2022年已整理版水的电离和溶液的PH知识点例题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载水的电离和溶液的 pH 1复习重点1通过对水的电离、离子积、pH 定义等重要学问和方法迁移应用的练习,提高认知才能；2敏捷解答水的电离平稳的相关问题；3把握混合溶液pH 运算的方法,并能运用数学工具解决一些有关pH 运算的综合问题2难点聚焦一、水的电离及离子积常数水的电离平稳：水是极弱的电解质,能发生自电离：H 2O+H 2O H3O +OH 简写为 H 2O H +OH（正反应为吸热反应）其电离平稳常数：Ka = H OH-H 2 O水的离子积常数：Kw=H +OH- 25 0C 时 Kw =1.0 10-14 mol 2

2、L-2水的离子积与温度有关,温度上升 Kw 增大 ；如 100 0C 时 Kw =1.0 10-12 mol 2L-2 . 无论是纯水仍是酸、碱 ,盐等电解质的稀溶液,水的离子积为该温度下的 Kw ；二、影响水的电离平稳的因素酸和碱：酸或碱的加入都会电离出 H +或 OH-,均使水的电离逆向移动 ,从而抑制水的电离；温度：由于水的电离吸热,如上升温度,将促进水的电离,H +与OH-同时同等程度的增加,pH变小,但 H +与OH-始终相等,故仍呈中性；能水解的盐：不管水解后溶液呈什么性,均促进水的电离,使水的电离程度增大；其它因素：如向水中加入活泼金属,由于活泼金属与水电离出来的H+直接作用,使

3、 H+削减,因而促进了水的电离平稳正向移动；名师归纳总结 - - - - - - -三、溶液的酸碱性及pH 的值溶液的酸碱性,取决于溶液中H+、OH的相对大小： pH 值的大小取决于溶液中的H+大小pH=lgH+,溶液酸碱性H+与OH关系任意温度室温（ mol/L ）pH 值（室温）酸性H+OH H+1 10 77 中性H+=OH H+=OH7 =1 10=7 碱性H+OH H+ 1 与 10 77 （1）酸性越强, pH 值越小,碱性越强,pH 值越大, pH 值减小一个单位,H+就增大到原先的10 倍,pH值减小 n 个单位, H+的增大到原先的10 n 倍. 第 1 页,共 10 页精选

4、学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载+表示 . （2）任意水溶液中H+ 0,当 pH=0 时H+=1mol/L ,一般 H+1mol/L 时, pH0,故直接用 H（3）判定溶液呈中性的依据为：H0= OH或 pH=pOH=1pKw 2只有当室温时,Kw=1 10 14H+=OH=107mol/L 溶液呈中性pH=pOH=1pKw=7 2（4）溶液 pH 的测定方法：酸碱指示剂-只能判定 pH 范畴,无法精确到小数点后1 倍；另外使用时不能pH 试纸 -也只能确定在某个值左右（对比标准比色卡）预先润湿试纸；否就相当于又稀释了待测液,测定结果误差大；pH 计-测定较精确

5、 . 四、 pHpH 实际上是水溶液中酸碱度的一种表示方法；平常我们常常习惯于用百分浓度来表示水溶液的酸碱度,如 1%的硫酸 溶液或 1%的碱溶液,但是当水溶液的酸碱度很小很小时,假如再用百分浓度来表示就太麻烦了,这时可用pH 来表示；PH的定义 PH=lgcH+ ,溶液 PH运算的核心是确定溶液中的cH+pH 的应用范畴在0-14 之间；溶液 PH运算的整体思路是：依据相对大小；（一）单一溶液的 PH的运算如该溶液是酸性溶液,必先确定 cH + ,再进行 PH的运算；如该溶液是碱性溶液,必先确定 cOH- ,可依据 cH + cOH- =Kw换算成 cH +,再求 pH；例 1、求室温下 1

6、.0 10-3mol/L 的 BaOH2溶液的 pH；解析： 由题意 cOH- =2.0 10-3mol/L , cH + cOH-=K w,cH += K w/ cOH-=5.0 10-12mol/L ,pH=lgcH += lg5.0 10-12=11.3 ；（二）溶液混合后的 PH的运算两种溶液混合后,第一应考虑是否发生化学变化,其次考虑溶液总体积变化,一般来说溶液的体积没有加和性,但稀溶液混合时,常不考虑混合后溶液的体积的变化,而取其体积之和（除非有特别说明）；1、两强酸混合后的 pH 的运算先求混合后的 cH + 混,再直接求 PH；即： cH + 混= cH + 1 V 1+ cH

7、 + 2 V2/ （V1+ V 2）；例 2、pH=4的盐酸和 pH=2的盐酸等体积混合后,溶液的 PH最接近于（）A2.0 B. 2.3 C. 3.5 D. 3.7 解析： 由题意 PH=4的盐酸, cH + 1=1.0 10-4mol/L ；PH=2的盐酸, cH + 2=1.0 10-2mol/L ； cH + 混=（1.0 10-4mol/L V +1.0 10-2mol/L V）/2V=5.0 10-3mol/L ,PH= 2.3 ；故应选 B；2、两强碱混合后的 pH 的运算先求混合后的 cOH- 混,再间接求 pH；即： cOH- 混= cOH- 1 V1+ cOH- 2 V 2

8、/ （ V1+ V 2）；学问拓展 0.3 规章（近似规章）名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载如两种强酸溶液或两种强碱溶液等体积混合,似规律：且其 PH相差 2 个或 2 个以上时, 混合液的 PH有如下近两强酸等体积混合时,混合液的PH=PH小+0.3 ；+ 混； D. 两强碱等体积混合时,混合液的PH=PH大0.3 ；如上述例 2 如用 0.3 规章,就很便利,混合液的PH= PH小+0.3=2+0.3= 2.3；3、强酸与强碱溶液混合后的PH的运算依据 nH + 与 nOH- 的相对大小先判

9、定酸、碱的过量情形；强酸与强碱恰好完全反应,溶液呈中性,PH=7；如酸过量,溶液呈酸性,nH+ nOH- ,cH+ 混= nH+ nOH- /V总；如碱过量,溶液呈碱性,nOH- nH+ ,cOH- 混= nOH- nH +/V总,再求出 cH例 3、60ml0.5mol/LNaOH 溶液和 40ml0.4mol/L硫酸混合后,溶液的PH最接近于（）A. 0.5 B. 1.7 C. 2 13.2 解析： 由题意知,酸碱中和反应后,酸过量,cH + 混= nH + nOH-/V 总=（0.032mol 0.03mol ）/0.1L=0.02mol/L,PH=1.7,故应选 B；4、如未标明酸碱的

10、强弱,混合后溶液 PH不定,应分析争论；酸与碱混合时发生中和反应,但不肯定恰好完呈中和；即使恰好完全中和,也不肯定溶液呈中性,由生成的盐能否水解及水解情形而定另外酸碱的强弱不同,供应反应物的量不同也影响着反应后溶液的性质；下面把常见的几种情形分列出来 . 等物质的量浓度的一元弱酸一元强碱溶液等体积混合溶液 等物质的量浓度的一元强酸与一元弱碱溶液等体积混合后溶液 等物质的量浓度的一元强酸与强碱溶液等体积混合后溶液pH7（由生成的强碱弱酸盐水解打算）pH 7（由生成的强酸弱碱盐水解打算）pH=7 （因生成强酸强碱盐不水解）当 pH=pOH 的强酸与强碱溶液以等体积混合后 pH=7 （与酸、碱的几元

11、性无尖）当 pH=3 的某一元酸溶液与 pH=11 的一元强碱以等体积混合后 pH7；（考虑酸有强弱之分,如分弱酸,制反应后酸过量）当 pH=3 的某一元强酸 pH=11 的一元碱溶液的以等体积混合后 pH7（同理,弱碱过量）将 pH=3 的酸溶液和 pH=11 的碱溶液以等体积混合后溶液 pH=无法确定 .例 4、在室温下等体积的酸和碱的溶液,混合后 PH肯定小于 7 的是（）APH=3的硝酸和 PH=11的氢氧化钠溶液BPH=3的盐酸和 PH=11的氨水CPH=3的硫酸和 PH=11的氢氧化钠溶液DPH=3的醋酸和 PH=11的氢氧化钠溶液名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页

12、,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解析： A、C两选项为强酸与强碱的混合,且 PH1+ PH2=14,就溶液呈中性,PH=7；B 选项为强酸与弱碱的混合,且 PH1+ PH2=14,就溶液呈碱性,PH 7；D选项为弱酸与强碱的混合,且 PH1+ PH2=14,就溶液呈酸性,PH7；故应选 D；留意：在相关运算过程中,应遵守“ 酸按酸,碱按碱,同强混合在之间,异强混合看过量” ；五、酸碱溶液的稀释前后 pH 值的变化；由于强酸或强碱在水中完全电离,加水稀释后不会有溶质进一步电离,故仅仅是体积增大的因素导致酸溶液中的 H+或碱溶液中的 OH减小 .

13、故导致相应 H+或OH弱酸或弱碱由于在水中不完全电离,加水稀释同时, 能促使其分子进一步电离,减小的幅度降低；在稀释弱酸或弱碱过程中有浓度的变化,又有电离平稳的移动,不能求得详细数值,只能确定其 pH范畴；如 PH=3的醋酸溶液,稀释 100 倍,稀释后 3PH5；PH=10的氨水,稀释 100 倍,稀释后 8PH10；PH=3的酸溶液,稀释 100 倍,稀释后 3PH5； PH=10的碱溶液,稀释 100 倍,稀释后 8PH 10；例如 等 pH 值的盐酸和醋酸,氢氧化钠和氨水分别加水稀释；溶液的 pH 值变化,图示如下：pH pHNHH 2 O7 HCl 7 NaOHHAC强酸弱酸稀释V

14、2O强、弱碱稀释VHO留意：酸无论怎样稀释,不行能成为碱性；如无限稀释,就 pH 只能无限接近 7 且小于 7. 碱无论怎样稀释,不行能成为酸性；如无限稀释,就 pH 只能无限接近 7 且大于 7 例 1、室温时将 PH=5的硫酸溶液稀释 1000 倍后,就 cH +:cSO 4 2- 是（）A. 2:1 B. 21:1 C. 20:1 D. 22:1 解析： PH=5时, cH + 酸=1 10-5mol/L ,cSO4 2-=5 10-6mol/L ,稀释 1000 倍后,由硫酸电离出的 cH + 酸=1 10-8mol/L ,cSO4 2-=5 10-9mol/L ,考虑水的电离受硫酸的

15、抑制,设水电离出的 cH + 为 xmol/L ,故水电离出的 cOH- 也为 xmol/L ,依据水的离子积在室温时为一常量,得方程 x+10-8 x=10-14 ,解 x=9.5 10-8 ,故 cH +:cSO 4 2-=cH + 酸+cH + 水: cSO 4 2- =10.5 10-8 mol/L: 5 10-9mol/L=21:1 ,故应选 B；例 2、PH=11的氨水溶液和氢氧化钠溶液,用蒸馏水稀释 100 倍,二者的 PH的关系是（）A氨水的 PH大于氢氧化钠的 PH B氨水的 PH小于氢氧化钠的 PH C都比原先小 D氨水比原先的大,氢氧化钠比原先的小解析： 氨水为弱碱, 氢

16、氧化钠为强碱,稀释 100 倍之后, 氨水的 9PH11,而氢氧化钠溶液的PH=9；应选 A、C；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载H的浓度分六、溶液中由水电离出的 H+水与OH-水先求出溶液中的H+和OH H2O H+OH由此式可看出 H+ 水=OH-水酸和碱会抑制水的电离,所以在酸碱溶液中 H+ 水=OH-水=H+、OH中的小数值能水解的盐会促进水的电离,所以在能水解的盐溶液中 H+ 水=OH-水=H+、OH中的大数值例：250C 时,求以下溶液中的 H+ 水、OH- 水pH =4 的盐酸溶液中

17、, H+水OH- 水pH =4 的氯化铵溶液中, H+水OH-水pH =10 的氢氧化钠溶液中, H+水OH- 水pH =10 的碳酸钠溶液中, H+水OH- 水例 1：在 pH 为 3 的 FeCl3 溶液, pH 为 11 的 Na2CO 3 溶液和 pH 为 3 的盐酸中由水电离出来的别为： C1、C2、C3 它们之间的关系是A C1C2C3 BC1C2C3C C1C2C3 D无法判定答案： B 例 2、25 时,某溶液中由水电离出来的H的浓度为1 10a mol/L ,以下说法正确选项 A a7 时,水的电离肯定受到促进B a7 时,溶液的 pH 为 a 或 14aD acSO4 2c

18、HcOH 学问点三：水的电离平稳的移动名师归纳总结 【例 4】 ：某溶液中由水电离出来的COH=10-12mol/L ,就该溶液中的溶质不行能是（）第 7 页,共 10 页A、HCl B、NaOH C、NH 4Cl D、H2SO4解析 ：由水电离反应式知：此溶液水电离产生的CH+=COH =10-12mol/L ,如溶液中的H+全部来自水的电离, 就此溶液显碱性,是因溶有碱类物质所致,如溶液中的H+不仅为水电离所产生,就此溶液显- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 酸性,为酸性物质电离所致；学习必备欢迎下载）NH 4Cl 不行能电离产生H+；解答： C 变

19、式训练：某溶液中水电离产生的CH+=10-3mol/L ,该溶液中溶质可能是（Al 2SO43 NaOH NH 4Cl NaHSO 4A 、B、C、D、（）NH 3 （5）向【例 5】能促进水的电离,并使溶液中CH+COH的操作是（1）将水加热煮沸（2）向水中投入一小块金属钠（3）向水中通CO2 （4）向水中通水中加入明矾晶体（ 6）向水中加入NaHCO 3 固体 （ 7）向水中加NaHSO 4 固体A、（1）（3）（6）（7）B、（1）（3）（6）C、（5）（ 7）D、（5）解析 ：此题主要考查外界条件对水的电离平稳的影响,请按如下思路完成此题的解：此题涉及到哪些条件对水的电离平稳的影响？各

20、自对水的电离平稳如何影响？结果任何（CH+与 COH相对大小）？归纳酸、碱、盐对水的电离平稳的影响；解答 ： D 【例 6】室温下,在 pH12 的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学运算出由水电离出的 cOH 的数据分别为：甲：1.0 107 mol/L ；乙： 1.0 106 mol/L ；丙： 1.0 102 mol/L ；丁： 1.0 10 12 mol/L ；其中你认为可能正确的数据是 A甲、乙 B乙、丙 C丙、丁 D乙、丁解析： 假如该溶液是一种强碱 例如 NaOH 溶液,就该溶液的 OH第一来自于碱 NaOH 的电离,水的电离被抑制,cH 1 10 12 mol/L ,全部这些

21、 H都来自于水的电离,水电离时当然同时供应相同物质的量的 OH,所以丁是对的；假如该溶液是一种强碱弱酸盐溶液,就该溶液之所以呈碱性是由于盐中弱酸根水解的缘故；水解时, 弱酸根离子与水反应生成弱酸和 OH,使溶液中 cOH cH ,溶液中的 OH由水电离所得,所以丙也是正确的；答案： C a【例 7】25在某物质的溶液中,由水电离出的 H浓度为 1 10 mol/L ,以下说法不正确选项 A a7 时,水的电离受到促进Ba 7 时,水的电离受到抑制Ca7 时,溶液的pH 可能为 aDa7 时,溶液的pH 肯定为 14a答案： D 学问点四： pH的定义方法【例 8】、以下溶液,肯定呈中性的是（）

22、A.由等体积、等物质的量浓度的一元酸跟氢氧化钠溶液混合后所形成的溶液B.H +=1 10-7mol L-1 的溶液C.pH=14-pOH 的溶液 D.pH=pOH 的溶液解析：此题要求将教材中定义 pH 方法迁移应用于表示 pOH 以及 pH 与 pOH 的关系,依据 pH 的定义方法,可定义 pOH= lgCOH ,将室温下水的离子积的表达式 CH + COH=1014 两边取负对数, lgCH+lgCOH= lg1014,整理得 pH+pOH=14 ；应用所得关系式分析可得答案；解答 ：D 名师归纳总结 点评 ：pOH= lgCOH、pH+pOH=14 两个关系式及其应用均不在教学大纲和考

23、纲范畴内,我们不肯定要第 8 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载把握,但将教材中的学问、方法加以迁移应用,进行探究发觉是教学大纲和考纲提出的才能要求；为更好地表示溶液的酸碱性,科学家提出了酸度（AG ）的概念, AGlgcH,就以下表达正cOH确的是A 中性溶液的AG 0 AG 12 B 酸性溶液的AG 0 AG 12 C 常温下 0.lmol/L 氢氧化钠溶液的D 常温下 0.lmol/L 盐酸溶液的答案： D 学问点五：溶液 pH的运算【例 9】室温下将 n 体积 pH=10 和 m 体积 pH=13 两种 NaO

24、H 溶液混合得pH=12 的 NaOH 溶液,就 n：m=解析 ：此题是关于两种不反应的溶液混合后溶液pH 值的运算,依据混合前后溶质NaOH 量守恒,列式求解解答： pH=10 CH+=10-10mol/L -2COH =10-4mol/L pH=13 CH+=10-13mol/L COH =10-1mol/L pH=12 CH+=10-12mol/L COH =10-2mol/L 10-4n + 10-1m = n+m 10n ：m = 100 ：11 规律： 有关混合溶液的 pH 运算,题设条件可千变万化,正向、逆向思维,数字与字母交替显现,但基本题型只有两种： （1）混合后不反应, （

25、2）混合后反应；对于溶液的稀释,可将水作为浓度为 0 的溶液,仍属混合后不反应一类,这一类混合溶液的 pH 应介于两种溶液的 pH 之间,因而酸、碱溶液无论加多少水稀释,其最终 pH 均不行能等于纯水的 pH（即常温不行能为 7）；混合溶液 pH 的运算方法也很简洁,即设法求出混合溶液的 CH +,如是溶液显碱性,就必需先求出溶液的 COH ,然后再换算为 CH +或按 OH量守恒列式求解；【例 10】在 25时,向 1 体积 pH x 的盐酸中加入 10 体积 pHy 的氢氧化钠溶液, 如所得溶液中 cNa cCl ,就此时 xy为 A 13 B14 C15 D无法运算解析： 据反应后所得溶

26、液中 cNacCl ,可知 cH cOH ,溶液呈中性,就： 1 10x 10 10 y1410 y13,即 xy 13,得 xy13；答案： A【例 11】25oC,如 10 体积的某强碱溶液与 的 pH 与强酸的 pH 之间该满意的关系是1 体积的某强酸溶液混合后,溶液呈中性,就混合之前,该碱 _ 分析 ：由题意知,此题为酸、碱混合后完全中和,依据中和反应的实质可知,酸中- 14 - bnH+与碱中nOH-相等,故有 CH+酸 V 酸 = COH-碱 V 碱,由此关系列式可求得结果；解答 ：设酸的 pH 为 a, CH+酸 =10-a,碱的 pH 为 b,COH-碱=10-14 / 10-

27、b=10由于混合后溶液呈中性,所以CH+酸 V 酸 = COH-碱 V 碱10-a V = 10 - 14 - b 10V = 10 - 13 - b V 10-a = 10 - 13 - b两边取负对数：-lg10-a = -lg10 - 13 - b,a=13-b a+b=13 即酸的 pH 与碱的 pH 之和为 13 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载10b mol/L ,已知 ab 12,就【例 12】在 t时,某 NaOH 稀溶液中, cH10a mol/L ,cOH1该温度下水的离子积常

28、数K W_；2该 NaOH 溶液的物质的量浓度的精确值是_mol/L ；3在该温度下, 将 100 mL 0.1 mol/L 的稀硫酸与100 mL 0.4 mol/L 的 NaOH 溶液混合后, 溶液的 pH _；解析： 由 cH 10a mol/L ,cOH10b mol/L 和 ab12,可知 KWcH cOH 1012；该 NaOH溶液的物质的量浓度的精确值是溶液的 cOH与水电离的 cOH 之差, 即 10b10a；在该温度下,将 100 mL 0.1 mol/L 的稀硫酸与 100 mL 0.4 mol/L 的 NaOH溶液混合后, NaOH过量, cOH 0.1 L 0.4 mol/L0.2 L0.1 L 0.2 mol/L101 mol/L ,KW cH cOH 10 12,就 cH1011 mol/L ,进一步求出溶液的 pH11；答案： 110 210b10 311 12a 例 13 现有等 pH 或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量镁,产生 H2的体积 同温同压下测定 的变化图示如下：其中正确选项 名师归纳总结 A B C D都不对第 10 页,共 10 页【错因分析】错选 A,将 VH2 看成了反应速率；错选B,是对“ 等pH 与等物质的量浓度” 两个概念区分不清,对溶液中cH 不清晰；【答案】D - - - - - - -