选修二U3 水溶液中的离子平衡U3-2 水的电离和溶液的酸碱性 复习.docVIP

选修二U3 水溶液中的离子平衡U3-2 水的电离和溶液的酸碱性 复习 板块一：概念辩析 知识点一：水的电离 探究水的电离 水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离：H2O + H2O H3O+ + OH-，简写为H2O H+ + OH-。实验测得：在室温时1L H2O（即55.6mol）中只有1×10-7molH2O电离。故25℃时纯水中c（H+）＝ c（OH-）＝ 1×10-7mol/L。 平衡常数： c（H+）· c（OH-） K电离＝ c（H2O） N：①导电实验能证明纯水大部分以 H2O分子形式存在，只存在极少数的H3O+和OH-。 ②H3O+是水合的H+，可以简写为H+。 ③水中c（H+）＝ c（OH-），所以水是中性的。在25℃时，c（H+）＝ 1×10-7mol/L，pH＝7，若温度升高，水的电离程度增加，虽pH7，但仍为中性。 推导水的离子积 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c（H2O）与常数K电离 的积为一个新常数，叫做水的离子积常数，简称为水的离子积，记作Kw ＝ c（H+）· c（OH-）。Kw可由实验测得，也可通过理论计算求得。室温下Kw ＝1.0 × 10-14 。 影响水的电离平衡的因素 （1）温度：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，c（H+）和 c（OH-）同时增大，Kw增大，但由于c（H+）和 c（OH-）始终保持相等，故仍呈中性。 （2）酸、碱：加入酸，酸能电离出H+，加入碱能电离出OH-，加强酸的酸式盐（NaHSO4）也能电离出H+，都抑制水的电离，但水电离出的H+和OH-一定是相等的，Kw也是不变的。 （3）加入活泼金属，因金属换水中H+而会促进水的电离。 （4）含有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+或OH-结合生成难电离物，使水的电离平衡右移，水的电离程度增大。 经验总结 （1）任何水溶液中均存在着水的电离平衡，即任何水溶液中均存在H+和OH-着。水的离子积是水电离平衡时具有的性质，不仅适用于纯水，也适用于其他稀的水溶液。 （2）Kw是温度的函数，与c（H+）、 c（OH-）变化无关。温度升高，Kw增大；温度降低，Kw减小。从电离平衡向电离方向移动，c（H+）、 c（OH-）都增大，Kw增大；反之，则减小。如100℃时，Kw ＝ 1 × 10-12 。若未注明温度，一般认为是常温。 （3）一定温度下，在不同的溶液中c（H+）＝ Kw / c（OH-），故c（H+）和 c（OH-）成反比，但在任何溶液中，由水电离出的H+和OH-的浓度一定相等。 水电离出的c（H+）水和 c（OH-）水与溶液中c（H+）和 c（OH-）的关系 A.水的电离不但受温度的影响，也受到溶液酸碱性强弱及在水中溶解的不同电解质的影响。 ①酸碱溶液中水的电离程度。无论强酸、弱酸或强碱、弱碱溶液，由于酸电离出的H+、碱电离出的OH-均能使H2O H+ + OH-平衡向左移动，即抑制了水的电离，故水的电离程度将减小。 ②盐溶液中水的电离程度。强酸强碱盐溶液中水的电离程度与纯水的电离程度相等；NaHSO4溶液与酸溶液相似，能抑制水的电离，故该溶液中水的电离程度比纯水的电离程度小；强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、弱酸弱碱盐，都能发生水解反应，故将促进水的电离，使水的电离程增大。 ③溶液的酸碱性越强，水的电离程度不一定越小。溶液的酸碱性决定于溶液中c（H+）和 c（OH-）的相对大小，c（H+）c（OH-）显酸性，且c（H+）/c（OH-）比值越大，酸性越强，相反c（OH-）/c（H+）比值越大，碱性越强。能使溶液中c（H+）或c（OH-）增加的途径主要有：酸碱电离产生的H+或OH-；能水解的盐中的某些离子结合了水电离产生的H+或OH-。前者抑制了水的电离，且溶液的酸碱性越强，水的电离程度越小；而后者促进了水的电离，且溶液的酸碱性越强，水的电离程度越大。 B.在酸、碱、盐溶液中水电离的c（H+） ①在酸溶液中，c（OH-）等于水电离出的c（OH-）。 ②在碱溶液中，c（H+）等于水电离出的c（H+）。 ③水解呈酸性的盐溶液中，c（H+）等于水电离出的c（H+）。 ④水解呈碱性的盐溶液中，c（OH-）等于水电离出的c（OH-）。 例1：某溶液在25℃时由水电离出的氢离子的浓度为1×10-12mol/L，下列说法正确的是（ ） A.HCO3-、HS-、HPO42-等离子在该溶液中不能大量共存