内容正文:
第2课时 电离平衡常数 水的电离
一、电离平衡常数和电离度
强
强
续表
越大
[微点拨]
①升高温度,电离平衡正向移动,电离度增大。
②加水稀释,电离平衡正向移动,电离度增大。即浓度越大,电离度越小;浓度越小,电离度越大。
续表
二、水的电离平衡
增大
1.0×10-14
[微提醒]
Kw的表达式中,c(H+)和c(OH-)分别是指溶液中H+、OH-的总物质的量浓度,而不是指由水电离出的H+、OH-的物质的量浓度。
续表
[新知探究(一)]
弱电解质的电离平衡常数的相关计算
[归纳与论证能力]
[典例导引]
[典例] 已知25 ℃时,测得浓度为0.1 mol·L-1的BOH溶液中,c(OH-)=1×10-3 mol·L-1。
(1)写出BOH的电离方程式_______________________________________;
(2)BOH的电离度α=________;
(3)BOH的电离平衡常数Kb=________。
[跟踪训练]
1.已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关的三种酸的电离平衡常数,若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2===HCN+NaNO2、NaCN+HF===HCN+NaF、NaNO2+HF===HNO2+NaF。由此可判断下列叙述不正确的是 ( )
A.Ka(HF)=7.2×10-4
B.Ka(HNO2)=4.9×10-10
C.三种酸的强弱顺序为HF>HNO2>HCN
D.Ka(HCN)<Ka(HNO2)<Ka(HF)
解析:根据题中反应可知三种一元弱酸的酸性强弱顺序为HF>HNO2>HCN,由此可判断:Ka(HF)>Ka(HNO2)>Ka(HCN),其对应数据依次为Ka(HF)=7.2×10-4、Ka(HNO2)=4.6×10-4、Ka(HCN)=4.9×10-10。
答案:B
2.由表格中的电离常数判断可以发生的反应是 ( )
A.NaClO+NaHCO3===HClO+Na2CO3
B.2HClO+Na2CO3===2NaClO+CO2↑+H2O
C.2NaClO+CO2+H2O===2HClO+Na2CO3
D.NaClO+CO2+H2O===HClO+NaHCO3
化学式 电离常数
HClO K=3.0×10-8
H2CO3 K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
[新知探究(二)]
水的电离平衡的影响因素及相关计算
[归纳与论证能力]
[典例导引]
[典例] 某同学为探究Kw的影响因素,做了如下探究。
(1)查阅资料,不同温度下水的离子积常数。
由此推出:随着温度的升高,Kw的值__________;水的电离程度________;水的电离平衡向__________(填“左”或“右”)移动,水的电离过程是________过程(填“放热”或“吸热”)。
t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10-14 0.134 0.292 0.681 1.01 2.92 5.47 38.0 55.0
(2)取三只烧杯A、B、C,分别加入适量水,再向B、C烧杯中分别加入适量盐酸和NaOH,分析并填写下表:
A B C
加入试剂 加适量盐酸 加适量NaOH
c(H+)/(mol·L-1) 1.0×10-7 增大 ________
c(OH-)/(mol·L-1) 1.0×10-7 ________ 增大
c(H+)和c(OH-)大小
比较 c(H+)=c(OH-) c(H+)__ c(OH-) c(H+)____ c(OH-)
水的电离平衡移动方向 ________ ________ ________
Kw值 1.0×10-14 ________ ________
综上所述,可得出如下结论:
①温度、________均能影响水的电离平衡。
②Kw只受________的影响,而与其他因素无关。
[解析] (1)由图表不同温度下水的离子积常数可知随着温度的升高,Kw的值增大;水的电离程度增大;水的电离平衡向右移动,所以水的电离过程是吸热过程。 (2)纯水中不加入任何物质c(H+)=c(OH-),水的电离平衡不移动,纯水中加入盐酸,增大了c(H+),c(OH-)减小了,使溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH-);纯水中加氢氧化钠,增大了c(OH-),c(H+)减小了,溶液呈碱性,即c(H+)<c(OH-);由表中所给数据可以知道:温度升高促进水的电离,在纯水中加入酸、碱抑制水的电离,温度、酸、碱均能影响水的电离平衡,但温度不变,水的离子积常数不变。
[答案] (1)增大 增大 右 吸热 (2)减小 减小 > < 不移动 向左(或逆向) 向左(或逆向) 1.0×10-14