【步步高】2014届新人教课标Ⅰ高三化学一轮总复习word版:第八章第2讲教程.doc
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第2讲 水的电离和溶液的pH
[考纲要求] 1.了解水的电离、离子积常数、影响水电离平衡的因素。2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。3.能进行pH的简单计算。4.了解测定溶液pH的方法(强酸、强碱)。
考点一 水的电离
1.水的电离
水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-或H2OH++OH-。
2.水的离子积常数
Kw=c(H+)·c(OH-)。
(1)室温下:Kw=1×10-14。
(2)影响因素;只与温度有关,升高温度,Kw增大。
(3)适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要温度不变,Kw不变。
3.影响水电离平衡的因素
(1)升高温度,水的电离程度增大,Kw增大。
(2)加入酸或碱,水的电离程度减小,Kw不变。
(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度增大,Kw不变。
4.外界条件对水的电离平衡的影响
体系变化条件 平衡移动方向 Kw 水的电离程度 c(OH-) c(H+) 酸 逆 不变 减小 减小 增大 碱 逆 不变 减小 增大 减小可水解的盐 Na2CO3 正 不变 增大 增大 减小 NH4Cl 正 不变 增大 减小 增大温度 升温 正 增大 增大 增大 增大 降温 逆 减小 减小 减小 减小其他:如加入Na 正 不变 增大 增大 减小 深度思考
1.水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)中H+和OH-一定是水电离出来的吗?
答案 不一定。c(H+)和c(OH-)均指溶液中的H+或OH-的总浓度。这一关系适用于任何稀水溶液,即任何稀水溶液中都存在这一关系。因此,在酸溶液中酸本身电离出来的H+会抑制水的电离,而在碱溶液中,碱本身电离出来的OH-也会抑制水的电离。
2.在pH=2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H+)与c(OH-)之间的关系是什么?
答案 外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候水电离出c(H+)和c(OH-)总是相等的。
3.甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?说明原因。水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)增大还是减小?
答案 甲正确,温度不变,Kw是常数,加入H2SO4,c(H+)增大,c(H+)·c(OH-)Kw,平衡左移。
不变,因为Kw仅与温度有关,温度不变,则Kw不变,与外加酸、碱、盐无关。
(1)水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-),其实质是水溶液中的H+和OH-浓度的乘积,不一定是水电离出的H+和OH-浓度的乘积,所以与其说Kw是水的离子积常数,不如说是水溶液中的H+和OH-的离子积常数。即Kw不仅适用于水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有c(H+)H2O=c(OH-)H2O。
(2)水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H+和OH-共存,只是相对含量不同而已。
题组一 影响水电离平衡的因素及结果判断
1.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl ②NaOH③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( )
A.④③②① B.②③①④
C.④①②③ D.③②①④
答案 C
解析 从四种物质分析可知②NaOH、③H2SO4抑制水的电离,①NaCl不影响水的电离平衡,④(NH4)2SO4促进水的电离(NH水解),在②③中H2SO4为二元强酸、产生的c(H+)大于NaOH产生的c(OH-),抑制程度更大,故顺序为(由大→小)④①②③。
2.下列操作会促进H2O的电离,且使溶液pH7的是( )
A.将纯水加热到90 ℃
B.向水中加少量NaOH溶液
C.向水中加少量Na2CO3溶液
D.向水中加少量FeCl3溶液
答案 C
解析 将纯水加热到90 ℃,水的电离程度增大,c(H+)=c(OH-)10-7 mol·L-1,pH7,A错;向水中加少量NaOH溶液,水中c(OH-)增大,pH7,但水的电离平衡向逆方向移动,即水的电离受到抑制,B错;向水中加少量Na2CO3溶液,CO与H+结合,水中c(H+)减小,水的电离平衡向正方向移动,c(OH-)增大,c(OH-)c(H+),pH7,C对;向水中加少量FeCl3溶液,Fe3+与OH-结合为弱电解质Fe(OH)3,水中c(OH-)减小,水的电离平衡向正方向移动,c(H+)增大,c(H+)c(OH-),pH7,D错。
3.25 ℃时,水中存在电离平衡:H2OH++
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