内容正文:
第25讲 水的电离和溶液的pH
课程标准 1.认识水的电离,了解水的离子积常数。2.认识溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH的方法。
考点一 水的电离
授课提示:对应学生用书第262页
1.水的电离
(1)水的电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-,可简写为H2OH++OH-。
(2)25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=1×10-7_mol·L-1。任何水溶液中,由水电离出来的c(H+)与c(OH-)都相等。
2.水的离子积常数
(1)水的离子积常数:Kw=c(H+)·c(OH-)。
(2)影响因素:只与温度有关,升高温度,Kw增大。
(3)适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要温度不变,Kw也不变。
3.影响水电离平衡的因素
填写外界条件对H2OH++OH- ΔH>0的具体影响。
体系变化
改变条件
平衡移
动方向
c平(OH-)
c平(H+)
Kw
电离
程度
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
减小
加入NaOH
逆向
增大
减小
不变
减小
加入可
水解的盐
Na2CO3
正向
增大
减小
不变
增大
NH4Cl
正向
减小
增大
不变
增大
温度
升温
正向
增大
增大
增大
增大
降温
逆向
减小
减小
减小
减小
其他,如加入Na
正向
增大
减小
不变
增大
规律总结:
(1)升高温度,水的电离程度增大,Kw增大。
(2)加入酸或碱,水的电离程度均减小,Kw不变。
(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度增大,Kw不变。
判断下列对本考点内容的基本理解是否正确,若不正确,说明原因。
(1)在水中加入稀H2SO4,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,使水的电离平衡右移。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(2)pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-2 mol·L-1,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1,所以此时水的离子积常数Kw=1×10-24。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(3)水的电离平衡移动符合勒夏特列原理。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(4)100 ℃的纯水中c(H+)=1×10-6 mol·L-1,此时水呈酸性。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(5)向蒸馏水中加入金属钠,水的电离程度变小。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(6)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(7)室温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相等。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(8)任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)一定相等。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
答案:(1)不正确 在水中加入稀H2SO4,c(H+)浓度增大,使水的电离平衡左移
(2)不正确 pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-2 mol·L-1,水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1,所以此时水的离子积常数Kw中c(OH-)和c(H+),均为溶液中的c(OH-)和c(H+),而不是水电离出的c(OH-)和c(H+)
(3)正确
(4)不正确 溶液的酸碱性是由溶液中c(OH-)和c(H+)的相对大小决定的,100 ℃的纯水中c(H+)=1×10-6 mol·L-1,则c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,c(OH-)=c(H+),此时水仍然呈中性
(5)不正确 向蒸馏水中加入金属钠,金属钠将水电离出的氢离子还原成氢气,促进水的电离,生成更多的氢氧根离子,水的电离程度增大
(6)不正确 溶液显不显中性取决于溶液中c(OH-)和c(H+)是否相等,不同溶液中水的电离程度是否相同要看溶质微粒对水的电离平衡的影响,NaCl电离出的Na+和Cl-分别是强碱和强酸提供的离子,不水