃时， pH ＝3 3 和 的醋酸和 pH ＝1 11 的 的 H NaOH 溶液等体积混合后，溶液呈________( 填“酸”“中”或“碱”) ) 性，溶液中 c c (Na＋ )________( 填“> > ”“＝”或“< < ”) ) c c (CH 3 3 COO－ ) ) 。
【 答案 】
(1)10－2 2
2 (2)2 或 或 12
(3)1.0 × 10－ 12
1.0 × 10－ 10
mol ·L L－1 1
＝
(4) 中
(5) 酸
< <
【 解析】
】
(1)25 ， ℃时， pH ＝3 3 和 和 pH ＝5 5 的盐酸中水电离出的 c c (H＋ ) ) 的比值为 10－ 1410－3 3 ∶10－ 1410－5 5 ＝ 10－2 2 。
(2) 水电离出的 c c (H＋ ) )水 ＝ c c (OH－ ) )水 ，若为碱性溶液，则 c c (OH－ ) ) · c c (H＋ ) )水 ＝ K K w w ＝ 10－
2 14 ， c c (OH－ ) ) ＝ 10－ 1410－ 12 ＝ 10－2 2
mol ·L L－1 1 ， pH ＝ 12 ；若为酸性溶液，则 c c (OH－ ) ) ＝ c c (H＋ ) )水＝ 10－ 12
mol ·L L－1 1 ， c c (H＋ ) ) ＝K K w wc c ( ( OH－ ) ) ＝ 10－2 2
mol ·L L－1 1 ， pH ＝2 2 。
(3)由 由 pH ＝6 6 的蒸馏水可知，该温度下水电离产生的 c c (H＋ ) ) ＝ c c (OH－ ) ) ＝ 1.0 × 10－6 6
mol ·L L－1 1 ，故此时 K K w w ＝ 1.0 × 10－ 12 。水电离产生的 c c (H＋ ) ) ＝K K w wc c ( (H H＋溶液 ) ) ＝ 1.0 × 10－ 10
mol ·L L－1 1 。根据原子守恒知溶液中 c c (Na＋ ) ) ＝ c c (SO2 2 －4 4 ) ) 。
(4) 根据电 荷守恒可知 c c (H＋ ) ) ＝ c c (OH－ ) ) ，溶液显中性。
(5)pH ＝3 3 的 的 CH 3 3 H COOH 和 和 pH ＝1 11 的 的 H NaOH 溶液等体积混合，溶液中剩余 CH 3 3 COOH 。溶液显酸性， c c (H＋ )> c c (OH－ ) ) ，根据电荷守恒知 c c (Na＋ )< c c (CH 3 3 COO－ ) ) 。
2 2 ． 计算 25 ℃时下列溶液的 pH ：
（1 1 ）2 pH=2 的盐酸加水稀释 0 100 倍， pH=____ 。
（2 2 ）L 0.001mol/L 的盐酸， pH=___ 。
（3 3 ）L 0.01mol/L 的 的 H NaOH 溶液， pH=____ 。
（4 4 ）L 0.015mol/L 的硫酸与 L 0.01mol/L 的 的 H NaOH 溶液等体积混合，混 合溶液的pH=___ 。
（5 5 ）2 pH=2 的盐酸和 2 pH=12 氢氧化钠等体积混合后溶液的 pH=___
【答案】（1 1 ）
4
（2 2 ）
3
（3 3 ）
12
（4 4 ）
2
（5 5 ）
7
【解析】
25 ℃时：
K K w w = = c c (OH- - ) ) × c c (H+ + )=10- - 14 ，结合 pH=- -
lg c c (H+ + ) ) 计算。
3 【详解】（1 1 ）2 pH=2 的盐酸溶液中 c c (H+ + )=10- -2 2 mol/L ，加水稀释 0 100 倍，溶液中c c (H+ + )=10- -4 4 mol/L ， pH=4 ；
（2 2 ）L 0.001mol/L 的盐酸溶液中 c c (H+ + )=10- -3 3 mol/L ， pH=3 ；
（3 3 ）L 0.01mol/L 的 的 H NaOH 溶液 c c (OH- - )=10- -2 2 mol/L ，根据 K K w w = = c c (OH- - ) ) × c c (H+ + )=10- - 14得溶液中 c c (H+ + )=10- - 12 mol/L ， pH=12 ；
（4 4 ）L 0.015mol/L 的硫酸与 L 0.01mol/L 的 的 H NaOH 溶液等体积混合，设溶液的体积均为 1L ，所得混合溶液中的 c c (H+ + )=(0.015mol/L × 1L ×2 2- - 0.01mol/L × 1L) ÷2L=10- -2 2 mol/L ， pH=2 ；
（5 5 ）2 pH=2 的盐酸溶液中 c c (H+ + )=10- -2 2 mol/L ，2 pH=12 氢氧化钠中 c c (OH- - )=10- -2 2 mol/L ，等体积混合后溶液呈中性， pH=7 。
3 3 ． 氨水是氨气的水溶液，主要用作化肥。现有 25 ℃时 L 0.1 mol/L 的氨水，请回答以下问题：
(1) 若向氨水中加入少量硫酸铵固体，此时溶液中的 c c (NH 4 4+ + )_________ ，溶液的pH_________( 填“增大”“减小”“不变”) ) 。
(2) 若向氨水中加入稀硫酸，使其恰好中和，写出反应的离子方程式：____________ ；所得溶液的 pH_________7( 填“> > ”、“< < ”或“= = ”) ) ，用离子方程式表示其原因 ________ 。
(3) 若向氨水中加入 1 pH=1 的硫酸，且氨水 与硫酸的体积比为 1 1 ：1 1 ，则所得溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺是 _______
(4) 实验室可用向浓氨水中加入 O CaO 的方法制取氨气，从氨水中存在的平衡入手分析产生 NH 3 3 的原因：
__________
【答案】
(1) 增大
减小
4 ( (2 2 )NH 3 3 ·H H 2 2 O+H+ + =NH 4 4+ + +H 2 2 O
＜
NH 4 4+ + +H 2 2 O O NH 3 3 ·H H 2 2 O+H+ +
( (3 3) ) c c (H+ + )> c c (SO 4 42 2- - )> c c (NH 4 4+ + )> c c (OH- - )
( (4 4 )NH 3 3 (g)+H 2 2 O(l) NH 3 3 ·H H 2 2 O(aq) NH 4 4+ + (aq)+ OH- - (aq) ，加入 O CaO 后温度升高，OH- - 浓度增大，平衡逆向移动， NH 3 3 逸出
【解析】
(1) 硫酸铵电离出 NH 4 4+ + 而导致溶液中 c c (NH 4 4+ + ) ) 增大，结合一水合氨电离平衡分析溶液中 c c (OH- - ) ) ，再根据水的离子积常数及 pH 与溶液中 c c (H+ + ) )；关系分析判断；
(2) 根据酸、碱发生中和反应的物质的量关系，结合电解质强弱书写离子方程式，产生的盐 (NH 4 4 ) ) 2 2 SO 4 4 是强酸弱碱盐，利用盐的水解规律，结合溶液中 c c (OH- - ) ) 、 c c (H+ + ) )关系分析；
1 (3)pH=1 的硫酸中 c c (H+ + )=0.1 mol/L ，二者等体积混合，恰好完全反应 生成硫酸氢铵，结合盐的电离、铵根离子水解可知导致溶液呈酸性，分析比较溶液中离子浓度关系；
(4) 根据 O CaO 与水反应，消耗溶剂，反应放出热量，从温度、物质的浓度改变分析平衡移动。
【详解】
(1) 氨水是氨气的水溶液，存在电离平衡：
NH 3 3 ·H H 2 2 O O NH 4 4+ + +H+ + ，向氨水中加入 (NH 4 4 ) ) 2 2 SO 4 4 ，盐电离产生 NH 4 4+ + ，使溶液中 c c (NH 4 4+ + ) ) 增大，对电离平衡起抑制作用，导致 NH 3 3 ·H H 2 2 O O 电离程度减小，最终达到平衡时溶液中 c c (OH- - ) ) 减小，由于温度不变， K K w w 不变，所以溶液中 c c (H+ + ) ) 增大，由于 pH=- - lg c c (H+ + ) ) ，所以 溶液 H pH 减小；
(2) 向氨水中加入硫酸，二者发生中和反应产生 (NH 4 4 ) ) 2 2 SO 4 4 和水，反应的离子方程式为：
NH 3 3 ·H H 2 2 O+H+ + =NH 4 4+ + +H 2 2 O O ；由于 (NH 4 4 ) ) 2 2 SO 4 4 是强酸弱碱盐，在溶液中 NH 4 4+ + 发生水解反应：
NH 4 4+ + +H 2 2 O O NH 3 3 ·H H 2 2 O+H+ + ，破坏了水的电离平衡，最终达到平衡时溶液中c c (H+ + )> c c (OH- - ) ) 溶液显酸性，所以溶液的 pH<7 ；
5 (3) 若向氨水中加入 1 pH=1 的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为 1 1 ：1 1 ，则二者恰好发生反应产生 NH 4 4 HSO 4 4 ，盐在溶液中发生电离作用：
NH 4 4 HSO 4 4 =NH 4 4+ + +H+ + +SO 4 42 2- - ，在溶液中 中 NH 4 4+ + 发生水解反应：
NH 4 4+ + +H 2 2 O O NH 3 3 ·H H 2 2 O+H+ + ，使 c c (NH 4 4+ + ) ) 减小，小于 c c (SO 4 42 2- - ) ) ；c c (H+ + ) ) 增大，大于 c c (SO 4 42 2- - ) ) ；根据水的离子积常数不变，可知 c c (OH- - ) ) 减小，而 c c (SO 4 42 2- - ) )不变，盐电离作用远大于水电离作用，所以 c c (NH 4 4+ + )> c c (OH- - ) ) ；故溶液中各种离子浓度关系为：
c c (H+ + )> c c (SO 4 42 2- - )> c c (NH 4 4+ + )> c c (OH- - ) ) ；
(4) 氨水中存在平衡：
NH 3 3 (g)+H 2 2 O(l) NH 3 3 ·H H 2 2 O O NH 4 4+ + +H+ + ，向其中加入 CaO ，会发生反应：
CaO+H 2 2 O=C a(OH) 2 2 ，消耗溶剂水，使平衡逆向移动，O CaO 与水的反应是放热反应，会使溶液温度升高，加快 NH 3 3 ·H H 2 2 O O 分解放出 NH 3 3 ；且 Ca(OH) 2 2 是强碱，电离产生 OH- - ，使溶液中 c c (OH- - ) ) 增大，也会使平衡逆向移动，导致 NH 3 3 逸出。
【点睛】本题考查了氨水的电离平衡的影响因素及盐的水解规律的应用。在弱电解质溶液中存在电离平衡，主要以电解质分子存在，也受温度、浓度、溶液酸碱性影响；盐的水解规律是：有弱才水解，谁弱谁水解，谁强显谁性，盐的水溶液中存在的水解平衡同样受外界条件影响，决定性因素是物质构成本身，化学平衡移动原 理适用于任何平衡体系中的平衡，外界条件只能减弱这种改变，不能抵消这种变化趋势。
4 4 ． 现有室温下浓度均为
1 1 × 10－3 3
mol ·L L－1 1
的几种溶液：①盐酸、②硫酸、③醋酸、④氯化铵、⑤氨水、⑥ NaOH 溶液。回答下列问题：
(1) 上述
6 种溶液中，水电离出的
c c (H＋ ) ) 最大的是 _____( 填序号，下同) ) ，最小的是 _____ 。
(2) 将③、⑥混合后，若溶液呈中性，则消耗两溶液的体积为③ _______ ⑥( ( 填“> > ”“< < ”或
“＝”) ) 。
6 (3) 将等体积的①、⑤混合，则溶液的
pH__7( 填“> > ”“< < ”或“＝”) ) ，用离子方程式说
明其原因：
_______ 。
(4) 向相同体积的①、②、③溶液中分别加入相同的且足量的锌粒，反应的初始速率由快到慢的顺序为 _____ ，最终产生
H H 2 总量的关系为 _____( 用“> > ”或“＝”连接) ) 。
(5) 向相同体积的①、③溶液中分别加入相同浓度、相同体积的 CH 3 3 a COONa 溶液，充分混合后，混合液的
pH 大小关系为① _______ ③( ( 填“> > ”“< < ”或“＝”，下同) )。
。
(6) 若将等体积的⑤、⑥溶液加热至相同温度后，溶液的 H pH 大小关系为⑤ ______⑥
【答案】
(1) ④
②
( (2 2) ) ＞
( (3 3) ) ＜
NH 4 4+ + ＋H H 2 2 O O NH 3 3 ·H H 2 2 O O ＋H H＋
( (4 4) ) ②①③
②＞①＝③
( (5 5) ) ＜
( (6 6) ) ＜
【解析】
(1) 酸或碱的电离抑制水的电离，盐类的水解促进水的电离；
(2) 强碱弱酸盐溶液显碱性，据此分析；
(3) 一水合氨为弱碱，铵盐水溶液中存在铵根的水解；
(4)； 氢离子浓度越大，反应速率越快；氢离子的物质的量越多，生成的氢气越多；
(6) 升高温度促进一水合氨的电离，但依然不能完全 电离，且会使氨水挥发出氨气。
【详解】
7 (1) 盐酸、硫酸、醋酸、 NaOH 、一水合氨的电离抑制水的电离，氯化铵溶液中铵根的水解促进水的电离，所以水电离出的 c c (H＋ ) ) 最大的是④，浓度均相等，但硫酸为二元酸，所以硫酸电离出的氢离子更多，对水的电离抑制作用更大，所以水电离出的 c c (H＋ ) ) 最小的是②；
(2) 醋酸为弱酸，若二者等体积混合得到的溶液溶质为醋酸钠，醋酸钠溶液显碱性，所以若要二者混合液显中性，酸要多一些，即消耗的体积③> > ⑥；
(3) 将等体积的①、⑤混合得到的溶液溶质为氯化铵，铵根水解：
NH 4 4+ + ＋H H 2 2 O O NH 3 3 ·H H 2 2 O O ＋H H＋ ，会使溶液显酸性，所以 pH<7 ；
(4) 因三种溶液初始浓度相同，而硫酸为二元酸，所以硫酸中氢离子浓度最大，反应速率最快，醋酸为弱酸，相同浓度下溶液中氢离子浓度小于盐酸，所以醋酸反应速率最慢，所以反应的初始速率由快到慢的顺序为②①③；硫酸为二元酸，所含氢离子的物质的量最大，所以生成的氢气最多，醋酸和盐酸所含氢离子的物质的量相同，所以产生的氢气相同，最终产生
H H 2 总量的关系为②＞①＝③；
(5) 向相同体积的①、③溶液中分别加入相 同浓度、相同体积的 CH 3 3 a COONa 溶液，混合后，溶液可以看成“分别向醋酸中加入等体积的①氯化钠和③醋酸钠”，由于氯化钠溶液显中性，而醋酸钠溶液显碱性，所以充分混合后，混合液的
pH 大小关系为①＜③；
(6) 等体积等浓度的⑤、⑥溶液，由于一水合氨不完全电离，所以 pH ⑤＜⑥；加热促进一水合氨电离，但其依然不能完全电离，所以 H pH 值依然＜⑥，且由于氨水加热后挥发出氨气，氨水浓度减小，溶液的 H pH 大小关系为⑤＜⑥。
【点睛】中和同浓度的一元弱酸( ( 弱碱) ) 和强酸( ( 强碱) ) ，消耗的碱( ( 酸) ) 一样多，若使溶液呈中性，弱酸( ( 弱碱) ) 消耗的碱( ( 酸) ) 少。
8 5 5 ． 下列关于溶液的酸碱性，说法正确的是
A A ． pH ＝7 7 的溶液呈中性
B B ．中性溶液中一定有：
c(H＋ ) ) ＝ 1.0 × 10－7 7 mol ·L L－1 1
C C ． c(H＋ ) ) ＝ c(OH－ ) ) 的溶液呈中性
D D ．在 100 °C C 时，纯水的 pH ＜7 7 ，因此显酸性
【答案】C C
【解析】在 100 °C C 时，纯水的 pH ＝6 6 ，呈中性，该温度下 pH ＝7 7 时溶液呈碱性，温度未知，不能根据 H pH 大小判断溶液酸碱性，A A 项 错误；常温下中性溶液中 c(H＋ ) ) ＝ 1.0 × 10－7 7
mol· ·L L－1 1 ，温度未知，中性溶液中不一定有 c(H＋ ) ) ＝ 1.0 × 10－7 7
mol· ·L L－1 1 ，B B 项 错误； c(H＋ ) ) ＝ c(OH－ ) ) 的溶液呈中性，与溶液温度高低无关，C C 项 正确；在 在 100 °C C 时，纯水的 pH ＝6 6 ，呈中性，D D 项 错误 。
答案为 C C 。
【点睛】温度未知，不能根据 H pH 大小判断溶液酸碱性，也不能根据氢离子或氢氧根浓度来判断溶液酸碱性，只能根据 c(H＋ ) ) 、 c(OH－ ) ) 相对大小来判断。
6 6 ． 一定温度下，某溶液
pH=7 ，下列判断一定正确的是
A A ．该溶液呈中性
B B ．该溶液中
c(H+ + )=c(OH- - ) )
C C ．该溶液中
c(H+ + )=10- -7 7 mol/L
D D ．该溶液中
c(OH- - )=10- -7 7 mol/L
【答案】C C
【解析】常温下 7 pH=7 的溶液才是中性溶液，A A 项 错误 ； 常温下 7 pH=7 的溶液中才存在 c(H+ + )=c(OH- - ) ) ，B B 项 错误 ；p pH H 是 是 H H+ + 浓度的负对数所以 7 pH=7 的溶液中一定有c(H+ + )=10- -7 7 mol/L， ，C C 项 正确； ； 常温下 7 pH=7 的溶液中才存在 c(H+ + )=c(OH- - )=10- -7 7 mol/L ，D D 项 错误。答案选 C C 。
【点睛】7 pH=7 的溶液不一定是中性溶液， c(H+ + )=c(OH- - ) ) 一定是中性溶液； pH=7 ，
9 溶液显中性， c(H+ + )=c(OH- - )=10- -7 7 Lmol/L 只有常温才适用。
7 7 ． 常温下，下列溶液中酸性最强的是
A A ．p p3 H=3 的盐酸溶液
B B ． c c (H+ + )=5 × 10- -5 5
Lmol/L 的溶液
C C ． c c (OH- - )=1 × 10- - 12 Lmol/L 的溶液
D D ．L 0.1 mol/L 的盐酸溶液
【答案】D D
【解析】常温下，溶液中 c c (H+ + ) ) 最大，溶液的酸性越强。A A 项，3 pH=3 的盐酸溶液中 c c (H+ + )=0.001mol/L； ；B B 项， 该溶液中 c c (H+ + )=5 × 10- -5 5 mol/L； ；C C 项， 该溶液中 c c (H+ + ) )＝K K w wc c ( ( OH－ ) ) ＝10－ 1410－ 12 mol/L ＝ 0.01mol/L ；D D 项，L 0.1mol/L 的盐酸溶液中c c (H+ + ) ) =0.1mol/L ；通过以上分析知， c c (H+ + ) )：：D D ＞C C ＞A A ＞B B ，所以酸性最强的是 D D 项。答案选 选 D D 。
8 8 ． 对于常温下 1 pH=1 的硝酸溶液，有关叙述：
①该溶液 L 1mL 稀释至 L 100mL 后， pH=3
②向该溶液中加入等体积、3 pH=13 的氢氧化钡溶液恰好完全中和
③该溶液中硝酸电离出的 c(H+ + ) ) 与水电离出的 c(H+ + ) ) 之比值为 1 1 × 10﹣ 12
④向该溶液中加入等体积、等浓度的氨水，所得溶液 pH=7
其中正确的是
A A ．①②
B B ．①③
C C ．②④
D D ．③④
【答案】A A
【解析】1 pH=1 的硝酸溶液 c(H+ + )=0.1mol/L ；① c= n/V=0.1mol/L × 0.001L0.1L=0.001mol/L ， pH=3 ，①正确；②3 pH=13 的溶液 c(OH- - )=0.1mol/L ，等体积混合恰好完全中和，②正确；③硝酸电离出的 c(H+ + )=0.1mol/L ，由 Kw=c(H+ + ) ) × c(OH- - )=10- - 14
10 可知，水电离出的 c(H+ + )=10- - 13 mol/L ，该溶液中硝酸电离出的 c(H+ + ) ) 与水电离出的c(H+ + ) ) 之比值为 1012 ，③错误；④氨水为弱电解质，不能完全电离，生成强酸弱碱盐，反应后溶液呈酸性，④错误 。答案选 选 A A 。
9 9 ． 常温下，某地土 壤的 H pH 约为 8 8 ，则土壤中的 c(OH- - ) ) 最接近于多少 mol/L
A A ．1 1 × 10－5 5
B B ．1 1 × 10－6 6
C C ．1 1 × 10－8 8
D D ．1 1 × 10－9 9
【答案】B B
【解析】常温下， K K w w =c(H+ + ) ) × c(OH- - )=10- - 14 ，则 c(OH- - )=10- -6 6 mol/L ，答案为 B B 。
10 ． 已知 90 ℃时， Kw =1.0 × 10－ 12 , ,在在 90 ℃将 9 pH=9 的 的 H NaOH 溶液与 4 pH=4 的硫酸溶液混合，若所得溶液 pH=7 ，则 H NaOH 溶液与硫酸溶液的体积比为
A A ．1 1 ：9 9
B B ．9 9 ：1 1
C C ． 10 ：1 1
D D ．1 1 ：
10
【答案】A A
【解析】设氢氧化钠的体积为 V V 1 1 ， 稀硫酸的体积为 V V 2 2 ，H NaOH 的浓度为 c(OH－ )=10- -3 3 mol/L ，硫酸中 c(H＋ )=10- -4 4 mol/L ，混合后溶液的 pH=7 ，溶液呈碱性，溶液中 中 c(OH－ )=10- -5 5 mol/L ，（ 10- -3 3 V V1 1 - - 10- -4 4 V V2 2 ）÷（V V 1 1 +V 2 2 ）
=10- -5 5 ，解得 V V 1 1 ：V V 2 2 =1 ：9 9 ，答案选 选 A A 。
11 ．把 把 1mL0.1mol ·L L－1 1的 的 H H 2 2 SO 4 4 加水稀释制成 L 2L 溶液，在此溶液中由水电离产生的 的 H H＋ ，接近于
A A ．1 1 × 10－4 4 mol ·L L－1 1
B B ．1 1 × 10－8 8 mol ·L L－1 1
C C ．1 1 × 10－ 11 mol ·L L－1 1
D D ．1 1 × 10－ 10 mol ·L L－1 1
【答案】D D
【解析】水中加酸或碱时，抑制水电离。当溶液稀释为 L 2L 时，硫酸电离产生的c(H＋ ) ) 为
1 1 × 10- -3 3 L L × 0.1mol/L2L×2 2 ＝1 1 × 10－4 4 mol ·L L－1 1 。
c(H＋ ) ) · c(OH－ ) ) ＝ (1 × 10－
11 4 4 ) ) · c(OH－ ) ) ＝1 1 × 10－ 14 ，水电离产生的 c(OH－ ) =1 × 10－ 10 mol ·L L－1 1 ，水电离产生的c(H＋ )=c(OH－ ) ) ，所以水电离产生的 c(H＋ )=1 × 10－ 10 mol ·L L－1 1 ， 答案选 选 D D 。
【点睛】本题考查水的电离、物质的量浓度计算，酸、碱抑制水的电离，注意理解硫酸溶液中 水电离的氢离子浓度等于溶液中氢氧根浓度，培养学生的分析问题的能力。
12 ．1 pH=1 的两种溶液 A A 、B B 各 各 1mL ，分别加水稀释到 1000mL ，分别加水稀释到1000mL ，其 H pH 与溶液体积（V V ）的关系如图示，下列说法正确的是
①若
a a ＜4 4 ，则 A A 、B B 都是弱酸
②稀释后，A A 酸溶液的 c c （H H+ +
）比 B B 酸溶液 c c （H H+ +
）大
③若 a=4 ，则 A A 是强酸，B B 是弱酸
④A A 、B B 两种酸溶液的物质的量浓度一定相等．
A A ．①④
B B ．②③
C C ．①②
D D ．②④
【答案】C C
【解析】1 pH=1 的两种溶液 A A 、B B 各 各 1mL ，分 别加水稀释到 1000mL ，分别加水稀释到 到 1000mL ，若是强酸，则 B B 的 的 H pH 应等于 4 4 ，若
a a ＜4 4 ，则 A A 、B B 都是弱酸，①正确、③错误；稀释后，由图可知，A A 溶液的 H pH 小于 B B 溶液的 pH ，故 A A 酸溶液的c c （H H+ +
）比 B B 酸溶液 c c （H H+ +
）大，②正确；由于 A A 、B B 酸的强弱不同，电离程度不同，等 H pH 值时两溶液的物质的量浓度不相等，④错误 。答案选 选 C C 。
12 13 ． 常温下 H pH 为 为 2 2 的盐酸，下列叙述正确的是
A A ．将 L 10mL 该溶液稀释至 L 100mL 后， pH=4
B B ．向该溶液中加入等体积 H pH 为 为 2 12 的氨水恰好完全中和
C C ．该溶液中盐酸电离出的 c(H+ + ) ) 与水电离出的 c(H+ + ) ) 之比为 1010 ：1 1
D D ．该溶液中由水电离出的 c(H+ + ) )水 × c(OH- - ) )水 =1 × 10- - 14
【答案】C C
】
【解析】
将 将 L 10mL 该溶液稀释至 L 100mL 后， c c (H+ + )=1 1 × 10- -2 2 mol/L × 10mL100mL＝ 10- -3 3 mol· ·L L－1 1 ， pH=3 ，A A 项 错误；
向该溶液中加入等体积 H pH 为 为 2 12 的氨水，由于氨水部分电离，所以盐酸完全反应后，溶液中仍含大量的氨水，B B 项 错误；该溶液中盐酸电离出的 c(H+ + ) ) 与水电离出的 c(H+ + ) ) 之比为 10- -2 2 ：1 10 0- - 12 ＝ 1010 ：1 1 ，C C 项 正确；该 溶液中由水电离出的 c(H+ + ) )水 × c(OH- - ) )水 =10- - 12 × 10- - 12 =1 × 10- - 24 ，D D 项 错误。
答案选 选 C C 。
14 ． 如图为不同温度下水的电离平衡曲线，已知 pOH=− − lgc(OH− − ) ) ，下列说法正确的是
A A ．T T 1 1 和 和 T T 2 2 的关系是：T T 1 1 >T 2 2
B B ．K K W W 的关系是：
B>C>A=D=E
C C ．A A 点到 D D 点：加入少量酸可实现
D D ．T T 2 2 时：2 pH=2 的硫酸与 2 pH=12 的 的 H NaOH 溶液等体积混合，溶液呈中性
【答案】C C
【解析】水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水的离子积常数增大，
13 根据图片知，K K w w 中 中 A A ＞B B ，则 T T 1 1 ＜T T 2 2 ，A A 项 错误；相同温度下，水的离子积常数相同，温度越高，水的离子积常数越大，根据图片知，离子积常数 A=E=D ＞C C ＞B B ，B B 项 错误；A A 点到 D D 点是等温线，离子积常数不变，溶液的碱性减弱、酸性增强，所以 A A 点到 D D 点：加入少量酸可实现，C C 项 正确；水的离子积常数未知，无法计算 算 H NaOH 中氢氧根离子浓度，等体积混合，酸中氢离子、碱中氢氧根离子物质的量不一定相等，溶液酸碱性无法判断，如果是常温下，2 pH=2 的硫酸与 2 pH=12 的H NaOH 溶液等体枳混合，溶液呈中性，D D 项 错误 。
答案选 选 C C 。
15 ． 回答下列有关水溶液的问题: :
（1 1 ）下列两种溶 液中，室温下由水电离生成的 H+ 浓度之比（①: : ②）是 ________
①1 pH=1 的盐酸
②L 0.01 mol/L 的 的 H NaOH 溶液
（2 2 ）已知水在 25 ℃和 95 ℃时，
水的电离平衡曲线如图所示：
①在 25 ℃时，
水的电离平衡曲线应为 ____ （填“ A" 或“ B" ）； 95 ℃时水的离子积
Kw=_____
② 25 ℃时, ,将 将 9 pH=9 的 的 a Ba （ OH ）
2 2 溶液与 4 pH=4 的 的 H H 2 2 SO 4 4 溶液混合, , 若所得混合溶液的pH=7 ，则 Ba （ OH ）
2 2 溶液与 H H 2 2 SO 4 4 溶液的体积比为 ________
③曲线 B B 对应温度下2 ,pH=2 的盐酸溶液和 1 pH=11 的 氢氧化钠溶液按体积比 1 9:1 混合, , 溶液的 pH=_____
④常温下，将一小块金属钠投入 L 100mL0.15mol/L 的 的 CuCl 2 2 溶液中，收集到产生气
14 体的体积为 1.456L （标准状况下），此时溶液体积仍为 100mL ，反应后溶液的pH=____
【答案】
(1)1:10
( (2 2) ) ① A
10- - 12
② 10:1
③ 9
④ 14
【解析】
(1) 酸溶液中水电离产生氢离子的浓度等于溶液中氢氧根离子浓度，碱溶液中氢离子全部来自与水的电离；
（2 2 ）①曲线 A A 条件下， kw =c （ H+ ）c c （ OH- - ）
=10 0- -7 7 × 10- -7 7 =10- - 14 ，曲线 B B 条件下，kw =c （H H+ + ）c c （ OH- - ）
=10- -6 6 × 10- -6 6 =10- - 12 ，水的电离是吸热过程，据此分析；
② 25 ℃时，所得混合溶液的 pH=7 ，溶液显中性，酸碱恰好中和，据此计算；
③曲线 B B 对应温度下，2 pH=2 的盐酸溶液和 1 pH=11 的氢氧化钠溶液按体积比 9:1混合，碱过量，算出剩余氢氧根离子的浓度，再计算氢离子的浓度；
④将钠投入 CuSO 4 4 溶液中，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，方程式为：2Na+2H 2 2 O=2NaOH+H 2 2 ↑，标况下 L 1.456L 氢气的物质的量为1 1. . 456L22.4L/mol =0.065mol ，生成的氢氧化钠和 CuSO 4 4 发生复分解反应， 2NaOH ＋ CuSO 4 4 ＝ Na 2 2 SO 4 4 +Cu （ OH ）
2 2 ↓，据此分析解答 。
【详解】（1 1 ）酸溶液中水电离产生氢离子的浓度等于溶液中氢氧根离子浓度，室温下 1 pH=1 的盐酸中氢氧根离子的浓度是 10- - 13 mol/L ，碱溶液中氢离子全部来自与水的电离，室温下 L 0.01 mol/L 的 的 H NaOH 溶液中氢离子的浓度是 10- - 12 mol/L ，由水电离生成的 H+ 浓度之比（①: : ②）是 10- - 13 mol/L ：
10- - 12 mol/L=1:10 ；
(2)
①曲线 A A 条件下， kw c =c （H H+ + ）c c （ OH- - ）
=10- -7 7 × 10- -7 7 =10- - 14 ，曲线 B B 条件下，
kw =c（H H+ + ）c c （ OH- - ）
=10- -6 6 × 10- -6 6 =10- - 12 ，水的电离是吸热过程，加热促进电离，所以 A A曲线代表 25 ℃时水的电离平衡曲线， 95 ℃时水的离子积
Kw c = c （H H+ + ）c c （ OH- - ）
=10- -6 6
15 × 10- -6 6 =10- - 12 ；
② 25 ℃时时所得混合溶液的 pH=7 ， kw =c （H H+ + ）c c （ OH- - ）
=10- -7 7 × 10- -7 7 =10- - 14 ，溶液呈中性即酸碱恰好中和, ,即 即 n(OH− − )=n(H+ + ),则 则 V(Ba （ OH ）
2 2 ) )⋅ ⋅ 10− −5 5 mol⋅ ⋅L L− −1 1 =V(H 2 2 SO 4 4 ) )⋅ ⋅ 10− −4 4 mol⋅ ⋅L L− −1 1 ，得 V(Ba （ OH ）
2 2 ):V(H 2 2 SO 4 4 )=10:1 ；
③曲线 B B 对应温度下，2 pH=2 的盐酸溶液和 1 pH=11 的氢氧化钠溶液按体积比 9:1混合，碱过量，c c （ OH- - ）= =V V × 10- -1 1 －9 9V V × 10- -2 210V=10- -3 3 ，c c （H H+ + ）＝K K w wc c ( ( OH－ ) ) ＝10－ 1210－3 3 ＝ 10- -9 9 ，pH=9 ；
④由将钠投入 4 CuSO4 溶液中，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠和 4 CuSO4 发生复分解反应, , 方程式为：
2Na +2H 2 2 O=2NaOH+H 2 2 ↑，2NaOH+CuSO 4 4 =Na 2 2 SO 4 4 +Cu （ OH ）
2 2 ↓，所以溶液中剩余氢氧化钠的物质的量为：0.065mol ×2 2- - 0.15mol/L × 0.1L × 2=0.1mol ，则氢氧根浓度为 0.1mol ÷0.1L=1mol/L ，氢离子浓度为 10− − 14 mol/L ，所以反应后溶液的 pH=14 。
【点睛】水是弱电解质，电离过程是吸热过程，升高温度促进电离，电离程度增大，水的离子积常数增大。