解读水的电离和溶液的酸碱性

邱晓军

水的电离和溶液的酸碱性是中学化学基本理论中的重要组成部分，也是学生在学习中感觉较难理解的内容，更是近几年高考命题的必考内容，为了更好地学习这一部分内容，下面将其常见考点总结如下。

1.水的电离

（1）水的电离：水是极弱的电解质，水的电离方程式为

H2OH++OH-

（2）水的离子积常数：KW=c（H+）·c（OH-）。①室温下：KW=1×10-14。②影响因素：只与温度有关，升高温度，KW增大。③适用范围：KW不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。

（3）影响水电离平衡的因素：①升高温度，水的电离程度增大，KW增大。②加入酸或碱，水的电离程度减小，KW不变。③加入可水解的盐（如FeCl3、Na2CO3），水的电离程度增大，KW不变。

例125 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液：①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④（NH4）2SO4，其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是（ ）。

A.④>③>②>①    B.②>③>①>④

C.④>①>②>③    D.③>②>①>④

解析从四种物质分析可知②NaOH、③H2SO4抑制水的电离，①NaCl不影响水的电离平衡，④（NH4）2SO4促进水的电离（NH+4水解），在②③中H2SO4为二元强酸、产生的c（H+）大于NaOH产生的c（OH-），抑制程度更大，故顺序为（由大→小）④>①>②>③。故A、B、D错。答案：C

2.溶液的酸碱性和pH

（1）溶液的酸碱性：溶液的酸碱性取决于溶液中c（H+）和c（OH-）的相对大小。①酸性溶液：c（H+）>c（OH-），常温下，pH<7。②中性溶液：c（H+）=c（OH-），常温下，pH=7。③碱性溶液：c（H+）<c（OH-），常温下，pH>7。

（2）pH及其测量：①计算公式：pH=

-lgc（H+）。②测量方法：pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。

例2已知温度T时水的离子积常数为KW，该温度下，将浓度为a mol·L-1的一元酸HA与

b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是（ ）。

A.a=b

B.混合溶液的pH=7

C.混合溶液中，c（H+）=KW mol·L-1

D.混合溶液中，c（H+）+c（B+）=c（OH-）+c（A-）

解析A项，只有当HA为强酸、BOH为强碱，或HA的电离常数Ka与BOH的电离常数Kb相等时，溶液才呈中性;B项，只有当温度为25℃时pH=7的溶液才呈中性;D项为电荷守恒关系式，无论溶液呈酸性、碱性还是中性均成立;C项，因c（H+）·c（OH-）=KW，中性溶液中c（H+）=

c（OH-），故c（H+）=KW mol·L-1，正确。答案：C

3.pH计算

（1）单一溶液的pH计算：强酸溶液：如HnA，设浓度为c mol·L-1，c（H+）=nc mol·L-1，pH=-lgc（H+）=-lgnc。强碱溶液（25 ℃）：如B（OH）n，设浓度为c mol·L-1，c（H+）=

10-14nc mol·L-1，pH=-lgc（H+）=14+lgnc。

（2）混合溶液pH的计算类型：①两种强酸混合：直接求出c（H+）混，再据此求pH。c（H+）混=c（H+）1V1+c（H+）2V2V1+V2。②两种强碱混合：先求出c（OH-）混，再据KW求出c（H+）混，最后求pH。c（OH-）混=c（OH-）1V1+c（OH-）2V2V1+V2。

例3常温下，将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于（ ）。

A.1.7    B.2.0    C.12.0    D.12.4

解析本题考查酸碱中和反应与pH的计算。从所给的试剂量来看，硫酸过量，则混合溶液中的H+浓度：c（H+）=0.06×2-0.12 mol/L=0.01 mol/L，溶液的pH=-lg0.01=2.0。答案：B

4.酸碱混合后溶液酸碱性的判断

（1）等体积等浓度的一元强酸、一元强碱混合呈中性。

（2）等体积等浓度的一元弱酸、一元强碱混合呈碱性。

（3）强酸、强碱等体积混合：①pH之和等于14呈中性;②pH之和小于14呈酸性;③pH之和大于14呈碱性。

（4）pH之和等于14时一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性;一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。

例5对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是 （ ）。

A.该溶液1 mL稀释至100 mL后，pH等于3

B.向该溶液中加入等体积pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和

C.该溶液中硝酸电离出的c（H+）与水电离出的c（H+）之比值为10-12

D.该溶液中水电离出的c（H+）是pH为3的硝酸中水电离出的c（H+）的100倍

解析硝酸为强电解质，完全电离，稀释100倍，pH增大2，A项正确;pH为1的硝酸溶液与pH为13的氢氧化钡溶液c（H+）与c（OH-）相等，二者等体积混合恰好完全反应，B项正确;硝酸电离出的c（H+）为0.1 mol·L-1，水电离出的

c（H+）为1×10-13 mol·L-1，二者之比应为1012，C项错;pH为3的硝酸中水电离出的c（H+）为1×10-11 mol·L-1，故D项的比值为1∶100，D项错。答案：AB

5.溶液稀释后pH的判断

（1）强酸溶液，被稀释10n倍，溶液的pH增大n;对于弱酸溶液，被稀释10n倍，pH 变化小于n;无论稀释多少倍，溶液的pH不会大于7。

（2）强碱溶液，被稀释10n倍，溶液的pH减小n;对于弱碱溶液，被稀释10n倍，pH 变化小于n;无论稀释多少倍，溶液的pH不会小于7。

例6常温下0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH=a，下列能使溶液pH=（a+1）的措施是（ ）。

A.将溶液稀释到原体积的10倍

B.加入适量的醋酸钠固体

C.加入等体积0.2 mol·L-1盐酸

D.提高溶液的温度

解析醋酸是弱酸，稀释10倍同时也促进了电离，溶液的pH小于a+1，A项错误;醋酸根离子显碱性，向酸溶液中加入适量碱性溶液可以使pH增大1，B项正确;盐酸完全电离，加入盐酸后溶液的pH小于a+1，C项错误;升高温度促进醋酸的电离，溶液的pH小于a，D项错误。答案：B

（收稿日期：2015-08-10）