内容正文:
第2节 水的电离和
溶液的pH
第1课时:水的电离
第三章
人教版 高二年级
选择性必修一
在水溶液中,酸、碱和盐全部或部分以离子形式存在,那么,其中的溶剂水是全部以分子形式存在(如图3-5),还是部分以离子形式存在呢? 怎样验证你的猜想?
H2O是一种最普通而又具有许多特性的物质,也是应用最广泛的溶剂。
新课导入
观察现象:
(1)灵敏电流表指针_______,
(2)灯泡_______。
转动
不亮
结论:
水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离。
利用灵敏电流表测定纯水的导电性
宏观辨识水的电离
纯水中含有少量自由移动的离子。
3.2.1水的电离
PART 01
水是一种极弱的电解质:
+
+
H2O + H2O H3O+ + OH-
简写为
H2O H+ + OH-
H+为裸质子,不稳定,与水结合,形成H3O+,即水合氢离子
1、水的电离
2、水的离子积常数
K电离 =
c(H+) ·c(OH-)
c(H2O)
K×c(H2O)=
c(H+) ·c(OH-)
Kw=
c(H+)·c(OH-)
1、水的离子积常数
一定温度时,水(稀溶液)中c(H+)与c(OH-)的乘积是一个常数Kw,即水的离子积常数,简称水的离子积。
kw是否等于k电离
2、水的离子积常数KW= c(H+)·c(OH-)
注意:
1) KW不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
c(H+)表示溶液中总的H+浓度,
c(OH-)表示溶液中总的OH-浓度
kw是否等于k电离
H2O H+ + OH-
由实验测得:25℃时,在纯水中水电离出的氢离子浓度为1.0×10-7mol/L,请计算出Kw
KW= c(H+)·c(OH-)
=1.0×10-7mol/L×1.0×10-7mol/L
=1×10-14
c(H+)=c(OH-) =1.0×10-7mol/L
T/℃ 0 10 20 25 40 50 100
Kw/10-14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 54.5
【思考】分析表格中的数据,有何规律,得出什么结论?并作出解释?
Kw只受温度的影响(与浓度无关),温度越高,Kw越大
结论
100℃时:Kw=54.5×10-14 ≈ 1.0×10-12
100℃纯水中:c(H+) c(OH-)
25℃纯水中: c(H+) c(OH-)
=
=
=
=
25℃时:Kw =1×10-14
2、水的离子积常数KW= c(H+)·c(OH-)
温度升高,对于中性的纯水,尽管KW增大了,但仍是中性的水
1.0×10-6mol/L
1.0×10-7mol/L
改变条件 平衡移动方向 溶液中的C(H+) 溶液中的C(OH-) 电离
程度 Kw
适当升高温度
加入少量酸
加入少量碱
加入活泼金属钠
右移
右移
左移
左移
增大
增大
增大
增大
增大
增大
减小
减小
减小
不变
不变
不变
增大
减小
减小
增大
水的电离方程式为:H2O H+ + OH-,∆H >0
其平衡移动的分析,符合勒夏特列原理。
3、影响水的电离的因素
(1)升高温度,促进水的电离;
(2)加酸或碱,抑制水的电离;
(3)加活泼金属,促进水的电离。
影响水的电离平衡的因素
1(双选)下列说法正确的是( )
A.任何水溶液中都存在水的电离平衡。
B.任何水溶液中(不论酸、碱或中性)都存在Kw =10-14。
C.某温度下,某液体c(H+)= 10-7mol/L,则该溶液一定是纯水。
D.25 ℃时,若溶液中c(H+)=1.0×10-6 mol·L-1,则溶液中c(OH-)=1.0×10-8mol·L-1
AD
【问题与讨论】
1.在25℃时,往水中加入强酸(HCl)后,离子积是否发生改变?水电离出的c(H⁺)和c(OH⁻)一样吗?
解:
c(H+) =
由Kw = c(H+)· c(OH-),得
c(OH-)=
c(HCl)=1×10-3 mol/L
Kw
c(H+)
=
1×10-14
1×10-11 mol/L
=
1×10-3
例1:计算常温下列溶液中c(H+)与c(OH-)
(1)1×10-3mol/LHCl溶液
【问题与讨论】
2.在25℃时,往水中加入强碱(Ba(OH)2)后,离子积是否发生改变?水电离出的c(H⁺)和c(OH⁻)一样吗?
解:
c(OH-)=
2c[Ba(OH)2]=0.1 mol/L
(2)0.05mol/LBa(OH)2溶液
由Kw = c(H+)·