第8章 物质在水溶液中的行为
第1节 水溶液 酸碱中和滴定
1.水的电离
水是极弱的电解质,其电离方程式为H2O+H2O2.水的离子积常数
H3O+OH或H2O
+
-
H+OH。
+-
Kw=c(H+)·c(OH-)。
(1)室温下:Kw=1×10
-14
。
(2)影响因素:只与温度有关,水的电离是吸热过程,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.外界条件对水的电离平衡的影响
+
-
思考:关于在水中加入H2SO4对水的电离平衡的影响,甲、乙两位同学给出不同说法:甲:
c(H+)增大,水的电离平衡左移;乙:c(H+)增大,H+与OH-中和,水的电离平衡右移。你认
为哪种说法正确?
提示:甲的说法正确。水是极弱的电解质,外加电解质电离出的H或OH对水的电离产生直接影响。
1
+
-
问题 水电离出的c(H) 和c(OH)的五种计算类型 常温下,计算由水电离出的c(H) (1)NaCl溶液中________ (2)pH=2的盐酸溶液中________ (3)pH=12的NaOH溶液中________ (4)pH=5的NH4Cl溶液中________ (5)pH=12的Na2CO3溶液中________ 提示:(1)c(H)=c(OH)=10mol·L。
(2)pH=2的盐酸溶液中c(H)=10mol·L,则c(OH)=电离出的 c(H)=c(OH)=10
+
-
-12
+
-2
-1
-
+
-
-7
-1
+
+
-
Kw
10
-2
=10
-12
mol·L,即水
-1
mol·L。
-
-2
-1
+
-1
(3)pH=12的NaOH溶液中c(OH)=10mol·L,则c(H)=-2=10
10电离出的c(OH)=c(H)=10
-
+
-12
Kw
-12
mol·L,即水
-1
mol·L。
+
-5
-1
-
+
-1
(4)pH=5的NH4Cl溶液中,由水电离的c(H)=10 mol·L,因部分OH与部分NH4结合使c(OH)=10 mol·L。
(5)pH=12的Na2CO3溶液中,由水电离出的c(OH)=10 mol·L。因部分H与部分CO3结合使c(H)=10
任何水溶液中水电离产生的c(H)和c(OH)总是相等的,关键是理清溶液中H和OH的来源。
(1)中性溶液——c(OH)=c(H)=10 mol·L (2)酸的溶液——OH全部来自水的电离 (3)碱的溶液——H全部来自水的电离
(4)水解呈酸性的盐溶液——H全部来自水的电离 (5)水解呈碱性的盐溶液——OH全部来自水的电离
角度一 影响水电离平衡的因素
1.(2015·广东高考)一定温度下,水溶液中H和OH的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )
+
-
-+
+-
-
+
-7
-1
+
-
+
-
2-
+
-12
-
-2
-1
+
-
-9
-1
mol·L。
-1
2
A.升高温度,可能引起由c向b的变化 B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10
-13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化 D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
解析:选C A项,c点溶液中c(OH)>c(H),溶液呈碱性,升温,溶液中c(OH)不可能减小,错误。B项,由b点对应c(H)与c(OH)可知,KW=c(H)·c(OH)=1.0×10
7
+
-
+
-
-
-
+
-
×1.0×10=1.0×10
-7-14
,错误。C项,FeCl3溶液水解显酸性,溶液中c(H)增大,因一定
-
+
温度下水的离子积是常数,故溶液中c(OH)减小,因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化,正确。D项,c点溶液呈碱性,稀释时c(OH)减小,同时c(H)应增大,故稀释溶液时不可能引起由c向d的转化,错误。
2.25 ℃时,水中存在电离平衡:H2OA.将水加热,Kw增大,pH不变
B.向水中加入少量NaHSO4固体,c(H)增大,Kw不变 C.向水中加入少量NaOH固体,平衡逆向移动,c(OH)减小 D.向水中加入少量NH4Cl固体,平衡正向移动,c(OH)增大
解析:选B A项,加热促进水的电离,Kw增大,pH减小但水仍呈中性,错误;C项,加入NaOH固体,c(OH)增大,错误;D项,加入NH4Cl固体,NH4水解促进水的电离,但c(OH
-
-
+
--
+
-
+
H+OH ΔH>0。下列叙述正确的是( )
+-
)减小,错误。
3.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl ②NaOH
③H2SO4 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.④>③>②>① B.②>③>①>④ C.④>①>②>③ D.③>②>①>④
解析:选C 盐类的水解促进水的电离,酸碱抑制水的电离,硫酸为二元酸抑制水的电
离程度最大。
3