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
新课标要求
素养对接
1.能准确判断强电解质和弱电解质。
2.能正确书写弱电解质的电离方程式。
3.了解电解质的导电能力与溶解性及电解质强弱的关系。
1.平衡思想:弱电解质存在电离平衡。
2.微观探析:纯水能导电,存在电离平衡。
一、水的电离
1.水的电离
(1)电离方程式:H2OH++OH-。
(2)电离特点:微弱,可逆过程。
2.水的离子积常数
(1)水的离子积常数表达式为Kw=c平(H+)·c平(OH-)。
(2)Kw的影响因素
①水的离子积常数只受温度的影响。
②水的电离是吸热的可逆过程,故温度升高,Kw增大。
③25 ℃时:Kw=1.0×10-14_mol2·L-2。
Kw适用于稀的电解质水溶液,不仅仅适用于纯水。
二、电解质在水溶液中的存在形态
1.强电解质和弱电解质区别
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
化合物类型
强酸、强碱、大多数盐、活泼金属氧化物
弱酸、弱碱、水、两性氢氧化物
电离程度
完全
不完全(部分)
电离过程
不可逆
可逆
存在形态
离子
离子和化合物分子
电离方程式
HCl:HCl===H++Cl-
CH3COOH:CH3COOHCH3COO-+H+
2.溶剂化作用
(1)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。
(2)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。
探究任务一 影响水电离平衡的因素
[问题探究] 水是弱电解质,存在着电离平衡H2OH++OH-,水的离子积常数表达式为Kw=c平(H+)·c平(OH-),在不同温度下的离子积常数如下表:
温度
25 ℃
55 ℃
80 ℃
100 ℃
离子积常数mol2·L-2
1.0×10-14
7.3×10-14
2.5×10-13
5.5×10-13
由此表中的数据你能得到什么结论呢?
我的思考______________________________________________________
提示:温度升高,水的离子积常数增大。
外界条件对水电离平衡的影响
影响条件
水的电离平衡移动
影响结果
方向
原因
Kw
c(H+)
c(OH-)
c(H+)与c(OH-)关系
温度
升温
右移
水的电离过程吸热
增大
增大
增大
c(H+)=c(OH-)
降温
左移
减小
减小
减小
c(H+)=c(OH-)
外加酸碱
加入酸
左移
增大c(H+)
不变
增大
减小
c(H+)> c(OH-)
加入碱
左移
增大c(OH-)
不变
减小
增大
c(H+)< c(OH-)
外加活泼金属
加入钠
右移
金属消耗水电离出的H+
不变
减小
增大
c(H+)< c(OH-)
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,c(H+)增大,Kw不变
B.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
C.向水中加入少量固体钠,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,Kw增大,c(OH-)不变
[解析] 向水中加入固体NaHSO4,NaHSO4溶于水后电离出H+,c(H+)增大,Kw不变;向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,但c(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,c(H+)降低,c(OH-)增大;将水加热,c(H+)、c(OH-)均增大,所以Kw增大。
[答案] A
Kw不仅适用于纯水,还适用于酸、碱及盐的稀溶液,且由水电离的c(H+)水=c(OH-)水。此时,水溶液中水的离子积常数不变。
(双选)下列微粒中能影响水的电离平衡,且使水的电离平衡向左移动的是( )
A.HSO B.C2H5OH
C.Na D.OH-
解析:AD A项HSO电离出H+使溶液显酸性抑制水的电离;B项C2H5OH是非电解质,对H2O的电离无影响;C项金属钠使H2O电离平衡向右移动;D项为OH-,抑制水的电离。
探究任务二 水电离出c(H+)或c(OH-)的计算
1.溶质为酸的溶液:H+来源于酸的电离和水的电离,而OH-只来源于水的电离。如25 ℃时,0.01 mol·L-1的盐酸中,酸电离出的c(H+)酸远大于水电离出的c(H+)水,溶液中水电离出的c(H+)水可忽略,所以水电离出的c(H+)水=c(OH-)溶液=Kw/c(H+)酸=10-12 mol·L-1。
2.溶质