高考化学二轮复习专项测试十考点一水的电离和水的离子积常数(2)
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高考化学冲刺-《水与弱酸弱碱的电离平衡》例1.(影响水的电离平衡的因素,重点掌握pH的计算)1.1.某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1。
下列对该溶液的叙述不正确的是()A.该温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小1.2.在某温度时,测得0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。
(1)该温度下水的离子积常数K w=______________。
(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液V a L与pH=b的硫酸V b L混合。
①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则V a∶V b=___________。
②若所得混合液为中性,且a+b=12,则V a∶V b=______________。
例2.(影响弱酸弱碱电离平衡的因素,重点掌握溶液的稀释规律)2.1.H2S水溶液中存在电离平衡H2S H++HS-和HS-H++S2-。
下列说法正确的是()A.加水,平衡向右移动,溶液中H+浓度增大B.通入过量SO2气体,平衡向左移动,溶液pH增大C.滴加新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小D.加入少量硫酸铜固体(忽略溶液体积变化),溶液中所有离子浓度都减小2.2.常温下,相同pH值的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释,溶液pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是()A.同浓度的NaA与NaB溶液中,c(A-)小于c(B-)B.a点溶液的导电性大于b点溶液C.a点的c(HA)大于b点的c(HB)D.HA的酸性强于HB2.3.A.B.①稀释到原来的100倍,pH与②相同C.①与③混合,若溶液pH=7,则溶液中c(NH+4)>c(Cl-)D.②与④等体积混合,混合溶液的pH>7变式训练:1.1909年,丹麦生理学家索仑生提出用pH表示水溶液的酸度:pH=-lg[H+],后来又定义pOH=-lg[OH-],pK W=-lgK W。
水的电离与水的离子积常数1.水的电离(1)水是极弱的电解质,其电离过程吸热(填“吸热”或“放热”)。
水的电离平衡常数的表达式为K=c(H+)·c(OH-)c(H2O)。
(2)影响水的电离平衡的因素①温度:温度升高,水的电离平衡向正方向移动,c(H+)和c(OH-)均增大(填“增大”“减小”或“不变”)。
②加酸或碱会抑制(填“促进”或“抑制”)水的电离。
③加能水解的盐,可与水电离出的H+或OH-结合,使水的电离平衡正向移动。
2.水的离子积(1)表达式:K w=c(H+)·c(OH-)。
(2)影响因素:一定温度时,K w是个常数,K w只与温度有关,温度越高,K w越大。
25 ℃时,K w=1×10-14,100 ℃时,K w=1×10-12。
(3)适用范围:K w不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
(1)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,K w不变(×)错因:浓硫酸滴入水中放热,溶液温度升高,K w变大。
(2)温度一定时,在纯水中通入少量SO2,水的电离平衡不移动,K w不变(×)错因:二氧化硫与水反应生成的亚硫酸抑制水的电离。
(3)室温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相等(√)(4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同(×)错因:CH3COONH4溶液中的醋酸根离子和铵根离子均能水解,促进水的电离。
1.填写外界条件对水的电离平衡的具体影响体系变化条件平衡移动方向K w水的电离程度c(OH-) c(H+)HCl 逆不变减小减小增大NaOH 逆不变减小增大减小可水解Na2CO3正不变增大增大减小的盐NH4Cl 正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小2.如何计算水电离的c(H+)或c(OH-)(1)任何情况下水电离产生的c(H+)和c(OH-)总是相等的。
考点10 水的电离和溶液的pH【核心考点梳理】一、水的电离 1.水的电离水是一种极弱的电解质,电离方程式为H 2O +H 2O H 3O ++OH -,也可简写为H 2OH ++OH -。
2.水的离子积常数(1)水的电离常数:K 电离=c H +·c OH-c H 2O 。
(2)水的离子积常数K w =c (H +)·c (OH -)。
随着温度的升高,水的离子积增大。
在室温下,纯水中的c (H +)=c (OH -)=10-7 mol·L -1,K w =1.0×10-14。
(3)适用范围K w 不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液。
二、溶液的酸碱性与pH1.比较常温时下列情况中,c (H +)和c (OH -)的值或变化趋势(选填“增大”或“减小”“1×10-7 mol·L -1”“相等”)体系纯水 向纯水中加入少量盐酸向纯水中加入少量氢氧化钠溶液c (H +)1×10-7 mol·L-1增大减小c (OH -)1×10-7 mol·L-1减小 增大c (H +)和c (OH -)的大小比较相等c (H +)>c (OH -)c (H +)<c (OH -)+-c (H +)与c (OH -)的关系 c (H +)的范围(25 ℃)/(mol·L -1)中性溶液 c (OH -)=c (H +) c (H +)=1.0×10-7 酸性溶液 c (OH -)<c (H +) c (H +)>1.0×10-7 碱性溶液c (OH -)>c (H +)c (H +)<1.0×10-7pH =7的溶液不一定显中性,如100 ℃时pH =7的溶液呈碱性。
3.溶液的酸碱性与pH (1)pH(2)溶液的酸碱性与pH的关系(常温下)(3)溶液酸碱性的测定方法℃酸碱指示剂法该法只能测其酸碱性,即pH的大致范围,不能测出具体数值,常见的酸碱指示剂的变色范围(pH):℃利用pH试纸测定。
考点22 溶液中的四大常数1.水的离子积常数(1)水的离子积常数的含义。
H 2OH ++OH -,表达式:25 ℃时,K W =c (H +)·c (OH -) = 1.0×10-14。
(2)对K W 的理解。
①K W 适用于纯水、稀的电解质(酸、碱、盐)水溶液。
②恒温时,K W 不变;升温时,电离程度增大(因为电离一般吸热),K W 增大。
2.电离平衡常数(K a 、K b )(1)电离平衡常数的含义。
如对于HAH ++A -,K a =c (H +)·c (A -)c (HA );BOHB ++OH -,K b =c (B +)·c (OH -)c (BOH )。
(2)K 值大小的意义。
相同温度下,K 值越小表明电离程度越小,对应酸的酸性或碱的碱性越弱 (3)影响K 值大小的外因。
同一电解质,K 值只与温度有关,一般情况下,温度越高,K 值越大;此外对于多元弱酸来说,其K a 1≫K a 2≫K a 3。
3.水解平衡常数(K h )(1)水解平衡常数的含义。
考点导航一轮回顾:强基固本专题08 水溶液中的离子平衡A -+H 2OHA +OH -,达到平衡时有K h =c (OH -)·c (HA )c (A -)=K WK a 。
同理,强酸弱碱盐水解平衡常数与弱碱电离平衡常数K b 的关系为K h =K WK b。
(2)影响K h 的因素。
K h 值的大小是由发生水解的离子的性质与温度共同决定的;温度一定时,离子水解能力越强,K h 值越大;温度升高时,K h 值增大;对于多元弱酸阴离子或多元弱碱阳离子来说,其K h1≫K h2≫K h3。
4.溶度积常数(K sp )(1)溶度积常数K sp 的表达式。
对于组成为A m B n 的电解质,饱和溶液中存在平衡A m B n (s)m A n +(aq)+n B m -(aq),K sp=c m (A n +)·c n (B m -)。
第2讲水的电离和溶液的pH复习目标1.了解水的电离特点和离子积常数(K w )的含义、影响因素。
2.了解溶液pH 的含义及其测定方法,能进行与pH 有关的简单计算。
3.了解酸碱中和滴定实验原理及其应用。
考点一水的电离与水的离子积常数1.水的电离水是极弱的电解质,其电离过程01吸热。
电离方程式为022H 2OH 3O++OH -,简写为03H 2O H ++OH -。
2.水的离子积常数(1)表达式:K w =01c (H +)·c (OH -)。
(2)影响因素:K w 只与02温度有关,03温度不变,K w 不变。
04温度越高,K w 越05大。
25℃时,K w 约为061×10-14。
(3)适用范围:在任何水溶液中均存在H +和OH -,K w 不仅适用于纯水,也适用于07稀的电解质溶液。
3.影响水的电离平衡的因素因素电离平衡溶液中c (H +)溶液中c (OH -)pH溶液的酸碱性K w加酸左移01增大02减小03减小04酸性05不变加碱左移06减07增大08增大09碱性10不变小升高温度右移11增大12增大13减小14中性15增大加醋酸钠右移16减小17增大18增大19碱性20不变加氯化铵右移21增大22减小23减小24酸性25不变加入金属Na右移26减小27增大28增大29碱性30不变请指出下列各说法的错因(1)向纯水中加入少量NaHSO4固体,c(H+)增大,K w增大。
错因:K w只与温度有关,温度不变,K w不变。
(2)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,K w不变。
错因:水中加入浓H2SO4时放热,温度升高,K w增大。
(3)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。
错因:NaCl对水的电离无影响,CH3COONH4是弱酸弱碱盐,促进水的电离。
(4)c(H+)c(OH-)=1012的溶液中:Na+、OH-、ClO-、NO-3可以大量共存。
错因:c(H+)>c(OH-)为酸性溶液,OH-、ClO-都不能大量存在。
2021年高考化学专题练习:水的电离和水的离子积常数(2)1、下列说法正确的是( )A.水的电离方程式为H2O H++OH-B.升高温度,水的电离程度增大C.NaOH溶液中不存在H+D.HCl溶液中不存在OH-2、常温下,某溶液中由水电离出来的c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,该溶液可能是( )①二氧化硫②氯化铵水溶液③硝酸钠水溶液④氢氧化钠水溶液A.②③ B.①② C.①④ D.③④3、下列操作会使H2O的电离平衡向正方向移动,且溶液呈酸性的是( ) A.将纯水加热到95 ℃时, 7pH<B.向水中加少量NaHSO4C.向水中加少量Na2CO3D.向水中加少量FeCl34、常温下,在pH=9的NaOH溶液和CH3COONa溶液中,设由水电离出的OH-浓度分别为M mol·L-1和N mol·L-1,则M和N的关系为( )A.M>NB.M=10-4NC.N=10-4MD.M=N5、已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4=Na++H++24SO-。
某温度下,向c(H+)=1×10-6mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2mol·L-1。
下列对该溶液的叙述不正确的是( )A.该温度高于25℃B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10mol·L-1C.加入NaHSO4晶体抑制了水的电离D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小6、已知常温下0.1mol/L的CH3COOH溶液中c(H+)=1.32×10-3mol/L,则常温下该CH3COOH溶液中的水的离子积常数KW的数值为( )A.1×10-14 B.1×10-13 C.1.32×10-14 D.1.32×10-157、25℃时,水的电离可达到平衡:H2O H++OH-ΔH>0。
一、水的电离1.水的电离平衡水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离:H 2O+H2O H3O+ + OH−,可简写为H 2O H++OH−。
2.水的离子积常数(1)概念:在一定温度下,c(H+)与c(OH−)的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,简称水的离子积。
(2)表达式:水的离子积用K w表示。
实验测得,25 ℃时,1 L水中只有 1.0×10−7 mol H2O电离。
所以该温度时的纯水中c(H+)=c(OH−)=1.0×10−7 mol·L−1,K w=c(H+)·c(OH−)=1.0×10−14,室温下K w一般也取这个值。
(3)影响因素:K w只与温度有关。
温度升高,K w增大。
注意事项(1)水的离子积不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
(2)在室温时,任何物质的水溶液,K w=10−14。
K w与溶液的酸碱性无关,只与温度有关。
(3)K w的重要应用在于溶液中c(H+)和c(OH−)的换算。
(4)外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候水电离出的c(H+)和c(OH−)总是相等的。
二、水的电离平衡的影响因素和有关计算1.外界因素对水电离的影响加入碱,如2.水电离出的c(H+)或c(OH−)的计算(25 ℃时)(1)中性溶液c(OH−)=c(H+)=10−7 mol·L−1(2)酸溶液酸溶液中,H+来源于酸的电离和水的电离,而OH−只来源于水的电离。
(3)碱溶液碱溶液中,OH−来源于碱的电离和水的电离,而H+只来源于水的电离。
(4)盐溶液水解呈酸性或碱性的盐溶液中,H+和OH−均来源于水的电离。
考向一水电离平衡的影响因素典例125 ℃时,水的电离达到平衡:H2O H++OH−ΔH>0,下列叙述正确的是A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH−)降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,K W不变C.向水中加入少量盐酸,平衡逆向移动,c(OH−)增大D.将水加热,K W增大,pH不变,呈中性【答案】B1.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①Na2SO4②HCl③Ba(OH)2④AlCl3,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>①B.②>③>①>④C.④>①>②>③D.③>②>①>④水电离平衡移动的判断(1)促进水的电离(2)抑制水的电离考向二水电离出的c(H+)或c(OH−)的计算典例1某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1。
2020届高考化学二轮复习专项测试专题十 考点一 水的电离和水的离子积常数(2)1、纯净的水呈中性,这是因为( ) A .纯水中c(H +)= c(OH -) B .纯水pH=7C .纯水的离子积K W =1.0×10-14D .纯水中无H +也无OH -2、如果25℃时K w =1×10-14,100℃时K w =1×10-12,这说明( )A. 100℃时水的电离常数较大B. 前者c (H +)较后者大 C. 水的电离过程是一个放热过程D. Kw 和温度无直接关系3、能促进水的电离,并使溶液中c(H +)>c(OH -)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HCl(4) 向水中加入明矾晶体 (5)向水中加入NaHCO 3固体 (6)向水中加KHSO 4固体 A. (4)B. (1)(4)(6)C. (1)(3)(6)D. (4)(6) 4、下列有关水的电离的叙述中正确的是( ) A. ()2H Ol ()()H aq OH aq +-+ 0H ∆<B.纯液态水中,一定存在 W K H OH +-⎡⎤⎡⎤=⎣⎦⎣⎦C.纯液态水中,一定存在 1422110H OH mol L +---⎡⎤⎡⎤=⨯⋅⎣⎦⎣⎦ D.25℃, 711?10H mol L +--⎡⎤=⨯⋅⎣⎦的液体一定是纯水 5、已知水的电离方程式:H 2O H ++OH -,下列叙述中正确的是( )A.升高温度,K W 增大,pH 不变B.向水中加入少量硫酸,c (H +)增大,K W 不变C.向水中加入氨水,平衡向逆反应方向移动,c (OH -)降低D.向水中加入少量固体CH 3COONa,平衡向逆反应方向移动,c (H +)降低 6、将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( )A.水的离子积变大、pH 变小、呈酸性B.水的离子积不变、pH 不变、呈中性C.水的离子积变小、pH 变大、呈碱性D.水的离子积变大、pH 变小、呈中性7、某温度下,有pH 相同的H 2SO 4溶液和Al 2(SO 4)3溶液,在H 2SO 4溶液中由水电离出的H +浓度为10-amol ·L -1,在Al 2(SO 4)3溶液中由水电离的H +浓度为10-bmol ·L -1,则此温度下的K w 为( ) A.1×10-14B.1×10-2aC.1×10-(7+a)D.1×10-(a+b)8、某温度下,重水(2D O )的离子积常数为151.610-⨯,用定义pH —样来规定pD,则+pD lg[(D )]c =-。
该温度下,下列叙述正确的是( )A.纯净的重水(2D O )中,pD=7B.1L 溶解有0.01mol DCl 的重水溶液,其pD=12C.纯净的重水中,+-(D )(OD )c c =D.1L 溶解有0.01mol NaOD 的重水溶液,其pD=129、水的电离平衡曲线如图所示,若以A 点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B 点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度,则下列说法正确的是( )A .纯水中25℃时的c (H +)比100℃时的c (H +)大B .100℃时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11或3C .将pH=9的Ba(OH)2溶液与pH=4的稀盐酸混合,并保持100℃的恒温,混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液和盐酸的体积比为10: 1D .25℃时,某Na 2SO 4 溶液中c (24SO -)=5×10-4mol/L ,则溶液中c (Na +):c (OH -)为104:110、下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是( )A.因为水的离子积常数的表达式是K W =[H +][OH -],所以K W 随着溶液中H +浓度或OH -浓度的变化而变化B.水的离子积常数K W 与水的电离常数K 是同一个物理量C.水的离子积常数仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化D.水的离子积常数K W 与水的电离常数K 是两个没有任何关系的物理量11、99℃时,向pH=6的蒸馏水中加入NaHSO 4晶体,保持温度不变,测得溶液的pH=2,下列叙述中不正确的是( )A.此时水的离子积K W =1×10-14B.水电离出的c(H +)=1×10-10mol ·L-1C.水的电离程度随温度升高而增大D.c(Na +)=c(24SO -)12、用AG 表示溶液的酸度,其表达式为+-lg[(H )/(OH )]AG c c =。
室温下,用0.1-1mol L ⋅的盐酸滴定10mL0.1-1mol L MOH ⋅溶液,滴定曲线如图所示。
下列说法正确的是( )A.25℃时,溶液的pH 与AG 的换算公式为AG=2(7+pH)B.C 点溶液的溶质是MCl,MCl 是强酸弱碱盐,溶液显酸性C.溶液中由水电离的+(H )c :C 点>D 点D.B 点时,溶液中:-+-+(MOH)(Cl )(M )(OH )(H )c c c c c >>>> 13、在水的电离平衡中,c(H +)和c(OH -)的关系如图所示:1.A 点水的离子积常数为1×10-14,B 点水的离子积常数为__________,造成水的离子积常数变化的原因__________2.100℃时,若向水中滴加盐酸,__________(填“能”或“不能”)使体系处于点状态,原因是__________3.100℃时,若盐酸中c(H +)=5×10-4mol ·L -1,则由水电离产生的c(H +)__________14、常温时向浓度为0.1mol/L 体积为V L 的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH 计测得溶液的pH 随盐酸的加入量而降低的滴定曲线,d 点两种溶液恰好完全反应.根据图象回答下列问题:(1)比较b、c、d三点时的溶液中,水电离的c(OH﹣)由大到小的顺序为_________________.(2)滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值保持不变的有________.a.+432(NH)(NH H O)cc⋅b.(H)(OH)cc+-c.+432(NH)(OH)(NH H O)c cc-⋅⋅d.32+4(NH H O)(H)(NH)c cc+⋅⋅(3)该温度时氨水的电离平衡常数K=______________.15、下表是不同温度下水的离子积数据:温度 / ℃25 t1t2水的离子积常数1×10-14α1×10-12试回答下列问题:1.若 25<t1<t2,则α__________1×10-14( 填“>”“<”或“=”)2.25℃下,某 HCl溶液中c(HCl)=1×10-4mol·L-1,则该溶液的pH=__________, 此时由水电离出的c(H+)=__________3.t2℃下,将 pH=11的氢氧化钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则 V1:V2=__________。
4.常温下,pH=2的盐酸和pH=11的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1__________α2(填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)。
答案以及解析1答案及解析: 答案:A 解析:2答案及解析: 答案:A 解析:3答案及解析: 答案:A 解析:4答案及解析: 答案:B解析:A. 2H O 在电离时吸收能量,则()2H O l ()()H aq OH aq +-+ 0H ∆>。
C.25℃的纯液态水中,一定存在 1422110H OH mol L +---⎡⎤⎡⎤=⨯⋅⎣⎦⎣⎦。
D.如NaCl 在水中电离为Na +和Cl -,它们不影响水的电离,则25℃时 711?10H mol L +--⎡⎤=⨯⋅⎣⎦的液体不一定是纯水。
5答案及解析: 答案:B解析:A.不正确,升高温度,K W 增大,pH 变小 B.正确,K W 受温度影响。
C.不正确,向水中加入氨水,平衡逆向移动,但氨水电离出OH -,c(OH -)增加。
D.不正确,向水中加入少量固体CH 3COONa,CH 3COO -与H +结合,水电离平衡正向移动,c(H +)降低。
6答案及解析: 答案:D解析:水的电离是吸热过程,将纯水加热至较高温度,促进了水的电离,生成的氢离子和氢氧根离子浓度增大,pH 减小,水的离子积增大,水的离子积只随温度的改变而改变;电离出的氢离子和氢氧根离子相等,所以水仍是中性,综上所述,选D 。
7答案及解析: 答案:D 解析:8答案及解析: 答案:C解析:+-18-1(D )L 410mol L c -=⋅=⨯⋅,所以pD>7,A 项错误;-10.01mol(DCl)0.01mol L 1Lc ==⋅,则+-1(D )0.01mol L c =⋅,所以pD=2,B 项错误;纯净的重水显中性,故+-(D )(OD )c c =,C 项正确;--10.01mol(OD )(NaOD)0.01mol L 1Lc c ===⋅,则15+-113-11.610(D )mol L 1.610mol L 0.01c --⨯=⋅=⨯⋅,则pD>12,D 项错误。
9答案及解析: 答案:D 解析:10答案及解析: 答案:C解析:水的离子积常数K W =K ·[H 2O],一定温度下K 和[H 2O]都是定值,所以仅仅是温度的函数,B 、D 项错误,C 项正确。
水的离子积常数的表达式是K W =[H +][OH -],只要温度一定,K W 就不变,溶液中H +浓度变大,OH -浓度就变小,反之亦然,A 项错误。
11答案及解析: 答案:A解析:99℃时,蒸馏水的pH=6,说明K w =1×10-12,因此温度升高水的电离程度增大。
NaHSO 4=Na ++H ++24SO -,pH=2,说明c(H +)=0.01mol/L,且都是NaHSO 4电离的,所以水电离出的c (H +)=1×10-10mol ·L -1。
所以不正确的是A 。
12答案及解析: 答案:C解析:-w +(OH )(H )K c c =,所以2++W W(H )AG lg 2lg (H )lg 214c c K pH K ==-=-+,A 错误;用0.1-1mol L ⋅的盐酸滴定10mL0.1-1mol L ⋅MOH 溶液,由题图可知,滴定开始前+-+-8AG 8,AG lg[(H )/(OH )],(H )/(OH )10c c c c -=-==,由于+-14(H )(OH )10c c -⨯=,则-3-1(OH )10mol L c =⋅,说明MOH 为弱碱。