课时3.3 水的电离和溶液的pH(精品讲义).docVIP

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课时3.3水的电离和溶液的pH

【学习目标】

1、认识水的电离存在电离平衡，掌握水的电离平衡的影响因素，知道水的离子积常数

2、认识溶液的酸碱性及pH，掌握检测溶液pH的方法

3、能进行pH的简单计算，并能计算各类混合溶液的pH

【主干知识梳理】

一、水的电离

1、水的电离：水是一种极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－或H2OH＋＋OH－

2、水的电离平衡常数：

因为水的电离极其微弱，在室温下1L纯水(即55.6mol)只有1×10－7molH2O电离，电离前后H2O的物质的量几乎不变，因此c(H2O)可以视为常数，上式可表示为：c(H+)·c(OH—)＝K电离·c(H2O)。其中常数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KW=c(H＋)·c(OH—)

3、水的离子积常数(KW)

(1)表达式：KW＝c(H＋)·c(OH－)，室温时，KW＝1.0×10－14

(2)影响因素：KW只受温度影响，由于水的电离是吸热过程，温度升高，KW增大

4、外界条件对水的电离平衡的影响

(1)温度(升高温度，促进水的电离)：水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡向右移动，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)加入酸、碱或强酸的酸式盐(抑制水的电离)：向纯水中加入酸或NaHSO4、碱，由于酸(碱)电离产生的H＋(OH―)，使溶液中c(H＋)或c(OH―)增大，使水的电离平衡左移，水的电离程度减小

(3)含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐(促进水的电离)：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，使水的电离平衡右移，水的电离程度增大

(4)加入活泼金属(促进水的电离)：向纯水中加入金属钠，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

H2OH＋＋OH－ΔH0

改变条件

平衡移动方向

c(H＋)

c(OH－)

水的电离程度

Kw

升高温度

右移

增大

增大

增大

增大

加入HCl(g)

左移

增大

减小

减小

不变

加入NaOH(s)

左移

减小

增大

减小

不变

加入NaHSO4(s)

左移

增大

减小

减小

不变

加入金属Na

右移

减小

增大

增大

不变

5、水的离子积适用范围：KW不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于酸、碱、盐的稀溶液，不管是哪种溶液，由水电离出的c(H＋)与c(OH－)一定相等

6、水的离子积表达式的应用：在水溶液中，均存在水的电离平衡，因此在表达式中，c(H＋)、c(OH―)表示整个溶液总物质的量浓度，KW＝c(H＋)溶液·c(OH－)溶液

(1)纯水中：KW＝c(H＋)水·c(OH－)水

(2)酸溶液中：KW＝[c(H＋)酸＋c(H＋)水]·c(OH－)水，由于c(H＋)酸c(H＋)水，故忽略水电离出的H＋

即：KW＝c(H＋)酸·c(OH－)水，但由水电离出来的：c(H＋)水＝c(OH－)水

例：计算25℃，0.1mol/L的HCl中，c(H＋)酸＝，c(H＋)水＝，c(OH－)水＝，由水电离出的c(H＋)水·c(OH－)水＝____________

(3)碱溶液中：KW＝c(H＋)水·[c(OH－)碱＋c(OH－)水]，由于c(OH－)碱c(OH－)水，故忽略水电离出的OH－

即：KW＝c(H＋)水·c(OH－)碱，但由水电离出来的：c(H＋)水＝c(OH－)水

例：计算25℃，0.1mol/L的NaOH中，c(H＋)水＝，c(OH－)碱＝，c(OH－)水＝，由水电离出的c(H＋)水·c(OH－)水＝____________

【微点拨】

=1\*GB3①在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水电离出的c(H＋)与c(OH－)一定相等

=2\*GB3②对于酸、碱、盐的稀溶液中，c(H2O)也可认为是定值。Kw＝c(H＋)·c(OH－)，但c(H＋)、c(OH－)为溶液中的浓度，不一定是水电离出的

=3\*GB3③室温下，由水电离出的c水(H＋)或c水(OH－)＜10－7mol·L－1时，可能是加酸或加碱抑制了水的电离

【对点训练1】

1、25℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－ΔH0，下列叙述正确的是()

A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低

B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大