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第4课时 水的电离平衡
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课标解读
1.知道水是一种极弱的电解质,了解影响睡的电离平衡常数的因素。
2.知道水的离子积常数,能够运用水的离子积常数进行有关计算。
1.理解水的离子积常数,能运用水的离子积常数进行有关计算。(宏观辨识与微观探析)
2.能够从化学平衡的角度,理解外界条件对水的电离平衡的影响。(变化观念与平衡思想)
知识精讲
知识点01 水的电离及水的离子积常数
1.水的电离
(1)电离特点:水是一种极弱的电解质,存在微弱的电离。
(2)电离方程式:H2O+H2OH3O++OH-,简写为: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= c(H+)·c(OH-)。
①常温时,Kw=1.0×10-14,不仅适用于纯水,还适用于稀的电解质溶液。
②不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)总是相等的。
(3)KW及影响因素:
a.25 ℃时:KW=1×10-14。
b.水的电离是中和反应的可逆过程,故温度升高,KW增大。
c.水的离子积常数只受温度的影响,与c(H+)、c(OH-)的变化无关。
【即学即练1】下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是( )
A.Kw随溶液中c(H+)和c(OH-)的变化而变化
B.水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数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Kw与水的电离平衡常数K是两个没有任何关系的物理量
答案:C
解析:水的离子积常数Kw=K·c(H2O)。一定温度下K和c(H2O)都是不变的常数,所以Kw仅仅是温度的函数。水的离子积常数的表达式是Kw=c(H+)·c(OH-),但是只要温度一定,Kw就是不变的常数。溶液中H+的浓度变大,OH-的浓度就变小,反之亦然。
知识点02 水的电离平衡的影响因素
在常温下,改变下列条件,分析条件的改变对水的电离平衡H2OH++OH-的影响,填写下表:
改变条件
电离平衡
移动方向
溶液中
c(H+)
溶液中
c(OH-)
pH
溶液的
酸碱性
Kw
升高温度
正向
增大
增大
<7
中性
增大
加入酸
逆向
增大
减小
<7
酸性
不变
加入碱
逆向
减小
增大
>7
碱性
不变
加入活泼金属(如Na)
正向
减小
增大
>7
碱性
不变
加入CH3COONa(s)
正向
减小
增大
>7
碱性
不变
加入NH4Cl(s)
正向
增大
减小
<7
酸性
不变
【即学即练2】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,c(OH-)减小
B.向水中加入少量固体CH3COONa,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体硫酸氢钠,平衡逆向移动,c(H+)减小
D.将水加热,Kw增大,pH减小
答案:D
解析:向水中加入稀氨水,c(OH-)增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,A项不正确;向水中加入少量CH3COONa后,使水的电离平衡正向移动,c(H+)减小,Kw不变,B项不正确;向水中加入少量固体NaHSO4:NaHSO4===Na++H++SO,c(H+)增大,但Kw不变,C项正确;将水加热,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)均增大,Kw增大,pH减小,但仍呈中性,D项正确。故选D。
能力拓展
考法01 水的离子积常数的应用
1.有关水的离子积常数的计算
(1)常温下,水的离子积常数Kw=1.0×10-14,则纯水中c(H+)是1.0×10-7mol·L-1。
若某酸溶液中,c(H+)=1.0×10-4 mol·L-1,则溶液中c(OH-)为1.0×10-10mol·L-1。
若某碱溶液中,c(OH-)=1.0×10-1 mol·L-1,则溶液中c(H+)为1.0×10-13mol·L-1。
(2)不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离出的c(H+)与c(OH-)总是相等的。
若某酸溶液中,c(H+)=1.0×10-1 mol·L-1,则溶液中c(OH-)为1.0×10-13mol·L-1,此时水电离出的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1。
若某碱溶液中,c(OH-)=1.0×10-1 mol·L-1,则溶液中c(H+)为1.0×10-13mol·L-1,此时水电离出的c(H+)=c(OH-)=1.0×10-13mol·L-1。
2.Kw与温度的关系
常温时,Kw=1.0×10-14,不仅适用于纯