内容正文:
第1节 水溶液
第1课时 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态
[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想:认识水的电离存在电离平衡,了解水的电离平衡的影响因素,会分析水的电离平衡移动。理解水的离子积常数,并能用于进行相关计算。2.证据推理与模型认知:通过分析、推理等方法了解强、弱电解质的区别和弱电解质的电离特点,会书写常见弱电解质的电离方程式。
一、水的电离
1.水的电离
(1)水的电离方程式:H2OH++OH-。
(2)水的电离平衡常数表达式为K=。
(3)水的离子积常数的表达式为Kw=[H+][OH-]。
(4)常温下,水的离子积常数Kw=1.0×10-14 mol2·L-2。
①纯水中[H+]是1.0×10-7 mol·L-1;
②若某酸溶液中[H+]=1.0×10-4 mol·L-1,则溶液中[OH-]为1.0×10-10 mol·L-1。
2.外界条件对水的电离平衡的影响
分析下列条件的改变对水的电离平衡H2OH++OH-的影响,并填写下表:
改变条件
平衡移动方向
溶液中[H+] 变化
溶液中[OH-] 变化
水电离程度
Kw的变化
升高温度
右移
增大
增大
增大
增大
加入酸
左移
增大
减小
减小
不变
加入碱
左移
减小
增大
减小
不变
加入活泼金属(如Na)
右移
减小
增大
增大
不变
(1)25 ℃时,Kw=1.0×10-14 mol2·L-2,不仅适用于纯水(或其他中性溶液),也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
(2)Kw=[H+][OH-]中,[H+]、[OH-]均指整个溶液中的总物质的量浓度。
(3)在不同溶液中,[H+]、[OH-]可能不同,但任何溶液中由水电离出的[H+]与[OH-]总是相等的。
(4)Kw只与温度有关,与溶液酸碱性无关,温度升高,Kw增大。
例1 (2018·青岛高二检测)25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++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,[OH-]降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,[H+]增大,Kw不变
C.向水中加入少量CH3COOH,平衡逆向移动,[H+]降低
D.将水加热,Kw增大,[H+]不变
答案 B
解析 A项,加入稀氨水,NH3·H2O存在电离平衡:NH3·H2ONH+OH-,[OH-]增大,使水的电离平衡逆向移动,错误;B项,加入NaHSO4,NaHSO4在水溶液中电离:NaHSO4===
Na++H++SO,[H+]增大,使水的电离平衡逆向移动,由于温度不变,Kw不变,正确;C项,CH3COOHCH3COO-+H+,[H+]增大,使水的电离平衡逆向移动,错误;D项,升温,Kw增大,[H+]增大,错误。
考点 水的电离
题点 条件改变对水的电离平衡的影响
思维启迪
运用平衡移动原理可以多角度分析水的电离平衡中的相关问题,得出:
(1)促进水的电离平衡的因素有升温、加入能消耗H+或OH-的物质(如加活泼金属);
(2)抑制水的电离平衡的因素有降温、加入酸(或强酸的酸式盐)、加入碱。
例2 (2018·长春校级月考)某温度下,纯水的[H+]=2×10-7 mol·L-1,则此时[OH-]为 mol·L-1;若温度不变,滴入稀盐酸使[H+]=0.5 mol·L-1,则溶液中[OH-]为 mol·L-1,由水电离产生的[H+]为 mol·L-1,此时温度 (填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。
答案 2×10-7 8×10-14 8×10-14 高于
解析 纯水电离出的[H+]=[OH-]=2×10-7 mol·L-1,故Kw=4×10-14>1×10-14,故此时温度高于25 ℃。温度不变,滴入稀盐酸使[H+]=0.5 mol·L-1,则溶液中[OH-]==
mol·L-1=8×10-14 mol·L-1=[OH-]水[H+]水=[H+]水。
考点 水的电离
题点 水电离出的[H+]或[OH-]的计算
思维启迪——水电离出的[H+]或[OH-]的计算思路
Kw表达式中[H+]、[OH-]均表示整个溶液中总物质的量浓度,但是一般情况下有:
(1)稀酸溶液中,[OH-]来自水的电离,故水电离出的[H+]水=[OH-]溶液=。当忽略水电离出的[H+]水时,[H+]溶液=[H+]酸。
(2)稀碱溶液中,[H+]来自水的电离,故水电离出的[OH-]水=[H+]溶液=。当忽略水电离出的[OH-]水时,[OH-]溶液=[OH-]碱。
(3)外界条件改变,水的电离平衡发生移动;但由水电离出的[H+]与水电离出的[OH-]一定相等。
(4)相同温度下,若酸溶液中的[H+]等于碱溶液中的[OH-