内容正文:
2021—化学选择性必修1《化学反应原理》
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
§3-2 水的电离和溶液的pH
一、水的电离平衡
二、外界条件对水的电离平衡的影响
三、Kw的应用
3.2.1 水的电离
学习目标
一、水的电离平衡
【活动1】利用灵敏电流表测定水的导电性
编号 I II III
现象
原理
结论
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
水是一种极弱的电解质,
能发生微弱的电离
灯泡亮
正常
电路
一、水的电离平衡
1. 水的电离方程式:
水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离。
H2O+H2O OH-+H3O+(自偶电离)
H2O H++OH- (简写)
H+为裸质子,不稳定,与水结合,形成H3O+,即水合氢离子
一、水的电离平衡
2. 水电离的特点
水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离。
(1)微弱:
≈ 2×10-9
10-7
55.6
(2)△H >0
(3)c(H+)水=c(OH-)水
25℃ 时 1 L 水约等于 55.6 mol( ),约有 10-7 mol H2O 分子发生电离。
1000 g
18g/mol
3. 水的离子积
K电离·c(H2O) =c(H+) ·c(OH-)
Kw
KW=c(H+)·c(OH-)
已知 25℃ 时,1 L 纯水电离出的 n(H+) = n(OH-) = 1×10-7 mol
= 1×10-14(25℃ 时)
电离程度ɑ ≈
(1)表达式:Kw= 。
(2)影响因素:温度一定,Kw是个常数,
Kw只与 有关, 越高,Kw越 。
25 ℃时,Kw= ,100 ℃时,Kw=1×10-12。
(3)适用范围:
Kw不仅适用于纯水,也适用于 、 、 的稀溶液。
c(H+)·c(OH-)
温度
温度
大
1×10-14
酸 碱 盐
一、水的电离平衡
3. 水的离子积常数(KW)
水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离。
t/℃ 0 10 20 25 40 50 90 100
Kw/10-14 0.115 0.296 0.687 1.01 2.87 5.31 37.1 54.5
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(H+)aq=c酸(H+)+c水(H+),而OH-全部来自水的电离,
c(OH-)=c(OH-)aq=c水(OH-)。
1.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-
B
2.下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是( )
A.因为水的离子积常数的表达式是Kw=c(H+)·c(OH-),所以Kw随溶液中
c(H+)和c(OH-)的变化而变化
B.水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是同一个物理量
C.水的离子积常数是温度的函数,随着温度的变化而变化
D.水的离子积常数Kw与水的电离平衡常数K电离是两个没有任何关系的物
理量
C
体系变化
条件 酸碱性 平衡移
动方向 Kw 水的电
离程度 c(OH-) c(H+)
加入HCl(g) ___ _____ _____ _____ _____
加入NaOH(s) ___ _____ _____ _____ _____
加入NaHSO4(s)
逆 不变 减小 减小 增大
H2O H++OH-
逆 不变 减小 增大 减小
温度 升温 ___ _____ _____ _____ _____
降温 ___ _____ _____ _____ _____
其他:如加入Na ___ _____ _____ _____ _____
正