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第二节 水的电离和溶液的酸碱性 ( Ⅰ ). 一、水的电离. +. +. 简写:. H 2 O + H 2 O H 3 O + + OH -. H 2 O H + + OH -. [ 定性讨论 ] 纯水的组成微粒有哪些? 作为弱电解质,水的电离平衡受哪些外界因素影响? 温度、离子浓度( H + 、 OH - )等影响. 在水中投入金属钠,对水的电离平衡有无影响?. [ 定量讨论 ] 阅读教材 P45---P46 思考 1: 纯水中 H + 与 OH - 的物质的量的大小有何关系?
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第二节 水的电离和溶液的酸碱性 (Ⅰ)
一、水的电离 + + 简写: H2O + H2O H3O+ + OH- H2O H+ + OH- • [定性讨论] • 纯水的组成微粒有哪些? • 作为弱电解质,水的电离平衡受哪些外界因素影响? 温度、离子浓度(H+、OH-)等影响 在水中投入金属钠,对水的电离平衡有无影响? [定量讨论]阅读教材P45---P46 思考1:纯水中H+与OH-的物质的量的大小有何关系? 思考2:在25℃下,纯水中 c(H+) 、 c(OH-)等于多少? 说明水的电离程度如何? 由水电离出的H+、OH-的物质的量相等 25℃时,水电离出来的 c(H+)= c(OH-)=10-7mol/L 水是一种极弱的电解质(通常的电流表几乎检验不出纯水的导电性)
一、水的电离 温度 0℃ 20℃ 25℃ 50℃ 100℃ Kw 1.34×10-15 6.81×10-15 1.01×10-14 5.47×10-14 5.50×10-13 c(H+) ·c(OH-) 平衡常数:K 电离= c(H2O) 1.水是一种极弱的电解质,能微弱的电离: 例、水是一种极弱的电解质,在室温下,平均每n个分子只有1个分子发生电离,则n值是: A、10-14 B、55.6×107 C、107 D、55.6 室温下 1L(55.6mol)水中电离的只有10—7mol 1000/18:10—7= n :1 55.6 :10—7 = n :1 25℃ 时纯水KW = c(H+) . c(OH-) =10—14 ——水的离子积常数 讨论: 分析下表中的数据有何规律,并解释之
一、水的电离 2.水的离子积常数 ⑴表达式: Kw= c(H+) . c(OH-) 注:常数无单位 KW 叫做水的离子积常数,简称水的离子积。 思考:含有H+的溶液一定是酸,含OH-的溶液一定是碱吗? 任何酸溶液中只含H+,任何碱溶液中只含OH-吗? 结论: 在任何水溶液中,均存在水的电离平衡,也就是任何水溶液中都是H+、OH-的共存体系。 任何水溶液中都存在Kw=c(H+)溶液. c(OH-)溶液(Kw 25℃=10-14 ) ⑵影响KW的因素 KW只与温度有关(与浓度无关):温度升高, KW值增大 如:KW25℃=10-14 KW100℃=10-12
酸碱性 水的电离平衡移动方向 C(H+) C(OH-) C(H+)与C(OH-) 大小关系 Kw变化 加 热 加HCl 加NaOH 讨论: 对常温下的纯水进行下列操作,完成下表: → 中性 ↑ ↑ ↑ = > 酸性 ↑ ↓ 不变 ← 不变 ← 碱性 ↓ ↑ < 小结: 加入酸或碱都抑制水的电离
一、水的电离 3.条件改变对水的电离平衡及Kw的影响 ⑴升高温度,Kw增大。 已知KW(100℃)=10-12,则在100 ℃时纯水中的c(H+)等于多少? ⑵温度不变,加入溶质对水的电离平衡及KW的影响。 加入酸或碱对水的电离有什么影响?(促进还是抑制?)Kw呢? 酸或碱由于电离产生H+或OH-,能抑制水的电离,使水的电离程度减小,但KW不变 • 加入NaAc或NH4Cl对水的电离平衡又有什么影响? Ac-、NH4+等“弱离子”因结合水电离出的H+或OH-能促进水的电离平衡,使水的电离程度增大,但KW不变 • 加入NaCl呢? 无影响
练习:水的电离平衡的移动 2.水的电离过程为H2O H+ + OH-,在不同温度下其离子积为KW(25℃)=1×10-14 KW(35℃) =2.1 ×10-14 则下列叙述正确的是: A、c(H+)随着温度的升高而降低 B、在35℃时,纯水中 c(H+) >c(OH-) C、水的电离常数K25 ℃>K35 ℃ D、水的电离是一个吸热过程 1.根据水的电离平衡H2O H++OH-和下列条件的改变,填空: 改变条件 水的电离平衡移动方向 C(H+)变化 C(OH-)变化 Kw 加入HAc 加入NaAc 加入NaCl 升高30 ℃ ← ↑ ↓ — → ↓ ↑ — — — — — → ↑ ↑ ↑ D
一、水的电离 4.利用Kw的定量计算——Ⅰ.求溶液中的c(H+)或c(OH-) ⑴判断正误: ①任何水溶液中都存在水的电离平衡。 ②任何水溶液中(不论酸、碱或中性) 都存在Kw=10-14 。 ③某温度下,某液体c(H+)= 10-7mol/L,则该溶液一定是纯水。 √ × × ⑵0.01mol/L盐酸溶液中。 c(H+)、 c(OH-)分别为多少? c(H+) = 0.01mol/L c(OH-) = KW / c(H+) = 10-12 mol/L ⑶0.01mol/L NaOH溶液中. c(H+)、 c(OH-)分别为多少? c(OH-) = 0.01mol/L c(H+) = KW / c(OH-) = 10-12 mol/L
⑷25℃:A、B、C 三种溶液,其中A中c(H+)= 10—3mol/L ,B 中 c(OH-)= 510—7mol/L,C中c(H+)/ c(OH-)= 106,则三种溶液的酸性强弱顺序如何? ⑸25℃、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中c(H+)由大到小的排列顺序:①氨水 ②NaOH ③盐酸 ④醋酸 A > C > B B中c(H+) = KW / c(OH-) =2 10—8mol/L C中c(H+) = 10—.4mol/L ③ > ④ > ① > ②
一、水的电离 4.利用Kw的定量计算——Ⅱ.求c(H+)H2O或c(OH-)H2O • 思考讨论 ⑴0.01mol/L盐酸溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、 c(OH-)H2O分别是多少?为什么? ⑵0.01mol/L NaOH溶液中。由水电离出的c(H+)H2O、 c(OH-)H2O分别是多少?为什么? 任何水溶液中由水电离出来的 c(H+)H2O与 c(OH-)H2O相等
计算 1、某溶液中由水电离产生的c(H+)H2O= 10-12 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 ? 解答: c(H+)H2O= c(OH-)H2O= 10-12 mol/L 若c(H+)aq= c(H+)H2O= 10-12 mol/L 则 c(OH-)aq= 10-2 mol/L 溶液显碱性 若c(OH-)aq= c(OH-)H2O= 10-12 mol/L 则 c(H+)aq= 10-2 mol/L 溶液显酸性 2、浓度均为0.1mol/L的下列溶液中由水电离出的c(H+)H2O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
课堂检测 • 1、判断正误: • ①含氢离子的溶液显酸性,含氢氧根离子的溶液显碱性。②升高温度水的电离平衡常数增大。③在0.1mol/L的氢氧化钠稀溶液中由水电离出的C(OH-)为0.1mol/L。 • 2、计算: 某溶液中由水电离产生的c(0H-) 水电离= 10-12 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 ?
酸碱性 水的电离平衡移动方向 C(H+) C(OH-) C(H+)与C(OH-) 大小关系 Kw变化 加 热 加HCl 加NaOH 3、 完成下表: