第十七讲水的电离和溶液的pH（一课时）【要点精讲】1．水是一种极弱的电解质，能发生极弱的自偶电离⑴常温下纯水的一些数据：c(H＋)＝c(OH－)＝mol/L、KW＝＝、pH＝－lgc(H＋)＝；⑵影响水的电离平衡的因素①温度：水的电离是热过程，升高温度能水的电离，c(H＋)和c(OH－)同等幅度，pH变，KW。但由于c(H＋)和c(OH－)始终保持相等，不同温度下的水均显性；②酸或碱：在水中参加或均抑制水的电离。假设保持温度不变，KW不变，但水电离出的c(H＋)和c(OH－)同等幅度；酸溶液中的c(H＋)酸电离出的c(H＋)，由水电离出的c(H＋)＝；碱溶液中的c(OH－)碱电离出的c(OH－)，由水电离出的c(OH－)＝；③能水解的盐：在水中参加能水解的盐，均水的电离。假设保持温度不变，KW，但水电离出的c(H＋)和c(OH－)同等幅度；④其它因素：活泼金属。由于活泼金属能置换出水电离出的H＋，因而水的电离。⑶水的离子积只与有关，不但适用于水，还适用于以水为溶剂的稀溶液。2．溶液的pH12/12\n⑴计算方法：pH＝⑵测定方法：；；pH计3．溶液酸碱性的定性判断⑴溶液的酸碱性取决于溶液中和的相对大小。常温下，pH＝7的溶液显中性。⑵常温下，pH之和等于14的酸和碱等体积混合或等物质的量浓度的一元酸碱等体积混合后溶液的酸碱性由酸和碱的决定。4．关于溶液pH的计算⑴强酸或强碱溶液pH的计算、⑵强酸或强碱稀释后溶液pH的计算及估算⑶强酸与强碱混合后溶液pH的计算5．强酸、弱酸判断的实验标志【典型例题】【例1】室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离的c(OH－)为A．1.0×10－7mol/LB．1.0×10－6mol/LC．1.0×10－2mol/LD．1.0×10－12mol/L提示：pH=12的溶液呈碱性，可能是碱溶液，也可能是强碱弱酸盐溶液；假设是碱溶液，会抑制水的电离；假设是强碱弱酸盐溶液，促进水的电离。【例2】在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴参加一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中的Ba2＋12/12\n恰好完全沉淀时，溶液pH＝11。假设反响后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液体积之和，那么Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液体积之比是A．1∶9B．1∶1C．1∶2D．1∶4提示：由于NaHSO4溶液的浓度、体积均未知，求算看似有一定难度，但注意到当溶液中的Ba2＋恰好完全沉淀时，Ba(OH)2和NaHSO4的物质的量相等，此时Ba(OH)2溶液中的OH-被中和1/2，即可求解。【例3】相同体积的pH＝3的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反响，以下说法正确的选项是A．弱酸溶液产生较多的氢气B．强酸溶液产生较多的氢气C．两者产生等量的氢气D．无法比较两者产生氢气的量提示：强酸和弱酸的区别在于是否完全电离，当pH相同时，两溶液的物质的量浓度有何关系。【例4】以下有关pH变化的判断中，正确的选项是A．随温度的升高，碳酸钠溶液的pH减小B．随温度的升高，纯水的pH增大C．新制氯水经光照一段时间后，pH减小D．氢氧化钠溶液久置于空气中，pH增大提示：注意KW随温度的变化而变化。【当堂反响】1．以下各组离子在指定环境下能大量共存的是A．pH＝1的溶液中Na+、S2－、K+、MnO4－12/12\nB．pH＝7的溶液中.Al3+、Cl－、SO42－、HCO3－C．pH＞7的溶液中Na+、AlO2－、SO42－、K+D．pH＝0的溶液中Na+、、K+、Fe2+、ClO－2．在甲烧杯中放入盐酸，乙烧杯中放入某一元酸HA，两种溶液的体积和pH都相等，向两烧杯中同时参加质量不等的锌粒，反响完毕后得到等量的氢气，那么以下事实或表达能说明一元酸HA是弱酸的是A．两烧杯中参加反响的锌粒等量B．反响开场时产生H2的速率相等C．反响开场后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)大D．甲烧杯中放入锌的质量一定比乙烧杯中放入锌的质量大3．现有等体积的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种溶液，将它们分别与V1L、V2L、V3L等浓度的盐酸混合，以下说法中正确的选项是A．假设混合前三溶液pH相等，将它们同等倍数稀释后，NaOH溶液pH最大B．假设混合前三溶液pH相等，酸碱恰好完全反响，那么V1＞V2＞V3C．假设混合前三溶液物质的量浓度相等，酸碱恰好完全反响，那么V1＞V2＞V3D．假设混合前三溶液物质的量浓度相等，混合后溶液呈中性，那么V1＞V2＞V34．pH＝2的两种一元酸HX和HY的溶液分别取50mL，参加足量的镁粉，充分反响后，收集H2的体积分别为V(HX)和V(HY)，假设V(HX)＞V(HY)，以下说法正确的选项是A．HX一定是弱酸B．NaX水溶液的碱性弱于NaY水溶液的碱性C．HX一定是强酸D．反响开场时二者生成H2的速率相同12/12\n5．将一元酸HA的溶液与一元碱BOH的溶液等体积混合，假设所得溶液显酸性，以下有关判断正确的选项是A．假设混合前酸、碱pH之和等于14，那么HA肯定是弱酸B．假设混合前酸、碱物质的量浓度相同，那么HA肯定是弱酸C．溶液中水的电离程度：混合溶液＞纯水＞BOH溶液D．混合溶液中离子浓度一定满足：c(A－)＞c(B＋)＞c(H＋)＞c(OH－)6．⑴某温度时，水的离子积为Kw＝1×10－12，将此温度下pH＝10的苛性钠溶液aL与pH＝1的稀硫酸bL混合（设混合后溶液体积的微小变化忽略不计），假设所得溶液的pH＝6，那么a∶b＝_______，此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是_________________。⑵已知某溶液中只含有四种离子：A＋、B－、H＋、OH－，对这四种离子浓度的大小比较，有以下三种顺序。在你认为正确的顺序后面的空格内填写由A＋和B－组成物质的化学式（只写一种情况即可）；在你认为不正确的顺序后面的空格内填写不正确的原因。供选择的离子有：Na＋、Ag＋、NH4＋、Cl－、NO3－、CH3COO－、H＋、OH－。c(B－)＞c(A＋)＞c(H＋)＞c(OH－)：；c(A＋)＞c(B－)＞c(OH－)＞c(H＋)：；c(H＋)＞c(B－)＞c(A＋)＞c(OH－)：。【课后作业】12/12\n1．在甲烧杯中放入盐酸，乙烧杯中放入醋酸，两种溶液的体积和pH都相等，向两烧杯中同时参加质量不等的锌粒，反响完毕后得到等量的氢气。以下说法正确的选项是A．甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大B．甲烧杯中的酸过量C．两烧杯中参加反响的锌等量D．反响开场后乙烧杯中的c(H+)始终比甲烧杯中的c(H+)小2．在水电离出的c(OH－)＝1.0×10＝13mol/L的溶液中，一定不能共存的离子组A．NH4+、Fe3+、SO42－、Cl－B．CO32－、PO43－、K+、Na+C．Na+、HCO3－、HS－、Cl－D．Fe3+、K+、Cl－、NO3－3．将硫酸钾、硫酸铝、硫酸铝钾三种盐混合溶于硫酸酸化的水中，测的c(SO42－)＝0.105mol/L、c(Al3＋)＝0.055mol/L，溶液的pH＝2.0(假设溶液中H2SO4完全电离为H＋和SO42－)。那么c(K+)为A．0.045mol/LB．0.035mol/LC．0.055mol/LD．0.040mol/L4．25°C时，某溶液中由水电离出来的H＋浓度为1×10—amol/L，以下说法中正确的A．a＞7时，水的电离一定受到促进B．a＜7时，水的电离一定受到抑制C．a＞7时，溶液的pH为a或14—aD．a＜7时，溶液的pH为a或14—a12/12\n5．取相同体积、相同pH的CH3COOH和HCl溶液，分别用等体积、等物质的量浓度的烧碱溶液与之作用，已知其中一种酸与NaOH恰好完全中和。假设所得溶液的pH分别为pH1和pH2，那么关于两者的比较正确的选项是A．pH1＞pH2B．pH1＜pH2C．pH1＝pH2D．无法比较6．常温下，0.1mol/L某一元酸（HA）溶液中c(OH—)/c(H＋)恒等于10－8mol/L，以下表达正确的选项是A．溶液中水电离出的c(OH—)＝10－10mol/LB．溶液中c(HA)+c(A—)＝0.1mol/LC．与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合所得溶液中离子浓度大小关系为：c(A—)＞c(Na+)＞c(OH—)＞c(H+)D．上述溶液中参加一定量的CH3COONa晶体或加水稀释，溶液得c(OH－)均增大7．将ag含NaOH的样品溶解在bmL0.1mol/L的硫酸中，再参加cmL0.1mol/L的氢氧化钡溶液，反响后所得溶液恰好呈中性，那么样品中NaOH的纯度为A．[(b—c)/125a]×100%B．[(b—2c)/125a]×100%C．[(b—c)/250a]×100%D．[(8b—8c)/a]×100%8．常温下，某溶液中由水电离产生的OH－的物质的量浓度为1×10－12mol/L，此溶液可能是A．pH＝12的KCN溶液B．pH＝12的NaOH溶液C．0.01mol/LH2SO4D．0.01mol/LHCl9．“酸碱质子理论”认为，但凡能给出质子(H＋)的分子或离子都是酸，但凡能承受质子(H＋)12/12\n的分子或离子都是碱，物质酸性或碱性的强弱取决于分子或离子给出或承受质子(H＋)的能力的大小。按照“酸碱质子理论”，以下说法正确的选项是A．HCO3－既是酸又是碱，NH3即不是酸又不是碱B．2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑是酸碱反响C．ClO－＋H2OHClO＋OH－是酸碱反响D．碱性强弱顺序：C6H5O－＞OH－＞C2H5O－10．常温下，等体积的以下各组酸和碱的溶液混和后，溶液pH＜7的是①pH之和为14的硝酸和氢氧化钾溶液；②pH之和为15的盐酸和氨水溶液；③pH之和为14的醋酸和苛性钠溶液；④pH之和为13的硫酸和氢氧化钡溶液。A．②B．①②C．②③D．③④11．常温下设a代表Ba(OH)2，b代表NaOH溶液，c代表NH3·H2O溶液。以下说法正确的选项是A．同物质的量浓度的三种溶液的pH：a＞b＞cB．同pH时，三种溶液稀释相同倍数后，pH：a=b＜cC．同pH、同体积的三种溶液消耗同浓度盐酸的体积：a=b=cD．同pH时，稀释不同倍数、pH仍相同，三种溶液稀释的倍数：a＞b＞c12．常温下，向0.1mol/L的NaHSO4溶液中逐滴参加物质的量浓度相同的Ba(OH)2溶液，生成沉淀的量与参加Ba(OH)2溶液的体积关系如右图所示。a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液，以下说法中不正确的选项是12/12\nA．溶液的pH：a<b<c<dB．a、b溶液呈酸性C．c、d溶液呈碱性D．在c点溶液的导电能力趋近于零13．某温度下，纯水中的c(H+)＝2.0×10—7mol/L，此时溶液的c(OH—)＝mol/L；假设温度不变，滴入稀盐酸使c(H+)＝5.0×10—4mol/L，那么溶液中c(OH—)＝mol/L，由水电离产生的c(H＋)＝mol/L，此时温度25℃（填“高于”、“低于”或“等于”）。14．室温时，将pH＝5的H2SO4稀释10倍，那么c(H+)∶c(SO42—)＝，将稀释后的溶液再稀释1000倍，那么c(H＋)∶c(SO42—)＝。15．在25℃时，有pH为a的HCl溶液和pH为b的NaOH溶液，取VaL该盐酸溶液和该NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液，问：⑴假设a＋b＝14，那么Va/Vb＝；⑵假设a＋b＝13，那么Va/Vb＝；⑶假设a＋b＞14，那么Va/Vb＝，且VaVb（填“＜”、“＞”或“＝”）。16．由HCl、MgCl2、AlCl3组成的混合溶液1.0L，其中c(HCl)＝0.1mol/L，c(MgCl2)＝0.1mol/L，c(AlCl3)＝1.2mol/L。⑴已知溶液中c(Mg2＋)与溶液pH的关系为lgc(Mg2＋)＝17－2pH，向混合溶液中参加NaOH固体至pH＝9，是否有Mg(OH)2沉淀生成(不考虑参加NaOH后溶液体积的变化)，理由是；⑵向混合溶液中参加NaOH固体，溶液中c(AlO2－)随pH变化如下：pH891011c(AlO2－)/mol·L－110－310－210－1112/12\n试写出碱性条件下c(AlO2－)与pH的关系；⑶向混合溶液中参加NaOH固体至pH＝11，需要NaOH固体的质量是多少？（当溶液中某种离子的物质的量浓度≤1×10－5mol/L时，可视为该离子沉淀完全）17．有稀硫酸和稀盐酸的混合溶液20ml，向此溶液中滴加0.025mol/LBa(OH)2溶液时，生成沉淀的质量和溶液pH的变化情况如以下图，求：⑴原混合溶液中硫酸和盐酸的物质的量浓度？⑵滴到A、B两点时溶液的pH各是多少？18．水的电离平衡曲线如以下图：⑴假设以A点表示25°C时水的电离平衡时的离子浓度，当温度上升100°C时，水的离子积从增加到。⑵将pH＝8的Ba(OH)2溶液与pH＝5的稀盐酸混合，并保持100°C的恒温，致使混合液的pH＝7，那么Ba(OH)2与盐酸的体积比为。⑶已知AnBm的离子积=c(Am+)×c(Bn－)，假设某温度下，Ca(OH)2的溶解度为0.74g，其饱和溶液密度设为1g/cm3，其离子积约为。参考答案第十七讲12/12\n例题：1．CD2．D3．A4．C当堂反响：1．C2．C3．D4．D5．AD6．⑴10∶1c(Na＋)＞c(SO42－)＞c(H＋)＝c(OH－)或：c(Na＋)＝2c(SO42－)＞c(H＋)＝c(OH－)⑵①NH4Cl(或AgNO3或NH4NO3)②CH3COONa③因为c(A＋)＋c(H＋)＞c(B－)＋c(OH－)，不遵循电荷守恒课后练习：1．AC2．C3．B4．CD5．B6．BD7．A8．BD9．C10．D11．AB12．BD13．2×10－78×10－118×10－11高于14．2∶1200∶115．⑴1:1⑵1:10⑶10a＋b－14＞16．⑴否将pH＝9代入关系式，得c(Mg2＋)＝0.1mol/L，没有变化，故没有Mg(OH)2沉淀出现⑵lgc(AlO2－)＝pH－11或c(AlO2－)＝10pH－11⑶将pH＝11代入lgc(Mg2＋)＝17－2pH和lgc(AlO2－)＝pH－11，得c(Mg2＋)＝10－5mol/Lc(AlO2－)＝1mol/L。因为原溶液中n(H＋)＝0.1mol，n(Mg2＋)＝0.1mol，n(Al3＋)＝1.2mol，消耗NaOH分别为0.1mol、0.1mol、3.6mol，生成的Al(OH)3再消耗NaOH1mol，因此共消耗NaOH的质量为：(0.1mol＋0.1mol＋1.2mol＋1mol)×40g/mol＝196g17．⑴0.025mol/L0.025mol/L⑵1.31.8提示：从图可知，滴入20ml0.025mol/LBa(OH)2，生成BaSO4沉淀达最大量，从而可推算出混合液中硫酸的量。18．⑴10－1410－12⑵2∶9⑶0.004100g水中溶有0.74gCa(OH)2到达饱和，此时溶液的体积约为0.1L。所以c(Ca2+)＝＝0.1mol/Lc(OH－)＝0.2mol/L12/12\n故Ca(OH)2离子积＝c(Ca2＋)×c(OH－)2＝0.1×(0.2)2＝0.00412/12
