高中化學(xué)同步講義（選擇性必修一）第11講 3.2水的電離　溶液的酸堿性與pH（教師版）

第3課第2課時水的電離溶液的酸堿性與pH

01目標(biāo)任務(wù)

課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．認(rèn)識水的電離，了解水的離子積常數(shù)。

1．能從宏觀與微觀相結(jié)合的視角理解水的電離及溶液酸堿

2．能從電離、離子反應(yīng)、化學(xué)平衡的角度分

性。

析溶液的酸堿性。

2．從溫度、酸、堿等對水的電離的影響，理解、分析水的電

3．能進(jìn)行溶液pH的簡單計(jì)算，掌握檢測溶

離平衡移動的原因以及溶液的酸堿性與pH的關(guān)系。

液pH的方法。

02預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

自主梳理

一、水的電離

1．水的電離

(1)水是一種極弱的電解質(zhì)。

(2)水的電離方程式為，簡寫為。

2．水的電離常數(shù)與離子積常數(shù)

(1)水的電離平衡常數(shù)K電離＝。

(2)水的離子積常數(shù)(KW)

①含義：因?yàn)樗臐舛瓤煽醋鞒?shù)，所以水中的可看作常數(shù)，稱為水的離子積常數(shù)，簡

稱，用表示。

②表達(dá)式與數(shù)值：表達(dá)式KW＝，室溫時，KW＝。

③影響因素：KW只受溫度影響，由于水的電離是過程，溫度升高，KW。

二、溶液的酸堿性和pH

1．溶液的酸堿性

(1)溶液的酸堿性：溶液酸堿性的判斷標(biāo)準(zhǔn)是。

(2)溶液酸堿性與溶液中c(H＋)和c(OH－)的關(guān)系：c(H＋)c(OH－)，溶液呈中性；c(H＋)c(OH－)，溶液呈

酸性，且c(H＋)越大，酸性；c(H＋)c(OH－)，溶液呈堿性，且c(OH－)越大，堿性。

(3)25℃，酸堿性與c(H＋)、c(OH－)的關(guān)系

①酸性：c(H＋)1×10－7mol·L－1，c(OH－)1×10－7mol·L－1。

②堿性：c(H＋)1×10－7mol·L－1，c(OH－)1×10－7mol·L－1。

1

③中性：c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7mol·L－1。

(4)溶液酸堿性的表示方法

①當(dāng)c(H＋)或c(OH－)大于1mol·L－1時，通常用直接表示。

②當(dāng)c(H＋)或c(OH－)小于或等于1mol·L－1時，通常用表示。

2．溶液的pH

(1)表達(dá)式：pH＝。

如：c(H＋)＝1.0×10－5mol·L－1的酸性溶液，pH＝。

(2)意義：pH越大，溶液堿性越；pH越小，酸性越。

(3)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系(常溫下)

3．溶液pH的測定

(1)pH試紙法

①種類

廣泛pH試紙：其pH范圍是(最常用)。精密pH試紙：其pH范圍較窄，可判別0.2或0.3的pH差值。

專用pH試紙：用于酸性、中性或堿性溶液的專用pH試紙。

②使用方法：把一小塊pH試紙放在上，用蘸取待測液點(diǎn)在試紙的中央，試紙變色后，與

標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照來確定溶液的pH。

(2)pH計(jì)測定法。pH計(jì)又稱酸度計(jì)。

＋－

＋－＋－cH·cOH

【答案】一、1．(2)2H2OH3O＋OH，H2OH＋OH。2．(1)K電離＝。

cH2O

＋－＋－－14

(2)①c(H)·c(OH)水的離子積KW②c(H)·c(OH)1.0×10。③吸熱增大。

二、1．(1)溶液中c(H＋)與c(OH－)的相對大小(2)＝>越強(qiáng)；<越強(qiáng)

(3)①><②<>(4)①c(H＋)或c(OH－)②pH

2．(1)－lgc(H＋)5(2)強(qiáng)強(qiáng)(3)增強(qiáng)增強(qiáng)

3．(1)①1～14②玻璃片玻璃棒

預(yù)習(xí)檢測

1．關(guān)于水的說法，下列錯誤的是

+-

A．水的電離方程式2H2O?H3O+OHB．純水的pH可能為6

C．25℃時水中通入少量HCl，KW減小D．水的電離?H>0

【答案】C

+-

【解析】A．水是弱電解質(zhì)，電離方程式為：2H2O?H3O+OH，故A正確；

B．水的電離是吸熱反應(yīng)，溫度升高，水的離子積增大，如100℃時水的離子積常數(shù)為10-12，純水的pH=6，

2

故B正確；

C．KW只受溫度影響，溫度不變，KW不變，故C錯誤；

D．水的電離過程吸熱，?H>0，故D正確；

故選C。

2．某水溶液中pH和pOH的關(guān)系如圖所示【pOH=-lgcOH-】。下列說法錯誤的是

A．b=7

B．d點(diǎn)溶液中通入HCl，d點(diǎn)向e點(diǎn)遷移

C．Kw(f)>Kw(d)

D．pH=6.5的f點(diǎn)溶液顯中性

【答案】B

-14

【解析】A．25℃時水的離子積Kw=1.0×10，b=7，A項(xiàng)正確；

B．d點(diǎn)溶液呈中性，通入氯化氫，pH減小，pOH增大，d點(diǎn)向c點(diǎn)遷移，B項(xiàng)錯誤；

C．由圖像可知a小于b，則中性的f點(diǎn)氫離子濃度大于中性的d點(diǎn)，T高于25℃，Kw(f)>Kw(d)，C項(xiàng)正確；

D．f點(diǎn)溶液中c(H+)=c(OH-)，溶液呈中性，D項(xiàng)正確；

故選：B。

3．在25℃時，水的電離達(dá)到平衡：H2OHOHH0，下列敘述正確的是

A．向水中加入稀氨水，平衡向左移動，溶液中cOH-降低

+

B．向水中加入少量固體硫酸氫鈉，溶液中cH減小，Kw不變

-

C．向水中加入少量固體CH3COONa，溶液中cOH增大，平衡向左移動

D．將水加熱，Kw增大，pH減小

【答案】D

【解析】A．向水中加入稀氨水，水的電離平衡逆向移動，但cOH-增大，故A錯誤；

+

B．Kw只與溫度有關(guān)，向水中加入少量固體硫酸氫鈉，cH增大，Kw不變，故B錯誤；

-

C．向水中加入少量固體CH3COONa，醋酸根離子水解促進(jìn)水的電離，水的電離平衡正向移動，cOH增大，

故C錯誤；

+-

D．H2OHOHΔH>0，將水加熱，水的電離平衡正向移動，cH、cOH增大，Kw增大，pH

3

減小，故D正確；

故選D。

4．若在100℃時，水的離子積為11012，若該溫度下某溶液中c(H+)=1107mol/L，則該溶液

A．[H+]=100[OH-]B．呈酸性C．呈中性D．呈堿性

【答案】D

+-12

【解析】根據(jù)水的離子積，KWc(OH)c(H)，在100℃時，水的離子積為1×10，若該溫度下某溶液中

12

K

+7W1105+

c(H)=110mol/L，則c(OH)=+110mol/L，所以c(OH)c(H)，溶液呈堿性，且

c(H)1107

c(OH)100c(H+)，故選D。

5．下列關(guān)于溶液的酸堿性，說法正確的是

A．pH=7的溶液呈中性

B．中性溶液中一定有c(H＋)=1.0×10－7mol·L－1

C．若水電離出的c(OH－)=1.0×10－11mol·L－1，則溶液可能呈酸性，也可能呈堿性

D．在100℃時，純水的pH<7，因此顯酸性

【答案】C

【解析】A．在100°C時，純水的pH=6，呈中性，該溫度下pH=7時溶液呈堿性，溫度未知，不能根據(jù)pH

大小判斷溶液酸堿性，故A錯誤；

B．常溫下中性溶液中c(H＋)=1.0×10－7mol·L－1，溫度未知，中性溶液中不一定有c(H＋)=1.0×10－7mol·L－1，故

B錯誤；

C．由水電離出c(OH－)=1.0×10－11mol·L－1的溶液中，水的電離受到了抑制，溶液可能顯酸性，也可能顯堿性，

故C正確；

D．在100°C時，純水的pH=6，呈中性，故D錯誤；

故選C。

6．常溫下，將0.2mol/L氫氧化鈉溶液與0.2mol/L硫酸溶液等體積混合，該混合溶液的pH等于

A．1.0B．3.0C．7.0D．13.0

【答案】A

+

【解析】常溫下，將0.2mol/LNaOH溶液與0.2mol/LH2SO4溶液等體積混合，酸堿中和反應(yīng)后H剩余，溶液

0.22V0.2V

中c(H+)0.1mol/L，pH=lgc(H+)lg0.11.0，A正確；

2V

故選A。

03探究提升

?環(huán)節(jié)一水的電離

4

【情境材料】

用電導(dǎo)儀測定水的電導(dǎo)率，如下圖。

接通直流電源，發(fā)現(xiàn)純水的電導(dǎo)率不為零，說明純水中含有自由移動的離子，說明純水中部分水發(fā)生了電

離。

【問題探究】

1．由以上實(shí)驗(yàn)判斷水是不是電解質(zhì)？若是，請寫出水的電離方程式，并判斷由水分子電離出的OH－和H＋

數(shù)目是否相等？

2．結(jié)合弱電解質(zhì)電離平衡的影響因素，填寫下表空白。

＋－

水的電離平衡：H2OH＋OHΔH＞0

＋－

影響因素移動方向c(H)c(OH)Kw

升溫向移動

加酸向移動

加堿向移動

＋－＋－＋－

3．在水的離子積常數(shù)Kw＝c(H)·c(OH)中，c(H)、c(OH)都是水電離出的c(H)、c(OH)嗎？在酸或堿溶

液中水電離出的c(H＋)與c(OH－)還相等嗎？

【答案】

＋－＋－

1．水是弱電解質(zhì)，H2OH＋OH，水電離出的H和OH的數(shù)目相等。

2．

＋－

水的電離平衡：H2OH＋OHΔH＞0

＋－

影響因素移動方向c(H)c(OH)Kw

升溫右增大增大增大

加酸左增大減小不變

加堿左減小增大不變

＋－＋－＋

3．Kw＝c(H)·c(OH)中，c(H)、c(OH)不一定都是水電離出來的。在酸或堿溶液中水電離出的c(H)與c(OH

－)相等。

要點(diǎn)歸納

水電離出的c(H＋)和c(OH－)的計(jì)算(25℃時)

(1)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7mol·L－1。

(2)溶質(zhì)為酸的溶液：H＋來源于酸的電離和水的電離，而OH－只來源于水的電離。如計(jì)算0.01mol·L－1鹽酸

5

中由水電離出的c(H＋)，方法是先求出溶液中的c(OH－)＝10－12mol·L－1，則由水電離出的c(H＋)＝c(OH－)

－12－1＋－－Kw

＝10mol·L。即：c(H)H2O＝c(OH)H2O＝c(OH)＝。

c（H＋）

(3)溶質(zhì)為堿的溶液：OH－來源于堿的電離和水的電離，而H＋只來源于水的電離。如計(jì)算0.01mol·L－1NaOH

溶液中由水電離出的c(OH－)，方法是先求出溶液中c(H＋)＝10－12mol·L－1，則由水電離出的c(OH－)＝c(H＋)

－12－1－＋＋Kw

＝10mol·L。即：c(OH)H2O＝c(H)H2O＝c(H)＝。

c（OH－）

＋－

(1)Kw揭示了任何溶液中均存在水的電離平衡，H與OH共存，只是相對含量不同。

＋－

(2)Kw＝c(H)·c(OH)不僅適用于純水(或其他中性溶液)，也適用于一切酸、堿、鹽的稀溶液。Kw不隨溶液

中c(H＋)和c(OH－)的改變而改變。

＋－＋－＋－

(3)在Kw＝c(H)·c(OH)表達(dá)式中，c(H)、c(OH)均分別表示整個溶液中H、OH的物質(zhì)的量濃度。在不

同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H＋)、c(OH－)總是相等的。

典例精講

+-

【例1】（2022秋·重慶九龍坡·高二重慶市育才中學(xué)校考期中）25℃時，水的電離達(dá)到平衡：H2O?H+OH△H

＞0，下列敘述正確的是

A．向水中加入稀鹽酸，水的電離平衡逆向移動，c(OH-)減小

+

B．向水中加入少量NaHSO4固體，c(H)增大，Kw增大

C．向水中加入少量固體Na，水的電離平衡逆向移動，c(H+)降低

D．將純水加熱，Kw增大，pH不變

【答案】A

【解析】A．向水中加入稀鹽酸，c(H+)增大，水的電離平衡逆向移動，c(OH-)減小，故A正確；

+

B．向水中加入少量NaHSO4固體，c(H)增大，Kw不變，故B錯誤；

C．向水中加入少量固體Na，鈉消耗氫離子生成氫氣，c(H+)降低，水的電離平衡正向移動，故C錯誤；

+-

D．將純水加熱，c(H)、c(OH)均增大，Kw增大，pH減小，故D錯誤；

選A。

【例2】（2023春·四川樂山·高二四川省峨眉第二中學(xué)校?？计谥校┏叵拢铝腥芤褐兴碾婋x程度最大

的是

A．pH＝5的硫酸B．pH＝9的NaOH溶液

C．pH＝5的NaHSO3溶液D．pH＝8的NaHCO3溶液

【答案】D

【解析】酸電離出的氫離子或者堿電離出的氫氧根離子抑制水的電離，硫酸、亞硫酸氫鈉均可以電離出氫

離子，氫氧化鈉電離出的氫氧根離子，均抑制水的電離，碳酸氫鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解顯堿性，促進(jìn)水的

6

電離，常溫下，下列溶液中水的電離程度最大的是D，故選D。

【例3】（2022春·廣東惠州·高二?？奸_學(xué)考試）室溫下，在由水電離產(chǎn)生的cOH1.01012molL1的溶

液中，一定不能大量共存的離子組是

232

A．NO3、Cl、Na、KB．NO3、SO4、Fe、Mg

2222

C．I、HCO3、Ca、BaD．CO3、SO3、Na、K

【答案】C

【解析】室溫下，在由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1的溶液，水電離受到抑制，溶液因含一定濃度的

氫離子呈酸性或因含一定濃度的氫氧根離子呈堿性；

A．NO3、Cl、Na、K相互之間不反應(yīng)，也不與氫離子或氫氧根離子反應(yīng)，能大量共存，故A不符題意；

B．堿性條件下，F(xiàn)e3+、Mg2+生成氫氧化物沉淀，故B不符合題意；

--

C．HCO3既能與氫離子反應(yīng)又能與氫氧根離子反應(yīng)，酸性或堿性條件下HCO3都不能大量存在，故C符合

題意；

2-2-++

D．堿性條件下，CO3、SO4、Na、K相互之間不反應(yīng)，能大量共存，故D不符題意；

故選C

?環(huán)節(jié)二溶液的酸堿性與pH

【情境材料】

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，淡黃色的pH試紙常用于測定溶液的酸堿性。在25℃時，若溶液的pH＝7，試紙不變色；

若pH<7，試紙變紅色；若pH>7，試紙變藍(lán)色。而要精確測定溶液的pH，需用pH計(jì)(如右圖)。pH計(jì)主要

通過測定溶液中H＋的濃度來測定溶液的pH。

【問題探究】

1．現(xiàn)欲測定100℃沸水的pH及酸堿性，甲同學(xué)使用pH試紙測定，請推測pH試紙呈什么顏色，溶液的酸

堿性如何？

2．同樣測定100℃沸水的pH及酸堿性，乙同學(xué)選擇了pH計(jì)，請分析pH計(jì)的讀數(shù)等于7嗎？水溶液還呈

中性嗎？

3．pH試紙使用前能否用蒸餾水潤濕？若用潤濕的pH試紙測量溶液的pH對結(jié)果有何影響？

4．25℃時，某溶液中由水電離出的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，請?zhí)骄吭撊芤旱膒H可能為多少？

5．常溫下，利用平衡移動原理分析比較在不同情況下，c(H＋)和c(OH－)的值與變化趨勢(增大或減小)。

體系純水向純水中加向純水中加入

7

入少量鹽酸少量NaOH溶液

c(H＋)

c(OH－)

c(H＋)和

c(H＋)c(H＋)c(H＋)

c(OH－)

c(OH－)c(OH－)c(OH－)

的大小比較

【答案】1．試紙呈淡黃色，沸水呈中性。

2．由于沸水電離程度增大，溶液中c(H＋)增大，所以測定的pH<7，但由于c(H＋)＝c(OH－)，溶液仍呈中性。

3．使用pH試紙前不能用蒸餾水潤濕，潤濕后相當(dāng)于稀釋了溶液。若是酸性溶液，則潤濕后測得的pH偏

大；若為堿性溶液，則潤濕后測得的pH偏??；若為中性溶液，則無影響。

×－14

－－－12－1＋110－1－2－1

4．若為酸性溶液，c(OH)＝c(OH)水＝1×10mol·L，c(H)＝mol·L＝1×10mol·L，

1×10－12

＋＋－12－1

則pH＝2；若為堿性溶液，c(H)＝c(H)水＝1×10mol·L，則pH＝12。

5．

向純水中加向純水中加入

體系純水

入少量鹽酸少量NaOH溶液

c(H＋)10－7增大減小

c(OH－)10－7減小增大

c(H＋)和

c(H＋)＝c(H＋)>c(H＋)<

c(OH－)

c(OH－)c(OH－)c(OH－)

的大小比較

要點(diǎn)歸納

1．溶液的酸堿性與pH

(1)溶液的酸堿性

常溫下，酸性溶液：c(H＋)>c(OH－)，c(H＋)>10－7mol·L－1。

中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)，c(H＋)＝10－7mol·L－1。

堿性溶液：c(H＋)<c(OH－)，c(H＋)<10－7mol·L－1。

(2)pH

(1)表達(dá)式：pH＝－lgc(H＋)。

(2)意義：pH越大，溶液堿性越強(qiáng)；pH越小，酸性越強(qiáng)。

(3)適用范圍：c(H＋)和c(OH－)較小的稀溶液<1mol·L－1

(4)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系(常溫下)

8

即中性溶液的pH＝7，酸性溶液的pH<7，堿性溶液的pH>7。

2．溶液pH的測定方法

(1)酸堿指示劑法

酸堿指示劑一般是有機(jī)弱酸或弱堿，它們的顏色在一定的pH范圍內(nèi)發(fā)生變化，因此，可以用這些弱酸、弱

堿來粗略測定溶液的pH范圍，不能準(zhǔn)確測定出pH的具體值。幾種常用指示劑的變色范圍和顏色變化如表

所示：

指示劑變色范圍(pH)遇酸的顏色遇堿的顏色

甲基橙橙色紅色黃色

3.1――→4.4(pH<3.1)(pH>4.4)

石蕊紫色紅色藍(lán)色

5.0――→8.0(pH<5.0)(pH>8.0)

酚酞粉紅色無色紅色

8.2――→10.0(pH<8.2)(pH>10.0)

(2)pH試紙法

①種類

a.廣泛pH試紙：pH范圍是1~14（最常用）或0~10，可以識別的pH差約為1

b.精密pH試紙：pH范圍較窄，可判別0.2或0.3的pH差

②使用方法

取一小片pH試紙放在干燥、潔凈的玻璃片（或表面皿)上，用干凈的玻璃棒蘸取待測液點(diǎn)在試紙的中部，

試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照比色，確定溶液的pH

③注意事項(xiàng)

pH試紙用于測定溶液的pH時，使用前一定不能用水潤濕；不能把pH試紙直接插入待測液中；

廣泛pH試紙的讀數(shù)是整數(shù)，不能是小數(shù)。

(3)pH計(jì)法

pH計(jì)，又叫酸度計(jì)，可以用來精密測量溶液的pH。測得的溶液pH可以是整數(shù)或小數(shù)。

3．pH的應(yīng)用

①人體健康：人體各種體液都有一定的pH，當(dāng)酸堿平衡失調(diào)時，人體就表現(xiàn)出病變，因而可以利用檢測血

液中的pH來診斷疾病。

②生活應(yīng)用：利用護(hù)發(fā)素保護(hù)頭發(fā)，就是通過調(diào)節(jié)頭發(fā)的pH使之達(dá)到適宜的酸堿度。

③環(huán)保領(lǐng)域：酸性或堿性的廢水的處理，可以利用中和反應(yīng)調(diào)節(jié)其pH。

④農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：土壤的pH影響植物對不同形態(tài)養(yǎng)分的吸收及養(yǎng)分的有效性，各種作物的生長也都對土壤的

pH范圍有一定的要求，因而應(yīng)注意保持土壤的酸堿性。

⑤科學(xué)實(shí)驗(yàn)、工業(yè)生產(chǎn)：溶液的pH控制常常是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果或產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的一個關(guān)鍵因素。

9

(1)常溫下，比較pH與7的相對大小可用于判斷溶液的酸堿性，但在不指明溫度的情況下，pH＝7的溶液

不一定呈中性。

(2)pH＝－lgc(H＋)，這里的c(H＋)指溶液中的氫離子濃度，而非水電離產(chǎn)生的氫離子濃度。

(3)溶液呈酸性或堿性的本質(zhì)在于溶液中c(H＋)與c(OH－)的相對大小，而不在于c(H＋)或c(OH－)的絕對大小。

＋－＋－

在一定溫度下，c(H)與c(OH)此增彼減，但Kw＝c(H)·c(OH)始終不變。

(4)在分析c(H＋)、pH與溶液的酸堿性的關(guān)系時，要注意溶液的溫度是否為常溫。

(5)溶液的pH范圍通常是0～14，對于c(H＋)≤1mol·L－1或c(OH－)≤1mol·L－1的電解質(zhì)溶液用pH表示

其酸堿性比直接使用c(H＋)或c(OH－)表示要方便。當(dāng)c(H＋)或c(OH－)大于1mol·L－1時，則直接用c(H＋)或

c(OH－)來表示溶液的酸堿性。

(6)若溶液具有漂白性，則不能用酸堿指示劑測定溶液的酸堿性，也不能用pH試紙測定其pH。如不能用

pH試紙測量氯水的pH。

典例精講

【例4】（2022秋·浙江杭州·高二期中）下列說法正確的是

A．可用pH試紙測定NaClO溶液的pH值

B．能用廣泛pH試紙測出稀鹽酸的pH值為4.3

C．中和濃度體積均相同的鹽酸與醋酸時，消耗的氫氧化鈉的量一樣多

D．常溫下，用鹽酸中和體積、pH相同的氫氧化鈉與氨水，氫氧化鈉消耗的鹽酸多

【答案】C

【解析】A．次氯酸鈉水解生成次氯酸具有漂白性，不能用pH試紙測定NaClO溶液的pH值，故A錯誤；

B．廣泛pH試紙的精確度是整數(shù)，則不能用廣泛pH試測出稀鹽酸的pH值為4.3，故B錯誤；

C．鹽酸和醋酸均為一元酸，則中和濃度體積均相同的鹽酸與醋酸時，消耗的氫氧化鈉的量一樣多，故C正

確；

D．氨水為弱堿，氫氧化鈉為強(qiáng)堿，體積、pH相同的氫氧化鈉與氨水，氫氧化鈉，氨水的濃度大，則常溫

下，用鹽酸中和體積、pH相同的氫氧化鈉與氨水，氨水消耗的鹽酸多，故D錯誤；

故選：C。

【例5】（2023春·四川內(nèi)江·高二四川省內(nèi)江市第六中學(xué)?？计谥校┏叵拢賞H=3的硫酸溶液，

K

②0．0001mol/L的醋酸，③溶液中的c(H+)=1×10-4mol/L，④w=10-12，則此四種溶液的酸性由強(qiáng)到弱的

c(H+)

順序?yàn)?/p>

A．①③④②B．④①③②C．④③①②D．①③②④

【答案】B

【解析】①pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3mol/L；

②醋酸為弱酸不完全電離，所以②0.0001mol/L的醋酸溶液中c(H+)＜10-4mol/L；

10

③溶液中的c(H+)=1×10-4mol/L；

Kw12

+-2

④溶液中10，則c(H)=10mol/L；

cH

溶液中氫離子濃度越大，酸性越強(qiáng)，綜上所述酸性由強(qiáng)到弱為④①③②；

故答案為B。

?環(huán)節(jié)三溶液pH的計(jì)算

【情境材料】

鹽酸和氫氧化鈉是兩種常見的酸和堿，在工業(yè)生產(chǎn)中起著非常重要的作用。鹽酸是化學(xué)工業(yè)重要原料之一，

廣泛用于化工原料、染料、醫(yī)藥、食品、印染、皮革、制糖、冶金等行業(yè)，還用于離子交換樹脂的再生以

及電鍍、金屬表面的清洗劑。氫氧化鈉(NaOH)用于生產(chǎn)紙、肥皂、染料、人造絲、冶煉金屬、石油精制、

棉織品整理、煤焦油產(chǎn)物的提純以及食品加工、木材加工及機(jī)械工業(yè)等方面。

【問題探究】

1．常溫下0.01mol·L－1HCl溶液中：

＋

(1)由水電離出的c平(H)是多少？

(2)pH是多少？

(3)加水稀釋100倍，pH是多少？

2．常溫下0.01mol·L－1NaOH溶液：

(1)pH是多少？

(2)加水稀釋100倍，pH是多少？

3．常溫下，由水電離出的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，則該溶液的可能pH＝________。

4．體積均為100mLpH＝2的CH3COOH溶液與一元酸HX溶液，加水稀釋過程中

pH與溶液體積的變化關(guān)系如圖所示，則HX的電離平衡常數(shù)________(填“大

于”“小于”或“等于”)CH3COOH的電離平衡常數(shù)。

5．常溫下，pH＝12的NaOH溶液與pH＝1的HCl溶液按一定比例混合，所得溶液

pH＝2，則NaOH溶液與HCl溶液的體積比為________。

【答案】

－1－－＋＋

1．(1)①0.01mol·LHCl溶液中的OH只來源于水的電離，且c平(OH)水＝c平(H)水，H來源于水和HCl

＋＋－1＋－

的電離，由于水的電離程度很小，計(jì)算時水電離的H可忽略，c平(H)＝0.01mol·L，c平(H)水＝c平(OH)

×－142·－2

－110molL－12－1

水＝c平(OH)＝＝10mol·L。

0.01mol·L－1

(2)pH＝－lg10－2＝2。

＋1＋－4－1

(3)加水稀釋100倍，c平(H)變?yōu)樵瓉淼模碿平(H)＝10mol·L，pH＝4。

100

2．(1)0.01mol·L－1的NaOH溶液中的OH－來源于水和NaOH的電離，由于水的電離程度很小，計(jì)算時可忽

11

×－142·－2

－－2－1＋1.010molL－12－1

略，即c平(OH)＝10mol·L，所以c平(H)＝＝1.0×10mol·L，pH＝12。

10－2mol·L－1

×－142·－2

－－4－1＋1.010molL－10－1

(2)加水稀釋100倍，c平(OH)＝10mol·L，所以c平(H)＝＝1.0×10mol·L，

1.0×10－4mol·L－1

pH＝10。

3．如果該溶液呈酸性：c(H＋)＝0.01mol·L－1，溶液的pH＝－lg0.01＝2；如果該溶液呈堿性：c(OH－)＝

－14－14

－＋1×10－1×10－－－

0.01mol·L1，c(H)＝mol·L1＝mol·L1＝1×1012mol·L1，則溶液的pH

c（OH－）0.01

＝－lg1×10－12＝12。

4．pH相等的酸中，加水稀釋促進(jìn)弱酸電離，稀釋相同的倍數(shù)，pH變化大的為較強(qiáng)的酸，變化小的為較弱

的酸，所以HX的酸性大于醋酸，則HX的電離平衡常數(shù)大于醋酸。

5．pH＝12的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2mol·L－1，pH＝1的HCl溶液中c(H＋)＝0.1mol·L－1；設(shè)氫

氧化鈉溶液體積為V(堿)，鹽酸溶液體積為V(酸)，依據(jù)混合溶液的pH＝2知，氫離子過量，則混合溶液中

－1－1

＋0.1mol·LV（酸）－0.01mol·LV（堿）－

氫離子濃度為c(H)＝＝0.01mol·L1，得V(堿)∶V(酸)＝9∶2。

V（酸）＋V（堿）

要點(diǎn)歸納

1．單一溶液pH的計(jì)算

－1＋－1＋

(1)強(qiáng)酸溶液，如HnA溶液，設(shè)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為cmol·L，c(H)＝ncmol·L，pH＝－lgc(H)＝

－lgnc。

－14

－1＋10－1

(2)強(qiáng)堿溶液，如B(OH)n溶液，設(shè)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為cmol·L，c(H)＝mol·L，

nc

pH＝－lgc(H＋)＝14＋lgnc。

2．兩強(qiáng)酸混合后pH的計(jì)算

＋＋

＋c（H）1V1＋c（H）2V2＋＋

由c(H)混＝先求出混合后溶液的c(H)混，再根據(jù)公式pH＝－lgc(H)混求pH。若

V1＋V2

兩強(qiáng)酸溶液等體積混合，可采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前小的pH加0.3。如pH＝3和pH＝

5的鹽酸等體積混合后，pH＝3.3。

3．兩強(qiáng)堿混合后pH的計(jì)算

－－

－c（OH）1V1＋c（OH）2V2－＋

由c(OH)混＝先求出混合后的c(OH)混，再通過Kw求出混合后的c(H)，最后

V1＋V2

求pH。若兩強(qiáng)堿溶液等體積混合，可采用速算方法：混合后溶液的pH等于混合前大的pH減0.3。如pH

＝9和pH＝11的燒堿溶液等體積混合后，pH＝10.7。

4．強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合后溶液pH的計(jì)算方法

(1)若強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合恰好完全反應(yīng)，則混合后溶液中的pH＝7(25℃)。

12

＋－

＋＋c（H）V酸－c（OH）V堿

(2)若酸過量，直接求反應(yīng)后溶液中的c混(H)，c混(H)＝。

V酸＋V堿

－＋

－＋－c（OH）V堿－c（H）V酸

(3)若堿過量，應(yīng)先求混合后溶液中的c混(OH)，再求c混(H)，c混(OH)＝，c

V酸＋V堿

＋Kw

混(H)＝－。

c混（OH）

5．酸、堿溶液稀釋時pH的變化與計(jì)算

(1)酸、堿溶液稀釋時pH的計(jì)算

酸(pH＝a)堿(pH＝b)

弱酸強(qiáng)酸弱堿強(qiáng)堿

稀釋pH<a＋npH＝a＋npH>b－npH＝b－n

10n倍<7<7>7>7

無限此時考慮水的電離，pH只能接近7(略此時考慮水的電離，pH只能接近

稀釋小于7)7(略大于7)

(2)酸、堿溶液稀釋時pH的變化趨勢

對于pH相同的強(qiáng)酸和弱酸(或強(qiáng)堿和弱堿)溶液稀釋相同的倍數(shù)，強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)溶液的pH變化幅度大(如下

圖所示)。這是因?yàn)閺?qiáng)酸(或強(qiáng)堿)已完全電離，隨著加水稀釋，溶液中H＋(或OH－)的物質(zhì)的量(水電離的除外)

不會增多，而弱酸(或弱堿)隨著加水稀釋，電離程度增大，H＋(或OH－)的物質(zhì)的量會不斷增多。

(1)兩種強(qiáng)酸等體積混合時，若二者pH之差≥2，則pH混＝pH小＋0.3；兩種強(qiáng)堿等體積混合時，若二者pH

之差≥2，則pH混＝pH大－0.3。

(2)計(jì)算混合溶液的pH時，一般忽視兩溶液混合時體積的變化，即混合液的總體積等于兩溶液的體積之和。

(3)對于物質(zhì)的量濃度相同的強(qiáng)酸和弱酸(或強(qiáng)堿和弱堿)溶液，雖然起始時溶液pH不同，但若稀釋相同倍數(shù)，

仍是強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)pH的變化幅度大。

典例精講

【例6】（2023春·四川綿陽·高二統(tǒng)考階段練習(xí)）下列說法正確的是

A．常溫下，pH=13的溶液中，由水電離出的cOH為11013molL1

8

B．常溫下，1108molL1的鹽酸pHlg1108

C．常溫下，當(dāng)水電離出的cH為11012mol/L時，此溶液的pH可能為2或12

13

D．常溫下，將pH=2的鹽酸和醋酸各1mL分別稀釋至100mL，所得醋酸的pH略大

【答案】C

【解析】A．pH=13的溶液并不一定是酸或堿液。也可能是鹽類，鹽類的水解本質(zhì)酸堿性都是水電離的氫離

子和氫氧根，所以由水電離出的cOH為11013molL1或者1101molL1并不能妄下定論，故A錯誤；

B．當(dāng)鹽酸濃度很小時，水的電離會被促進(jìn)，酸終究還是酸，不可能常溫下pH>7顯堿性，故B錯誤；

C．常溫下，水電離出的c(H+)為1×10-12mol/L<1×10-7mol/L，水電離受到了抑制作用，可能是加入了酸，也可

能是加入了堿，若加入酸，此溶液的pH為2；若加入堿，則該溶液的pH為12，故C正確；

D．HCl是強(qiáng)酸，完全電離，將pH=2的鹽酸，c(H+)=10-2mol/L，將1mL稀釋至100mL，此時溶液中c(H+)=10-4mol/L，

溶液pH=4；醋酸是弱酸，在溶液中存在電離平衡，主要以電解質(zhì)分子存在，pH=2時，

+-4

c(CH3COOH)>c(H)=10mol/L，當(dāng)將該溶液1mL稀釋至100mL，假設(shè)醋酸電離平衡不移動，此時溶液中

c(H+)=10-4mol/L；稀釋時使醋酸的電離平衡正向移動，導(dǎo)致溶液中c(H+)>10-4mol/L，使溶液的pH<4，可見所

得醋酸的pH略小，故D錯誤；

故選C。

【例7】（2023春·陜西咸陽·高二?？奸_學(xué)考試）下列關(guān)于溶液酸堿性說法不正確的是

A．某溫度下，VaLpH11的NaOH溶液，與VbLpH1的H2SO4溶液混合呈中性，則Va:Vb1:1

B．25℃1LpH5的氯化銨溶液，cH105mol/L，由水電離出nOH105mol

14

C．313K時，Kw2.910，則pH7，溶液呈堿性

D．100℃時，純水的pH6，呈中性

【答案】A

【解析】A．溫度未知，無法計(jì)算NaOH溶液中c(OH-)，所以無法計(jì)算酸堿溶液體積之比，故A錯誤；

B．溶液中水電離出的c(OH-)=c(H+)=10-5mol/L，所以由水電離出n(OH-)=10-5mol/L×1L=10-5mol，故B正確；

．該溫度下純水中-+-14-7，＜，則時，+＜-7，

Cc(OH)=c(H)=Kw=2.910=2.910pH7pH=7c(H)2.910mol/L

此時溶液呈堿性，故C正確；

D．純水中c(OH-)=c(H+)，所以100℃時，純水的pH=6，呈中性，故D正確；

故選：A。

【例8】（2022秋·新疆哈密·高二?？计谀┰谑覝叵?，等體積的酸和堿的溶液混合后，pH一定大于7的是

A．pH=3的鹽酸跟pH=11的氨水

B．pH=3的硝酸溶液跟pH=11的氫氧化鉀溶液

C．pH=3硫酸溶液跟pH=11的氫氧化鈉溶液

D．pH=3的磷酸溶液跟pH=11的氫氧化鉀溶液

【答案】A

【解析】A．一水合氨是弱堿，pH=3的鹽酸的濃度小于pH=11的氨水的濃度，pH=3的鹽酸跟pH=11的氨水

等體積后，氨水有剩余，pH一定大于7，故選A；