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2.有关PH的简单计算

(1)强酸：PH=-lg｛c(H )｝

(2)强碱：PH=-lg｛ ｝

(3)两强酸相混合：c(H )=

(4)两强碱相混合：c(OH-)=

(5)强酸强碱混合：

若恰好反应则：C1(H )V1=C2(OH-)V2

若酸过量则：c(H )=

若碱过量则：c(OH-)=

【重点难点解析】

重点：

①水的电离、水的离子积；②C(H )：PH与溶液酸碱性的关系

难点：①水的离子积的概念；②有关PH值的计算.

1.酸性溶液中只有H ，碱性溶液中只有OH-.这句话对吗?为什么?

解析：不对，因为任何水溶液中都存在水的电离平衡，故不管是酸性、碱性，还是中性溶液，H 和OH-都存在，它们作为矛盾的双方，既互相依存，又互相制约，共同决定了溶液的酸碱性，在酸性溶液中不是没有OH-，只是c(H )＞c(OH-)；在碱性溶液中也不是没有H ，而是c(OH-)＞c(H )；在中性溶液中c(OH-)=c(H ).

2.在计算PH=11的NaOH和PH=13的NaOH溶液等体积混合时，以下算法为什么不对?

c(H )= PH=-lg｛c(H )｝

解释：因为在碱溶液中，溶质是OH-离子，而不是H 离子，因此要抓住矛盾的主要方面，即溶液中的溶质来计算物质的量浓度，因此正确的计算方法是：先计算混合后溶液中OH-的浓度

c(OH-)=

再由水的离子积求c(H )，最后求PH

c(H )= ，PH=-lg｛ ｝

【难题巧解点拨】

例1：常温下，某溶液中由水电离产生的c(H )=1×10-11mol/L，则该溶液的PH可能是( )

A.3 B.7 C.8 D.11

解析：根据水的电离平衡 H2O H OH-知：由水电离产生的c(H )=c(OH-)=1×10-11mol/L，抑制水电离的原因是溶液中H 浓度或OH-浓度增大，若由于H 的浓度增大，则该溶液中c(H )= =1×10-3mol/L，即PH=3；若是由于OH-浓度增大，则该溶液中c(OH-)= =1×10-3mol/L，即PH=11，故选A、D

答案：A，D

例2 在80℃时，纯水的PH小于7，其原因是什么?

分析：已知室温时，纯水的c(H )=c(OH-)=10-7mol/L，又因水的电离：H2O H OH-是吸热反应，故温度升高到80℃，水的电离平衡右移，致使c(H )=c(OH-)＞10-7mol/L，即PH＜7.

例3：将PH为3和PH为5的稀盐酸等体积相混合，所得溶液的PH为( )

A.3.7 B.3.3 C.4.7 D.5.3

分析：PH=3的盐酸 c(H )=10-3mol/L

PH=5的盐酸中c(H )=10-5mol/L，等体积混合后

c(H )=

= =5.05×10-4mol/l

PH=-lg5.05×10-4=4-0.7=3.3

此题也可用经验公式验算：(1)若两强酸PH之差≥2，则等体积混合后溶液的PH=PH较小的 0.3.

(2)若两强碱PH之差≥2，则等体积混合后溶液的PH=PH较大的-0.3.

答案：B

【典型热点考题】

例1：有一学生在实验室测某溶液的PH，实验时，他先用蒸馏水润湿PH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测.

(1)该生的操作方法是否正确?

(2)如不正确请说明理由，同时请分析是否一定有误差产生.

(3)若用此法分别测定c(H )相等的H3PO4和H2SO4溶液的PH，结果会怎样?

分析：(1)不正确.

(2)若溶液不显中性，则H 或OH-被稀释，测出的不为溶液中H 或OH-对应的PH；当溶液为中性时则不会产生误差.

(3)测得的H3PO4的PH较H2SO4小，因为在稀释过程中，H3PO4继续电离产生H ，使得该溶液中c(H )较H2SO4溶液中c(H )大.

例2：能使水的电离平衡：H2O H2O H3O OH-发生向电离的方向移动，且使溶液呈酸性的是( )

A.在水中加KHCO3 B.在水中加HCl

C.在水中加CuCl2 D.将水加热至100℃

分析：根据题意的要求进行判定

A不符合题意.因为加入KHCO3后，会发生反应HCO-3 H H2CO3，消耗H ，使水的电离平衡向电离的方向移动.但c(H )不断减小，c(OH-)不断增大，使得c(OH-)＞c(H )，故溶液显碱性，不显酸性.

B不符合题意，因为加入HCl后，增大了c(H )平衡左移，不符合题意.

C符合题意，加入CuCl2后，会发生反应Cu2 2OH-= ，消耗了OH-，使水的电离平衡右移且c(OH-)不断减小，c(H )则不断增大，结果c(H )＞c(OH-)溶液呈酸性，符合题意.

D不符合题意，温度升高、水的电离平衡虽然右移，但水中c(H )和c(OH-)都同时增大，且始终相等不能呈酸性.

答案：C

例3：25℃时，将某强酸或某强碱溶液按1∶10的体积比混合后溶液恰好呈现中性，则混合前此强碱与强酸溶液的PH之和是 .

分析：混合前强酸PH=a，强碱PH=b，则C酸(H )=10-amol/L C碱(H )=10-bmol/L

C碱(OH-)=10b-14mol/L 依题意：n(H )=n(OH-)

则有：10-a×1=10b-14×10 化简得：a b=13

答案：13

【同步达纲练习】

1.往纯水中加入下列物质，能使水的电离平衡发生移动的是( )

A.NaCl B.NaOH C.酒精 D.CH3COOH

2.在25℃时，0.1mol/L的硫酸中，水的KW值为( )

A.大于1×10-14 B.小于1×10-14

C.等于1×10-14 D.无法确定

3.下列各溶液中的PH相同时，物质的量浓度最大的是：( )

A.NH3·H2O B.NaOH C.KOH D.Ba(OH)2

4.在下列的各种叙述中，正确的是( )

A.在任何条件下，纯水的PH=7

B.在任何条件下，纯水都呈中性

C.在100℃时，纯水的PH＜7

D.在100℃时，纯水中c(H )＜10-7mol/L

5.在25℃的纯水中通入一定量的氯化氢，当溶液的PH=1时，则由水电离出的c(H )是( )

A.1×10-1mol/L B.1×10-6mol/L

C.1×10-3mol/L D.1×10-13mol/L

6.根据25℃时，水的离子积常数KW=1×10-14，100℃时，KW=10-12，这说明( )

A.水的电离过程是一个吸热的过程

B.100℃时，水的电离常数(K)较大

C.KW和K无直接关系

D.25℃时的c(H )比100℃时的c(H )大

7.下列说法中，错误的是( )

A.将某种稀酸溶液，用蒸馏水稀释10倍，其PH不一定增大一个单位

B.100℃时的NaCl溶液，PH约为6时呈中性.

C.PH相同的醋酸和H2SO4分别能恰好中和等物质量的NaOH

D.将0.1mol/LCH3COOH溶液加水稀释10倍，溶液中所有离子的浓度均减小

8.把1mlPH=5盐酸溶液稀释至1L，此时溶液的PH是( )

A.6～7之间 B.7～8之间

C.8 D.7

9.将PH=9和PH=11的KOH溶液以等体积相混合，则混合后溶液的PH约为( )

A.10 B.10.7 C.9.3 D.10.3

10.在20ml0.1mol/l的醋酸溶液中，能使溶液的PH增大，而且使醋酸的电离平衡向逆反应方向移动，可加入的试剂是( )

A.20mlH2O B.NaOH溶液

C.醋酸钠固体 D.浓盐酸

11.向纯水中加少量NaHSO4(溶液温度不变)，则溶液的( )

A.PH升高 B.酸性增强

C.KW增大 D.c(OH-)减少

12.有甲、乙两种溶液，甲溶液的PH是乙溶液的2倍，则甲溶液中c(H )与乙溶液中c(H )的关系是( )

A.1∶2 B.100∶1 C.1∶100 D.无法确定

13.PH定义为PH=-lg｛c(H )｝，PH定义为POH=-lg｛c(OH-)｝，KW(KW=10-14)表示25℃时水的离子积，则弱酸性溶液中的c(H )可表示为( )

A.KW/POH mol/L B.10(POH-14)mol/L

C.10(14-POH)mol/L D.10-POHmol/L

14.将PH相同的醋酸和硫酸，分别用蒸馏水稀释至原溶液体积的a倍和b倍，稀释后两溶液的PH仍相等，则a和b的关系是( )

A.a＞b B.a=b C.a＜b D.无法确定

15.90℃时，水的离子积KW=3.8×10-13，则此温度时纯水的PH是( )

A.等于7 B.大于7 C.小于7 D.等于8

16.水是一种极弱的电解质，在室温下每n个水分子中只有1个分子发生电离，则n值是( )

A.107 B.55.6×107 C.1×10-14 D.55.6

17.常温下，A溶液的PH=4，B溶液中的c(OH-)=1×10-12mol/L，C溶液中的c(H )=1×10-3mol/L，D溶液中 =1×104，则此四种溶液的酸性由强到弱的顺序为( )

A.DACB B.BCAD C.CADB D.ABCD

18.与纯水的电离相似，液氨中存在着微弱的电离，2NH3 NH 4 NH-2，据此在以下叙述中错误的是( )

A.液氨中含有NH3、NH 4、NH-2等微粒

B.一定温度下c(NH 4)与c(NH-2)的乘积为一定值

C.液氨的电离达平衡时，液氨中c(NH 4)=c(NH-2)

D.不加入其它物质，液氨中c(NH 4)=c(NH2-)

19.在室温下，某溶液中由水电离出的c(H )为1×10-13mol/L，则此溶液中一定不可能大量存在的离子组是( )

A.Fe3 、 、Cl-、Na B.Ca2 、 、 、

C. 、Fe2 、 、 D.Cl-、 、K 、Na

20.化合物HIn在水溶液中因存在以下电离平衡，故可用作酸碱指示剂

HIn (溶液) H (溶液) In-(溶液)

红色 黄色

浓度为0.02mol/L的下列各溶液：(1)盐酸， (2)石灰水 (3)NaCl溶液 (4)NaHCO3溶液 (5)氨水

其中能使指示剂显红色的

A.(1)(4)(5) B.(2)(5)(6) C.(1)(4) D.(2)(3)(6)

21.由重水D2O组成的水，D2O的离子积为1.6×10-15，可用PH一样定义规定PD=-lg｛c(D )｝，下列关于PD的叙述，正确的是( )

A.D2O呈中性，PD=7

B.1LD2O溶液中含0.01molNaOD，PD=12

C.用D2O溶解0.1molDCl成1L溶液，PD=2

D.在100ml0.25mol/LDCl溶液中加入50ml0.2mol/L的NaOD的D2O溶液，PD=1

22.将PH为5的H2SO4溶液稀释500倍，稀释后溶液中c( )和c(H )之比约为( )

A.1∶1 B.1∶2 C.1∶10 D.10∶1

23.向VmlBaCl2溶液中加入一定体积的0.05mol/LH2SO4溶液，两者恰好完全反应，且反应后溶液的PH为3.0，原BaCl2的物质的量浓度为( )

A.5.05×10-4mol/L B.5.05×10-3mol/L

C.1.01×10-4mol/L D.1.01×10-3mol/L

24.水是极弱的电解质，其电离方程式为 ，25℃时KW= ，KW与浓度无关，25℃时水，稀的酸溶液，碱溶液及盐溶液中c(H )·c(OH-)均为 .因为水的电离为吸热过程，所以KW随温度的升高而 .

25.常温下在酸性溶液中c(H ) ，c(OH-)，PH 7；在碱性溶液中c(H ) ，c(OH-)，PH 7；在中性溶液中 c(H ) ，c(OH-)，PH 7.

26.将100ml 0.1mol/L的盐酸稀释到1L，则稀释后溶液的PH为 .

27.某温度下，纯水的c(H )=2×10-7mol/L,则此时c(OH-)为 .若温度不变，滴入稀盐酸使c(H )=5×10-6mol/L，则c(OH-)为 .

28.在标准状况下，11.2LH2跟11.2LCl2完全反应，将所生成的气体全部被水吸收，制得1L溶液，则此溶液的物质的量浓度是 ，PH为 .

29.把80ml NaOH溶液加入到120ml盐酸中，所得溶液的PH=2，若混合前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相同，则它们的浓度是 .

30.现有PH=12的NaOH溶液100ml，要使它的PH降为11

(1)假如加入蒸馏水，应加 ml

(2)假如加入PH=10的NaOH溶液，应加 ml

(3)假如加入0.01mol/L的盐酸，应加入 ml

31.在PH=1的硫酸溶液中加入等体积的氢氧化钠溶液，使溶液的PH增加到7.假设混合溶液的体积等于两溶液的体积之和，则此混合溶液中c( )是 mol/L，CN(Na )是 mol/l,c(H )是 mol/L.

32.常温下，将m体积PH=a的强酸和n体积PH=b的强碱溶液混合后，溶液呈中性，则a,b两者间的关系为 .

33.在25℃时，若10体积的某强酸溶液跟1体积的某强碱溶液混合后，溶液呈中性，则混合之前，该强酸的PH与强碱的PH之间应满足的关系是 .

34.某工厂排放出的废水，经测定含有0.001mol/L的游离氯(Cl2)和0.008mol/L的H ，现采用Na2SO3除去其中的游离氯，有关反应如下：

Na2SO3 Cl2 H2O=Na2SO4 2HCl

若要处理5L这样的废水.

(1)需加入0.5mol/LNa2SO3溶液多少ml，才能将Cl2全部除去?

(2)处理后的废水的PH是多少?

35.氢氧化镁难溶于水，但它所溶解的那一部分则在溶液中完全电离，t℃时，饱和氢氧化镁溶液的PH=11，若不考虑KW值的变化，则该温度下氢氧化镁的溶解度是多少?(设溶液的密度等于1.0g/cm3)

【素质优化练习】

1.下列四种溶液中，由水电离生成的氢离子浓度之比①∶②∶③∶④是( )

①PH=0的盐酸 ②0.1mol/L的盐酸 ③0.01mol/L的NaOH溶液 ④PH=11的NaOH溶液

A.1∶10∶100∶1000 B.0∶1∶12∶11

C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3

2.酸雨是过度燃烧煤和石油，生成硫、氮的氧化物，溶于水生成硫酸和硝酸的缘故，某次雨水分析数据如下：c( )=2.6×10-5mol/L，c(Cl-)=8.0×10-6mol/L,c(NH 4)=3.0×10-6mol/L,c(Na )=1.0×10-6mol/L,c(NO-3)=2.4×10-5mol/L，则此次酸雨的PH接近于(lg8=0.9)( )

A.6.5 B.5 C.4 D.4.5

3.已知100℃时，水的离子积常数为1×10-12.在此温度下，将PH=8的NaOH溶液与PH=4的H2SO4溶液混合，得到PH=7的混合溶液，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比约为( )

A.9∶11 B.9∶1 C.1∶9 D.11∶9

4.实验室中，某学生先用蒸馏水润湿PH试纸(每次使用时润湿程度相同)，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试液进行测定试液的PH，下列说法正确的是( )

A.该生的测定一定有误差产生

B.当溶液为中性时，该生的测定值不会有误差

C.用此方法检测c(H )相等的盐酸和醋酸两溶液时，盐酸的PH比醋酸小

D.用此方法检测c(H )相等的盐酸和醋酸两溶液时醋酸的PH比盐酸小

5.PH和体积都相同的醋酸和硫酸溶液，将它们分别跟足量的碳酸钠溶液反应，在相同条件下，放出CO2气体的体积( )

A.一样多 B.醋酸比硫酸多

C.硫酸比醋酸多 D.无法比较

6.将K2SO4、KAl(SO4)2、Al2(SO4)3三种盐混合于硫酸酸化物的水中，测得c( )=0.105mol/L c(Al3 )=0.005mol/L，溶液的PH=2.0(假设溶液中H2SO4完全电离为H 和 ，则c(K )为( )

A.0.045mol/L B.0.035mol/L

C.0.005mol/L D.0.040mol/L

7.有五瓶溶液分别是①10ml0.60mol/LNaOH水碱 ②20ml0.05mol/LH2SO4水溶液 ③30ml0.04mol/L HCl水溶液 ④40ml0.30mol/L 水溶液 ⑤50ml0.02mol/L 蔗糖水溶液.以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是( )

A.①＞②＞③＞④＞⑤ B.②＞①＞③＞④＞⑤

C.②＞③＞④＞①＞⑤ D.⑤＞④＞③＞②＞①

8.某地有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列8种离子中的4种(两厂不含相同离子)：Ag 、Ba2 、Fe3 、Na 、Cl-、 、 、OH-.若两厂单独排放都会造成严重的水污染.如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便变成无色澄清，只含硝酸钠而排放，污染程度会大大降低.关于污染的分析，你认为正确的是( )

A. 和 可能来自同一工厂

B.Cl-和 一定在不同工厂

C.Ag 和Na 可能在同一工厂

D.Na 和 来自同一工厂

9.实验表明，液态时，纯硫酸的电离能力强于硝酸，纯硫酸的导电性也显著强于纯水.已知液态纯酸都能像水那样进行自身电离H2O H2O H3O OH-而建立平衡，且在一定温度下都有各自的离子积常数，据此回答：

(1)纯硫酸在液态时自身电离的方程式是

(2)在25℃时，液态纯H2SO4的离子积常数K(H2SO4)比1×10-14 (填“大”、“小”或“相等”)

(3)在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中，存在的阴离子主要是 ，这是因为混合酸中不仅存在硫酸和硝酸各自电离的两个电离平衡，而且还因硫酸的酸性大于硝酸，又在无水条件下，混酸中必然发生(写离子方程式) 反应而造成的.

10.设水的电离平衡曲线如图所示

(1)若以A点表示水在电离平衡时的离子浓度，当温度上升到100℃时，水的电离平衡状态到B点，则此时水的离子积从 增加到 .

(2)将PH=8的Ba(OH)2溶液与PH=5的稀盐酸相混合，并保持100℃的恒温，欲使混合溶液的PH=7，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 .

11.已知AnBm的离子积=［Am ］n［Bn-］m，式中的［Am ］和［Bn-］表示离子的物质的量浓度.在某温度下，Ca(OH)2的溶解度为0.74g，其饱和溶液密度设为1g/ml，其离子积为 .

12.NaOH和Ba(OH)2混合溶液的PH=14，取100ml该混合溶液，缓缓通入CO2，当通入的CO2的体积为0.56L时生成的沉淀最多(设CO2被完全吸收均为标准状况下的气体体积；溶液体积不发生改变)

(1)求原混合溶液中NaOH和Ba(OH)2的物质的量浓度各是多少?

(2)求当通入CO2的总体积为2.24L时，溶液中各离子的物质的量浓度各是多少?(除H 和OH-外)

【生活实际运用】

1.已知人的胃液PH在0.9～1.5左右为正常，当病人胃酸过多时，医生会让其服用NaHCO3中和掉部分H .设病人胃液共AL，开始PH为a(a＜0.9)服用NaHCO3后调至PH为b(0.9＜b＜1.5＝.若服用药纯度为80％，求需服多少克小苏打?

2.如图所示是某教师运用现代教育技术进行复习时放映的一个人体气体交换示意图，据图回答：

(1)甲图表示的过程称为 .

(2)健康人血液PH的范围是 .

A.8～9之间 B.7～8之间 C.9～10之间 D.等于7

(3)血管B内血液的PH 血管D内血液的PH(填“＞”、“＜”、“=”＝，其原因是(用反应式说明) .

3.“纯净水”、“太空水”、“蒸馏水”等商品作为日常饮用水，因缺少某些成分而不利于少年儿童身体健康，你认为在制备上述商品饮用水时至少还需要添加的微量物质是( )

A.钙和镁的碳酸氢盐 B.含碘酸盐的食盐

C.漂白粉等消毒剂 D.小苏打

4.下列液体中，PH大于7的是( )

A.A血液 B.胃液 C.柠檬汁 D.橙汁

参考答案：

【同步达纲练习】

1.BD 2.C 3.A 4.BC 5.D 6.AB 7.CD 8.A 9.B 10.C 11.BD 12.D 13.B

14.A 15.C 16.B 17.B 18.C 19.BC 20.C 21.D 22.C 23.A 24.H2O H OH- 10-14 10-14 增大

25.＞、＜；＜、＞；=、=

26.2 27.2×10-7mol/L 8×10-9mol/L 28.1mol/L，0 29.0.05mol/L 30.(1)900 (2)1000 (3)81.8 31.0.025，0.05，1×10-7 32.a b=14 lg 33.PHa PHb=15 34.(1)需加入Na2CO3溶液10ml (2)处理后的废水的PH=2 35.2.9×10-3g

【素质优化练习】

一、1.A 2.C 3.D 4.BD 5.B 6.B 7.D 8.B

9.(1)2H2SO4 (2)大 (3) ；H =HNO3 10.(1) 10-14;10-12 (2)2∶9 11.0.004

12.(1)0.50mol/L 0.25mol/L

(2)c(Na )=0.50mol/L c(Ba2 )=0.25mol/L c( )=1.0mol/L

【生活实际运用】

1.开始胃液中含H 为10-a·Amol，服药后胃液中含H 为10-bAmol,则反应中和掉(10-a-10-b)Amol，由方程式 NaHCO3 HCl=NaCl H2O CO2↑，故M(NaHCO3)=(10-a-10-b)×A×84÷80%=105A(10-a-10-b)g，因此，需服用105A(10-a-10-b)g小苏打.

2.(1)肺泡内的气体交换 (2)B (3)＞ CO2 H2O H2CO3 H HCO-3

3.A

4.A