专题6 水溶液(化学反应原理)

专题六 水溶液

一、电解质和非电解质

1. 关于概念的理解要注意：

（1）电解质、非电解质均是化合物。 （2）电解质一定是指本身能电离出离子的化合物。

（3）能导电的物质不一定是电解质，电解质不一定能导电。 （4）电解质强弱与导电性无必然联系。

（5）电解质强弱与溶解度无关。 （6）金属导电与电解质溶液导电的区别。

2. 强、弱电解质比较

分类依据：根据它们在水溶液中电离程度大小分为强电解质和弱电解质

3. 电离方程式的书写

例. 在溶液中的电离方程式书写正确的是

练. 下列物质的水溶液能导电但属于非电解质的是

A．CH 3CH 2COOH B．Cl 2 C ．NH 4HCO 3 D ．SO 2

【思考】如何证明酸性：硫酸>碳酸>硅酸？如何用实验证明非金属性：硫>碳>硅？

二、水的电离

1. 水的自偶电离

精确实验证明，水是一种极弱的电解质，可以发生微弱电离，其电离方程式为： 。 常温下，1L 水中发生电离的水的物质的量为 ，故水的电离度为 。

+- 例. 与纯水类似，液氨中也存在着微弱的电离：2NH 3

NH4+NH2，据此判断以下叙述中错误的是

+-+- A．液氨中含有NH 3、NH 4、NH 2等微粒 B．一定温度下液氨中c (NH4) ·c (NH2) 是一个常数

+-+- C ．液氨的电离达到平衡时c(NH3) = c(NH4) = c(NH2) D ．只要不加入其他物质，液氨中c (NH4) = c (NH2)

2. 水的离子积

+- （1）定义：一定温度下，溶液中[H]与[OH]的乘积总是一个常数，通常我们把它写作K W ，叫做水的离

子积常数，简称为水的离子积。（是否有单位？）

（2）注意：①K W 只与温度有关，由于水的电离吸热，故K W 随温度升高而 。

②不仅适用于纯水，还适用于任何酸、碱、盐的稀溶液。

③在任何情况下，水电离出的氢离子总等于水电离出的氢氧根离子（质子守恒）。

例．常温下某溶液中水电离出的c(H) = 1×10 mol/L，则下列说法中正确的是

A ．该溶液一定呈酸性 B ．该溶液一定呈碱性

-C ．该溶液中一定有c(OH) = 0.1mol/L D．该溶液的pH 值为1或13

练1. 将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是：

A. 水的离子积变大、pH 变小、呈酸性 B. 水的离子积不变、pH 不变、呈中性

C. 水的离子积变小、pH 变大、呈碱性 D . 水的离子积变大、pH 变小、呈中性

＋－练2．25 ℃时，水的电离达到平衡：H 2O H ＋OH 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 W 不变

＋C ．向水中加入少量固体CH 3COONa ，平衡逆向移动，c (H) 降低 D．将水加热，K W 增大，pH 不变

－－5练3. 室温下某溶液由水电离出的c （OH ）=10mol/L，则其溶质可能是

A ．Na 2CO 3 B．NaHSO 4 C．NaOH D．CH 3COOH

练4．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是

A．图中五点K W 间的关系：B ＝C ＝A ＝D ＝E

B．若从A 点到D 点，可采用：温度不变在水中加入少量的酸

C．若从A 点到C 点，可采用：温度不变在水中加入适量的NH 4Cl 固体

D．若处在B 点时，将pH ＝2的盐酸与pH ＝12的KOH 溶液等体积混合，

溶液显中性

三、溶液酸碱性与pH

1. 决定溶液酸碱性的本质因素

2. 溶液酸碱性的表示方法

3.溶液酸碱性的测定

①定性测定

②定量测定及pH 试纸的使用

[H]例．为了更合理地表示溶液的酸碱性，科学家提出“酸度”（用AG 表示）概念，AG ＝lg －[OH]

正确的是

①任何温度下，水的AG 等于0②溶液的AG 越小，酸性越强

③常温下，0.1mol ·L 盐酸的AG ＝12 ④25℃时，某溶液的AG ＝-10，其pH ＝10 1＋

A．①③ B ．②④ C ．①② D ．③④

练1．t ℃时，水的离子积常数为K W ，该温度下将a mol/L一元酸HA 与b mol/L一元碱BOH 等体积混合，要使混合液呈中性，必要的条件是

＋ A．混合液的pH ＝7 B ．混合液中，c (H) ＝K W

＋－－ C．a ＝b D ．混合液中，c (B) ＝c (A) ＋c (OH)

＋[H]练2．有人曾建议用AG 表示溶液的酸度，AG 的定义为AG ＝lg －。下列表述正确的是 [OH]

A．在25 ℃时，若溶液呈中性，则pH ＝7，AG ＝1 B．在25 ℃时，若溶液呈酸性，则pH

C．在25 ℃时，若溶液呈碱性，则pH>7，AG>0

D．在25 ℃时，溶液的pH 与AG 的换算公式为AG ＝2(7－pH)

练3．下列说法正确的是

A．pH ＜7的溶液一定是酸性溶液

－ B．常温时，pH ＝5的溶液和pH ＝3的溶液相比，前者c (OH) 是后者的100倍

7 C．室温下，每1×10个水分子中只有一个水分子发生电离

＋ D．改变外界条件使溶液中c (H) 增大，则其pH 增大

－12练4．已知在100℃时(本题涉及的溶液温度均为100℃) ，水的离子积K W ＝1×10. 下列说法正确的是

A ．0.05 mol/L的H 2SO 4溶液pH ＝1 B．0.001 mol/L的NaOH 溶液pH ＝11

C．0.005 mol/L的H 2SO 4溶液与0.01 mol/L的NaOH 溶液等体积混合，混合溶液pH 为6，溶液显酸性

D．完全中和pH ＝3的H 2SO 4溶液50 mL，需要pH ＝11的NaOH 溶液50 mL

【思考】一定浓度的下列物质，加热后pH 变化最小的是

A ．水 B ．氯化钠溶液 C ．硫酸溶液 D ．氢氧化钠溶液

四、溶液pH 值的计算

（一）简单计算

+1．常温下，10 mL 0.005 mol/L H 2SO 4溶液的pH 值是多少？水电离出的c(H) 是多少？加水稀释到1000mL

时，溶液的pH 值是多少？取稀释后的溶液1mL 再加水稀释到1000mL 时，溶液的pH 值 7（填或=）。

2．常温下，10 mL 0.01mol/L NaOH 溶液的pH 值是多少？加水稀释到1000mL 时，溶液的pH 值是多少？

（二）混合计算

1．强酸与强酸混合计算

例1．pH=3的盐酸和pH=5的硫酸等体积混合后，溶液pH 值约为

A．3 B．3.3 C．2.7 D．4.7

2．强碱与强碱混合计算

例2．将pH=8的NaOH 溶液与pH=10的NaOH 溶液等体积混合后，溶液的pH 最接近于

A．9 B．8.3 C．8.7 D．9.7

思考：强酸间混合与强碱间混合后溶液pH 值计算过程有何不同？

3．强酸与强碱混合计算

例3．60mL 0.5mol/L 氢氧化钠溶液和40ml 0.4mol/L硫酸相混合后，溶液的pH 约为

A．2 B．0.5 C．1.7 D．13.2

练1．常温下，pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合，所得溶液的pH=11，则强碱与强酸的体积比是

A ．11︰1 B．9︰1 C． 1︰11 D．1︰9

思考：强酸与强碱混合后，溶液pH 值的计算方法？

练2.

试回答以下问题：

－14(1)若25＜t 1＜t 2，则a ________1×10(填“＞”、“＜”或“＝”) ，理由是______________________．

2－－4(2)25℃时，某Na 2SO 4溶液中c (SO4) ＝5×10 mol/L，取该溶液1 mL加水稀释至10 mL，则稀释后溶液

＋－中c (Na) ∶c (OH) ＝________.

(3)在t 2温度下测得某溶液pH ＝7，该溶液显______(填“酸”、“碱”或“中”) 性．将此温度下pH ＝11的NaOH 溶液a L与pH ＝1的H 2SO 4溶液b L混合．

①若所得混合液为中性，则a ∶b ＝________.

②若所得混合液pH ＝2，则a ∶b ＝________.

【达标检测】

1．pH=5的H 2SO 4溶液稀释500倍后，溶液中c(H) ：c(SO4) 约为

A．1：2 B．1：5 C．1：10 D．10：1

2. 常温下，在一定体积pH ＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO 4溶液，当溶液中

2+ 的Ba 恰好完全沉淀时，溶液pH ＝11。若反应后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO 4溶液的体积之

和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO 4溶液的体积比是

A．1∶9 B．1∶1 C．1∶2 D ．1∶4

3．常温下，将pH=1的硫酸溶液平均分成两等份，一份加入适量水，另一份加入与该硫酸溶液物质的量浓

度相同的氢氧化钠溶液，两者pH 都升高了1，则加入水和加入NaOH 溶液的体积比约为

A ．11：1 B ．10：1 C ．6：1 D ．5：1

＋＋－14．常温时，纯水中由水电离的c (H) ＝a ，pH ＝1的盐酸中由水电离的c (H) ＝b, 0.2 mol·L 的盐酸与

－1＋0.1 mol·L 的氢氧化钠溶液等体积混合后，由水电离的c (H) ＝c ，则a 、b 、c 的关系正确的是

A ．a >b ＝c B ．a >c >b

C ．c >b >a D ．b >c >a

5．室温时，将x mL pH＝a 的稀NaOH 溶液与y mL pH＝b 的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液pH 的

判断，正确的是

A ．若x ＝y ，且a ＋b ＝14，则pH ＞7 B．若10x ＝y ，且a ＋b ＝13，则pH ＝7

C ．若ax ＝by ，且a ＋b ＝13，则pH ＝7 D ．若x ＝10y ，且a ＋b ＝14，则pH ＞7

+2--

6．现有常温时pH ＝1的某强酸溶液10 mL，下列操作能使溶液的pH 变成2的是

A ．加水稀释成100 mL B．加入10 mL的水进行稀释

C ．加入10 mL 0.01 mol/L的NaOH 溶液 D．加入10 mL 0.01 mol/L的HCl 溶液

7．向V mL BaCl2溶液中加入一定体积的0.05 mol/L硫酸溶液，两者恰好完全反应，且反应后溶液的pH 为3.0。原BaCl 2的物质的量浓度为

－4－3A ．5.05×10 mol/L B．5.05×10 mol/L

－4－3 C ．1.01×10 mol/L D．1.01×10mol/L

8．为防治病虫害，冬季马路两旁和公园的树干上都涂抹了石灰水。下列有关说法不正确的是

2＋ A．饱和石灰水加入生石灰，若温度不变，则溶液中Ca 的物质的量不变

B．饱和石灰水中加入生石灰，若温度不变，则pH 不变

C．升高饱和石灰水的温度时，溶液中水的电离程度增大

D．石灰水显碱性，能使蛋白质变性，所以有防治树木病虫害的作用

9．如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH 溶液时，溶液pH 变化的图像，根

据图像所得结论正确的是

－1A ．原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L B．x 为0.1 mol的NaOH

－1C ．原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L D．x 为1 mol的NaOH

10．某温度下，向pH ＝6的蒸馏水中加入NaHSO 4晶体，保持温度不变，测得溶

液的pH 为2。下列对该溶液的叙述中，不正确是

＋－10 A．该温度高于25 ℃ B．由水电离出来的H 的浓度是1.0×10mol/L

C．加入NaHSO 4晶体抑制了水的电离

D．该温度下加入等体积pH ＝12的NaOH 溶液可使该溶液恰好呈中性

－1＋－11．某探究小组在某温度下测定溶液pH 时发现0.01 mol ·L 的NaOH 溶液中，水电离出的c (H) ·c (OH)

－22＝10，该探究小组将pH ＝x 的H 2SO 4溶液与pH ＝y 的NaOH 溶液按体积比1∶10混合，混合后所得溶液恰

1好呈中性。若x ，则x 为 3

A．2 B ．3 C．4 D ．5

12．取浓度相同的NaOH 和HCl 溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH 等于12，则原溶液的浓度为

A ．0.01 mol/L B．0.07 mol/L C ．0.05 mol/L D．0.50 mol/L

13．常温下，有pH 为12的NaOH 溶液100mL ，若将其pH 变为11（设溶液的体积可直接相加；计算结果保留到小数点后一位）。

（1）若用pH=10的NaOH 溶液，应加入__________mL （2）若用pH=2的盐酸，应加入_______mL

14．现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液：

①硫酸 ②醋酸 ③氢氧化钠 ④氯化铵，请回答下列问题：

＋(1)①②③④四种溶液中由水电离出的H 浓度由大到小的顺序是(填序号)________。

－13(2)已知T ℃，K W ＝1×10，则T ℃________25 ℃。在T ℃时将pH ＝11的NaOH 溶液a L与pH ＝1

的H 2SO 4溶液b L混合(忽略混合后溶液体积的变化) ，若所得混合溶液的pH ＝10，则a ∶b ＝________。

(3)25 ℃时，有pH ＝x 的盐酸和pH ＝y 的氢氧化钠溶液(x ≤6，y ≥8) ，取a L该盐酸与b L该氢氧化钠溶液反应，恰好完全中和，求：

①若x ＋y ＝14，则a /b ＝________(填数据) ； ②若x ＋y ＝13，则a /b ＝________(填数据) ；

③若x ＋y >14，则a /b ＝________(填表达式) ；

④该盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和，两溶液的pH(x 、y ) 的关系式为________(填表达式) 。

＋－x －－y 15．某温度(t ℃) 下的溶液中，c (H) ＝10 mol/L，c (OH) ＝10 mol/L，x 与y 的关系如图所示。请回

答下列问题：

(1)此温度时，水的离子积K W 为________，则该温度t ℃________25 ℃。

(2)若将此温度(t ℃) 下，pH ＝11的苛性钠溶液a L与pH ＝1的稀硫酸b L

混合(假设混合后溶液体积的微小变化忽略不计) ，试通过计算填写以下不同情

况时两种溶液的体积比，并比较溶液中各离子的浓度大小。

①若所得混合液为中性，则a ∶b ＝________；此溶液中各种离子的浓度由

大到小排列顺序是 。

②若所得混合液的pH ＝2，则a ∶b ＝________；此溶液中各种离子的浓度

由大到小排列顺序是 。