内容正文:
第1节 水与水溶液 第1课时
水的电离 物质在水溶液中的行为
第3章 物质在水溶液中的行为
实验数据证明纯水实际上有微弱的导电性。
H2O
μS/cm
纯水能够导电吗?
1.水的电离平衡:水是一种极弱的电解质,能微弱的电离:
+
+
H2O + H2O H3O+ +OH-
(简写为 H2O H+ + OH- )
平衡常数:K 电离=
c平(H+) ·c平(OH-)
c平(H2O)
水的浓度为常数(稀溶液中),所以 c平(H+) ·c平(OH-) 也为常数
一、水的电离
在一定温度时: c平(H+) ·c平(OH-) = KW,叫水的离子积常数,简称水的离子积。
2.水的离子积常数
——用KW表示
25℃时纯水中 c平(H+)= c平(OH-) = 1×10-7mol·L-1
一、水的电离
25℃时,KW=1×10-14 (mol·L-1)2,
注意:1.纯水中, c(H+) =c(OH-)=
例:某温度下,纯水中 c(H+)= 1×10-6mol·L-1,则 c(OH-)是多少?
该温度下,0.1 mol/L 盐酸中c(H+)是多少?c(OH-)是多少?
10-1mol/L
10-11mol/L
10-6mol/L
2.KW适用范围:KW适用于纯水及任何稀的水溶液中,表达式中c(H+)和 c(OH-)是溶液中的总量。如盐酸中 KW=c(H+)总·c(OH-)
H2O H+ + OH- △H<0
一、水的电离
分析下表中的数据有何规律,并解释之
温度
0℃
20℃
25℃
50℃
80℃
Kw
1.14×10-15
6.81×10-15
1×10-14
5.47×10-14
2.5×10-13
结论:温度越高,KW越大,水的电离是一个吸热过程
KW只是温度的函数(与浓度无关)。温度升高, KW值增大
思考
一、水的电离
小结
(4)适用范围
(3)影响因素
Kw = c平(H+) ·c平(OH-)
(1)表达式
水的离子积
Kw 只受温度影响:温度越高,Kw越大。
25 ℃时,Kw = 1×10﹣14 mol2·L﹣2
(2)数值大小
Kw 不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液。
3.影响水的电离平衡的因素
水的电离平衡移动方向 c平(H+) c平(OH-) c平(H+)与c平(OH-)大小关系 酸碱性 KW
变化
加热
降温
加盐酸
加NaOH
加Na
加NaCl固体
讨论:对常温下的纯水进行下列操作,完成下表:
不变
大
大
=
中性
大
小
小
小
中性
=
大
小
>
酸性
不变
不变
不变
不变
小
大
<
碱性
小
大
<
碱性
不变
中性
不变
=
一、水的电离
小结:
(1)加入酸或碱会抑制水的电离
(2)升温、加活泼金属(与水反应)促进水的电离
例1:25 ℃时,水的电离可达到平衡,下列叙述正确的是( )
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c平(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,水的电离程度不变,KW不变
C.向水中加入金属Na固体,平衡逆向移动,c平(H+)降低
D.将水加热,KW增大,c平(H+)增大
D
一、水的电离
例2. 25℃时, 0.001mol/L盐酸溶液中由水电离出的c(H+)、c(OH-) 分别是多少?
例3. 25℃时,0.001mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(H+)、
c(OH-)分别是多少?
结论:①由水电离出的H+和OH- 始终相等。 c(H+)水:c(OH-)水=1:1
②相同温度时,等浓度的H+和OH-,对水的电离抑制作用相同。
碱:c(OH-)水=c(H+)水=c(H+)液=Kw/c(OH-)碱=10﹣11 mol/L
一、水的电离
Kw=c平(H+) ·c平(OH-) =c(H+)酸c(OH-)水(忽略水电离的H+)
酸:c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)液=Kw/c(H+)酸=10﹣11 mol/L
Kw= c平(H+) ·c平(OH-) =c(H+)水c(OH-)碱(忽略水电离的OH-)
练习1. 25℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)=10﹣11 mol/L,则该溶液呈酸性还是碱性?并求算该溶液中c(H+)的可能值 ?
练习2:浓度均为0.1mol/L的下列溶液中,水的电离程度的大小关系为:
① 盐酸 ② 醋酸溶液 ③ 硫酸溶液 ④ 氢氧化钠溶液
②>① = ④>③
酸性: c(H+)=10﹣3 mol/L
碱性: c(OH-)=10﹣3 mol/L
一、水的电离
化合物
电解质
非电解质
强电解质
弱电解质
在水溶液中或熔融状态
是否导电
能
都不能
在水溶液中是否完全电离
完全
部分
(强酸、强碱、绝大多数盐、金属氧化物)
(弱酸、 弱碱、 少数盐、水)
(酸、碱、盐、
水、金属氧化物)
(非金属氧化物、 非酸性氢化物、 大部分有机物)
SO2、SO3、CO2、P2O5
水溶液导电,
本身不导电
NO、CO
NH3、CH4
葡萄糖、蔗糖、酒精(乙醇)等
HClO、CH3COOH
H2CO3等
NH3·H2O
Mg(OH)2等
(CH3COO)2Pb
熔融
HCl H2SO4
HBr HNO3
HI HClO4
知识回顾:电解质在水溶液中的存在形态
第IA族 金属除锂
第IIA族 Ca Sr Ba的氢氧化物
1.今有以下物质:A.Na;B.稀硝酸;C.冰醋酸;D.氨水;
E.空气;F.CO2;G.CuSO4·5H2O;H.石墨;I.CaCO3;
J.熔融氯化钾;K.液态HCl;L.CH3CH2OH(乙醇);M. 盐酸
(1)能导电的物质__________;(用字母序号填空,下同)
(2)属于强电解质的物质__________;
(3)属于非电解质的物质________;
(4)既不是电解质又不是非电解质的物质__________;
ABDEHM
ABDHJM
GIJK
FL
二、电解质在水溶液中的存在形态
12
注意:
(2)物质是否可溶与是否为电解质无关;例:CaCO3难溶,但属于电解质
导电与否与是否为电解质无关。例:石墨、金属导电但不是电解质;盐酸导电但不是电解质)
(1)电解质非电解质都必须是化合物且自身能电离
例:盐酸能导电不是电解质, 空气不导电但不是非电解质
CO2溶于水的溶液导电,说明H2CO3是电解质,而CO2是非电解质
(3)是否导电取决于是否有自由电子或自由离子。
例:金属有自由电子可导电,NaCl固体有离子,但不是自由离子
液态的气体、酸、非电解质不导电。液态盐、碱(除一水合氨)、金属氧化物导电
(4)导电能力强弱与电荷浓度(离子浓度和所带电荷多少)有关而
非电荷数目。
判断正误
(1)强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质强( )
(2)某些难溶盐,虽然溶于水的部分完全电离,但其溶解度小,属于弱电解质,如BaSO4等( )
(3)强电解质一定是离子化合物( )
×
×
×
例.向的溶液中滴入过量的 溶液,溶液的导
电能力发生变化,其电流强度随加入溶液的体积 的变化曲线正确的是( ) 。
A
思考:
B
2.写出下列电解质的电离方程式。
(1)HNO3_______________________________________
(2)CH3COOH__________________________________
(3)H2SO4_______________________________________
(4)H2CO3_______________________________________
(5) NaHSO4 (水溶液)___________________________;
(6) NaHSO4 (熔融)_____________________________;
(7)NaHCO3: _________________________________;
HNO3= H+ + NO3-
H2SO4= 2H+ + SO42-
HCO3 - H+ + CO32-
H2CO3 H+ + HCO3-
CH3COOH H+ + CH3COO-
NaHSO4= Na++H+ + SO42-
NaHSO4= Na++HSO4-
NaHCO3= Na++HCO3-
HCO3 - H+ + CO32-
归纳总结
1.强电解质的电离过程是不可逆的,电离方程式用“=”
弱电解质的电离过程是可逆的,电离方程式用“ ”
2.多元弱酸分步电离分步写出,多元弱碱分步电离一步写出。
二、电解质在水溶液中的存在形态
视野拓展
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“水合分子”或“水合离子”的形态存在。这种溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫作溶剂化作用。
溶剂化作用
HF ⇌ H+ +F-
HF+H2O ⇌ H3O+ +F-
本讲内容结束
请完成本节同步训练
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