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第1课时 水的电离、溶液的酸碱性与pH 第二节 水的电离和溶液的pH 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 【思考与讨论】 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,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。 方法一:利用灵敏电流表测定水的导电性 灯泡亮,电路正常 灯泡不亮, 纯水不导电或导电能力弱 灵敏电流表指针偏转, 纯水能导电但导电能力弱 结论:水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离 H2O+H2O H3O++OH- H2O H++OH- 一、水的电离 1.水的电离 H+为裸质子,不稳定,与水结合,形成H3O+,即水合氢离子 【简写】 (1)电离方程式 (2)水电离特点 难——极难电离,常温下1L水只有1×10-7mol电离 逆——是 过程 等——电离出c(H+) c(OH-) 吸——是 过程 = 吸热 可逆 H2O H++OH- (1)请写出水的电离平衡常数表达式。 K= c(H+)·c(OH-) c(H2O) (2)计算在纯水中,c(H2O)=_____________。 设水的体积为1L,则n(H2O)= 1000g 18g·mol-1 =55.6mol c(H2O)= 55.6mol 1L =55.6mol·L-1 在一定温度下,纯水和稀溶液中,c(H2O)可视为定值。 【问题】 c(H+) ▪ c(OH-) = K电离 × c(H2O) KW c(H+)•c(OH-)= K电离.c(H2O)= Kw 2.水的离子积常数 增大 1×10-14 纯水 电解质水溶液 含义:当水的电离达到平衡时,c(H+)•c(OH-)的积为常数, 称为水的离子积常数,简称水的离子积,记住KW =c(H+)水 1. 在25℃ 0.01mol/L盐酸溶液中: c(H+) = , c(OH-) = ; c(H+)水= , c(OH-)水= 。 2. 在25℃ 0.01mol/L NaOH溶液中: c(H+)= , c(OH-)= ; c(H+)水= , c(OH-)水= 。 0.01mol/L 10-12mol/L 10-12mol/L 10-12mol/L ■酸溶液中Kw =c(H+)酸 · c(OH-)水 =c(OH-)水 10-12mol/L 10-12mol/L 10-12mol/L 0.01mol/L ■碱溶液中Kw =c(OH-)碱 · c(H+)水 随堂小练 1.某温度时,水溶液中Kw=4×10-14,那么该温度比室温(25 ℃)高还是低?该温度下纯水中c(H+)是多少? 深度思考 提示 因此时水的离子积大于常温时水的离子积,故温度高于25 ℃,此时c(H+)=2×10-7mol·L-1。 2.水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)中H+和OH-一定是水电离出来的吗? 提示 不一定。c(H+)和c(OH-)均指溶液中H+或OH-的总浓度,如盐酸中的H+包括HCl和H2O电离产生的H+,即c(H+)=c酸(H+)+c水(H+),而OH-全部来自水的电离。 3.常温下,某溶液中由水电离出来的c(H+)=1×10-11mol/L,该溶液可能是哪些?请说明理由。 ①二氧化硫的水溶液 ②氯化钠的水溶液 ③硝酸钠的水溶液 ④氢氧化钠的水溶液 提示 c(H+)=1×10-11mol/L<1×10-7mol/L,抑制了水的电离,可能是酸性也可能是碱性 ①④ 【练1】在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( ) ① K+、Cl-、NO3-、S2- ② K+、Fe2+、I-、SO42- ③ Na+、Cl-、NO3-、SO42- ④Na+、Ca2+、Cl