内容正文:
第1节 水与水溶液
第1课时 水的电离 电解质在水溶液中的存在形态
水的电离
1.水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离。其电离方程式通常写为H2OH++OH-。
2.水的离子积常数
(1)定义:在一定温度下,c平(H+)与c平(OH-)的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,简称为水的离子积,用KW表示,即KW=
c平(H+)·c平(OH-)。
25 ℃时,纯水中c平(H+)=c平(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1。此时,KW=c平(H+)·c平(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1×1.0×10-7 mol·L-1=1.0×10-14 mol2·L-2。
(2)影响因素
与化学平衡常数一样,KW只与温度有关,一定温度下,KW为常数。因为水的电离是吸热过程,所以随着温度的升高,水的电离程度增大,KW增大。
不同温度下水的离子积常数如表所示:
t/℃
25
55
80
100
KW/(mol2·L-2)
1.0×10-14
7.3×10-14
2.5×10-13
5.5×10-13
电解质在水溶液中的存在形态
1.强电解质和弱电解质
(1)概念
强电解质:在稀的水溶液中完全电离的电解质。
弱电解质:在水溶液中部分电离的电解质。
(2)常见的强、弱电解质
(3)电解质电离方程式的书写
强电解质
完全电离用“===”
弱电解质部分电离,用
“”
一元弱酸或弱碱
一步完成:CH3COOHCH3COO-+H+,NH3·H2O
NH+OH-
多元弱酸
分步电离,以第一步为主:H2CO3
H++HCO
多元弱碱
电离也是分步进行的(较复杂),中学阶段按一步电离的形式书写:Fe(OH)3Fe3++3OH-
2.溶剂化作用
电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的,而是与水分子相互吸引、相互结合,以 “水合离子”或“水合分子”的形态存在。这种溶质分子或离子与溶剂分子相互吸引的作用叫作溶剂化作用。
如强电解质在水溶液中以水合离子的形态存在。弱电解质在水溶液中以水合分子(主要)和水合离子的形态存在。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)KW的表达式为。( )
(2)100 ℃的水中,KW>1×10-14 mol2∙L-2。( )
(3)25 ℃稀H2SO4中,KW>1×10-14 mol2·L-2。( )
(4)KW随温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应。( )
(5)一定温度下,向纯水中加入NaOH,由于NaOH电离出的OH-抑制H2O的电离,故KW减小。( )
(6)纯水加热时,c(H+)和c(OH-)均增大。( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
(6)√
2.下列关于强、弱电解质的叙述中正确的是( )
A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
B.强电解质都是可溶性化合物,如CH3COOH;弱电解质都是难溶性化合物,如BaCO3
C.强电解质熔化时都完全电离,弱电解质在水溶液中部分电离
D.弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质弱
答案 D
解析 判断强、弱电解质的根本依据是看电解质在水中是否完全电离,与其在水中的溶解度、水溶液浓度的大小及水溶液导电能力的强弱无关。有的共价化合物如HCl是强电解质,A错误;强、弱电解质与溶解性无关,B错误;弱电解质在水溶液中部分电离,强电解质液态不一定电离,如液态HCl不电离,C错误;在一定温度下,溶液中的离子浓度越大,溶液的导电能力越强,弱电解质溶液中离子的浓度不一定比强电解质溶液中离子的浓度小,D正确。
3.下列关于电解质的叙述中,正确的是( )
①碳酸钙在水中溶解度很小,所以碳酸钙是弱电解质 ②碳酸钙在水中的溶解度很小,但被溶解的碳酸钙全部电离,所以碳酸钙是强电解质 ③氨气的水溶液导电性很好,所以氨气是强电解质 ④水难电离,纯水几乎不导电,所以水是弱电解质
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
答案 D
解析 电解质的电离与其溶解性无关,某些难溶(或微溶)的盐,如BaSO4、CaCO3等,虽然其溶解度很小,但溶于水的部分完全电离,则属于强电解质;导电性取决于离子所带的电荷数及离子浓度,氨气溶于水生成的NH3·H2O发生微弱电离,NH3·H2O属于弱电解质,而NH3是非电解质,水属于弱电解质。
4.下列说法正确的是( )
A.水的电离方程式:H2O===H++OH-
B.升高温度,水的电离程度增大
C.在NaOH溶液中没有H+
D.在HCl溶液中没有OH-
答案 B
解析 水是弱电解质,只存在部分电离,应用“ ”表示,故A错误;水的电离是吸热的,所以升高温度,电离程度增大,B正确;在NaOH溶液中c(OH-)>