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
[学习目标]
1.理解水的电离过程以及水的离子积常数的含义,并能应用水的离子积常数进行相关计算。
2.知道强、弱电解质的区别,理解弱电解质电离平衡的含义。
3.能够书写常见弱电解质的电离方程式。
要点一 水的电离和KW
1.水的电离
(1)电离特点:微弱,可逆过程。
(2)电离方程式:H2OH++OH-。
2.水的离子积常数
(1)水的电离平衡常数表达式为:K=。
(2)水的离子积常数表达式为:KW=[H+][OH-]。
(3)KW及影响因素
①25 ℃时:KW=1.0×10-14 mol2·L-2。
②水的电离是吸热的可逆过程,故温度升高,KW增大。
③水的离子积常数只受温度的影响,与[H+]、[OH-]的变化无关。
一、影响水的电离平衡的因素及影响结果
影响因素
水的电离平衡移动
H2OH++OH-
影响结果
方向
原因
KW
[H+] 变化
[OH-]变化
[H+]与[OH-] 的关系
温度
升温
右移
水的电离
过程吸热
增大
增大
增大
[H+]=[OH-]
降温[来源:学§科§网]
左移
减小
减小
减小
[H+]=[OH-]
外加酸、碱
加酸
左移
增大[H+]
不变
增大
减小
[H+]>[OH-]
加碱
左移
增大[OH-]
不变
减小
增大
[H+]<[OH-]
外加活泼金属
右移
金属消耗水
电离出的H+
不变
减小
增大
[H+]<[OH-]
【特别提醒】 (1)KW的适用范围:水的离子积(KW)不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液。
(2)在任何水溶液中,由水电离出的H+和OH-的浓度一定相等。
二、KW与[H+]及[OH-]的计算(25 ℃)
溶液
[H+]
[OH-]
0.1 mol·L-1 NaCl
1×10-7 mol·L-1
1×10-7 mol·L-1
0.1 mol·L-1 HCl
0.1 mol·L-1
1×10-13 mol·L-1
0.1 mol·L-1 NaOH
1×10-13 mol·L-1
0.1 mol·L-1
【特别提醒】 (1)在纯水、稀的酸、碱、盐溶液中,均存在[H+][OH-]=KW的关系。
(2)在纯水、稀的酸、碱、盐溶液中,由水电离产生的[H+]和[OH-]始终相等。
(3)向纯水中加入酸或碱会抑制水的电离,导致[H+]水=[OH-]水<10-7 mol·L-1(25 ℃)。
[来源:学#科#网Z#X#X#K]
1.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列叙述正确的是
A.向水中加入少量固体硫酸氢钠,[H+]增大,KW不变
B.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,[OH-]降低
C.向水中加入少量固体钠,平衡逆向移动,[H+]降低
D.将水加热,KW增大,[OH-]不变
解析 向水中加入固体NaHSO4,NaHSO4溶于水后电离出H+,[H+]增大,KW不变;向水中加入稀氨水,增大了[OH-],平衡逆向移动,但[OH-]增大;加入Na,Na能与水电离出的H+反应产生H2,使水的电离平衡正向移动,[H+]降低,[OH-]增大;将水加热,[H+]、[OH-]均增大,所以KW增大。
答案 A
要点二 电解质在水溶液中的存在形态
1.强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
定义
在稀的水溶液中完全电离的电解质
在水溶液中部分电离的电解质
化合物类别
强酸、强碱、大多数盐
弱酸、弱碱、水
电离程度
完全
不完全
电离过程
不可逆
可逆
电离方程式
HCl:HCl===H++Cl-
NaCl:NaCl===Na++Cl-
CH3COOH:CH3COOH CH3COO-+H+
2.溶剂化作用
溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用。电解质溶于水后形成的离子或分子实际以“水合离子”或“水合分子”的形态存在。
一、强、弱电解质对比
强电解质
弱电解质
定义
溶于水后几乎完全电离的电解质
溶于水后只有部分电离的电解质
化合物类型
离子化合物及具有强极性键的共价化合物
某些具有弱极性键的共价化合物
电离程度
几乎100%完全电离
只有部分电离
电离过程
不可逆过程,无电离平衡
可逆过程,存在电离平衡
溶液中存
在的粒子
(水分子不计)
只有电离出的阴、阳离子,不存在电解质分子
既有电离出的阴、阳离子,又有电解质分子
实例
绝大多数的盐(包括难溶性盐)
强酸:H2SO4、HCl、HClO4等
强碱:Ba(OH)2、
Ca(OH)2等
弱酸:H2CO3、CH3COOH等
弱碱