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时间:2020-04-01
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1、第三章水溶液中的离子平衡第2节水的电离和溶液的酸碱性水的电离溶液的酸碱性与PH课题3【知识点一】水的电离1.水的电离方程式水是极弱的电解质,发生微弱的电离。水分子电离示意图如下:H2O+H2OH3O++OH-其电离方程式也可简写为:H2OH++OH-2.水的电离平衡常数与化学平衡一样,当电离达到平衡时,电离产物H+和OH―浓度之积与未电离的H2O的浓度之比也是一个常数。K电离=c(H+)·c(OH-)/c(H2O)【思考与交流】实验测得,25℃时,1L纯水中只有1×10-7mol的H2O电离。⑴
2、由此可确定此条件下纯水中c(H+)与c(OH-)的大小关系为两者相等,它们的值为1×10-7mol/L。⑵由此可确定此条件下纯水中K电离的值为1.8·10-16。c(H+)·c(OH-)/c(H2O)1×10-7mol/L1.8×10-16两者相等2.水的离子积因为水的电离极其微弱,在室温下电离前后n(H2O)几乎不变,因此,C(H2O)可视为常数,则C(H+)·C(OH―)=K电离·C(H2O)。常数K电离与常数C(H2O)的积作为一新的常数,叫做水的离子积常数,简称水的离子积,记作KW,即K
3、W=c(H+)×c(OH-)。可由实验测得,也可通过理论计算求得。依前面所学知识可求得:25℃时,KW=1×10-7·1×10-7=1.0×10-14。1×10-7·1×10-7=1.0×10-14由于水是一种弱电解质,其电离过程需吸热,故温度升高,水的离子积会增大。表3-2不同温度下水的离子积常数需吸热会增大t/0c1102025KW/10-140.1340.2920.6811.01t/0c405090100KW/10-142.925.4738.055.01.013.水的电离平衡的影响因素⑴温
4、度:水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离平衡右移,电离程度增大。由表3-2所给数据,1000C时,水中氢离子浓子约为7.42·10-7moL/L。⑵酸、碱向纯水中加入酸或碱,由于酸(碱)电离产生的H+(OH―),使溶液中的C(H+)或C(OH―)增大,水的电离平衡向左移动,水的电离程度减小。向左减小【例】试通过计算确定:常温下0.01moL/L的盐酸中,由水电离产生的H+离子浓度为多少?由此你能得到什么启示?解:设水电离产生的H+离子浓度为a,则有:a×(a+0.01)=10-14a×0.01
5、moL/L=10-14解得a=10-12moL/L由此可见:酸、碱抑制水的电离。a×(a+0.01)=10-14即:a×0.01=10-14解得a=10-12(moL/L)由此可见:酸、碱抑制水的电离。⑶盐(能电离产生弱酸根离子或弱碱阳离子的盐)在纯水中加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐,由于它们能跟水电离出的H+和OH―结合生成难电离物质,使水的电离平衡向右移动,水的电离程度增大。⑷加入活泼金属向纯水中加入活泼金属,如金属钠,由于活泼金属能与水电离的H+直接作用,产生氢气,促进水的电离。向右增
6、大【知识点二】溶液的酸碱性与pHKW不仅适用于纯水,还适用于稀的电解质水溶液,不管是哪种溶液均有:c(H+)H2O=c(OH―)H2O且KW=C(H+)溶液·C(OH―)溶液25℃时,c(H+)溶液·c(OH―)溶液=1.0×10-14即KW=1.0×10-141.酸、碱抑制水的电离【思考与交流】⑴室温时,1L酸或碱的稀溶液中水的物质的量为55.6mol,达到电离平衡后,发生电离的水的物质的量小于1.0·10-7moL(填大于、小于或等于)⑵比较室温时,下列情况下,c(H+)和c(OH―)的值或
7、变化趋势(增加或减少):小于纯水加少量盐酸加少量NaOH固体c(H+)·c(OH―)1.0×10-141.0×10-14c(H+)10-7大于10-7小于10-7c(OH―)10-7小于10-7大于10-7由水电离产生的c(H+)10-7小于10-7小于10-7c(H+)和c(OH―)大小比较c(H+)>c(OH―)c(H+)8、)=c(OH―)c(H+)>c(OH―)c(H+)<c(OH―)⑶酸溶液中是否存在OH-?碱溶液中是否存在H+?解释原因。都存在。因为溶液中总存在水的电离。都存在。因为溶液中总存在水的电离。2.稀溶液中c(H+)的表示方法——PH⑴定义:PH是c(H+)的负对数,即PH=-lgc(H+)【思考与交流】⑴用PH表示c(H+)、c(OH-)的表达式为:c(H+)=10-PHc(OH-)=10-PHkw·10pH10PH-14(250c)⑵由PH的定义可求得,常温下:①水的PH=-lg10-7=7。②
8、)=c(OH―)c(H+)>c(OH―)c(H+)<c(OH―)⑶酸溶液中是否存在OH-?碱溶液中是否存在H+?解释原因。都存在。因为溶液中总存在水的电离。都存在。因为溶液中总存在水的电离。2.稀溶液中c(H+)的表示方法——PH⑴定义:PH是c(H+)的负对数,即PH=-lgc(H+)【思考与交流】⑴用PH表示c(H+)、c(OH-)的表达式为:c(H+)=10-PHc(OH-)=10-PHkw·10pH10PH-14(250c)⑵由PH的定义可求得,常温下:①水的PH=-lg10-7=7。②
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