（通用）2026高考化学重难点系列讲义：《水的电离平衡、pH计算》的核心知识(提高)+巩固练习附解析

这是一份（通用）2026高考化学重难点系列讲义：《水的电离平衡、pH计算》的核心知识(提高)+巩固练习附解析，共8页。
【考纲要求】
（1）理解水的电离平衡及其影响；
（2）了解水的电离及离子积常数；
（3）了解溶液pH的定义。初步掌握测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。
【考点梳理】
要点一、水的电离和水的离子积
1．水的电离方程式：在纯水或水溶液中：H2OH++OH— ；△H>0
或：2H2OH3O++OH— ；△H>0
2．水的离子积：
25℃ c(H+)=c(OH-) =1×10-7ml/L c(H+)c(OH-)=1×10-14=Kw
100℃ c(H+)=c(OH-) =1×10-6ml/L c(H+)c(OH-)=1×10-12=Kw
要点诠释：
(1)Kw只与温度有关，温度越高Kw越大。因水的电离是吸热过程，升高温度Kw将增大。
(2)Kw不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
3．影响水的电离平衡的因素：H2OH++OH—
（1）、定性分析，完成下表：（“—”表示不变）
要点诠释：
（1）温度：水的电离过程是吸热过程，所以升高温度能促进电离，据此，降温时KW减小，升温时KW增大。但不论温度升高或降低，纯液态水中c (H+)和c (OH―)都相等。实验测得25℃时KW约为10―14，100℃时KW约为10―12。
（2）外加酸、碱：向纯水中加入酸或碱，可以增大水中的H+或OH―浓度，均可使水的电离平衡向逆反应方向移动（抑制水的电离）。
（3）加入能水解的盐：水的电离程度增大，若盐水解呈酸性，c (H+)＞c (OH―)；若盐水解呈碱性，c (H+)＜c (OH―)，但溶液中KW不变。
（4）加入活泼金属：由于活泼金属与水电离出的H+反应，促进水的电离，溶液中c (OH―)增大，c (H+)减小。
（2）、定量分析，完成下表：计算酸碱盐溶液中c(H+)溶液、c(OH-)溶液、c(H+)水、c(OH-)水
要点诠释：水电离出的c (H+)或c (OH―)的计算方法（25℃时）
①中性溶液：
c (H+)=c (OH―)=1.0×10―7 ml / L。
②溶质为酸的溶液：
H+来源于酸电离和水电离，而OH―只来源于水电离。如计算pH=2的盐酸中水电离出的c (H+)：方法是先求出溶液中的c (OH―)=10―12 ml / L，即水电离出的c (H+)水=c (OH―) 水=10―12 ml / L。
③溶质为碱的溶液
OH―来源于碱电离和水电离，而H+只来源于水电离。如pH=12的NaOH溶液中，c (H+)=10―12 ml / L，即水电离产生的c (OH―) 水=c (H+)水=10―12 ml / L。
（4）水解呈酸性或碱性的盐溶液
H+和OH―均由水电离产生。
如pH=2的NH4Cl溶液中由水电离出的c (H+)水=10―2 ml / L，（c (OH―)=10―12 ml / L是因为大部分OH―与部分NH4+结合了）；pH=12的Na2CO3溶液中由水电离出的c (OH―) 水=10―2 ml / L。
要点二、溶液的酸碱性与pH概念
1．溶液的酸碱性及判断：
溶液的酸碱性取决于溶液中c (H+)和c (OH―)的相对大小。

方法一 方法二
中性溶液 c(H+)=c(OH-) pH=7
酸性溶液 c(H+)>c(OH-) pH1 ml/L的溶液的酸碱性不用pH表示，直接用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸碱性。
（3）溶液的pH测定的三种方法：
①指示剂法：利用酸碱指示剂，只能测定溶液的酸碱性或者pH的范围，不能准确测定pH。常用指示剂的变色范围如下表：
②利用pH试纸，pH试纸测定的为溶液中c(H+)浓度，使用时不能润湿。
要点诠释：
使用pH试纸正确的操作方法为：把小片试纸放在表面皿或玻璃片上，用干燥洁净玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸上，试纸变色后，迅速和标准比色卡对比，读出pH。
pH试纸一般呈黄色，遇酸变红，遇碱变蓝，由多种指示剂的混合溶液浸制而成。这种试纸在使用时不能用水润湿，否则非中性溶液的pH的测定值比实际pH大或小。
③利用pH计:精确测pH可使用pH计。
【典型例题】
类型一、溶液的酸碱性
例1．下列溶液一定呈酸性的是（ ）
A．溶液中的c (H+)＜c (OH－) B．溶液中的c (H+)＞c (OH－)
C．溶液中c (H+)=1×10－6 ml / L D．pH＜7的溶液
【答案】B
【解析】溶液中的c (H+)＞c (OH－)，溶液一定呈酸性。溶液呈酸性时pH＜7或c (H+)＞1×10―7 ml / L，仅适用于室温时，若温度不确定，就不能判断溶液的酸碱性，C、D项错误。
【总结升华】判断溶液的酸碱性，一定要注意温度。
举一反三：
【变式1】下列叙述中的两个量，前者一定大于后者的是
A．纯水在25 ℃和80 ℃时的pH
B．pH均为2的H2SO4溶液和盐酸中的c(H+)
C．25℃时，0.2 ml/L与0.1 ml/L的两种醋酸溶液中醋酸的电离程度
D．25℃时，等体积且pH都等于5的盐酸和AlCl3的溶液中，已电离的水分子数
【答案】A
【变式2】已知在100℃下，水的离子积KW=1×10―12，下列说法正确的是（ ）
A．0.05 ml / L的H2SO4溶液pH=1
B．0.001 ml / L的NaOH溶液pH=11
C．0.005 ml / L的H2SO4溶液与0.1 ml / L的NaOH溶液等体积混合，混合后溶液pH为6，溶液显酸性
D．完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL，需要pH=11的NaOH溶液50 mL
【答案】A
【变式3】（1）能否用pH试纸测氯水的pH？________。
（2）将pH试纸用水润湿之后分别测定c (H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是________。
（3）只从下列试剂中选择实验所需的试剂，你能否区分0.1 ml / L的H2SO4和0.01 ml / L的H2SO4，简述操作过程。
试剂：①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙溶液 ④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸
【答案】（1）不能 （2）盐酸 在稀释过程中，醋酸继续电离产生H+，使得该溶液中c (H+)较盐酸中c (H+)变化小，所以测得盐酸pH较大，误差较大 （3）能；用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上，与标准比色卡比较，pH较小的为0.1 ml / L的H2SO4。
类型二、影响水电离的因素
例2．（2015 广东梅县中学）水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在25 ℃时，水的离子积Kw＝1×10－14，在35 °C时，水的离子积Kw(35 ℃)＝2.1×10－14，则下列叙述正确的是( )
A．c(H＋)随着温度的升高而降低
B．35℃时，c(H＋)7的是
A．将纯水加热到80℃ B．向水中加入少量的NH4Cl
C．向水中加入少量的NaHSO4固体 D．向水中加入少量的NaHCO3固体
【答案】D
【变式4】将①H+、②Cl－、③Al3＋、④K＋、⑤S2－、⑥OH－、⑦NO3－、⑧NH4＋分别加入H2O中，基本上不影响水的电离平衡的是
A．①③⑤⑦⑧B．②④⑦
C．①⑥D．②④⑥⑧
【答案】B
类型三、水电离出的c (H+)或c (OH―)的计算方法（25℃时）
例3、常温下，某溶液中由水电离的c (H+)=1×10―13 ml / L，该溶液可能是（ ）
①二氧化硫水溶液 ②氯化铵水溶液 ③硝酸钠水溶液 ④氢氧化钠水溶液
A．①④ B．①② C．②③ D．③④
【答案】A
【解析】由水电离的c (H+)=1×10―13 ml / L＜1×10―7 ml / L，即该溶液抑制了水的电离，因此要么加碱抑制，要么加酸抑制，故①④正确。
【总结升华】溶液中的c (H+)和水电离出来的c (H+)是不同的两个概念：
（1）室温下水电离出的c (H+)=1×10－7 ml / L，若某溶液中水电离出的c (H+)＜1×10－7 ml / L，则可判断出该溶液中加入酸或碱抑制了水的电离；若某溶液中水电离出的c (H+)＞1×10－7 ml / L，则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进了水的电离。
（2）室温下，溶液中的c (H+)＞1×10－7 ml / L，说明该溶液是酸溶液或水解显酸性的盐溶液；溶液中的c (H+)＜1×10－7 ml / L，说明该溶液是碱溶液或水解显碱性的盐溶液。
举一反三：
【变式1】下列四种溶液：①pH=0的盐酸 ②0.1ml/L的盐酸 ③0.01ml/L的NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液，由水电离生成的氢离子浓度之比是
A．1：10：100：1000 B．0：1：12：11
C．14：13：12：11 D．14：13：2：3
【答案】A
【变式2】25℃时，某溶液中由水电离产生的c(H+)和c(OH-)的乘积为1×10-18，下列说法正确的是
A．该溶液的pH一定是9 B．该溶液可能pH=5
C．该溶液的pH不可能是7 D．不会有这样的溶液
【答案】BC
【变式3】25℃时，向纯水中加入NaOH，使溶液的pH为11，则由NaOH电离出的OH-离子浓度和水电离出的OH-离子浓度之比为( )
A、1010：1 B、5×109：1 C、108：1 D、1：1
【答案】C
【变式4】(2014 江苏高考)25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A．pH=1的溶液中：Na+、K+、MnO4－、CO32－
B．c(H+)=1×10－13ml•L－1的溶液中：Mg2+、Cu2+、SO42－、NO3－
C．0.1ml•L－1NH4HCO3溶液中：K+、Na+、NO3－、Cl－
D．0.1ml•L－1FeCl3溶液中：Fe2+、NH4+、SCN－、SO42－
【答案】C
【解析】pH=1的溶液呈强酸性，弱酸根离子CO32－不能存在，故A错误；
B．c(H+)=1×10－13ml•L－1的溶液呈强碱性，Mg2+、Cu2+和氢氧根离子生成沉淀，所以不能大量存在，故B错误；
C．NH4HCO3和这几种离子之间不发生反应，所以能共存，故C正确；
D．Fe3+、SCN－能生成络合物而使溶液呈血红色，可以利用该反应检验铁离子，所以这两种离子不能共存，故D错误。
【巩固练习】
选择题：（每题有1-2个选项符合题意）
1．25℃时，水中存在电离平衡：H2O H＋＋OH－ ΔH＞0。下列叙述正确的是
A．将水加热，Kw增大，pH不变
B．向水中加入少量NaHSO4固体，c(H＋)增大，Kw不变
C．向水中加入少量NaOH固体，平衡逆向移动，c(OH－)降低
D．向水中加入少量NH4Cl固体，平衡正向移动，c(OH－)增大
2. 25℃时，在等体积的 ① pH=0的H2SO4溶液、②0.05ml/L的Ba（OH）2溶液，③pH=10的Na2S溶液，④pH=5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是
A.1:10:10:10 B.1:5:5×10:5×10
C.1:20:10:10 D.1:10:10:10
3.室温下，由水电离产生的c(OH-)=10-11ml/L的溶液中，一定大量共存的离子组( )
A、Na+ NH4+ Cl- SO42- B、S2- CH3COO- Na+ Cs+
C、K+ Na+ HCO3- NO3- D、K+ Na+ NO3- SO42-
4.(2015 四中同步)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Na＋
B．由水电离的c(H＋)＝1×10－14ml·L－1的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCOeq \\al(－,3)
C．c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液中：NHeq \\al(＋,4)、Al3＋、NOeq \\al(－,3)、Cl－
D．c(Fe3＋)＝0.1 ml·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SOeq \\al(2－,4)、SCN－
5.对于常温下pH=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
6．现有常温下pH为2的盐酸，下列叙述正确的是（ ）
A．将10 mL该溶液稀释至100 mL后，pH小于3
B．向该溶液中加入等体积pH为12的氨水恰好完全中和，溶液显中性
C．该溶液中由水电离出的c (H+)与c (OH―)的乘积为1×10―14
D．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
7．在由水电离产生的H＋浓度为1×10－13ml·L－1的溶液中，一定能大量共存的离子组是
① K＋、Cl－、NO3－、S2－ ② K＋、Fe2＋、I－、SO42－ ③ Na＋、Cl－、NO3－、SO42－
④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO3－ ⑤ K＋、Ba2＋、Cl－、NO3－
A.①③B.③⑤C.③④D.②⑤
8.（2015 人大附中）室温下，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－。下列叙述正确的是( )
A．将水加热，平衡向正反应方向移动，Kw增大
B．向水中加入少量盐酸，平衡向逆反应方向移动，c(H＋)增大
C．向水中加入少量NaOH固体，平衡向逆反应方向移动，c(OH－)降低
D．向水中加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动，c(OH－)＝c(H＋)
9．下列关于电解质溶液的正确判断是( )。
A．在pH＝12的溶液中，K＋、Cl－、HCOeq \\al(－,3)、Na＋可以大量共存
B．在pH＝0的溶液中，Na＋、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,3)、K＋可以大量共存
C．由0.1 ml·L－1一元碱BOH溶液的pH＝10，可推知BOH溶液存在BOH===B＋＋OH－
D．由0.1 ml·L－1一元酸HA溶液的pH＝3，可推知NaA溶液存在A－＋H2OHA＋OH－
10.（2014 山东高考）已知某温度下CH3COOH和NH3•H2O的电离常数相等，现向10mL浓度为0.1ml•L﹣1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中（ ）
A．水的电离程度始终增大
B．先增大再减小
C．c（CH3COOH）与c（CH3COO﹣）之和始终保持不变
D．当加入氨水的体积为10mL时，c（NH4+）=c（CH3COO﹣）
【答案与解析】
1.B
【解析】A．将水加热，平衡右移，Kw增大，pH减小。B．温度不变，Kw不变。C．向水中加入少量NaOH固体，平衡逆向移动，c(OH－)增大。D．向水中加入少量NH4Cl固体，平衡正向移动，c(OH－)减小。
2.A
【解析】酸或碱是抑制水电离的，且酸性越强或碱性越强，抑制的程度就越大；能发生水解的盐是促进水电离的。由题意知①②③④中发生电离的水的物质的量分别是10－14、10－13、10－4、10－5，所以选项A正确。
3.D
【解析】由水电离产生的c(OH-)小于10-7ml/L，应为外加酸或碱，抑制了水的电离，溶液可能为酸性，也可能为碱性。
4. C
【解析】A中Fe2＋、NOeq \\al(－,3)、H＋会发生氧化还原反应；B项，符合条件的溶液可能是强酸性溶液也可能是强碱性 溶液，HCOeq \\al(－,3)既与H＋反应，又与OH－反应，B错误；c(H＋)/c(OH－)＝1012的溶液为强酸性溶液，离子可以大量共存；Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，D错误。
5.AB
【解析】硝酸为强电解质，完全电离，故稀释至100倍后，c (H+)为原溶液的1／100，pH会由1变为3，A正确；硝酸中c (H+)=0.1 ml / L，pH为13的Ba(OH)2溶液中，c (OH―)=0.1 ml / L，当二者等体积混合时n (H+)=n (OH―)，即二者恰好完全中和，B项正确；硝酸电离的c (H+)=0.1 ml / L，则水电离的c (H+)=10―13 ml / L，二者之比为1012，C错；pH为3的硝酸中水电离的c (H+)=10―11 ml / L，故D项中二者之比为10―13∶10―11=10―2，D项错误。
6．D
【解析】pH=2的盐酸中c (H+)=0.01 ml / L，将10 mL该溶液稀释至100 mL，稀释后c (H+)=0.001 ml / L，pH=3，A错；pH=12的氨水中c (OH―)=0.01 ml / L，由于NH3·H2O为弱电解质，NH3·H2O的物质的量浓度大于0.01 ml / L，故反应时氨水过量，B错；该溶液中水的电离受到抑制，由水电离出的c (H+)=c (OH―)=10―12 ml / L，因此两者之积为1×10―24 ml2 / L2，C错；该溶液中盐酸电离出的c (H+)=10―2 ml / L，水电离出的c (H+)=10―12 ml / L，D对。
7．B
【解析】本题考查内容：有条件离子共存。条件变化：水电离产生的H＋或OH－浓度为1×10－13ml/L，或者c (H+)·c (OH―) =1×10－26ml/L的溶液。通常情况下，水电离产生的H＋或OH－浓度＜1×10－7ml/L，考虑酸、碱的抑制作用，该溶液分可酸可碱两种情况。
8．AB
【解析】由于水的电离是吸热的，将水加热，平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)都增大，Kw增大，A对；向水中加入少量NaOH固体，平衡逆向移动，c(OH－)增大，C错；向水中加入少量CH3COONa固体，CH3COO－结合H＋生成CH3COOH，使平衡向正反应方向移动，c(OH－)＞c(H＋)，D错。
9.D
【解析】碱性溶液中，因OH－＋HCO3-===H2O＋CO32-，HCO3-不能大量存在，A项错误；酸性溶液中，NO3-具有强氧化性，能将SO32-氧化为SO42-，故B项错误；0.1 ml·L－1 BOH溶液的pH＝10，说明BOH为弱碱，弱碱不能完全电离，存在电离平衡，C项错误；0.1 ml·L－1 HA溶液的pH＝3，说明HA为弱酸，则NaA溶液中存在A－的水解平衡，故D项正确。
10.D
【解析】A．酸溶液、碱溶液抑制了水的电离，溶液显示中性前，随着氨水的加入，溶液中氢离子浓度减小，水的电离程度逐渐增大；当氨水过量后，随着溶液中氢氧根离子浓度逐渐增大，水的电离程度逐渐减小，所以滴加过程中，水的电离程度先增大后减小，故A错误；
B．氨水的电离常数为：K=，c（OH﹣）与成反比，随着氨水的滴入，氢氧根离子浓度逐渐增大，所以该比值逐渐减小，故B错误；
C．根据物料守恒，n（CH3COOH）与n（CH3COO﹣）之和始终保持不变，由于溶液体积逐渐增大，所以c（CH3COOH）与c（CH3COO﹣）之和逐渐减小，故C错误；
D．当加入氨水的体积为10mL时，醋酸和一水合氨的物质的量相等，由于二者的电离常数相等，所以溶液显示中性，c（H+）=c（OH﹣），根据电荷守恒可知：c（NH4+）=c（CH3COO﹣），故D正确；
故选D。
条件
移动方向
电离程度
c(H+)
c(OH-)
Kw
温
度
不
变
加入HCl
逆
减小
增大
减小
—
NaOH
逆
减小
减小
增大
—
H2O
—
—
—
—
—
CH3COONa
正
增大
减小
增大
—
NH4Cl
正
增大
增大
减小
—
NaCl
—
—
—
—
—
Na
正
增大
减小
增大
—
升温
加热
正
增大
增大
增大
增大
CH3COOH溶液
NH3·H2O溶液
CH3COONa溶液
NH4Cl溶液
pH
2
12
12
2
c(H+)溶液
10-2
10-12
10-12
10-2
c(OH-)溶液
10-12
10-2
10-2
10-12
c(H+)水
10-12
10-12
10-2
c(OH-)水
10-12
10-12
10-2
Kw
10-14
10-14
10-14
10-14
甲基橙
石蕊
酚酞
红色
橙色
黄色
红色
紫色
蓝色
无色
浅红色
红色
＜3.1
3.1～4.4
＞4.4
＜5.0
5.0～8.0
＞8.0
＜8.2
8.2～10.0
＞10.0